化学选择性必修1第3节 化学反应的速率课时训练

2.3.2  浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响

1．决定化学反应速率的内因是(　　)

①温度　②压强　③催化剂　④浓度　⑤反应物本身的性质

A．①②③④⑤　　　　　 B．⑤

C．①④ D．①②③④

【答案】B

【解析】决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质，温度、压强、催化剂和浓度均为影响化学反应速率的外因，B正确。

2．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98 kJ的热量时，会生成1 mol O2

C．反应速率与I－的浓度无关

D．2v(H2O2)＝2v(H2O)＝v(O2)

【答案】A

【解析】分析可知，反应的催化剂是I－，IO－是中间产物，催化剂可以降低反应的活化能，增加活化分子的百分数，故A正确。

3．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．Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应

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H2SO4能反应，而不与稀H2SO4反应

【答案】A

【解析】要说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则说明该事实不是外界因素(如浓度、压强、温度、催化剂等对反应速率的影响)。其中选项B、D为浓度不同所致，选项C为反应条件不同所致，唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。

4. 把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生氢气的速率变化如图所示。下列影响反应速率的因素有(　　)

①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度

A．①④　　　　　　 B．③④

C．①②③ D．②③④

【答案】C

【解析】镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，是镁与H＋间的置换反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，反应速率也会加快；随着反应的进行，c(H＋)不断减小，反应速率会逐渐减慢。

5．对于反应3X＋Y===2Z，下列说法中正确的是(　　)

A．某温度时，化学反应速率分别用X、Y、Z表示时，其数值都是相同的

B．其他条件不变时，升高温度，反应速率加快

C．其他条件不变时，增大压强，反应速率加快

D．若增加或减少X的物质的量，反应速率一定会发生明显的变化

【答案】B

【解析】任何一个化学反应，用不同物质来表示化学反应速率时，速率之比等于化学方程式中的各物质的系数之比，而反应3X＋Y===2Z中，各物质的系数不同，所以分别用X、Y、Z来表示化学反应速率时，其数值不同，A错误；升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，B正确；压强只对有气体参与的化学反应的反应速率有影响，题述反应未指明各物质的状态，C错误；对于固体或纯液体来说，其物质的量的变化不影响其浓度，也就不能影响化学反应速率，X的状态不确定，所以增加或减少X的物质的量，反应速率不一定会发生明显的变化，D错误。

6．反应A＋B===C的反应速率方程为v＝kc(A)·c(B)，v为反应速率，k为反应速率常数。当c(A)＝c(B)＝1 mol·L－1时，反应速率在数值上等于其反应速率常数。下列说法正确的是(　　)

A．只增大c(A)时，v增大　 B．只增大c(C)时，v增大

C．只升高温度时，k不变 D．只升高温度时，k减小

【答案】A

【解析】只增大c(A)或c(B)时，v增大，k不变；只增大c(C)时，v、k都不变；只升高温度时，k增大，v增大。

7．已知某化学实验的结果如下表：

下列结论正确的是(　　)

A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1

C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1

【答案】A

【解析】影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁放出氢气的速率大；反应物浓度也影响反应速率，在其他条件一定时，化学反应速率与浓度成正比，故v2>v3。

8．100 mL浓度为2 mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是(　　)

A．加入适量的6 mol·L－1的盐酸

B．加入数滴氯化铜溶液

C．加入适量蒸馏水

D．加入适量的氯化钠溶液

【答案】B

【解析】A项，加入适量的6 mol·L－1的盐酸，反应速率加快，生成氢气增多；B项，加入数滴氯化铜溶液，锌将铜置换出来形成原电池，反应速率加快，没有改变氢气的总量；C项，加入适量蒸馏水，浓度变小，反应速率减慢；D项，加入适量的氯化钠溶液，反应速率减慢。

9．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10 mol反应

乙．在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应

丙．在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应

丁．在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2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】催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大，其中催化剂为最大，浓度、压强影响程度相对较小，同温时乙中速率最快，同时无催化剂时，甲中浓度大于丁中浓度，故甲>丁，丙温度最低，速率最慢，故C正确。

10．某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是(　　)

A．t2时加入催化剂

B．t3时降低了温度

C．t5时增大了压强

D．t4～t5时间内转化率一定最低

【答案】A　

【解析】该反应不是等体积反应，所以t2时刻加入了催化剂，A对；t3时刻应是减小压强，B错；t5时刻应是升高温度，C错；因为改变条件时，平衡左移，所以t6以后转化率最低，D错。

