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2022届高考化学一轮复习规范练19化学反应速率及影响因素含解析新人教版202104211186
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这是一份2022届高考化学一轮复习规范练19化学反应速率及影响因素含解析新人教版202104211186，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.将4 ml A气体和2 ml B气体在容积为2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),经2 s 后测得C的浓度为0.6 ml·L-1,下列几种说法中正确的是( )。
A.用物质A表示反应的平均速率为0.3 ml·L-1·s-1
B.用物质B表示反应的平均速率为0.3 ml·L-1·s-1
C.2 s时物质A的转化率为70%
D.2 s时物质B的浓度为0.3 ml·L-1
答案:A
解析: 2A(g)+ B(g) 2C(g)
起始浓度(ml·L-1):210
变化浓度(ml·L-1):0.60.30.6
2s时浓度(ml·L-1):1.40.70.6
v(A)=0.6ml·L-12s=0.3ml·L-1·s-1,A项正确;根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比得v(B)=0.15ml·L-1·s-1,B项错误;2s时,物质A的转化率α(A)=0.6ml·L-12ml·L-1×100%=30%,C项错误;2s时,物质B的浓度为0.7ml·L-1,D项错误。
2.在容积为2 L的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.4 kJ·ml-1。起始反应时NO和CO各为4 ml,10 s后达到化学平衡,测得N2为1 ml。下列有关反应速率的说法中正确的是( )。
A.反应前5 s内,用NO表示的平均反应速率为0.1 ml·L-1·s-1
B.达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大
C.达到平衡后,反应速率的关系有:v正(CO)=2v逆(N2)
D.保持容器容积不变,往容器中充入1 ml O2,正、逆反应速率都不改变
答案:C
解析:前10s内v(NO)=2v(N2)=2×1ml2L×10s=0.1ml·L-1·s-1,但前5s与前10s由于反应物浓度及容器内温度都不相同,所以平均速率不相等,A项错误;升高温度,v(正)、v(逆)均增大,B项错误;平衡时v正(CO)=2v逆(N2),C项正确;充入1mlO2会消耗NO,使c(NO)减小,反应速率会改变,D项错误。
3.在恒温、恒容的容器中进行反应2AB,若反应物的浓度由0.1 ml·L-1降到0.06 ml·L-1需要20 s,那么由0.06 ml·L-1降到0.036 ml·L-1所需反应时间应( )。
A.等于10 sB.等于12 s
C.大于12 sD.小于12 s
答案:C
解析:反应物的浓度由0.1ml·L-1降到0.06ml·L-1需20s,则其反应速率为0.1ml·L-1-0.06ml·L-120s=0.002ml·L-1·s-1。若由0.06ml·L-1降到0.036ml·L-1,所需反应时间为xs,则其反应速率为0.06-0.036xml·L-1·s-1。因为随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,即0.06-0.036x<0.002,解得x>12。
4.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )。
①用铁片与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与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.①②⑤⑨
B.④⑥⑦⑧
C.④⑥⑦⑨
D.③④⑥⑦
答案:B
解析:铁片遇98%的浓硫酸发生钝化,不能得到H2,①错误;升高温度,化学反应速率加快,②错误;决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,③错误;NO和CO都是气体,减小压强反应速率减慢,④正确;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,⑤错误;加入硫酸铜能够形成锌铜原电池,加快反应速率,⑥正确;使用催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数增大,反应速率加快,⑦正确;氢气与氯气在光照条件下反应生成氯化氢,⑧正确;固体和纯液体用量的增加,不会影响化学反应速率,⑨错误。
5.一定条件下,将3 ml A和1 ml B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)C(g)+2D(s)。2 min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是( )。
A.混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态
B.2 min后,加压会使正反应速率加快,逆反应速率变慢,平衡正向移动
C.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
