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能力突破特训
时间：60 分钟
一、
选择题（12 个小题，每小题只有一个正确选项，每题5 分，共60 分）
1．已知
，反应速率分别用
、
、
、
表示，正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故A 正确；
B．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故B 错误；
C．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故C 错误；
D．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故D 错误。
综上所述，答案为A。
2．在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中，分别加入足量活性炭和一定量的NO，发生反应C(s)＋
2NO(g)
N2(g)＋CO2(g)，测得各容器中c(NO)随反应时间t 的变化情况如下表所示，下列说法正确的是
容器(温度)
t(min)
c(mol∙L-1)
0
40
80
120
160
甲(400℃)
c(NO)
2.00
1.50
1.10
0.80
0.80
乙(400℃)
c(NO)
1.00
0.80
0.65
0.53
0.45
第24 讲 化学反应速率及其影响因素
1
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丙(T℃)
c(NO)
2.00
1.40
1.10
1.10
1.10
A．达到平衡状态时，2v 正c(NO)=v 逆c(N2)
B．容器内压强不再改变说明反应已达平衡
C．丙容器中从反应开始到建立平衡的平均反应速率v c(NO)=0.01125 mol·L-1·min-1
D．由表格数据可知：T>400
【答案】D
【解析】A．达到平衡状态时，v 正c(NO)与v 逆c(N2)比值等于计量系数比2：1，因此v 正c(NO)=2v 逆c(N2)，
故A 错误；
B．该反应是等体积反应，压强不随反应进行而改变，当容器内压强不再改变不能说明反应已达平衡，故
B 错误；
C．丙容器中在什么时间达到平衡不清楚，无法计算从反应开始到建立平衡的平均反应速率，故C 错误；
D．根据上面图中表格丙与甲比较得出丙的反应速率快，而达到平衡时转化率发生改变，说明是温度发生
改变，单位时间改变量大，速率快，说明该过程是升温，T>400，故D 正确；
故选D。
3．下列实验装置(部分夹持装置峈)错误的是
A
B
C
D
制备并收集氨气
制备二氧化硫
测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
铁表面镀铜
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【解析】A．实验室用氯化铵和氢氧化钙固体共热反应制备氨气，用向下排空气法收集氨气，试管口的棉
花能防止氨气向空气中扩散，则题给装置能用于制备并收集氨气，故A 正确；
B．浓硫酸与铜共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，则题给装置能用于制备二氧化硫，故B 正确；
C．由实验装置图可知，题给装置为恒压制备氢气的装置，氢气会从长颈漏斗中逸出，无法测定生成氢气
的体积，则题给装置不能用于测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率，故C 错误；
D．铁表面镀铜时，与直流电源正极相连的铜做电镀池的阳极，镀件做阴极，硫酸铜溶液做电镀液，则题
2
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给装置能用于铁表面镀铜，故D 正确；
故选C。
4．利用CH4能消除有害气体NO，其反应原理为
，
一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡状态。下列说法正确的是
A．加入催化剂，活化分子百分数不变
B．恒容下，再通入适量CH4，CH4的平衡转化率减小
C．适当增大压强，化学平衡常数增大
D．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
【答案】B
【解析】A．加入催化剂，可以改变反应所需要的活化能，使得部分普通分子转化为活化分子或者活化分
子转化为普通分子，故活化分子百分数发生改变，A 错误；
B．恒容下，再通入适量CH4，则CH4浓度增大，化学平衡正向移动，NO 的转化率增大，而CH4的平衡转
化率减小，B 正确；
C．化学平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变化学平衡常数不变，即适当增大压强，化学平衡常数不变，
C 错误；
