2.1.2影响化学反应速率的因素　活化能 课时训练 高中化学人教版选择性必修1（含解析）

第二章　第一节　影响化学反应速率的因素　活化能
A组·基础达标
1．(2023·甘肃武威开学考试)下列措施一定不能增大化学反应速率的是(　　)
A．升高温度
B．减小反应物的浓度
C．固体块状的反应物改为粉末状
D．压缩容器体积增大压强
【答案】B　【解析】升高温度，则反应速率加快，A不符合题意；减小反应物的浓度，单位体积内活化分子数目减少，化学反应速率减慢，B符合题意；固体块状的反应物改为粉末状，导致反应物的接触面积增大，化学反应速率加快，C不符合题意；压缩容器体积增大压强，导致单位体积内活化分子数增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，D不符合题意。
2．(2024·广东广州五中期中)下列说法错误的是(　　)
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快
C．加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大
D．有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多
【答案】A　【解析】增大反应物浓度，活化分子百分数不变，A错误；升高温度，分子能量变高，活化分子百分数增大，分子的热运动加快，B正确；加入催化剂后，活化能降低，原本能量不足的分子也成为了活化分子，活化分子百分数增大，C正确；缩小容积，单位体积内的分子数增多，单位体积内活化分子数增多，D正确。
3．100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减小反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的(　　)
A．硫酸钠固体　 B．碳酸钠固体
C．水　 D．硝酸钾溶液
【答案】C　【解析】硫酸钠不与硫酸或锌反应，不改变溶液的体积，对反应速率无影响；碳酸钠能与硫酸反应，使生成氢气的量减小；加入水使硫酸的浓度变小，可以减小化学反应速率；加入硝酸钾相当于加入硝酸，Zn与硝酸反应，不生成氢气。
4．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　)
A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Cu与浓硫酸能反应，而与稀硫酸不反应
【答案】A　【解析】选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响，选项C为反应条件不同对反应速率的影响，只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响。
5．反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
①增加C的量　②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ 　 B．②③ 　
C．①③ 　 D．②④
【答案】C　【解析】C为固体反应物，增加其用量，对反应速率几乎没有影响；容器体积缩小一半，相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大；体积不变，充入N2，体系总压强增大，但反应混合物的浓度并未改变，反应速率基本不变；压强不变，充入N2，使容器的体积增大，总压强不变，但反应混合物的浓度变小，反应速率减小。
6．(2023·四川兴文期中)某反应的反应机理可以分成如下两步，下列说法错误的是(　　)
反应 机理 第一步反应 第二步反应
2NO2===NO3＋ NO (慢反应) NO3＋CO===NO2＋ CO2 (快反应)
A．在条件相同时，该反应的速率由第一步反应速率决定
B．该反应的总反应方程式为NO2＋CO===NO＋CO2
C．升高温度只会影响第一步反应速率，对第二步反应速率无影响
D．加入合适的催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率
【答案】C　【解析】在条件相同时，该反应的速率由慢反应决定，故由第一步反应速率决定，A正确；反应Ⅰ＋反应Ⅱ可得总反应方程式为NO2＋CO===NO＋CO2，B正确；升高温度对第一步反应速率和第二步反应速率均有影响，都会加快，C错误；加入合适的催化剂可降低反应的活化能，从而加快反应速率，D正确。
7．A、B在溶液中发生反应A＋B C。现将A、B两种反应物进行以下五个实验，其中①～④在20 ℃时进行，⑤在40 ℃时进行，实验刚开始时，反应速率由大到小的顺序正确的是(　　)
①20 mL 0.2 mol·L-1 A＋20 mL 0.2 mol·L-1 B
②50 mL 0.5 mol·L-1 A＋50 mL 0.5 mol·L-1 B
③10 mL 1 mol·L-1 A＋10 mL 1 mol·L-1 B＋30 mL H2O
④20 mL 1 mol·L-1 A＋60 mL 0.4 mol·L-1 B
⑤30 mL 0.6 mol·L-1 A＋30 mL 0.6 mol·L-1 B
A．②④⑤①③　 B．⑤④②③①
C．④②⑤①③　 D．③⑤④②①
【答案】B　【解析】由提供数据可算出A、B混合进行实验时，第①组A、B物质的量浓度均为0.1 mol·L-1；第②组A、B物质的量浓度均为0.25 mol·L-1；第③组A、B的物质的量浓度均为0.2 mol·L-1；第④组A的物质的量浓度为0.25 mol·L-1，B的物质的量浓度为0.3 mol·L-1；第⑤组A、B物质的量浓度均为0.3 mol·L-1且温度最高，因此其反应速率由大到小的顺序为⑤④②③①，B正确。
B组·能力提升
8．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－―→H2O＋IO－(慢)；H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol-1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
【答案】A　【解析】由题意可知IO－是中间产物，反应的反应热是生成物能量和反应物能量的差值，反应的反应热为－98 kJ·mol-1，所以B、C错误；速率比等于化学计量数比，反应的总方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑，水不能用来表示反应的速率，且过氧化氢和氧气速率比为2∶1，所以D错误。
9．某探究小组利用反应CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验 序号 初始浓度c/(mol·L-1) 溴颜色消失 所需时间t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 290
② 1.60 0.20 0.001 0 145
③ 0.80 0.40 0.001 0 145
④ 0.80 0.20 0.002 0 580
分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　)
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．实验②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
【答案】D　【解析】从表中数据看，①④中CH3COCH3、HCl的初始浓度是相同的，而④中Br2的初始浓度是①中的2倍，但④中溴颜色消失所需时间是①的2倍，D错误。
10．CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应：
第一步：Fe*＋N2O===FeO*＋N2
