化学选修4 化学反应原理第一节 化学反应速率课时作业

这是一份化学选修4 化学反应原理第一节 化学反应速率课时作业，共16页。试卷主要包含了1化学反应速率同步练习题，48kJ/ml，4ml/B．v=0，0kJ·ml-1，2kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述不正确的是
A．以丙烷为原料合成丙醇时，“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量
B．平衡时升高温度，体系中n(1-氯丙烷)：n(2-氯丙烷)的值增大
C．
D．由图可知，不同化学环境的相同化学键键能可能不同
2．自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下面说法正确的是
A．产物P1比P2稳定
B．中间产物Y转化为中间产物Z过程，正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．该历程中生成产物P2的过程中活化能最大值为301.48kJ/ml
D．其它条件不变的前提下，升高温度可加快中间产物Z转化为P2的速率
3．节日里，小朋友们玩的荧光棒的发光原理是：化学物质相互反应过程中，能量以光的形式释放出来。使用一段时间已经变暗的荧光棒放在热水中，荧光棒会短时间内重新变亮，下列解释错误的是
A．荧光棒发光——化学能转化为光能
B．荧光棒变暗——反应物浓度减小，反应速率减小
C．放在热水中短暂变亮——温度升高，反应速率增加
D．放在热水中变亮——热水对反应起催化作用，从而加快了反应速率
4．已知：。某化学小组欲探究溶液和酸性溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：
下列说法不正确的是
A．
B．设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响
C．实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束
D．实验Ⅲ中用溶液的浓度变化表示的反应速率 ml·L·min
5．，在V2O5存在时，该反应的机理为(快)、(慢)。下列说法正确的是
A．反应速率主要取决于V2O5的质量
B．V2O5是反应的中间产物
C．逆反应的活化能大于198
D．升高温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快
6．某反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如图(、表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A．加入催化剂可以改变反应的焓变B．三种物质所含能量由高到低依次为：A、B、C
C．两步反应均为放热反应D．整个反应的
7．用3g块状大理石与30mL 3 ml∙L−1盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是
①再加入30mL 3 ml∙L−1盐酸，②改用30mL 6 ml∙L−1盐酸，③改用3g粉末状大理石，④适当升高温度
A．①②④B．②③④C．①③④D．①②③
8．铁配合物催化烯烃氢化反应的机理如图所示：
下列说法错误的是
A．催化过程中，化合物I为催化剂前驱体，化合物Ⅱ为催化剂
B．总反应的化学方程式为
C．化合物Ⅲ中，中心原子Fe通过配位键与相连
D．反应过程中，中心原子Fe优先吸附或优先吸附会得到不同产物
9．对于反应A+3B=2C+D来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最慢的是
A．v(A)=0.4ml/(L·s)B．v(B)=0.8ml/(L·s)
C．v(C)=0.6ml/(L·s)D．v(D)=0.6ml/(L·min)
10．铁块(一小块)与稀硫酸反应，为了加快此反应的速率但不改变的生成量。下列措施可行的是
A．加入固体
B．改用稀硝酸
C．将的稀硫酸换成98％的硫酸溶液
D．将铁块换成等质量的铁粉
11．催化剂催化水煤气变换反应：，过程示意图如图所示，下列说法错误的是
A．过程Ⅲ是放热过程
B．过程Ⅰ、过程Ⅱ中都有水参与反应
C．使用催化剂不能改变水煤气变换反应的
D．催化过程中既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成
12．在测定Zn与H2SO4反应速率实验中，下列仪器不需要用到的是
A．B．C．D．
13．2022年诺贝尔化学奖授予了对“点击化学”和“生物正交化学”做出贡献的三位科学家。以炔烃和叠氮化合物为原料的叠氮—炔基Husigen成环反应是点击化学的代表反应，其反应原理如图所示(其中［Cu］为一价铜)；下列说法错误的是
A．反应①消耗的［Cu］大于反应⑤生成的［Cu］
B．该反应原子利用率为100%
C．若将原料 换为 ，则产物为
D．反应⑤的化学方程式为+H+=+[Cu]
14．反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行，5min后Y减少了0.5ml，则此反应的速率v为
A．v (X)=0.05ml·L-1·min-1B．v (Z)= 0.10ml·L-1·min-1
C．v (Y)=0.10ml·L-1·min-1D．v (W)=0.05ml·L-1·min-1
15．某合成氨速率方程为，其中k为速率常数，根据表中数据分析，下列数值正确的是
A．、、
B．、、
C．、、
D．、、
二、填空题
16．CO用于处理大气污染物N2O的原理为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g) ΔH=-224.0kJ·ml-1。有人提出上述反应可以用“Fe”作催化剂，其总反应分两步进行：
(1)第一步：Fe++N2OFeO++N2；第二步：_______(写离子反应方)。
(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率_______第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下：
CO甲烷化：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ·ml-1
水煤气变换：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·ml-1
反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=_______kJ·ml-1。
17．二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。
在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。总反应的化学方程式为_______。
18．工业上利用(混有和)与水蒸气在一定条件下制取，原理为，该反应的逆反应速率表达式为，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示：
由上述数据可得该温度下，_____，该反应的逆反应速率常数_____。
19．某小组在进行Cu与反应实验时，发现实验1比对照组反应速率快，对影响实验1速率的因素展开实验探究(实验用铜片规格相同)。