D．由题干信息可知，该反应正反应是一个放热反应，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率增大，逆
反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，导致化学平衡逆向移动，D 错误；
故答案为：B。
5．2007 年诺贝尔化学奖颁给了德国化学家格哈德•埃特尔(GerhardErtl)，以表彰他在固体表面化学研究中
取得的开拓性成就。他的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气的反应过程，模拟示意
图如图。关于合成氨工艺，下列说法正确的是
3
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A．图①到图③的活化能减去图⑤到图③的活化能就是合成氨反应的反应热
B．反应中有极性键的断裂与形成
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
D．合成氨反应使用的条件高温、高压是为了提高反应物的平衡转化率
【答案】A
【解析】A．图①到图③为氮气和氢气中的化学键断裂的过程，图⑤到图③为氨气中化学键的断裂的过程，
故图①到图③的活化能减去图⑤到图③的活化能就是合成氨反应的反应热，A 正确；
B．该反应过程为氮气和氢气反应生成氨气，反应过程中只有非极性键的断裂和极性键的形成，B 错误；
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体不影响各组分的浓度，因此不影响平衡，不能提
高平衡转化率，C 错误；
D．合成氨的反应是气体总体积减小的放热反应，故高压是为了提高反应物的平衡转化率，但高温不是为
了提高转化率，D 错误；
故选A。
6．麻省理工学院团队利用CuH 催化炔烃氢烷基化制备烯烃的反应历程如图所示，已知R、
均为烃基、
L 为催化剂载体，下列说法错误的是
A．CuH 降低了炔烃氢烷基化反应的活化能
B．有机物Ⅱ→Ⅲ的反应类型为取代反应
C．可用酸性
溶液鉴别有机物Ⅰ和Ⅱ
D．反应历程中碳原子的杂化方式发生改变
【答案】C
【解析】A．CuH 为催化剂，其作用为降低反应的活化能，提高反应速率，选项A 正确；
4
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B．根据图示分析可知，有机物Ⅱ→Ⅲ的反应类型为取代反应，选项B 正确；
C．有机物Ⅰ存在碳碳三键，有机物Ⅱ存在碳碳双键，都可使酸性
溶液褪色，所以酸性
溶
液无法鉴别有机物Ⅰ和Ⅱ，选项C 错误；
D．反应历程中存在碳原子由sp 轨道杂化转变为
轨道杂化的过程，选项D 正确；
答案选C。
7．在反应：C+CO2=2CO 中，可使反应速率增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强。
A．①②③
B．②③⑤
C．①②③④
D．②③④
【答案】A
【解析】①增大压强，容器体积减小，反应物浓度增大，可使反应速率增大；
②升高温度，活化分子百分数增多，可使反应速率增大；
③通入CO2，CO2浓度增大，可使反应速率增大；
④碳是固体，增加碳的量，反应速率不变；
⑤降低压强，容器体积增大，反应物浓度减小，可使反应速率减慢；
可使反应速率增大的措施是①②③；
选A。
8．某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(Ea 为反应活化能)
第1 组：
实验
A
100
298→318
14.0
第2 组：
实
验
A
100
3205
B
120
基于数据分析和平衡原理以下认识错误的是
A．该实验的目的是为了对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度
B．其他条件相同时，温度升高，化学反应速率加快
C．对于吸热反应，温度升高对于放热方向的反应速度影响较大
5
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D．一般离子反应的活化能接近于零，所以反应速率很快
【答案】C
【解析】A．第一组实验中温度不同，温度高的反应速率更大，第二组实验中活化能不同，活化能低的反
应速率更大，A 正确；
B．从第一组的实验结果可知，温度升高，反应速率增大，B 正确；
C．对于吸热反应，温度升高，对于吸热方向的反应速率的影响更大，C 错误；
D．离子反应中，离子已经是活化离子，其活化能几乎为零，所以反应速率很快，D 正确；
故答案选C。
9．在恒容高压氢气氛围中，CO 在铑基催化剂表面主要发生反应为
，该反应的速率方程为
，其中k 为速率常数，下列
说法中错误的是
A．充入CO 的量越多，平衡体系中
的浓度越大
B．在该体系中继续充入
可提高反应速率
C．在该体系中加入适量生石灰可提高
的平衡产率
D．对铑基催化剂进行修饰可能会进一步提高催化效率
【答案】B
【解析】A．在恒容容器中，充入CO 的量越多，生成的
的量越多，则平衡时
的浓度越大，
选项A 正确；