D.从开始到平衡,用A表示该反应的化学反应速率为0.3 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:反应生成固体D,气体质量发生变化,若混合气体的密度不再改变时,该反应一定达到平衡状态,A项错误;2min后,加压会使正、逆反应速率都加快,平衡正向移动,B项错误;将3mlA和1mlB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,反应比和起始量之比相同,所以反应过程中A和B的转化率之比为1∶1,C项错误;2min内生成0.8mlD,则消耗A的物质的量为1.2ml,故2min内v(A)=ΔnVΔt=1.2ml2L2min=0.3ml·L-1·min-1,D项正确。
6.一定温度下,在一个容积为2 L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min达到平衡状态,此时B反应了1.2 ml,下列说法正确的是( )。
A.充入N2(不参与反应)使压强增大可加快反应速率
B.A的平均反应速率为0.4 ml·L-1·min-1
C.平衡状态时,B、C的反应速率相等
D.C的平均反应速率为0.2 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:容器容积不变,充入氮气对反应物和生成物浓度没有影响,化学反应速率不变,故A项错误;不能用单位时间内固体的量的变化表示化学反应速率,故B项错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以2v(B)=3v(C),故C项错误;v(C)=23v(B)=1.2ml2L2min×23=0.2ml·L-1·min-1,故D项正确。
7.在某一恒温、容积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )。
A.O~t2时,v(正)>v(逆)
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
答案:C
解析:在t1~t2时,v(正)=v(逆),A项错误;由图像可知第二次平衡后,反应速率与第一次平衡时相同,这说明反应物、生成物的浓度不变,所以A物质的体积分数相同,B项错误;加入物质C,物质C的浓度增大,逆反应速率瞬间增大,但容器容积增大,物质A、B的浓度降低,正反应速率瞬间减小,平衡左移,物质C的浓度逐渐减小,逆反应速率也逐渐减小,物质A、B的浓度逐渐增大,正反应速率也逐渐增大,最终又达到原来的平衡状态,C项正确;平衡常数只随温度的改变而改变,D项错误。
8.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15 s内c(HI)由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1,则下列说法正确的是( )。
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 ml·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 ml·L-1降到0.05 ml·L-1所需的反应时间小于10 s
C.升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小
D.减小反应体系的体积,化学反应速率增大
答案:D
解析:0~15s内,v(I2)=12v(HI)=12×(0.1-0.07)ml·L-115s=0.001ml·L-1·s-1,A项错误;随着反应的进行,c(HI)减小,v(HI)减小,故c(HI)由0.07ml·L-1降到0.05ml·L-1所需时间大于10s,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项错误;减小反应体系的体积,压强增大,反应速率增大,D项正确。
9.为探讨反应aX+bYcZ中反应速率与反应物浓度的关系,实验测得X、Y的初始浓度(用c表示,单位为ml·L-1)与生成物Z的浓度达到0.004 2 ml·L-1时所需时间见下表。k为常数,下列关于该反应的反应速率的判断,正确的是( )。
A.v=kc(X)·c(Y)B.v=kc(X),且与c(Y)无关
C.v=kc2(X)·c(Y)D.v=kc2(X)c(Y)
答案:C
解析:由第一、二组数据知,X的物质的量浓度加倍,而Z达到相同浓度所需时间缩短为原来的14,故反应速率与c2(X)成正比,由第二、三组数据知,Y的物质的量浓度变为原来的12,Z达到相同浓度所需时间延长一倍,故反应速率与c(Y)成正比,C项正确。
10.一定温度下,将1 ml A(g)和1 ml B(g)充入容积为2 L密闭容器中发生反应A(g)+B(g)xC(g)+D(s),在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.反应方程式中x=2
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是移去少量D
D.t1~t3间该反应的平衡常数不相同
答案:A
解析:t2时刻改变条件,浓度增大而平衡不移动,催化剂只改变反应速率,不影响平衡,则只能是改变容器的容积,使浓度增大且平衡不移动,所以反应前后气体体积不变,故x=2,A项正确,B项错误;由于D是固体,D的多少不影响反应速率和化学平衡,故C项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故D项错误。
二、非选择题(本题共3个小题,共50分)
11.(16分)有人利用炭还原法处理氮氧化物,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1℃时,不同时间测得各物质的浓度如下表所示:
(1)10~20 min内,N2的平均反应速率v(N2)= 。
