2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练21 化学反应速率及影响因素

这是一份2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练21 化学反应速率及影响因素，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
1.(2019·海口模拟)某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+ (g)Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.在容器中加入氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.将容器的体积压缩,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增大
【解析】选A。在容器中加入氩气,压强增大,但物质的浓度不变,所以反应速率不变,A正确;W是固体,所以加入少量W,正、逆反应速率均不变,B不正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,C不正确;将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,反应速率加快,但活化分子的百分数不变,D不正确。
2.(2019·浏阳模拟)在2升的密闭容器中,发生以下反应:
2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4 ml,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 ml·L-1·s-1,则10秒钟时,容器中B的物质的量是( )
A.1.6 ml B.2.8 ml
C.2.4 mlD.1.2 ml
【解析】选B。根据速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)=0.5v(A)=0.5×
0.12 ml·L-1·s-1=0.06 ml·L-1·s-1,所以Δc(B)=0.06 ml·L-1·s-1×10 s=
0.6 ml·L-1,所以Δn(B)=0.6 ml·L-1×2 L=1.2 ml,故10秒钟时容器中B的物质的量为4 ml-1.2 ml=2.8 ml。
3.在下列四种反应条件下,锌和盐酸反应速率最快的是( )
A.20 ℃时,将锌片放入0.01 ml·L-1的稀盐酸中
B.20 ℃时,将锌片放入0.1 ml·L-1的稀盐酸中
C.50 ℃时,将锌片放入0.01 ml·L-1的稀盐酸中
D.50 ℃时,将锌片放入0.1 ml·L-1的稀盐酸中
【解析】选D。对于锌与盐酸反应,温度越高,H+浓度越大,反应速率越快。
4.可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g) ΔH>0,在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变反应条件,化学反应速率与时间关系如图,下列符合曲线变化的条件是
( )
A.恒温恒容下,t1时刻同时充入A(g)和B(g)
B.恒容条件下,t1时刻升高温度
C.恒温条件下,t1时刻缩小容器体积
D.维持温度和压强不变,t1时刻加入催化剂
【解析】选B。同时充入A(g)和B(g)的瞬间,v(正)增大,而v(逆)不变,A项错误;该反应是吸热反应,升高温度正、逆速率均增大,且v(正)>v(逆),B项正确;缩小容器体积,相当于增大压强,由于反应前后气体物质的量不变,正、逆速率均增大且增大倍数相同,即v(正)=v(逆),C项错误;加入催化剂正、逆速率仍相等,D项错误。
5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+
S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
【解析】选D。结合选项知混合液的体积都为20 mL,但D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大,其反应速率最大,故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
二、非选择题
6.某温度时,在2 L容器中,某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A)________c(B),从0～4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上均填“>”“<”或“=”)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为 ______________________。
(3)该反应的化学方程式为_____________________________________。
【解析】(1)由图可以看出,在4 min末n(A)=n(B)=0.4 ml,又因体积相等,所以c(A)=c(B),从0到4 min内Δc(A)=0.2 ml·L-1,Δc(B)=0.1 ml·L-1。
(2)v(A)=0.05 ml·L-1·min-1。
(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)=0.4 ml ∶0.2 ml =2∶1,4 min后的一段时间A、B的物质的量不再改变,证明该反应达到化学平衡,此反应为可逆反应。
答案:(1)= >
(2)0.05 ml·L-1·min-1
(3)2AB
7.用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如下图所示,分析判断:________段化学反应速率最快,其原因可能____________________________________________。
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是
( )
A.蒸馏水B.氯化钠固体
C.氯化钠溶液D.浓盐酸
【解析】(1)曲线斜率大小决定反应速率大小,斜率越大,反应速率越快,所以EF段反应速率最快;EF段速率突然加快,碳酸钙由块状变成粉末,温度升高。