B．根据速率方程的表达式可知，该反应的速率与氢气的浓度无关，因此继续充入
，反应速率基本不变，
选项B 错误；
C．在该体系中加入适量生石灰，可吸收生成的水蒸气从而提高
的平衡产率，选项C 正确；
D．对铑基催化剂进行修饰可能会进一步提高催化效率，选项D 正确；
答案选B。
10．化学与生产生活、环境保护密切相关。下列说法正确的是
A．汽车尾气中含有的氮氧化合物，是汽油不完全燃烧造成的
B．维生素C 具有还原性，服用维生素C 可缓解亚硝酸盐中毒
6
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C．包装食品里常有硅胶、生石灰、还原铁粉三类小包，其作用相同
D．铜单质制成的“纳米铜”在空气中能燃烧，说明“纳米铜”的金属性比铜片强
【答案】B
【解析】A．汽车尾气中含有的氮氧化合物，是由于在放电或高温条件下，N2和O2反应生成的，A 错误；
B．维生素C 具有还原性，能被亚硝酸盐氧化，故服用维生素C 可缓解亚硝酸盐中毒，B 正确；
C．包装食品里常有硅胶、生石灰、还原铁粉三类小包，硅胶和生石灰的主要作用是吸水防潮，还原铁粉
的作用是抗氧化，C 错误；
D．金属性是元素的性质；铜单质制成的“纳米铜”在空气中能燃烧，是因为“纳米铜”与空气的接触面
积大，反应速率加快，但是“纳米铜”和铜片是同一种物质，它们的化学性质相同，D 错误；
故选B。
11．将两份过量的锌粉a、b 分别加入定量的稀硫酸，同时向a 中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积
V(L)与时间t(min)的关系正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】过量的两份锌粉a、b，分别加入稀
中，同时向a 中放入少量的
溶液，则a 中还发生
的反应为：
，铜-锌-稀硫酸形成原电池，反应速率增大，反应用时少于b，由于锌过量，
所以生成的氢气的体积由硫酸的物质的量决定，稀硫酸的量相同，所以最终两者产生的氢气体积相等；
答案选B。
12．实验室利用醋酸(
)与双氧水(
)在固体酸的催化下共热制备过氧乙酸(
，沸
点
)。实验过程中，逐滴滴入浓度为
的双氧水，温度维持在
，待反应结束后分离反应器中的
7
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混合物，得到粗产品。下列说法错误的是
A．逐滴滴入
的目的是提高双氧水的利用率
B．温度维持在
的理由之一是防止
分解
C．使用磁力搅拌器的目的是为了提高
平衡产率
D．减压蒸馏可以分离提纯
【答案】C
【解析】A．过氧化氢不稳定容易分解，逐滴滴入
的目的是提高双氧水的利用率，A 项正确；
B．过氧化氢受热分解生成氧气和水，温度维持在
的理由之一是防止
分解，B 项正确；
C．使用磁力搅拌器的目的是为了增大反应物接触面积，加快反应速率，不能提高
平衡产率，
C 项错误；
D．
受热易分解，故采用减压蒸馏可以分离提纯出
，D 项正确；
故选C。
二、非选择题（共4 小题，共40 分）
13．某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO2(g)＋4H2(g)
CH4(g)＋
2H2O(g)
(1)某研究小组模拟该反应，温度t 下，向容积为10L 的抽空的密闭容器中通入0.1 mol CO2和0.1 mol H2，
反应平衡后测得容器中n(CH4)=0.05 mol。则CO2的转化率为
(2)在相同条件下，CO2(g)与H2(g)还会发生不利于氧循环的副反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋
H2O(g)，在反应器中按n(CO2)：n(H2)=1：4 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到
2min 时，测得反应器中CH3OH、CH4浓度(μmol·L-1)如下表所示
催化剂
t=350℃
t=400℃
c(CH3OH)
c(CH4)
c(CH3OH)
c(CH4)
催化剂I
10.8
12722
345.2
42780
8
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催化剂II
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，0~2min 生成CH3OH 的平均反应速率为
μmol·L-1·min-1；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是
。
【答案】(1)50%或0.5
(2) 5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比
例高
【解析】（1）温度t 下，向容积为10L 的抽空的密闭容器中通入0.1 mol CO2和0.1 mol H2，反应平衡后测
得容器中n(CH4)=0.05 mol，则CO2的转化率为
.
