15 影响速率因素专练学生版备战高考化学二轮主观题必刷题集最新修正版.docx
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15影响速率因素专练学生版备战高考化学二轮主观题必刷题集最新修正版
专题15影响速率因素专练
1.某研究性学习小组为探究铁与稀盐酸反应,取同质量、体积的铁片、同浓度的盐酸做了下列平行实验:
实验①:
把纯铁片投入到盛有稀盐酸的试管中,发现放出氢气的速率变化如图所示:
实验②:
把铁片投入到含FeCl3的同浓度稀盐酸中,发现放出氢气的量减少。
实验③:
在稀盐酸中滴入几滴CuCl2溶液,用铁片做实验,发现生成氢气的速率加快。
试回答下列问题:
(1)分析实验①中t1~t2速率变化的主要原因是_______,t2~t3速率变化的主要原因是______。
(2)实验②放出氢气的量减少的原因是___________________(用离子方程式表示)。
(3)某同学认为实验③反应速率加快的主要原因是形成了原电池,你认为是否正确?
_____(填“正确”或“不正确”)。
请选择下列相应的a或b作答。
a.若不正确,请说明原因。
b.若正确,则写出实验③中原电池的正、负极电极反应式_______________________。
2.在恒容密闭容器中,控制不同温度进行CO2分解实验:
2CO2(g)
2CO(g)+O2(g)。
以CO2起始浓度均为cmol•L─1测定CO2的转化率,结果如图所示。
图中甲曲线表示CO2的平衡转化率与温度的关系,乙曲线表示不同温度下反应10min所测CO2的转化率。
(1)在1300℃时反应10min到达A点,反应的平均速率v(O2)=________。
随温度升高,曲线乙向曲线甲靠近的原因是________________________________________。
要让B点CO2的转化率增大,除升高温度外,还可以采取_______________措施(任填一个)。
3.“碘钟”实验中,
的反应速率可以用
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
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
0.160
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
回答下列问题:
(1)该实验的目的是___________________________________。
(2)根据实验数据,推测显色时间
__________。
(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
的范围为__________(填字母)。
a.<22.0sb.
sc.>44.0sd.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___________________________________。
4.某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,实验过程的数据记录如下(见表格),请结合表中信息,回答有关问题:
实验序号
反应温度/
参加反应的物质
A
20
10
0.1
10
0.1
0
B
20
5
0.1
10
0.1
5
C
20
10
0.1
5
0.1
5
D
40
5
0.1
10
0.1
5
(1)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中,反应速率最快的实验可能是__________(填实验序号)。
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。
其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合是__________(填实验序号);
②A和B、A和C的组合比较,所研究的问题是___________________________________________;
③B和C的组合比较,所研究的问题是___________________________________________。
(3)实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较:
___________________________________________。
5.某同学在用锌与稀硫酸反应制氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气的生成速率,请回答问题:
(1)上述实验中,发生反应的离子方程式是:
_______________;________________________。
(2)少量硫酸铜溶液可以加快氢气的生成速率的原因是_______。
(3)实验室有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4等三种溶液,可与实验中的硫酸铜溶液起相似作用的是___________。
(4)为进一步研究硫酸铜的量对锌与硫酸反应生成氢气速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验,将表中混合溶液加到6个盛有过量锌粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需要的时间:
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
40
40
V1
40
40
V2
饱和CuSO4溶液/mL
0
1
5
V5
V6
25
H2O/mL
V3
V4
20
15
5
0
请完成此实验设计:
V2=_________V5=_________
(5)要加快锌与氢气的生成速率还可以采取的措施是________(至少写两点)。
6.二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,CO2和CH4可直接转化为乙酸:
CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)△H>0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①当温度在250℃—300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是_________。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是_____________(任写一条措施即可)。
(2)一定条件下,在密闭容器中发生反应:
2CO(g)
C(s)+CO2(g)。
①下列能说明该反应达到平衡的是___________。
A.容器内混合物的质量不变B.CO和CO2的物质的量之比不再变化
C.混合气体的平均摩尔质量不再变化D.形成amolC=O键的同时断裂amolC
O键
②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应,在不同温度下CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如上图所示,则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO,TC时反应经过10min达平衡,CO的体积分数为75%。
