适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第七章化学反应速率与化学平衡课时规范练23化学反应速率及影响因素
展开1.(2021浙江1月选考,19)取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下发生反应:2H2O22H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2的浓度(c)如下表:
下列说法不正确的是( )
A.反应20 min时,测得O2体积为224 mL(标准状况)
B.20~40 min,消耗H2O2的平均速率为0.010 ml·L-1·min-1
C.第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或MnO2代替I-也可以催化H2O2分解
2.(2021浙江宁波一模)在温度T1和T2时,分别将0.50 ml A和1.2 ml B充入容积为3 L的恒容密闭容器中,发生反应:A(g)+2B(g)2C(g)+D(g),测得n(A)/ml随时间变化数据如下表,下列说法正确的是( )
A.温度:T1>T2
B.容器内压强不再发生变化不能作为反应达到平衡状态的标志
C.在温度为T1时,0~10 min用B表示的平均反应速率为0.005 ml·L-1·min-1
D.保持其他条件不变,缩小反应容器容积,逆反应速率增大,正反应速率减小
3.(2021山东临沂二模)一定条件下,在容积为2 L的刚性容器中充入1 ml (g)和2 ml H2,发生反应:(g)+2H2(g)(g) ΔH<0,反应过程中测得容器内压强的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.升高温度可增大反应速率,提高环戊二烯的平衡转化率
B.0~20 min内,H2的平均反应速率为0.05 ml·L-1·min-1
C.达到平衡时,环戊烷和环戊二烯的体积分数相同
D.该温度下平衡常数Kp=4.0
4.(2022浙江卷)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
5.(2021山东潍坊模拟)“接触法制硫酸”的主要反应2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用催化剂只能增大正反应速率
B.反应②的活化能比反应①的大
C.该反应的催化剂是V2O4
D.过程中既有V—O的断裂,又有V—O的形成
二、选择题:本题共2小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
6.氯化钯可以催化乙烯制备乙醛(Wacker法),反应过程如图:
下列叙述错误的是( )
A.CuCl被氧化的反应为2CuCl+2HCl+O22CuCl2+H2O
B.催化剂PdCl2再生的反应为2CuCl2+PdPdCl2+2CuCl
C.制备乙醛的总反应为CH2CH2+O2CH3CHO
D.如果原料为丙烯,则产物是丙醛
7.(2021江苏南京师大附中联考)温度为T1时,在容积为2 L的恒容密闭容器中加入NO和O2发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(正反应放热)。实验测得:v(正)=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=
k(正)c2(NO)·c(O2),v(逆)=v(NO2)消耗=k(逆)c2(NO2),k(正)、k(逆)为速率常数,受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表。下列说法正确的是( )
A.0~2 s内,该反应的平均速率v(NO)=0.03 ml·L-1·s-1
B.其他条件不变,往原容器中再通入0.20 ml NO和0.10 ml O2,则达平衡时NO2体积分数减小
C.其他条件不变,移走部分NO2,则平衡正向移动,平衡常数增大
D.当温度改变为T2时,若k(正)=k(逆),则T2>T1
三、非选择题:本题共2小题。
8.H2O2能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较慢,加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)定性分析:可以通过观察甲装置的 现象,而定性得出关于Fe3+和Cu2+催化效果的结论。有同学认为该实验不能比较Fe3+和Cu2+的催化效果,理由是 。
(2)定量测定:用乙装置做对照实验,仪器A的名称是 ;实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是 ;实验时以2 min时间为准,需要测量的数据是 。(其他可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析:利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将
30 mL 5% H2O2溶液一次性加入盛有0.10 ml MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积
[V(量气管)/mL]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点 (填“大于”“小于”或“等于”)90 mL。
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)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L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:
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。
(2)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 ml CO和6 ml 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关系如图所示:
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 。
(3)工业上也可采用乙苯()气体催化脱氢法制取H2,同时生成苯乙烯()气体。其他条件不变时,在不同催化剂(n、m、p)作用下,反应进行相同时间后,乙苯的转化率随反应温度的变化如图所示。相同温度下,三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为 ;b点乙苯的转化率高于a点的原因是 。
参考答案
课时规范练23 化学反应速率及影响因素