（2）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，由表中信息可知，0~2minCH3OH 的浓度由0 增加到10.8
μmol·L-1，因此，0~2min 生成CH3OH 的平均反应速率为
；由表中信息可知，
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， 0~2minCH3OH 的浓度由０增加到10.8 μmol·L-1，c(CH4)：
c(CH3OH)=12722：10.8≈1178；在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下，0~2minCH3OH 的浓度由0 增
加到9.2 μmol·L-1，c(CH4)：c(CH3OH)=10775：9.2≈1171；在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应，
0~2minCH3OH 的浓度由０增加到345.2μmol·L-1，c(CH4)：c(CH3OH)=42780：345.2≈124；在选择使用催化
剂Ⅱ和400℃的反应条件下，0~2minCH3OH 的浓度由０增加到34μmol·L-1，c(CH4)：c(CH3OH)=38932：34
1145.因此，若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是：相同催化
剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高。
14．如图表示
时合成氨反应的能量变化曲线图。合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备，发生
的反应为
。一定条件下，在
容器中发生上述反应，各物质
的物质的量浓度的变化如表所示：
0
0.2
0.3
0
0
2
0.3
9
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3
0.3
4
0.09
0.19
x
0.33
回答下列问题：
(1)表中
；前
内
的平均反应速率为 。
(2)
内，反应过程中氢气浓度量增大的原因可能是 (填序号)。
A．升高温度 B．使用催化剂 C．充入氢气
【答案】(1) 0.11
(2)A
【解析】（1）由表格数据可知，从反应开始至
时氢气浓度的变化量为
，由化学方程式
可知
；由
、
时
的浓度均为
可知，
时反应达到平衡状态，由
题给数据建立如下三段式：
根据三段式，前
内甲烷的平均反应速率为
;
（2）A．由表格数据可知，
内，甲烷和水蒸气浓度减小，氢气的浓度增大，说明平衡向正反应方
10
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向移动。该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，甲烷和水蒸气浓度减小，氢气的浓度增
大，故A 符合题意；
B．使用催化剂，平衡不移动，反应物和生成物的浓度均不变，故B 不符合题意；
C．充入氢气，生成物浓度增大，平衡向逆反应方向移动，甲烷和水蒸气浓度增大，故C 不符合题意。
故选A。
15．乙烯是重要的有机化学原料，工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯。
(1)乙烷裂解为乙烯为自由基反应，其可能的引发反应及对应化学键的解离能如下：
可能的引发反应
有关键的解离能(kJ/mol)
C2H6(g)→C2H5·(g)+H·(g)
410
C2H6(g)→2CH3·(g)
368
根据表格信息，乙烷裂解引发的反应主要为 。
(2)经过引发的后续反应历程为(已略去链终止过程)：
……
ΔH1
ΔH2
C
①
2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH= (用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。
②上述历程中“……”所代表的反应为 。
(3)①丙烯与HCl 发生加成反应，生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl 两种产物，其能量与反应历程如图所
示，其中正确的说法是 。
A．若反应的时间足够长，产物应该以CH3CH2CH2Cl 为主
B．合成CH3CHClCH3的反应中，第I 步反应为整个反应的决速步骤
C．总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)=CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔE3—ΔE4
11
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②工业生产中，保持其他条件不变，若要提高产物中CH3CH2CH2Cl 的比例，可采用的措施有 、
。
【答案】(1)C2H6(g)→2CH3·(g)
(2) -ΔH1-ΔH2 CH3·(g)+ C2H6(g) →C2H5·(g)+CH4(g)
(3) B 适当升高温度 选择合适的催化剂
【解析】（1）根据表格信息，反应C2H6(g)→2CH3·(g)的有关键的解离能更小，乙烷裂解引发的反应主要
为：C2H6(g)→2CH3·(g)。
（2）①由盖斯定律可知，C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH=-ΔH1-ΔH2；
②乙烷裂解为乙烯的第一步反应为C2H6(g)→2CH3·(g)，根据后续反应
、
可知，上述历程中“……”所代表的反应为2CH3·(g)生成C2H5·(g)的反
应，即CH3·(g)+ C2H6(g) →C2H5·(g)+CH4(g)。