第二步：FeO*＋CO===Fe*＋CO2
其相对能量与反应历程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．总反应是放热反应，化学方程式为CO＋N2OCO2＋N2
B．在反应过程中，有极性键和非极性键的断裂和生成
C．总反应的反应速率由第一步反应决定
D．Fe*为反应的催化剂，FeO*为中间产物
【答案】B　【解析】由题干反应历程图可知，该反应的总反应化学方程式为CO＋N2OCO2＋N2，反应物的总能量高于生成物的总能量，则是放热反应，A正确；在反应过程中，反应物CO和N2O中的C—O、N—O极性键断裂，CO2中有C—O极性键形成，即整个过程中没有非极性键的断裂和生成，B错误；由题干反应历程图可知，第一步反应的活化能大于第二步反应，即第一步反应为慢反应，则整个反应的反应速率由第一步反应决定，C正确；由题干反应历程图可知，Fe*在反应过程中参与反应，但反应前后不变，即Fe*为反应的催化剂，FeO*为中间产物，D正确。
11．(2023·河北衡水期中)为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在5支试管中分别加入5 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体(相同状况)时所需的时间，实验记录如下：
实验序号 H2O2溶液浓度 反应温度 催化剂 反应时间
① 2% 20 ℃ 无 t1
② 2% 40 ℃ 无 t2
③ 5% 20 ℃ MnO2 t3
④ 5% 40 ℃ MnO2 t4
⑤ 5% 20 ℃ FeCl3 t5
下列说法中不正确的是(　　)
A．实验①②研究温度对反应速率的影响
B．实验②③研究催化剂对反应速率的影响
C．实验③⑤研究不同催化剂的催化效果
D．获得相同体积的O2所需时间：t1>t2>t4
【答案】B　【解析】实验①②温度不同，其他条件都相同，即研究温度对反应速率的影响，A正确；实验②无催化剂，实验③有催化剂，但二者过氧化氢浓度也不同，即无法得出催化剂对反应速率的影响，B错误；实验③⑤除了催化剂种类不同，其他条件均相同，即可研究不同催化剂的催化效果，C正确；实验①②中，其他条件相同，但②温度高，所以反应时间t1>t2，实验②④中，温度相同，但④中过氧化氢浓度大且有催化剂，所以反应时间：t2>t4，综上反应时间：t1>t2>t4，D正确。
12．(2023·浙江宁波期中)在恒温恒容条件下，发生反应A(g)＝2P(g)，c(A)随时间的变化如图中曲线所示，其中CA，0表示A的初始浓度。下列说法不正确的是(　　)
A．a点的瞬时速率大于b点的瞬时速率
B．对应的时间为4t0
C．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
D．在不同时刻都存在关系：2v(A)＝v(P)
【答案】B　【解析】a点的斜率大于b点，则a点的瞬时速率大于b点的瞬时速率，A正确；随着反应进行，物质浓度减小，反应速率减慢，则对应的时间大于4t0，B错误；根据v＝可知，从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率，C正确；反应速率之比等于方程式中化学计量数之比，故在不同时刻都存在关系：2v(A)＝v(P)，D正确。
13．对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
甲　　　　　　　　　　　乙
(1)定性分析：如图甲可通过观察__________________________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是____________________________ __________________________________________________________________________。
(3)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL过氧化氢溶液(H2O2，ρ＝1.1 g/mL)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示。
①实验时放出气体的总体积是________。
②放出一半气体所需的时间为________。
③A、B、C、D各点反应速率的快慢顺序为________________________________。
解释反应速率变化的原因：____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________。
④H2O2初始状态的浓度为___________________________________________。
【答案】(1)溶液中气泡产生的快慢　控制阴离子相同，排除阴离子的干扰
(2)收集40 mL气体所需的时间
(3)①60 mL　②1 min　③D>C>B>A　随着反应的进行，H2O2的浓度减小，反应速率减小
④0.11 mol·L-1
【解析】(3)2H2O22H2O＋O2↑
2 mol　　　　　22.4 L
n(H2O2)　　　　0.06 L
解得n(H2O2)≈0.005 4 mol。
c(H2O2)＝≈0.11 mol·L-1。
14．“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃时进行实验，得到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是_________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。
(2)表中t1＝______________s。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。
A．<22.0 s
B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s
D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是_________________________________。
【答案】(1)研究反应物I－与S2O的浓度对反应速率的影响
(2)88.0/3(或29.3)　(3)A
(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
【解析】(2)分析所给数据，可以得出显色时间与c(I－)·c(S2O)数值成反比，利用①⑤两组数据，可知两组实验中c(S2O)相同，而⑤中c(I－)是①的3倍，因此⑤所用显色时间是①的，即≈ 29.3 s。(3)在反应物起始浓度相同的条件下，温度越高，反应速率越大，则显色时间越短。故选A。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
第二章　第一节　影响化学反应速率的因素　活化能
A组·基础达标
1．(2023·甘肃武威开学考试)下列措施一定不能增大化学反应速率的是(　　)
A．升高温度
B．减小反应物的浓度
C．固体块状的反应物改为粉末状
D．压缩容器体积增大压强
2．(2024·广东广州五中期中)下列说法错误的是(　　)
A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
B．升高温度，活化分子的百分数增大，分子运动速率加快
C．加入适宜的催化剂，能降低反应的活化能，活化分子的百分数增大
D．有气体参加的化学反应，缩小容器容积，增大压强，单位体积内活化分子数增多
3．100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减小反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的(　　)
