2022届高考化学一轮复习课后限时集训22化学反应速率含解析鲁科版
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2022届高考化学一轮复习课后限时集训22化学反应速率含解析鲁科版

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资料简介
高考课后限时集训(二十二)(建议用时:40分钟)1.一定温度下,在2L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(  )A.a点时,v(A)=v(B)B.从反应开始到5min时,B的物质的量增加了0.2molC.反应的化学方程式为3A2B+CD.从反应开始到5min时,v(C)=0.04mol·L-1·min-1C [a点时,n(A)=n(B),但由方程式应为3A2B+C可知vA∶vB=3∶2,A项错误;从反应开始到5min时,B的物质的量增加了0.4mol,B项错误;0~5min内A减少0.6mol,B增加0.4mol,C增加0.2mol,A、B、C的系数之比为0.6∶0.4∶0.2=3∶2∶1,故反应的化学方程式为3A2B+C,C项正确;从反应开始到5min时,v(C)==0.02mol·L-1·min-1,D项错误。]2.(2020·某某模拟)已知臭氧第二步分解过程的机理为①O3+Cl===O2+ClO ②ClO+O===O2+Cl。下列说法错误的是(  )A.该过程的化学方程式为O3+O2O2B.若改变催化剂,反应的ΔH不变C.催化剂可以加快反应速率,使反应的平衡常数增大D.氯原子可以降低反应的活化能,增加活化分子的数目-10-/10 高考C [催化剂不改变反应程度,平衡常数不变,C错误。]3.(2020·某某一模)三元WO3/C3N4/Ni(OH)x光催化剂产氢机理如图。下列说法正确的是(  )A.TEOA―→TEOA+为还原反应B.Ni(OH)x降低了H+―→H2的活化能C.能量转化形式为太阳能→电能→化学能D.WO3没有参与制氢反应过程B [A项,TEOA―→TEOA+为失电子过程,应为氧化反应,错误;B项,Ni(OH)x为催化剂,降低活化能,正确;C项,转化过程没有电能,错误;D项,WO3为催化剂,参与了反应过程,错误。]4.(2020·某某模拟)在一定的条件下,在2L密闭容器中进行一定量MgSO4和CO的反应:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)。反应时间与残留固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是(  )A.升高温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小B.随着反应的进行,混合气体的平均相对分子质量增大C.增加硫酸镁的质量时,正反应速率将增大D.在0~10min内,v(CO)=0.01mol·L-1·min-1B [A项,升温,v正、v逆均增大,错误;C项,增加固体的量,v不变,错误;D项,-10-/10 高考MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)Δm120g1mol40g80gn(CO)8gn(CO)=0.1mol,v(CO)==0.005mol·L-1·min-1,错误。]5.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):编号0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列说法不正确的是(  )A.V1=1,V2=2B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01mol·L-1·min-1C [A项,实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同,实验Ⅱ中加入了1mL水,根据控制变量的原则,溶液总体积应保持不变,因而V1=1,类比分析可得V2=2,A正确;B项,实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同,其他条件相同,因而可知设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响,B正确;C项,酸性KMnO4溶液呈紫红色,由表中数据可知,草酸溶液过量,KMnO4可反应完全,因而可以用颜色变化来判断反应终点,即实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色刚好退去时结束,C错误;D项,根据实验Ⅲ中有关数据可知,Δc(KMnO4)=(0.01mol·L-1-10-/10 高考×2mL)/4mL=0.005mol·L-1,v(KMnO4)=Δc(KMnO4)/Δt=0.005mol·L-1/0.5min=0.01mol·L-1·min-1,D正确。]6.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示,下列说法正确的是(  )图1          图2A.由图1可知ΔH1=ΔH+ΔH2B.加入Pt2O+,可使反应的焓变减小C.为了实现转化需不断补充Pt2O+和Pt2OD.由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能D [由图1可得①N2O(g)+Pt2O+(s)===Pt2O(s)+N2(g) ΔH1,②Pt2O(s)+CO(g)===Pt2O+(s)+CO2(g) ΔH2,根据盖斯定律,由①+②得N2O(g)+CO(g)===CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,A项错误;由图1可知,Pt2O+参与反应后又生成,Pt2O+是总反应的催化剂,Pt2O是中间产物,均不需要补充,催化剂只能改变反应的途径,不能改变反应的焓变,B、C项错误;ΔE1为正反应的活化能,ΔE2为逆反应的活化能,正反应的活化能较小,D项正确。]7.(2020·某某模拟)已知:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=+QkJ·mol-1,如图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂Ⅰ、Ⅱ作用下(其他条件相同),体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线,下列说法正确的是(  )-10-/10 高考A.0~6h内,催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的好B.a点时,催化剂Ⅰ、Ⅱ作用下N2的转化率相等C.0~5h内,在催化剂Ⅰ的作用下,O2的反应速率为0.12mol·L-1·h-1D.0~12h内,催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂Ⅰ的多D [因为N2的初始浓度不同,催化效果与N2转化率无法判断,A、B错误;0~5h内,Δn(NH3)=0.8mol,Δn(O2)=×0.8mol=0.6mol,v(O2)==0.06mol·L-1·h-1,C错误。]8.