CO的平衡转化率为_______。
在容积改变的条件下,反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示,则0-10min内平均反应速率v(CO2)=__________。
7.我们可以通过实验探究来研究化学反应速率的影响因素,
(1)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,己知:
反应ⅠS2O82-+2I-=2SO42-+I2(慢)反应ⅡI2+2S2O32-=2I-+S4O62-(快)
反应S2O82-+2S2O32-=2SO42-+S4O62-的反应速率由______________决定(填“反应Ⅰ”、“反应Ⅱ”),I-是此反应的___________________________。
浓度c(S2O82-)〜反应时间t的变化曲线如下图,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)〜t的变化曲线示意图(进行相应的标注)____________
(2)草酸与高锰酸钾在酸性条件下可以发生化学反应。
请补全并配平下面方程式
______H2C2O3+MnO4-+=Mn2++CO2+
现有0.00lmol/L的酸性KMnO4溶液和0.0lmol/L的草酸溶液,为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
温度/℃
KMnO4溶液
水
H2C2O4溶液
①
4.0
0.0
2.0
25
②
4.0
0.0
2.0
60
③
4.0
Vx
1.0
25
通过实验①、③可探究草酸的浓度对反应速率的影响,表中Vx=_________mL,理由是_________________。
对比实验①、②的实验现象是___________________________________。
8.H2O2是实验室常见的强氧化剂,在医疗上可用作消毒剂等。
(1)H2O2的结构式为___________。
(2)医疗上可用质量分数为3%过氧化氢溶液对伤口进行消毒,其消毒原理是________。
(3)为探究外界条件对H2O2分解化学反应速率的影响,相关实验设计如下表所示。
请填写下表缺少的内容。
试管编号
实验目的
H2O2溶液
温度
水的体积
/mL
FeCl3溶液的
体积/mL
质量分数
体积/mL
Ⅰ
为实验Ⅱ作参照
12%
5.0
常温
0
0
Ⅱ
温度对反应速率的影响
①
5.0
60℃
0
0
Ⅲ
为实验Ⅳ作参照
4.0%
5.0
常温
②
0
Ⅳ
③
4.0%
5.0
常温
0
1.0
①_____________;②____________________;③_____________________。
9.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CH3OH④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
达到平衡所需时间/min[来源:
Z*X*X*K]
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
2
4
0.8
3.2
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。
________。
10.目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。
已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:
请回答下列问题:
(1)某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在下列不同条件随时间的变化曲线,开始时升温,t1时平衡,t2时降压,t3时增加CO浓度,t4时又达到平衡.请画出t2至t4的曲线______。
11.采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
回答下列问题
(1)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。
体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5.
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
①研究表明,N2O5(g)分解的反应速率
。
t=62min时,测得体系中pO2=2.9kPa,则此时的
=________kPa,v=_______kPa·min−1。
(2)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步N2O5
NO2+NO3快速平衡
第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应
第三步NO+NO3→2NO2快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。
下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
12.按要求填空:
(1)下表是某兴趣小组通过实验获得的相同体积足量稀硫酸与铁反应的实验数据:
实验序号
金属质量/g
金属状态
c(H2SO4)mol/L
实验温度/℃
金属消失的时间/s
1
0.10
丝
0.7
25
240
2
0.10
丝
1.0
25
190
3
0.10
粉末
1.0
25
120
4
0.10
粉末
1.0
40
40
分析上述数据,回答下列问题:
①实验1、2可得出的结论是_____________________。
②实验2、3可得出的结论是_________________________。
③实验3、4可得出的结论是______________________。
13.燃煤烟气中含有大量SO2和NO,某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。
回答下列问题:
(1)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入1molNO和1molO3发生反应NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g),2min时达到平衡状态。
①该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示,反应在t1、t3、t5时刻均达到平衡状态。
t2、t6时刻都只改变了某一个条件,则t2时刻改变的条件是________,t6时刻改变的条件是________,t4时刻改变条件后v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)
14.根据下表所示化学反应与数据关系:
化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
K3
?
?