1.C 解析 反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4ml·L-1,说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)ml·L-1×0.05L=0.02ml,则生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01ml,标准状况下的体积V=n·Vm=0.01ml×22.4L·ml-1=0.224L=224mL,A正确;20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)ml·L-1=0.20ml·L-1,则这段时间内的平均速率v==0.010ml·L-1·min-1,B正确;随着反应的不断进行,过氧化氢的浓度不断减小,某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小,故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,C错误;I-在反应中起到催化的作用,故也可以用过氧化氢分解酶或MnO2代替,D正确。
2.B 解析 分析题干表格数据可知,温度T2下A的物质的量减小得更快,即温度T2下反应速率较快,故T1
(g) + 2H2(g) (g)
初始/ml120
转化/mlx2xx
平衡/ml1-x2-2xx
相同外界条件下,压强之比等于物质的量之比,,x=0.5。正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,环戊二烯的平衡转化率降低,A错误;根据以上分析,0~20min内,H2的平均反应速率为=0.025ml·L-1·min-1,B错误;根据以上分析,达到平衡时,环戊烷和环戊二烯的物质的量都是0.5ml,环戊烷和环戊二烯的体积分数相同,C正确;该温度下平衡常数Kp=,D错误。
4.C 解析 图像中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率,选项A正确;b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间,为反应物B的瞬时速率,选项B正确;化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析,3v(B)=2v(X),选项C错误;维持温度、容积不变,向反应体系中加入催化剂,平衡不移动,反应速率增大,达到新的平衡状态,新平衡状态与原来的平衡状态相同,选项D正确。
5.D 解析 使用催化剂正、逆反应速率都加快,A错误;由题图可知,反应②为快反应,反应①为慢反应,则反应②的活化能比反应①的小,B错误;催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不发生改变,由题图可知V2O5参加化学反应,但反应前后的质量和化学性质都没发生改变,则该反应的催化剂是V2O5,C错误;由图可知反应①中有V—O的断裂,反应②中有V—O的形成,D正确。
6.D 解析 根据图示可知在反应中CuCl被O2氧化产生CuCl2,同时产生H2O,反应的化学方程式为2CuCl+2HCl+O22CuCl2+H2O,A正确;由流程图可知:PbCl2再生的过程有Cu2+、Cl-参加,再生的反应为2CuCl2+PdPdCl2+2CuCl,B正确;PbCl2、CuCl2在反应中起催化作用,总反应为CH2CH2+O2CH3CHO,C正确;如果原料为丙烯,中间产物若为,则得到的产物为丙酮,D错误。
7.AD 解析 根据表格数据可知:在0~2s内,NO的物质的量由0.20ml变为0.08ml,Δn(NO)=0.20ml-0.08ml=0.12ml,则该反应的平均速率v(NO)==0.03ml·L-1·s-1,A正确;其他条件不变,往原容器中再通入0.20mlNO和0.10mlO2,相当于增大体系的压强,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,化学平衡正向移动,所以达平衡时NO2体积分数增大,B错误;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,C错误;由表中数据和化学方程式可知,平衡时c(NO)==0.03ml·L-1,c(O2)=0.015ml·L-1,c(NO2)=0.07ml·L-1,化学平衡常数K=≈363,即k(正)>k(逆)。若k(正)=k(逆),则K减小,化学平衡逆向移动,由于该反应正向放热,则改变条件是升高温度,所以温度T2>T1,D正确。
8.答案 (1)产生气泡的快慢(或反应完成的先后或试管壁的冷热程度等) 实验使用的催化剂的阴离子种类和浓度均不同,其可能影响反应速率 (2)分液漏斗 检查装置的气密性 收集气体的体积 (3)小于
解析 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,根据实验要求应控制变量,通过分解生成气泡的快慢或单位时间内生成氧气的体积进行催化效果的判断,反应物浓度越高,反应速率越快。
(1)甲中可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,但实验使用的催化剂的阴离子种类和浓度均不同,可能影响反应速率。
(2)由装置图可知:仪器A的名称是分液漏斗;反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的,为保证测定相同时间内产生气体的体积的准确性,要检查装置的气密性;实验时以2min时间为准,需要测量的数据是收集气体的体积。
(3)随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,3~4min生成10mL气体,那么2~3min生成气体的体积应大于10mL,则b点小于90mL。
9.答案 (1)①0.16 ml·L-1·min-1 ②吸
(2)使用了催化剂
(3)n>m>p a、b点都未达到平衡,b点温度高,速率快,消耗的量多,因此转化率大
解析 (1)①v(CO2)=v(CO)==0.16ml·L-1·min-1。②计算可知,实验1的平衡常数大于实验2的平衡常数,则升高温度,K减小,则正反应为放热反应,逆反应是吸热反应。
(2)该反应前后气体的化学计量数之和不等,t8时逆反应速率增大但平衡不移动,故只能是使用了催化剂的原因。
(3)根据图中信息,相同温度下,三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为n>m>p;根据图中信息,a、b点都未达到平衡,b点温度高,速率快,消耗的量多,因此转化率大。
t/min
0
20
40
60
80
c/(ml·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
温度
时间/min
0
10
20
40
50
T1
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T2
0.50
0.30
0.18
……
0.15
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/ml
0.20
0.10
0.08
0.07
0.06
0.06
n(O2)/ml
0.10
0.05
0.04
0.035
0.03
0.03
实验组
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
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