A．硫酸钠固体　 B．碳酸钠固体
C．水　 D．硝酸钾溶液
4．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　)
A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Cu与浓硫酸能反应，而与稀硫酸不反应
5．反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
①增加C的量　②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ 　 B．②③ 　
C．①③ 　 D．②④
6．(2023·四川兴文期中)某反应的反应机理可以分成如下两步，下列说法错误的是(　　)
反应 机理 第一步反应 第二步反应
2NO2===NO3＋ NO (慢反应) NO3＋CO===NO2＋ CO2 (快反应)
A．在条件相同时，该反应的速率由第一步反应速率决定
B．该反应的总反应方程式为NO2＋CO===NO＋CO2
C．升高温度只会影响第一步反应速率，对第二步反应速率无影响
D．加入合适的催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率
7．A、B在溶液中发生反应A＋B C。现将A、B两种反应物进行以下五个实验，其中①～④在20 ℃时进行，⑤在40 ℃时进行，实验刚开始时，反应速率由大到小的顺序正确的是(　　)
①20 mL 0.2 mol·L-1 A＋20 mL 0.2 mol·L-1 B
②50 mL 0.5 mol·L-1 A＋50 mL 0.5 mol·L-1 B
③10 mL 1 mol·L-1 A＋10 mL 1 mol·L-1 B＋30 mL H2O
④20 mL 1 mol·L-1 A＋60 mL 0.4 mol·L-1 B
⑤30 mL 0.6 mol·L-1 A＋30 mL 0.6 mol·L-1 B
A．②④⑤①③　 B．⑤④②③①
C．④②⑤①③　 D．③⑤④②①
B组·能力提升
8．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－―→H2O＋IO－(慢)；H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol-1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
9．某探究小组利用反应CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
实验 序号 初始浓度c/(mol·L-1) 溴颜色消失 所需时间t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 290
② 1.60 0.20 0.001 0 145
③ 0.80 0.40 0.001 0 145
④ 0.80 0.20 0.002 0 580
分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　)
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．实验②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
10．CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应：
第一步：Fe*＋N2O===FeO*＋N2
第二步：FeO*＋CO===Fe*＋CO2
其相对能量与反应历程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．总反应是放热反应，化学方程式为CO＋N2OCO2＋N2
B．在反应过程中，有极性键和非极性键的断裂和生成
C．总反应的反应速率由第一步反应决定
D．Fe*为反应的催化剂，FeO*为中间产物
11．(2023·河北衡水期中)为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在5支试管中分别加入5 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体(相同状况)时所需的时间，实验记录如下：
实验序号 H2O2溶液浓度 反应温度 催化剂 反应时间
① 2% 20 ℃ 无 t1
② 2% 40 ℃ 无 t2
③ 5% 20 ℃ MnO2 t3
④ 5% 40 ℃ MnO2 t4
⑤ 5% 20 ℃ FeCl3 t5
下列说法中不正确的是(　　)
A．实验①②研究温度对反应速率的影响
B．实验②③研究催化剂对反应速率的影响
C．实验③⑤研究不同催化剂的催化效果
D．获得相同体积的O2所需时间：t1>t2>t4
12．(2023·浙江宁波期中)在恒温恒容条件下，发生反应A(g)＝2P(g)，c(A)随时间的变化如图中曲线所示，其中CA，0表示A的初始浓度。下列说法不正确的是(　　)
A．a点的瞬时速率大于b点的瞬时速率
B．对应的时间为4t0
C．从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
D．在不同时刻都存在关系：2v(A)＝v(P)
13．对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
甲　　　　　　　　　　　乙
(1)定性分析：如图甲可通过观察__________________________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是____________________________ __________________________________________________________________________。
(3)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL过氧化氢溶液(H2O2，ρ＝1.1 g/mL)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示。
①实验时放出气体的总体积是________。
②放出一半气体所需的时间为________。
③A、B、C、D各点反应速率的快慢顺序为________________________________。
解释反应速率变化的原因：____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________。
④H2O2初始状态的浓度为___________________________________________。
14．“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃时进行实验，得到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是_________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。
(2)表中t1＝______________s。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。
A．<22.0 s
B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s
D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是_________________________________。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()