（3）①A．由图可知，CH3CHClCH3相比CH3CH2CH2Cl 能量更低更加稳定，若反应的时间足够长，产物
应该以CH3CHClCH3为主，故A 错误；
B．在合成CH3CHClCH3的反应历程中，第I 步反应活化能更大，反应速率更小，慢反应为整个反应的决速
步骤，故B 正确；
C．由图可知，总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)→CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔH2
ΔE3—ΔE4，故C 错误；
故选B。
②其他条件不变，适当升高温度，活化能大的反应的速率常数变化的大，速率增加的更快，相同时间内可
以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl 的比例；另外选择合适的催化剂，降低第一步和第二步的活化能也可以提
高加成产物中CH3CH2CH2Cl 的比例。
16．科学探究要实事求是、严谨细致。某化学兴趣小组设计实验进行有关氯化物的探究实验，回答下列问
题：
I．制备FeCl2。装置如图所示(夹持装置省略)，已知FeCl3极易水解。
12
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(1)仪器a 的名称是 。
(2)装置II 中制备FeCl2的化学方程式为 。
(3)该装置存在的缺陷是：① ；②缺少氢气的尾气处理装置。
II．利用惰性电极电解0.1 mol•L-1FeCl2溶液，探究外界条件对电极反应(离子放电顺序)的影响。
(4)实验数据如表所示：
实验编
号
电压/V
pH
阳极现象
阴极现象
1
1.5
5.52
无气泡，滴加KSCN 显红色
无气泡，银白色金属析出
2
3.0
5.52
少量气泡，滴加KSCN 显红色
无气泡，银白色金属析出
3
4.5
5.52
大量气泡，滴加KSCN 显红色
较多气泡，极少量金属析出
4
1.5
1.00
无气泡，滴加KSCN 显红色
较多气泡，极少量金属析出
①由实验1、2 现象可以得出结论：增大电压， 优先于 放电；
②若由实验1、4 现象可以得出结论： 。
II．为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响，兴趣小组设计了如下实验方案：
实验编
号
c(NH4Cl)/mol·L-1
温度/℃
待测物理量
实验目的
5
0.5
30
a
——
6
1.5
i
b
探究浓度对氯化铵水解平衡的影响
7
0.5
35
c
ii
8
2.0
40
d
探究温度、浓度同时对氯化铵水解平衡的影响
(5)该实验限选药品和仪器：恒温水浴、pH 传感器、烧杯、0.1mol．L-1硝酸银溶液、蒸馏水和各种浓度的
NH4Cl 溶液。
①实验中，“待测物理量”是 ；
②实验目的ii 是 ；
③上述表格中，b d(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3)装置I 与装置II 间缺少干燥装置
(4) Cl- Fe2+ 增加H+浓度，H+优先于Fe2+放电
13
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(5) 溶液的pH 探究温度对氯化铵水解平衡的影响 ＞
【分析】在装置I 中Zn 与稀硫酸发生置换反应产生H2，在加热条件下H2还原FeCl3得到FeCl2，装置III 中
碱石灰的作用有两个：一是吸收反应产生的HCl，防止大气污染，二是吸收空气中的水分，防止FeCl3水解。
在使用惰性电极电解时，阳极上失去电子发生氧化反应，阴极上发生得到电子的还原反应，根据电压大小
及溶液pH 发生改变时，电极产物的变化及现象的不同，分析判断离子放电能力大小及物质的氧化性、还
原性强弱顺序。
【解析】（1）根据图示可知仪器a 的名称是长颈漏斗；
（2）在装置II 中在加热条件下H2与FeCl3发生反应产生FeCl2、HCl，反应的化学方程式为：
，答案为：
；
（3）在装置I 中Zn 与稀H2SO4发生置换反应产生的H2未经干燥就通入装置II 中，会导致FeCl3发生水解
反应，故该装置存在的缺陷是装置I 与装置II 间缺少干燥装置，答案为：装置I 与装置II 间缺少干燥装置。
（4）在实验1 中在电压为1.5 时阳极上无气泡，滴加KSCN 显红色，说明是Fe2+失去电子变为Fe3+，电极
反应式是
；实验2 中在电压为3.0 时阳极上现象是产生少量气泡，滴加KSCN 显红色，说明附
近溶液中产生Fe3+，同时有Cl2生成；在实验3 中电压增大至4.5，阳极上现象是大量气泡，滴加KSCN 显
红色，说明电压增大，阳极上Cl-失去电子能力增强，发生反应：
；电解FeCl2溶液，根据
实验1、2 可知：在溶液pH 相同时，电压越大，阳极产生的气泡就越多，即增大电压，产生氯气的速率更
快或增大电压，Cl-优先于Fe2+放电；电解FeCl2溶液，根据实验1、4 可知：在电压相同时，溶液pH 越小，
阴极产生的气泡就越多，产生的金属单质就越少，说明离子放电能力大小与溶液中离子浓度大小有关，增
大H+的浓度，H+氧化性强于Fe2+，H+优先于Fe2+放电，答案为：Cl-，Fe2+，增加H+浓度，H+优先于Fe2+放
电；
（5）①由提供的药品和仪器可知，pH 计是准确测定溶液的pH 的，所以待测物理量是溶液的pH。②探究
浓度对氯化铵水解平衡的影响，则温度必须相同，所以实验6 的温度与实验5 相同，即为30 度。实验5 和
实验7 浓度相同，温度不同，所以是探究温度对氯化铵水解平衡的影响。③水解反应属于吸热反应，温度
越高水解程度越大，氢离子浓度增大，浓度越高，水解生成的氢离子浓度越大，则溶液的酸性越强，已知
实验Ⅳ的浓度大，温度高，所以溶液的pH 小，即b＞d，答案为：溶液的pH，探究温度对氯化铵水解平衡
的影响，＞。
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