高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度同步练习题
展开反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能够引起反应速率增大的是( )
A.增加C(s)的量
B.将容器的容积缩小一半
C.保持容器容积不变,充入Ar使体系压强增大
D.保持压强不变,充入Ar使容器容积增大
3.在实验Ⅰ和实验Ⅱ中,用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石,实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果( )
4.对下列体系加压后,其化学反应速率不受影响的是( )
A.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
B.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
C.CO2(g)+H2O(l)⇌H2CO3(aq)
D.H+(aq)+OH-(aq)⇌H2O(l)
5.(双选)在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)+3H2(g)⇌2Fe(s)+3H2O(g),采取下列措施能改变反应速率的是( )
A.增加Fe2O3的量
B.保持容器体积不变,增加H2的量
C.充入N2,保持容器内压强不变
D.充入N2,保持容器内体积不变
6.已知反应:2NO(g)+Br2(g)⇌2NOBr(g) ΔH=-akJ·ml-1(a>0),其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g)⇌NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g)⇌2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应的速率主要取决于①的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·ml-1
D.增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
7.反应A(g)+B(g)―→C(g)分两步进行:①A(g)+B(g)―→X(g),②X(g)―→C(g),反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A(g)+B(g)===X(g)的活化能。下列有关叙述正确的是( )
A.E2表示反应X(g)―→C(g)的活化能
B.X是反应A(g)+B(g)―→C(g)的催化剂
C.反应A(g)+B(g)―→C(g)的ΔH<0
D.加入催化剂可改变反应A(g)+B(g)―→C(g)的焓变
8.已知分解1mlH2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-===H2O+IO- 慢①
H2O2+IO-===H2O+O2↑+I- 快②
下列有关该反应的说法中,正确的是( )
A.I-是该反应的催化剂,可增加该反应的活化分子百分数
B.当反应放出98kJ的热量时,会生成1mlO2
C.反应速率与I-的浓度无关
D.2v(H2O2)=2v(H2O)=v(O2)
9.一定温度下,向10mL0.40ml·L-1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示:
资料显示,反应分两步进行:①2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+,②H2O2+2Fe2++2H+===2H2O+2Fe3+。反应过程中能量变化如图所示。忽略溶液体积变化,下列说法错误的是( )
A.Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率
B.反应①是吸热反应、反应②是放热反应
C.反应2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)的ΔH=E1-E2<0
D.0~6min的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10-2ml·L-1·min-1
10.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g) ΔH1=+43kJ·ml-1
②C4H10(g)+eq \f(1,2)O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119kJ·ml-1
下列有关判断正确的是( )
A.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
B.升高温度,反应①的反应速率减小,反应②的反应速率增大
C.降低温度,反应①和反应②的反应速率均减小
D.由反应①和反应②可以得出H2的燃烧热
11.把0.1mlMnO2粉末加入到50mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1g·mL-1),在标准状况下,放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(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约为________,生成后一半气体的反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)生成前一半气体的反应速率,其原因是________________________________________________________________________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是________________________________________________________________________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________(结果保留两位小数)。