11．在一个容积可变的密闭容器中发生反应： 3Fe(s)＋4H2O(g)===Fe3O4(s)＋4H2(g)。回答：

(1)增加Fe的量，正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

(2)将容器的容积缩小一半，正反应速率________，逆反应速率________。

(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率________，逆反应速率________。

(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，正反应速率________，逆反应速率________。

【答案】(1)不变　(2)增大　增大　(3)不变　不变

(4)减小　减小

【解析】(1)Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。(2)将容器的容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。

12．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是______________________________________。

(2)实验①和②的目的是_________________________________________________。

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论，资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_____________________________。

(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。

分析上图能够得出的实验结论是________________________________________。

【答案】(1)降低了反应的活化能

(2)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)

(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率

【解析】(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。

(2)实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。

(3)由图像知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。

13．KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录：

回答下列问题：

(1)该反应的离子方程式为_________________________________________________。

(2)该实验的目的是_____________________________________________________。

(3)实验试剂除了1 mol·L－1 KI溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液外，还需要的试剂是_______________________，实验现象为___________________________________________________。

(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外，还必须控制不变的是________(填字母)。

A．温度 B．试剂的浓度

C．试剂的用量(体积) D．试剂添加的顺序

(5)由上述实验记录可得出的结论是_________________________________________。

(6)若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验，你会采取的措施是_________________________。

【答案】(1)4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O　(2)探究温度对反应速率的影响　

(3)淀粉溶液　无色溶液变蓝色

(4)CD　(5)每升高10 ℃，反应速率增大约2倍　(6)保持其他实验条件不变，采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验

【解析】(1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒，可得该反应的离子方程式为4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O。(2)表中数据只有温度和显色时间，故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。(3)为测定显色时间，产物中有碘单质生成，还需要的试剂是淀粉溶液，实验现象为无色溶液变蓝色。(4)设计实验必须保证其他条件不变，只改变一个条件，才能得到准确的结论，还必须控制不变的是试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序。(5)分析实验数据，温度每升高10 ℃，显色时间缩短到原来的一半，故可得出的结论是：每升高10 ℃，反应速率增大约2倍。(6)若要进行酸性对反应速率影响的探究实验，需保持其他实验条件不变，采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。

14．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：

【实验原理】2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

【实验内容及记录】　

请回答下列问题：

(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是______________________________。

(2)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

　　　　　　           甲　　　    　　乙

①该小组同学提出的假设是______________________________________________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

③若该小组同学提出的假设成立，则t________1.5(填“大于”“小于”或“等于”)。

【答案】　(1)其他条件不变，增大H2C2O4浓度(或增大反应物浓度)，化学反应速率增大

(2)①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用)　②3.0　③小于

【解析】(1)三个实验中改变的是草酸浓度(同一浓度的草酸溶液体积不同，但反应时溶液的总体积均为10 mL)，其他条件不变，草酸浓度越大，溶液褪至无色所需时间越短，反应速率越大。

(2)①根据乙中图像可知，反应速率先加快后减慢，结合教材上的对应实验，提出的假设为反应生成的硫酸锰对反应起到催化作用。②进行实验时应注意其他条件不变，所以溶液总体积应该为10 mL，故应加入3.0 mL草酸溶液。③催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，溶液褪至无色所需时间变短。

15．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)⇋2NO2(g)的体系中，n(NO)随时间的变化如下表：

(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝________。已知：K300 ℃>K350 ℃，则该反应是________(选填“吸热反应”或“放热反应”)。

(2)上图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母，下同)。

a．v(NO2)＝2v(O2)  b．容器内压强保持不变

c．v逆(NO)＝2v正(O2)  d．容器内密度保持不变

(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。

a．及时分离出NO2气体  b．适当升高温度

c．增大O2的浓度  d．选择高效催化剂

【答案】(1)略　放热反应(2)b　1.5×10－3mol·L－1·s－1

(3)bc　(4)c

【解析】化学平衡常数表达式可根据方程式直接写出，由于温度越高K越小，说明升温时表达式分子减小分母增大，所以正反应放热；根据化学方程式的系数关系知表示NO2的曲线应为b，用O2表示反应速率v(O2)＝＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1；达到平衡时，v正＝v逆，各组分的浓度不变，故选b、c，能使平衡正向移动且反应速率增大，应增大O2的浓度。