(2)30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母序号)。
A.通入一定量的NO
B.加入一定量的活性炭
C.加入合适的催化剂
D.适当缩小容器的容积
(3)40 min后的反应速率 (填“一定”或“不一定”)比20~30 min内的反应速率快。
答案:(1)0.009 ml·L-1·min-1 (2)AD (3)一定
解析:(1)10~20min时,N2的平均反应速率为0.25ml·L-1-0.16ml·L-120min-10min=0.009ml·L-1·min-1;(2)各物质的浓度均增大到原来的1.2倍,所以采取的措施可以是缩小容积增大压强,也可以是加入NO增大NO的浓度,因此AD正确。
12.(16分)在一定条件下,二氧化硫与氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫与氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10 min正反应速率逐渐 (填“增大”“减小”或“不变”);前15 min内用SO3表示的平均反应速率为 。
(3)根据图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是 。
(4)根据题图判断,10 min时改变的反应条件可能是 (填字母,下同);20 min时改变的反应条件可能是 。
A.加入催化剂
B.缩小容器容积
C.降低温度
D.增加O2的物质的量
答案:(1)减小 (2)减小 1.33×10-3 ml·L-1·min-1
(3)15~20 min,25~30 min (4)AB D
解析:(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率减小;前15min内用SO3表示的平均反应速率为0.04ml2L×15min≈1.33×10-3ml·L-1·min-1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段内正、逆反应速率相等,即15~20min和25~30min反应处于平衡状态。(4)10~15min,三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然增大,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20min时,曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大,平衡发生移动引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。
13.(18分)某学习小组利用反应5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液,然后倒入大试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。
(1)甲同学设计了如下实验:
①探究浓度对化学反应速率影响的组合的实验编号是 ,探究温度对化学反应速率影响的组合的实验编号是 。
②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40 s,忽略混合前后体积的微小变化,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)= 。
(2)在其他条件相同的情况下,乙同学用不同浓度的酸性KMnO4溶液进行实验,测得的实验数据如下表所示:
依据表中数据, (填“能”或“不能”)得出“溶液褪色所需时间越短,反应速率越大”的结论,理由是 。
答案:(1)①a和b b和c ②0.000 167 ml·L-1·s-1
(2)不能 两组实验中,高锰酸钾的浓度、用量不相等,温度相同时,浓度越大则反应速率越大,但用量大导致溶液褪色所需时间变长
解析:(1)①探究外因对反应速率的影响,通常只改变一个条件,其他条件应相同,则实验a和b是在其他条件相同时探究浓度对反应速率的影响;实验b和c是在其他条件相同时,探究温度对反应速率的影响。
②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=0.01ml·L-1×·L-1·s-1。
(2)两组实验中,酸性高锰酸钾溶液的浓度和用量不相等,反应物的浓度越大反应速率越大,因用量大会导致溶液的褪色时间变长,故不能得到“溶液褪色所需时间越短,反应速率越大”的结论。实验编号
c(X)
c(Y)
所需时间/s
一
0.10
0.10
0.60
二
0.20
0.10
0.15
三
0.20
0.05
0.30
浓度/(ml·L-1)
时间/min
0
10
20
30
40
50
c(NO)
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
c(N2)
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
c(CO2)
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
实验编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度℃
浓度(ml·L-1)
体积mL
浓度(ml·L-1)
体积mL
a
0.10
2.00
0.01
4.00
25
b
0.20
2.00
0.01
4.00
25
c
0.20
2.00
0.01
4.00
50
实验编号
温度℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
褪色所
需时间min
浓度(ml·L-1)