12.“碘钟”实验中,3I-+S2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(8)) ===I eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +2SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的反应速率可以用I eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 与加入的淀粉溶液作用使溶液显现蓝色的时间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,得到的数据如表所示:
回答下列问题:
(1)该实验的目的是________________________________________________________________________。
(2)显色时间t1=________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律。若在40℃时进行实验③,则显色时间t的范围为________(填序号)。
A.t<22.0sB.22.0s
(4)通过分析表中数据,得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13.H2O2是一种绿色试剂,在化学工业中用作生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料,医药工业用作杀菌剂、消毒剂。某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验:
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的数据[用10mLH2O2溶液制取150mLO2所需的时间(s)]。
研究小组在设计方案时,考虑了浓度、________、________因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)另一研究小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究双氧水浓度对H2O2分解速率的影响,限选试剂与仪器:30%双氧水、0.1ml·L-1FeCl3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。设计实验装置,完成图甲方框内的装置示意图(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(3)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,研究小组的同学设计了如图乙所示的实验。请回答相关问题:
①可通过观察__________________________,比较得出结论。
②有同学提出将0.1ml·L-1的FeCl3溶液改为0.05ml·L-1Fe2(SO4)3溶液更为合理,其理由是________________________________________________________________________。
(4)已知FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和Cl-三种微粒,该组同学又做了两种猜想:
猜想1:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
猜想2:真正催化分解H2O2的是________________________________________________________________________。
完成表格,验证猜想2:
课时作业9 影响化学反应速率的因素
1.答案:C
2.解析:C(s)为固体反应物,增加其用量对反应速率几乎没有影响,A项不符合题意;容器容积缩小一半相当于压强增大一倍,各气体物质的浓度增大,反应速率增大,B项符合题意;保持容器容积不变,充入Ar,体系总压强增大,但各气体物质的浓度并未改变,反应速率基本不变,C项不符合题意:充入Ar使容器容积增大,总压强不变,但各气体物质的量浓度减小,反应速率减小,D项不符合题意。
答案:B
3.解析:固体物质参加反应,增大接触面积,才能提高反应速率,粉末状的固体比块状的固体的表面积大,反应Ⅱ比反应Ⅰ的速率快;盐酸的物质的量相同,则产生的CO2的体积应相等,因此A、C错,从D中可以看出Ⅰ的反应速率大于Ⅱ,故D错。
答案:B
4.解析:对于没有气体参与的反应体系,增大压强对反应速率无影响,故选D。
答案:D
5.解析:A项,增加固体的量不能改变反应速率;D项,充入N2,保持容器内体积不变,则各气态反应物和产物的浓度不变,因此化学反应速率不发生改变;B项,保持体积不变,增加H2的量,则增大了反应物的浓度,反应速率增大;C项,充入N2,保持容器内压强不变,则各气态反应物和产物的浓度减小,因此化学反应速率减小,故选B、C。
答案:BC
6.解析:反应速率主要取决于慢的一步,所以该反应的速率主要取决于②的快慢,故A错误;NOBr2是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,故B错误;由于该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,所以正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·ml-1,故C正确;增大Br2(g)的浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数增多,所以能加快反应速率,故D错误。
答案:C
7.解析:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,由图像可知,E2表示反应C(g)―→X(g)的活化能,A项错误;X是反应A(g)+B(g)―→C(g)的中间产物,B项错误;由图像可知,反应物总能量高于生成物总能量,故该反应是放热反应,ΔH<0,C项正确;催化剂只改变反应速率,不改变反应的焓变,D项错误。
答案:C
8.解析:分析反应可知,反应的催化剂是I-,IO-是中间产物,催化剂可以降低反应活化能,增加活化分子百分数,故A正确;①+②可得反应的总方程式为2H2O2===2H2O+O2↑,故当反应放出98kJ的热量时会生成0.5mlO2,故B错误;H2O2分解的快慢取决于反应速率较慢的①,I-是①的反应物之一,其浓度大小对反应有影响,故C错误;水的浓度可视为常数,一般不用其表示化学反应速率,依据反应的总方程式可知v(H2O2)=2v(O2),D错误。