请回答:
(1)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:
t2时________;t8时________。
②若t4时降压,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__________。
15.Ⅰ.实验室选用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素:
实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
(1)配平反应原理离子方程式:
____MnO4-+__H2C2O4+_______→_____Mn2++____CO2↑+____H2O
(2)探究影响化学反应速率的因素
实验
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
①探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号,下同),探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
②混合液褪色时间由大到小的顺序是___________________。
③测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图所示,请解释“n(Mn2+)在反应起始时变化不大,一段时间后快速增大”的原因:
__________________。
16.H2O2是中学化学中一种重要的物质。
请回答下列问题:
Ⅰ.一定条件下,烧杯中H2O2溶液发生分解反应放出气体的体积和时间的关系如图所示:
则由D到A过程中,随着反应的进行反应速率逐渐_________(选填“加快”或“减慢”),其变化的原因是________________________________________。
Ⅱ.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。
(1)定性分析:
图甲可通过观察_________定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理,其理由是_______。
17.结合所学内容,回答下列问题:
Ⅰ.某同学进行影响草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率因素的研究。
草酸与酸性高锰酸钾的反应为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
室温下,两支试管分别编号①和②,实验数据如下:
实验序号
①
②
加入试剂
4mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液
2mL0.1mol/LH2C2O4溶液
4mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液
2mL0.1mol/LH2C2O4溶液
一粒黄豆粒大的MnSO4固体
褪色时间/s
116
6
试管①中KMnO4溶液褪色的速率开始十分缓慢,一段时间后突然加快。
请回答:
(1)该实验结论是___________________________________________________________。
(2)实验②选用MnSO4固体而不是MnCl2固体的原因是____________________________。
(3)该同学为使实验更加严密,在试管③中做了如下实验,请预测褪色时间约为_____。
实验序号
③
加入试剂
4mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液
2mL0.1mol/LH2C2O4溶液
一粒黄豆粒大的Na2SO4固体
褪色时间/s
18.某研究性学习小组欲研究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件,下表是其实验设计的有关数据:
实验
序号
锌的质量/g
锌的状态
c(H2SO4)
/mol·L-1
V(H2SO4)
/mL
反应前溶
液的温度/℃
添加剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
(1)在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过定量测定______________________进行判断,其速率最快的实验是________(填实验序号)。
(2)对锌和稀硫酸反应,实验1和2表明,________对反应速率有影响;实验1和3表明,________对反应速率有影响。
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的标准状况下的气体体积V与时间t的图像如下图所示。
①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是________,原因是______________________。
②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)为________________________________________________________________________。
19.2017年5月5日,中国首架按照国际标准研制,拥有自主知识产权的大型客机C-919在上海浦东机场首飞,科学家在实验室研究利用催化技术将飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)。
(1)研究表明:
在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
实验编号
T(K)
NO的初始浓度(mol·L-1)
CO的初始浓度(mol·L-1)
催化剂的比表面积(m2·g-1)
I
400
1.20×10-3
3.80×10-3
75
Ⅱ
400
1.20×10-3
3.80×10-3
100
Ⅲ
450
1.20×10-3
3.80×10-3
100
请在图3中分别画出上表中实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO的浓度随时间变化的曲线,并标明各条曲线的实验编号__________。
20.研究催化剂对化学反应有重要意义。
为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:
(1)甲同学欲用图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
该实验__________(填“能”或“不能”)达到目的,原因是__________。
(若能,不必回答原因)
(2)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10mL5%H2O2)
试管
夏
II
III
滴加试剂
5滴0.lmol·L-1FeCl3
5滴0.1mol·L-1CuCl2
5滴0.3mol·L-1NaCl
产生气泡情况
较快产生细小气泡
缓慢产生细小气泡
无气泡产生
由此得到的结论是__________,设计实验Ⅲ的目的是__________。
21.有机酸种类繁多,广泛分布于中草葯的叶、根、特别是果实中,是有机合成、工农业生产的重要原料,请回答下列有关问题:
(1)乙酸是合成乙酸乙酯的重要原料,制备原理如下:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l)
CH3COOHC2H5(l)+H2O(l)△H=-8.62kJ/mol
已知:
CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃。
在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示:
①该研究小组的实验目的是________________。
60℃下反应40min与70℃下反应20min相比,前者的平均反应速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
②如图所示,反应时间为40min、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________。
22.
(一)雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重
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