将2molX和2molY充入2L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g),2min后达到平衡时生成0.8molZ,测得Q的浓度为0.4mol·L-1,下列叙述错误的是(  )A.a的值为2B.平衡时X的浓度为0.2mol·L-1C.Y的转化率为60%D.反应速率v(Y)=0.3mol·(L·min)-1B [       X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g)始态/(mol·L-1)   1  1    0   0反应的量/(mol·L-1)0.20.60.40.4终态/(mol·L-1)0.80.40.40.4由已知量(无下划线)可求出其他未知量(带下划线),在做这种类型的题时,一定要注意,方程式中的量要统一,一般用物质的量浓度。]9.在一定温度下,4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:-10-/10 高考(1)比较t2时刻,正、逆反应速率大小v正________v逆。(填“>”“=”或“v逆。(2)v===0.25mol·L-1·min-1。(3)t3时刻化学反应达到平衡,剩余2molN,则转化6molN,转化率为×100%=75%。(4)升高温度,反应速率增大。[答案] (1)> t2时未达平衡且反应向正向进行 (2)0.25mol·L-1·min-1 (3)75%(4)增大10.已知NO2与N2O4可相互转化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-24.2kJ·mol-1,在恒温下,将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2L的密闭容器中,其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是(  )-10-/10 高考A.前10min内,用v(NO2)表示的反应速率为0.02mol·L-1·min-1B.反应进行到10min时,体系吸收的热量为9.68kJC.a、b、c、d四点中v(正)与v(逆)均相等D.25min时,正反应速率减小B [根据反应达到平衡后物质的浓度之比,可知初始反应浓度增加的曲线表示NO2变化曲线,前10min内,v(NO2)=0.04mol·L-1·min-1;反应进行到10min时,NO2增加0.8mol,吸收热量为9.68kJ;a、b、c、d四点中只有b和d两点位于平衡状态,只有该两点正、逆反应速率相等;25min时增加NO2的浓度,正反应速率增大。]11.(2020·某某某某高中一诊)硝酸是一种重要的化工原料,工业上采用氨催化氧化法制备,生产过程中发生的反应有NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l)ΔH1=-292.3kJ·mol-1NO(g)+O2(g)NO2(g)ΔH2=-57.1kJ·mol-13NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g)ΔH3=-71.7kJ·mol-1回答以下问题:(1)NH3(g)+2O2(g)===HNO3(aq)+H2O(l)的ΔH=________kJ·mol-1。原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前,必须进行脱硫处理。其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)研究表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:(a)2NO(g)N2O2(g)(快)(b)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)-10-/10 高考①该反应的速率由b步决定,说明b步反应的活化能比a步的________(填“大”或“小”)。②在恒容条件下,NO和O2的起始浓度之比为2∶1,反应经历相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图所示,则150℃时,v正________v逆(填“>”或“v逆。根据起始时NO与O2浓度之比为2∶1和起始c(O2)=5.0×10-4mol·L-1,结合380℃时NO的平衡转化率为50%,列出三段式:     2NO(g) + O2(g)  2NO2(g)  10.0×10-4  5.0×10-4  0  5.0×10-4  2.5×10-4  5×10-4  5.0×10-4  2.5×10-4  5×10-4即平衡时[O2]=2.5×10-4mol·L-1。[答案] (1)-413.8 含硫化合物会引起催化剂中毒 (2)①大 ②> 2.5×10-412.(2018·全国卷Ⅱ-10-/10 高考,节选)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:积碳反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH/(kJ·mol-1)75172活化能/(kJ·mol-1)催化剂X3391催化剂Y4372(1)由上表判断,催化剂X________Y(填“优于”或“劣于”),理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示,升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。A.K积、K消均增加B.v积减小、v消增加C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大图1           图2(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为______________________________________________________________。-10-/10 高考[解析] (1)从表格中数据可看出相对于催化剂X,用催化剂Y催化时积碳反应的活化能大,则积碳反应的反应速率小,而消碳反应活化能相对小,则消碳反应的反应速率大,再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂X劣于催化剂Y。两反应均为吸热反应,故随温度升高,K积和K消均增加,且消碳反应速率增加的倍数比积碳反应的大,故A、D正确。(2)由该图像可知在反应时间和p(CH4)相同时,图像中速率关系va>vb>vc,结合沉积碳的生成速率方程v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5,在p(CH4)相同时,随着p(CO2)增大,反应速率逐渐减慢,即可判断:pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。[答案] (1)劣于 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大 AD (2)pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)-10-/10

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