体积mL
浓度(ml·L-1)
体积mL
1
25
0.10
4.00
0.20
8.00
t1
2
25
0.10
4.00
0.02
8.00
t2(t2
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.将4 ml A气体和2 ml B气体在容积为2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),经2 s 后测得C的浓度为0.6 ml·L-1,下列几种说法中正确的是( )。
A.用物质A表示反应的平均速率为0.3 ml·L-1·s-1
B.用物质B表示反应的平均速率为0.3 ml·L-1·s-1
C.2 s时物质A的转化率为70%
D.2 s时物质B的浓度为0.3 ml·L-1
答案:A
解析: 2A(g)+ B(g) 2C(g)
起始浓度(ml·L-1):210
变化浓度(ml·L-1):0.60.30.6
2s时浓度(ml·L-1):1.40.70.6
v(A)=0.6ml·L-12s=0.3ml·L-1·s-1,A项正确;根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比得v(B)=0.15ml·L-1·s-1,B项错误;2s时,物质A的转化率α(A)=0.6ml·L-12ml·L-1×100%=30%,C项错误;2s时,物质B的浓度为0.7ml·L-1,D项错误。
2.在容积为2 L的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.4 kJ·ml-1。起始反应时NO和CO各为4 ml,10 s后达到化学平衡,测得N2为1 ml。下列有关反应速率的说法中正确的是( )。
A.反应前5 s内,用NO表示的平均反应速率为0.1 ml·L-1·s-1
B.达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大
C.达到平衡后,反应速率的关系有:v正(CO)=2v逆(N2)
D.保持容器容积不变,往容器中充入1 ml O2,正、逆反应速率都不改变
答案:C
解析:前10s内v(NO)=2v(N2)=2×1ml2L×10s=0.1ml·L-1·s-1,但前5s与前10s由于反应物浓度及容器内温度都不相同,所以平均速率不相等,A项错误;升高温度,v(正)、v(逆)均增大,B项错误;平衡时v正(CO)=2v逆(N2),C项正确;充入1mlO2会消耗NO,使c(NO)减小,反应速率会改变,D项错误。
3.在恒温、恒容的容器中进行反应2AB,若反应物的浓度由0.1 ml·L-1降到0.06 ml·L-1需要20 s,那么由0.06 ml·L-1降到0.036 ml·L-1所需反应时间应( )。
A.等于10 sB.等于12 s
C.大于12 sD.小于12 s
答案:C
解析:反应物的浓度由0.1ml·L-1降到0.06ml·L-1需20s,则其反应速率为0.1ml·L-1-0.06ml·L-120s=0.002ml·L-1·s-1。若由0.06ml·L-1降到0.036ml·L-1,所需反应时间为xs,则其反应速率为0.06-0.036xml·L-1·s-1。因为随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,即0.06-0.036x<0.002,解得x>12。
4.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )。
①用铁片与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与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.①②⑤⑨
B.④⑥⑦⑧
C.④⑥⑦⑨
D.③④⑥⑦
答案:B
解析:铁片遇98%的浓硫酸发生钝化,不能得到H2,①错误;升高温度,化学反应速率加快,②错误;决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,③错误;NO和CO都是气体,减小压强反应速率减慢,④正确;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,⑤错误;加入硫酸铜能够形成锌铜原电池,加快反应速率,⑥正确;使用催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数增大,反应速率加快,⑦正确;氢气与氯气在光照条件下反应生成氯化氢,⑧正确;固体和纯液体用量的增加,不会影响化学反应速率,⑨错误。
5.一定条件下,将3 ml A和1 ml B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)C(g)+2D(s)。2 min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是( )。
A.混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态
B.2 min后,加压会使正反应速率加快,逆反应速率变慢,平衡正向移动
C.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
D.从开始到平衡,用A表示该反应的化学反应速率为0.3 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:反应生成固体D,气体质量发生变化,若混合气体的密度不再改变时,该反应一定达到平衡状态,A项错误;2min后,加压会使正、逆反应速率都加快,平衡正向移动,B项错误;将3mlA和1mlB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,反应比和起始量之比相同,所以反应过程中A和B的转化率之比为1∶1,C项错误;2min内生成0.8mlD,则消耗A的物质的量为1.2ml,故2min内v(A)=ΔnVΔt=1.2ml2L2min=0.3ml·L-1·min-1,D项正确。
