规范特训81 化学反应速率及其影响因素.docx
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规范特训81化学反应速率及其影响因素
板块四限时·规范·特训
时间:
45分钟
满分:
100分
一、选择题(每题6分,共66分)
1.[2015·安溪质检]反应4A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol·L-1。
对此反应速率的表示,正确的是( )
①用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1 ②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1 ③在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol·L-1·min-1
④在这2min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的,用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
A.①② B.③
C.①D.②④
答案 A
解析 经2min,B的浓度减少0.6mol·L-1,则根据化学方程式,A的浓度减少0.8mol·L-1,所以用A表示的反应速率是0.8mol·L-1÷2min=0.4mol·L-1·min-1,①正确;由于反应速率之比等于相应的化学计量数之比,所以②正确,④不正确;反应速率表示的是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,③不正确。
2.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:
2HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH>0,若0~15s内c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,则下列说法正确的是( )
A.0~15s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.001mol·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10s
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
答案 D
解析 减小反应体系的体积,从而增大了压强,化学反应速率将加快,D正确。
3.[2015·安庆一中期末]向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小顺序排列正确的是( )
甲:
在500℃时,SO2和O2各10mol反应
乙:
在500℃时,用V2O5作催化剂,10molSO2和5molO2反应
丙:
在450℃时,8molSO2和5molO2反应
丁:
在500℃时,8molSO2和5molO2反应
A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲
答案 C
解析 丙中温度最低,反应物的量比甲、乙的少,没有使用催化剂,反应最慢。
甲、乙、丁的温度相同,丁中反应物的量少,故丁的反应速率比甲、乙慢。
甲、乙的温度和反应物的量都相同,但乙使用了催化剂,故乙的反应速率比甲快。
综上所述,可知四容器中反应速率:
乙>甲>丁>丙。
4.实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气,常加少量CuSO4来加快反应速率。
为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后,分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。
实验
试剂
甲
乙
丙
丁
4mol·L-1H2SO4/mL
20
V1
V2
V3
饱和CuSO4溶液/mL
0
2.5
V4
10
H2O/mL
V5
V6
8
0
收集气体所需时间/s
t1
t2
t3
t4
下列说法正确的是( )
A.t1 C.V6=7.5D.V1 答案 C 解析 研究CuSO4的量对H2生成速率的影响时,实验中只能改变加入饱和CuSO4溶液的体积,其余影响化学反应速率的因素都必须相同,所加4mol·L-1H2SO4溶液的体积都是20mL,溶液的总体积为20mL+10mL=30mL。 所以,V1=V2=V3=20,V5=10,V6=7.5,V4=2。 甲实验中没有加CuSO4溶液,不能形成原电池,反应速率最慢,时间t1最长。 5.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( ) ①用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④汽车尾气中的NO和CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,反应速率减慢 ⑤增大压强,一定能加快化学反应速率 ⑥用锌与稀硫酸反应制H2时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率 ⑦使用催化剂,使反应的活化能降低,反应速率加快 ⑧光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑨增加反应物的用量,一定会增大化学反应速率 A.①⑤⑥⑨B.④⑥⑦⑧ C.④⑥⑦⑨D.③④⑥⑦ 答案 B 解析 ①铁片遇98%的浓硫酸发生钝化,不能得到H2,错误;②升高温度,化学反应速率加快,错误;③决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质;⑤对于没有气体参与的反应,压强的改变不会影响化学反应速率;⑨固体和纯液体用量的增加,不会影响化学反应速率,B项正确。 6.[2015·合肥期中]在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( ) ①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂 A.①③⑤B.②③⑤ C.②⑤D.①③④ 答案 C 解析 增大反应物的浓度和增大压强,只能增大单位体积内活化分子数,不能增大活化分子百分数,而②和⑤既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数。 7.在C(s)+CO2(g)2CO(g)反应中,可使反应速率增大的措施是( ) ①升高温度 ②增加碳的量 ③恒容通入CO2 ④恒压下充入N2 ⑤恒容下充入N2 ⑥恒容通入CO A.①③④B.②④⑥ C.①③⑥D.③⑤⑥ 答案 C 解析 ②碳是固体,对反应速率无影响;④体积增大降低了反应物及生成物浓度,正逆反应速率降低;⑤体积不变,反应物及生成物的浓度不变,正逆反应速率不变。 8.[2015·呼伦贝尔模拟]2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。 下列叙述正确的是( ) A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B.恒压,通入稀有气体,反应速率不变 C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO2(g)消耗的平均速率为v= 答案 D 解析 催化剂可同等程度地改变正、逆反应的反应速率,故A错;恒压条件下,向容器中通入稀有气体,容器体积变大,各反应物质的浓度变小,因此反应速率变小,故B错;不论反应是吸热反应还是放热反应,降低温度反应速率一定变慢,则达到平衡的时间将延长,故C错;根据v= ,浓度变化量c2-c1,时间为t2-t1,SO3(g)生成的平均速率为v= ,因v(SO2)=v(SO3),故D对。 9.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应: A(g)+xB(g)2C(g)。 达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示,下列说法中正确的是( ) A.8min时表示正反应速率等于逆反应速率 B.前20minA的反应速率为0.05mol·L-1·min-1 C.反应方程式中的x=1,30min时表示增大压强 D.40min时改变的条件是升高温度,且正反应为吸热反应 答案 B 解析 20min时才达到平衡,A选项错误;由图象可知B、C的化学计量数之比为1∶2,所以x=1,前20minv(A)=v(B)= =0.05mol·L-1·min-1,B选项正确;增大压强,各物质的浓度、反应速率均增大,C选项错误;由图象可知40min时若是升高温度,此时v(逆)比v(正)增大的多,平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,D选项错误。 10.