答案:A
9.解析:反应①+②可得总反应的化学方程式为2H2O2===2H2O+O2↑,故Fe3+是催化剂,可增大H2O2的分解速率,故A正确;反应①中生成物的总能量大于反应物的总能量,是吸热反应,反应②中生成物的总能量小于反应物的总能量,是放热反应,故B正确;焓变=生成物的总能量一反应物的总能量,由题图可知反应2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)的ΔH≠E1-E2,故C错误;0~6min生成O2的物质的量是0.001ml,消耗H2O2的物质的量是0.001ml×2=0.002ml,所以v(H2O2)=eq \f(Δc(H2O2),Δt)=eq \f(0.002ml,0.01L×6min)≈3.33×10-2ml·L-1·min-1,故D正确。
答案:C
10.解析:不管是放热反应还是吸热反应,升高温度均能增大其反应速率,降低温度均能减小其反应速率,C项正确,A、B项错误;根据盖斯定律,反应②-反应①可得热化学方程式H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH=-162kJ·ml-1,但H2O为气态,故无法得出H2的燃烧热,D项错误。
答案:C
11.解析:(4)A点反应进行完全,溶液中的H2O2全部转化为H2O和O2,此时V(O2)=60mL,所以n(O2)=eq \f(0.060,22.4)≈0.0027ml,根据H2O2分解的化学方程式:2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑可知,n(H2O2)≈0.0054ml,则c(H2O2)=eq \f(0.0054ml,0.050L)≈0.11ml·L-1。
答案:(1)60mL
(2)1min 小于 反应物的浓度随着反应的进行不断减小
(3)D>C>B>A
(4)0.11ml·L-1
12.解析:由实验①和实验②可知,c(I-)由0.040ml·L-1―→0.080ml·L-1,显色时间t由88.0s―→44.0s;由实验①和实验⑤可知,c(I-)由0.040ml·L-1―→0.120ml·L-l,显色时间t由88.0s―→t1s,则t1=eq \f(88.0,3)≈29.3。温度越高,化学反应速率越快,故显色时间t<22.0s,A项正确。
答案:(1)探究反应物I-与S2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(8)) 的浓度对反应速率的影响
(2)29.3 (3)A (4)反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度的乘积成反比)
13.解析:(1)根据表中给出的数据,浓度相同时,无催化剂、不加热的情况下,过氧化氢几乎不分解,在无催化剂、加热的情况下,过氧化氢分解.说明过氧化氢的分解速率与温度有关;加热不同浓度的过氧化氢溶液,得到相同体积气体的所需时间不同,浓度越大,反应的速率越快,说明过氧化氢的分解速率与浓度有关;同一浓度的过氧化氢溶液,在无催化剂、加热的时候收集150mLO2需要的时间比有催化剂、加热的条件下需要的时间长,说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关,因此该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、温度和催化剂因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)要想使所测得的数据能直接体现反应速率大小,则应利用排水量气法收集一定体积的氧气,可以用盛满水的量筒倒立于盛水的水槽中。
(3)①由于过氧化氢分解产生气体,而且反应放热,因此可以根据反应中产生气泡的快慢来判断Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果;②FeCl3和CuSO4中阳离子不同,阴离子也不同,不符合单一变量原则,改为Fe2(SO4)3溶液,阴离子相同,这样可以消除阴离子不同对实验的干扰,更为合理。
(4)FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和Cl-三种微粒,由于双氧水中有水,则可排除水作催化剂,根据猜想1可知猜想2为真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-;为验证猜想2,可向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸,然后把带火星的木条伸入试管中,木条不复燃,得出Cl-对H2O2分解无催化作用的结论。
答案:(1)温度 催化剂 (2)
(3)①反应产生气泡快慢 ②消除阴离子不同对实验的干扰
(4)FeCl3溶液中的Cl- 双氧水、盐酸 向盛有H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸,然后把带火星的木条伸入试管中,木条不复燃实验
反应温
度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(ml·L-1)
V/mL
c/(ml·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.15
5
0.15
5
D
35
5
0.2
5
0.2
202
t/min
0
2
4
6
V(O2)/mL
0
9.9
17.2
22.4
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I-)/(ml·L-1)
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(8)) )/(ml·L-1)
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
浓度
时间/s
反应条件
30%
双氧水
15%
双氧水
10%
双氧水
5%
双氧水
无催化剂、不加热
几乎
不反应
几乎
不反应
几乎
不反应
几乎
不反应
无催化剂、加热
360
480
540
720
MnO2、加热
10
25
60
120
所需试剂
操作及现象
结论
________
________
Cl-对H2O2分解
无催化作用
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