6.一定温度下,在一个容积为2 L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min达到平衡状态,此时B反应了1.2 ml,下列说法正确的是( )。
A.充入N2(不参与反应)使压强增大可加快反应速率
B.A的平均反应速率为0.4 ml·L-1·min-1
C.平衡状态时,B、C的反应速率相等
D.C的平均反应速率为0.2 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:容器容积不变,充入氮气对反应物和生成物浓度没有影响,化学反应速率不变,故A项错误;不能用单位时间内固体的量的变化表示化学反应速率,故B项错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以2v(B)=3v(C),故C项错误;v(C)=23v(B)=1.2ml2L2min×23=0.2ml·L-1·min-1,故D项正确。
7.在某一恒温、容积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )。
A.O~t2时,v(正)>v(逆)
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
答案:C
解析:在t1~t2时,v(正)=v(逆),A项错误;由图像可知第二次平衡后,反应速率与第一次平衡时相同,这说明反应物、生成物的浓度不变,所以A物质的体积分数相同,B项错误;加入物质C,物质C的浓度增大,逆反应速率瞬间增大,但容器容积增大,物质A、B的浓度降低,正反应速率瞬间减小,平衡左移,物质C的浓度逐渐减小,逆反应速率也逐渐减小,物质A、B的浓度逐渐增大,正反应速率也逐渐增大,最终又达到原来的平衡状态,C项正确;平衡常数只随温度的改变而改变,D项错误。
8.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15 s内c(HI)由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1,则下列说法正确的是( )。
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 ml·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 ml·L-1降到0.05 ml·L-1所需的反应时间小于10 s
C.升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小
D.减小反应体系的体积,化学反应速率增大
答案:D
解析:0~15s内,v(I2)=12v(HI)=12×(0.1-0.07)ml·L-115s=0.001ml·L-1·s-1,A项错误;随着反应的进行,c(HI)减小,v(HI)减小,故c(HI)由0.07ml·L-1降到0.05ml·L-1所需时间大于10s,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项错误;减小反应体系的体积,压强增大,反应速率增大,D项正确。
9.为探讨反应aX+bYcZ中反应速率与反应物浓度的关系,实验测得X、Y的初始浓度(用c表示,单位为ml·L-1)与生成物Z的浓度达到0.004 2 ml·L-1时所需时间见下表。k为常数,下列关于该反应的反应速率的判断,正确的是( )。
A.v=kc(X)·c(Y)B.v=kc(X),且与c(Y)无关
C.v=kc2(X)·c(Y)D.v=kc2(X)c(Y)
答案:C
解析:由第一、二组数据知,X的物质的量浓度加倍,而Z达到相同浓度所需时间缩短为原来的14,故反应速率与c2(X)成正比,由第二、三组数据知,Y的物质的量浓度变为原来的12,Z达到相同浓度所需时间延长一倍,故反应速率与c(Y)成正比,C项正确。
10.一定温度下,将1 ml A(g)和1 ml B(g)充入容积为2 L密闭容器中发生反应A(g)+B(g)xC(g)+D(s),在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.反应方程式中x=2
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是移去少量D
D.t1~t3间该反应的平衡常数不相同
答案:A
解析:t2时刻改变条件,浓度增大而平衡不移动,催化剂只改变反应速率,不影响平衡,则只能是改变容器的容积,使浓度增大且平衡不移动,所以反应前后气体体积不变,故x=2,A项正确,B项错误;由于D是固体,D的多少不影响反应速率和化学平衡,故C项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故D项错误。
二、非选择题(本题共3个小题,共50分)
11.(16分)有人利用炭还原法处理氮氧化物,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1℃时,不同时间测得各物质的浓度如下表所示:
(1)10~20 min内,N2的平均反应速率v(N2)= 。
(2)30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母序号)。
A.通入一定量的NO
B.加入一定量的活性炭
C.加入合适的催化剂
D.适当缩小容器的容积
(3)40 min后的反应速率 (填“一定”或“不一定”)比20~30 min内的反应速率快。