(2)碳酸钙与稀盐酸反应的实质:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,影响反应速率的因素有:碳酸钙的表面积、H+的浓度及反应体系的温度等。加入蒸馏水,盐酸浓度减小,反应速率减慢,A项正确;加入氯化钠固体,反应物浓度基本不变,反应速率不变,B项错误;加入NaCl溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,C项正确;加入浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,D项错。
答案:(1)EF 碳酸钙由块状变成粉末,温度升高
(2)A、C
8.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s) yC(g) ΔH<0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)用A的浓度变化表示的该反应0～10 min内的平均反应速率v(A)=________。
(2)根据图示可确定x∶y=________。
(3)0～10 min容器内压强________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是 __________(填序号,下同);第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减小压强 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
【解析】(1)v(A)==0.02 mL·L-1·min-1。
(2)根据图象及反应的物质的量之比等于化学计量数之比得x∶y=1∶2。
(3)根据(2)可知,正反应气体体积增大,故容器内压强变大。
(4)10 min后化学反应速率加快直到达化学平衡状态,反应条件可能为升温或加催化剂,故选④⑥。16 min后化学平衡逆向移动,结合正反应是放热反应,故反应条件可能是升温,故选④。
答案:(1)0.02 mL·L-1·min-1
(2)1∶2 (3)增大 (4)④⑥ ④
一、选择题
1.(2019·天水模拟)在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H22NH3,开始时N2浓度为8 ml·L-1,5 min后N2浓度为6 ml·L-1,则用N2浓度变化表示的反应速率为
( )
A.0.4 mL·L-1·min-1 B.0.2 mL·L-1·min-1
C.0.8 mL·L-1·min-1D.1.2 mL·L-1·min-1
【解析】选A。开始时N2浓度为8 ml·L-1,5 min后N2浓度为6 ml·L-1,则用N2浓度变化表示的反应速率为=0.4 mL·L-1·min-1。
【加固训练】
实验是研究化学的基础,下列图中所示的实验方法、装置和操作均正确的是
( )
A.图①可以用来制取Fe(OH)2沉淀
B.图②可以用来测定化学反应速率
C.图③可以用来收集一瓶纯净的SO2
D.图④可以用来分离水和乙醇的混合溶液
【解析】选A。由于空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,①中液面加苯阻止了空气进入,因而能较长时间看到白色沉淀,故A正确;应用分液漏斗,否则会导致气体逸出,故B错误;碱石灰也可以吸收SO2,故C错误;乙醇和水互溶,不能用分液法分离,故D错误。
2.100 mL 6 ml·L-1 H2SO4与过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )
A.Na2SO4(s)B.NaOH(s)
C.K2SO4(aq)D.(NH4)2SO4(s)
【解析】选C。加适量的Na2SO4(s),对反应速率无影响,A错误;加适量的NaOH(s)与酸反应,生成氢气的量减少,B错误;加适量的K2SO4溶液,相当于稀释,氢离子的物质的量不变,浓度变小,则减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,C正确;加适量的(NH4)2SO4(s),Zn与铵根离子水解生成的氢离子反应生成氢气,反应速率加快,氢气的量增大,D错误。
3.(2019·临沂模拟)在Ag+催化作用下,Cr3+被S2氧化为Cr2的机理为
S2+2Ag+2S+2Ag2+ 慢
2Cr3++6Ag2++7H2O6Ag++14H++Cr2快
下列有关说法正确的是( )
A.反应速率与Ag+浓度有关
B.Ag2+也是该反应的催化剂
C.Ag+能降低该反应的活化能和焓变
D.v(Cr3+)=v(S2)
【解析】选A。A项,反应速率由第一步(慢)决定,因此反应速率与Ag+浓度有关,正确;B项,Ag2+是中间产物,不是催化剂,错误;C项,Ag+是该反应的催化剂,能够降低该反应的活化能,但不改变反应热,错误;D项,由第一个反应×3+第二个反应,可得该反应的总反应式为2Cr3++3S2+7H2OCr2+6S+14H+,v(Cr3+) =v(S2),错误。
4.在一定温度下,10 mL 0.40 ml·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0～6 min的平均反应速率:
v(H2O2)=3.3×10-2 ml·L-1·min-1
B.6～10 min的平均反应速率:
v(H2O2)<3.3×10-2 ml·L-1·min-1
C.反应到6 min时,c(H2O2)=0.30 ml·L-1
D.反应到6 min时,H2O2分解了50%
【解析】选C。2H2O22H2O+O2↑。0～6 min产生的氧气的物质的量n(O2)= =0.001 ml,n(H2O2)=2n(O2)=0.002 ml,v(H2O2)=≈3.3 ×10-2 ml·L-1·min-1,A正确;0～6 min内每分钟平均生成氧气=
3.73 mL,6～10 min内每分钟平均生成氧气=1.88 mL,3.73 mL >1.88 mL,故单位时间内产生的氧气,0～6 min大于6～10 min,故6～10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mL·L-1·min-1,B正确;6 min时,c(H2O2)=
0.40 ml·L-1-=0.20 ml·L-1,C错误;6 min时,H2O2分解的分解率为:×100%=50%,D正确。
5.对于反应H++CN-HCN,常温下按以下情况进行反应:
①20 mL溶液中含H+、CN-各0.01 ml
②50 mL溶液中含H+、CN-各0.05 ml
③0.1 ml·L-1的H+、CN-溶液各10 mL
④0.5 ml·L-1的H+、CN-溶液各50 mL
四者反应速率的大小关系是( )
A.②>①>④>③B.④>③>②>①
C.①>②>④>③D.①>②>③>④
【解析】选A。①中c(H+)=c(CN-)==0.5 ml·L-1;