在一定的条件下,向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-1 答案 B 解析 对于任何可逆反应,升高温度时,正、逆反应速率都增大,A错误;反应前的气体是CO,反应生成的气体是CO2和SO2,随着反应的进行,CO的量减少,CO2和SO2的量增加,混合气体的平均相对分子质量增大,B正确;增加固体的量,不能改变化学反应速率,C错误;从化学方程式看,每消耗1molCO,固体质量减少80.0g,在0~10min内,v(CO)= =0.005mol·L-1·min-1,D错误。 11.下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是( ) 选项 事实 结论 A 其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快 B 工业制硫酸中,在SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大 C 在容积可变的密闭容器中发生反应: 2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的体积缩小一半 正反应速率加快,逆反应速率减慢 D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率 答案 C 解析 容器的体积缩小一半,压强增大,正逆反应速率均加快。 二、非选择题(共34分) 12.(10分)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应: MnO +H2C2O4+H+―→Mn2++CO2↑+H2O(未配平) 用4mL0.001mol·L-1KMnO4溶液与2mL0.01mol·L-1H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。 改变的条件如表所示: 组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质 Ⅰ 2 20 Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液 Ⅲ 2 30 Ⅳ 1 20 1mL蒸馏水 (1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________。 (2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验________和________(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同): 如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验________和________。 (3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究____________对化学反应速率的影响,实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是____________。 答案 (1)2∶5 (2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ (3)c(H+)(或硫酸溶液的浓度) 确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变 解析 (1)MnO Mn2+,H2C2O4 CO2。 根据氧化还原反应中氧化剂得电子数目等于还原剂失电子数目可确定MnO 与H2C2O4的物质的量之比为2∶5。 (2)实验Ⅰ与实验Ⅱ中反应物浓度相同,温度相同,实验Ⅱ中加入MnSO4溶液,应是研究催化剂对化学反应速率的影响,实验Ⅰ与实验Ⅲ中温度不同,其他条件相同,应是对比考查温度对化学反应速率的影响。 (3)实验Ⅰ与实验Ⅳ相比,实验Ⅳ中H2SO4的浓度不同,是研究c(H+)对反应速率的影响。 13.[2015·西安八校联考](12分)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应: xA(g)+2B(s)yC(g);ΔH<0。 在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如下图。 请回答下列问题: (1)用A的浓度变化表示该反应0~10min内的平均反应速率v(A)=________; (2)根据图示可确定x∶y=________; (3)0~10min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”); (4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是________;第16min引起曲线变化的反应条件可能是________; ①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂 (5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”“=”或“<”)。 答案 (1)0.02mol·(L·min)-1 (2)1∶2 (3)变大 (4)④⑥ ④ (5)> 解析 (1)v(A)=(0.45mol·L-1-0.25mol·L-1)÷10min=0.02mol·(L·min)-1。 (2)根据图象分析及物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比得知,x∶y=1∶2。 (3)根据 (2)得知,正反应方向是气体体积增大的方向,故压强变大。 (4)10min后化学反应速率加快直到到达化学平衡状态,反应条件可能为升温和加催化剂,故选④⑥。 16min后是化学平衡逆向移动,结合正反应是放热反应,故反应条件可能是升温,故选④。 (5)化学平衡常数等于生成物的幂之积除以反应物的幂之积,经过计算得K1>K2。 14.[2015·张家界调研](12分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 (1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。 反应为: C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1 能使化学反应速率加快的措施有________(填序号)。 ①增加C的物质的量 ②升高反应温度 ③随时吸收CO、H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入CO(g) (2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据: 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol H2O CO H2 CO 达到平衡所 需时间/min 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 ①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为________。 ②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。 (3)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2,在一定条件下发生如下反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0 该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示: ①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是________。 ②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。 答案 (1)②④ (2)①0.16mol·(L·min)-1 ②吸 (3)①使用了催化剂 ② 解析 (1)增加C的物质的量,不能改变其浓度,不能加快化学反应速率,吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度,其化学反应速率减慢;充入CO增大生成物的浓度,可使化学反应速率加快。 (2)①v(CO2)=v(CO)= =0.16mol·(L·min)-1, ②对比实验1、2可知,升高温度,生成H2的量减少,说明逆反应是吸热反应。 (3)①本反应前后气体物质的化学计量数之和不等,t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等,故只能是加催化剂的原因。 ②t4时降压,平衡左移,v(逆)急降,然后在t5时平衡。
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