答案:(1)0.009 ml·L-1·min-1 (2)AD (3)一定
解析:(1)10~20min时,N2的平均反应速率为0.25ml·L-1-0.16ml·L-120min-10min=0.009ml·L-1·min-1;(2)各物质的浓度均增大到原来的1.2倍,所以采取的措施可以是缩小容积增大压强,也可以是加入NO增大NO的浓度,因此AD正确。
12.(16分)在一定条件下,二氧化硫与氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫与氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10 min正反应速率逐渐 (填“增大”“减小”或“不变”);前15 min内用SO3表示的平均反应速率为 。
(3)根据图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是 。
(4)根据题图判断,10 min时改变的反应条件可能是 (填字母,下同);20 min时改变的反应条件可能是 。
A.加入催化剂
B.缩小容器容积
C.降低温度
D.增加O2的物质的量
答案:(1)减小 (2)减小 1.33×10-3 ml·L-1·min-1
(3)15~20 min,25~30 min (4)AB D
解析:(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率减小;前15min内用SO3表示的平均反应速率为0.04ml2L×15min≈1.33×10-3ml·L-1·min-1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段内正、逆反应速率相等,即15~20min和25~30min反应处于平衡状态。(4)10~15min,三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然增大,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20min时,曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大,平衡发生移动引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。
13.(18分)某学习小组利用反应5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液,然后倒入大试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。
(1)甲同学设计了如下实验:
①探究浓度对化学反应速率影响的组合的实验编号是 ,探究温度对化学反应速率影响的组合的实验编号是 。
②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40 s,忽略混合前后体积的微小变化,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)= 。
(2)在其他条件相同的情况下,乙同学用不同浓度的酸性KMnO4溶液进行实验,测得的实验数据如下表所示:
依据表中数据, (填“能”或“不能”)得出“溶液褪色所需时间越短,反应速率越大”的结论,理由是 。
答案:(1)①a和b b和c ②0.000 167 ml·L-1·s-1
(2)不能 两组实验中,高锰酸钾的浓度、用量不相等,温度相同时,浓度越大则反应速率越大,但用量大导致溶液褪色所需时间变长
解析:(1)①探究外因对反应速率的影响,通常只改变一个条件,其他条件应相同,则实验a和b是在其他条件相同时探究浓度对反应速率的影响;实验b和c是在其他条件相同时,探究温度对反应速率的影响。
②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=0.01ml·L-1×·L-1·s-1。
(2)两组实验中,酸性高锰酸钾溶液的浓度和用量不相等,反应物的浓度越大反应速率越大,因用量大会导致溶液的褪色时间变长,故不能得到“溶液褪色所需时间越短,反应速率越大”的结论。实验编号
c(X)
c(Y)
所需时间/s
一
0.10
0.10
0.60
二
0.20
0.10
0.15
三
0.20
0.05
0.30
浓度/(ml·L-1)
时间/min
0
10
20
30
40
50
c(NO)
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
c(N2)
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
c(CO2)
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
实验编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度℃
浓度(ml·L-1)
体积mL
浓度(ml·L-1)
体积mL
a
0.10
2.00
0.01
4.00
25
b
0.20
2.00
0.01
4.00
25
c
0.20
2.00
0.01
4.00
50
实验编号
温度℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
褪色所
需时间min
浓度(ml·L-1)
体积mL
浓度(ml·L-1)
体积mL
1
25
0.10
4.00
0.20
8.00
t1
2
25
0.10
4.00
0.02
8.00
t2(t2
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