②中c(H+)=c(CN-)==1 ml·L-1;
③中c(H+)=c(CN-)==0.05 ml·L-1;
④中c(H+)=c(CN-)==0.25 ml·L-1;
在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为:②>①>④>③。
【加固训练】
下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
③ 使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④ 3 ml·L-1·s-1的反应速率一定比1 ml·L-1·s-1的反应速率大
⑤升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑦增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间内有效碰撞次数增多
⑧催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率
A.②⑤⑧ B.②⑥⑧
C.②③⑤⑦⑧D.①②④⑤⑧
【解析】选A。①恒温时,增大压强,如没有气体参加反应,化学反应速率不加快,故错误;②其他条件不变,温度越高,活化分子百分数越大,化学反应速率越快,故正确;③使用催化剂不能改变反应热,故错误;④速率未指明是哪种物质的,则3 ml·L-1·s-1的反应速率不一定比1 ml·L-1·s-1的反应速率大,故错误;⑤升高温度能增大反应物分子中活化分子的百分数,使化学反应速率增大,故正确;⑥有气体参加的化学反应,增大压强(即缩小反应容器的体积),活化分子百分数不变,故错误;⑦增大反应物浓度,活化分子的百分数不变,故错误;⑧催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率,故正确。
二、非选择题
6.(2019·邯郸模拟)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:
Mn+H2C2O4+H+——Mn2++CO2↑+H2O(未配平)
Ⅰ.甲同学研究外界因素对反应速率影响,设计如下实验方案:
用4 mL 0.001 ml·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 ml·L-1 H2C2O4溶液反应,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:
(1)完成上述实验方案设计,其中:V1=____________,V2=________;
(2)如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验________和________;
(3)甲同学在做A组实验时,发现反应开始时速率较慢,随后加快。他分析认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快;从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是_____________________________;
Ⅱ.乙同学利用如图装置测定反应速率
回答下列问题
(4)实验时要检查装置的气密性,简述操作的方法是 ____________________;
(5)乙同学通过生成相同体积的CO2来表示反应的速率,需要________来记录数据。
【解析】(1)研究硫酸浓度对反应速率的影响,需要草酸浓度相同,故混合后溶液体积相同,所以V1=1 mL,V2=1.5 mL;(2)研究温度变化需要改变温度探究反应速率变化,需要其他条件相同,选择实验A和C;(3)KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰,锰离子有催化作用,所以猜想还可能是催化剂的作用;(4)根据气压原理检验气密性,首先关闭分液漏斗的活塞,形成密闭体系,把注射器的柄向外拉一段距离,观察柄是否能恢复到原来的位置,若能恢复,则气密性良好;故答案为:关闭分液漏斗的活塞,把注射器的柄向外拉一段距离后松开,观察柄是否能恢复到原来的位置,若能恢复,则气密性良好,若不能恢复,则气密性不好;(5)产生相同体积的二氧化碳,应看反应的快慢,即需要记录时间,故需要秒表。
答案:(1)1 mL 1.5 mL (2)A C
(3)Mn2+起催化作用
(4)关闭分液漏斗的活塞,把注射器的柄向外拉一段距离后松开,观察柄是否能恢复到原来的位置,若能恢复,则气密性良好,若不能恢复,则气密性不好
(5)秒表
7.在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是________(填选项,下同)。
A.t0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3
D.t3～t4E.t4～t5F.t5～t6
(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是什么?
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度
D.降低温度E.加催化剂F.充入氮气
t1时刻________;t3时刻________;t4时刻________。
【解析】(1)根据图示可知,t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。
(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v正、v逆同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。
答案:(1)ACDF (2)C E B
实
验
反应温
度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
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
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
t/min
0
2
4
6
8
10
v(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
组别
10%硫酸体积/mL
温度/℃
其他物质
A
2 mL
20
B
2 mL
20
10滴饱和
MnSO4溶液
C
2 mL
30
D
1 mL
20
V1 mL蒸馏水
E
0.5 mL
20
V2 mL蒸馏水