回答下列问题：
(1)实验1反应后混合液中可能含有_______(填化学式)、、少量、。
(2)预测和探究影响实验1速率加快的原因。
假设1：_______对反应有催化作用
假设2：对反应有催化作用
假设3：对反应有催化作用
为验证预测是否正确，继续进行下列实验
①实验2中加入的固体为_______(填化学式)。
②有同学认为实验3的方案1不严谨，应补充对比实验：向5.0mL 稀硝酸中加入数滴硝酸，加入铜片，反应速率无明显变化。补充该实验的原因是_______。实验3方案2中，铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢的原因是_______。
③将实验4的实验操作和实验现象补充完整。_______
20．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，而定性得出关于和催化效果的结论。
查阅资料得知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是和_______。
(2)定量测定：用乙装置做对照试验，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2min时间为准，需要测量的数据是_______。(其它可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析：利用丙装置探究对分解的催化效果。将30mL 5%溶液一次性加入盛有0.10 ml 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)]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点_______90mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)该小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
①硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子反应方程式为_______。
②实验1、2可探究_______对反应速率的影响，因此_______mL。在以上条件下进行实验，产生浑浊的时间由长到短的顺序是_______(填写序号)。编号
0.01 ml·L酸性溶液体积/mL
0.1 ml·L 溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应时间/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
1
20
5.5
Ⅲ
2
0
50
0.5
实验
1
2
3
4
浓度
浓度
逆反应速率
0.1
8.0
1.0
0.15
6.75
实验
实验操作
现象
对照组
向5.0mL 稀硝酸中加入铜片
加入铜片后短时间内无明显现象，一段时间后有少量气泡产生
实验1
向浓硝酸中加入少量铜粉完全溶解，然后稀释反应后混合溶液至其中硝酸浓度为，取5.0mL稀释液，加入铜片
加入铜片后立即产生气泡
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验2
向5.0mL 稀硝酸中加入铜片和少量_______固体
溶液呈浅蓝色，速率没有明显变化
假设1不成立
实验3
方案1
向5.0mL 稀硝酸中通入少量，然后加入铜片
铜片表面立即产生气泡，反应持续进行
假设2成立
方案2
取5.0mL实验1稀释后溶液，先通入数分钟，再加入铜片
铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢，比对照组略快
实验4
_______
_______
假设3成立
序号
溶液
溶液
蒸馏水
反应温度
1
5mL
5mL
10mL
15℃
2
5mL
mL
5mL
15℃
3
5mL
10mL
5mL
35℃
4
10mL
10mL
0
35℃
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．“溴化反应”时的选择性为97%，“氯化反应”时的选择性为55%，所以以丙烷为原料合成丙醇时，“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量，故A正确；
B．温度对活化能大的反应影响更大，平衡时升高温度，体系中n(1-氯丙烷)：n(2-氯丙烷)的值增大，故B正确；
C．根据图像①
②；
根据盖斯定律①-②得
③
④
根据盖斯定律③-④得
所以，故C错误；
D．由能量不同，可知不同化学环境的相同化学键键能可能不同，故D正确；
选C。
2．D
解析：A．物质的能量越低越稳定，两种产物中P2的能量更低，更稳定，A错误；
B．Y的能量高于Z的能量，Y转化为中间产物Z过程，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时，即最大正反应的活化能 E正=-18.92kJ/ml-(-205.11kJ/ml)=186.19kJ·ml-1，C错误；
D．温度升高，反应速率加快，可加快中间产物Z转化为P2的速率，D正确；
故选D。
3．D
解析：A．荧光棒发光过程中涉及化学能到光能的转化，A正确；
B．荧光棒变暗，说明反应物减少，故反应物浓度减小，反应速率减小，B正确；
C．在热水中，温度升高，单位体积内活化分子数目增加，反应速率加快，C正确；
D．荧光棒中的物质不能接触到热水，起不到催化作用，D错误；
故选D。
4．D
解析：A．根据单一变量原则，实验Ⅰ是对照实验，溶液总体积为4mL，则V1=4-2-1=1，V2=4-2=2，故A正确；
B．实验目的是探究反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅱ的温度相同但其浓度不同，则设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响，故B正确；
C．该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的，所以实验计时是从溶液混合开始，溶液紫红色褪去时结束，故C正确；
D．实验Ⅲ中草酸过量，两种溶液混合瞬间c(KMnO4)=0.01ml/L×=0.005ml/L，反应完全时△c=0.005ml/L，v(KMnO4)==0.01ml/(L·min)，故D错误；
答案为D。
5．C
解析：A．由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，A错误；
B．由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，B错误；
C．正反应的活化能—逆反应的活化能，所以逆反应的活化能大于，C正确；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误；
故选C。
6．D
解析：A．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，故A错误；
B．由图可知，三种物质所含能量由高到低依次为：B、A、C，故B错误；
C．AB为吸热反应，BC为放热反应，故C错误；
D．由图可知，整个反应的，故D正确；
故选D。
7．B
解析：用3g块状大理石与30mL 3 ml∙L−1盐酸反应制取CO2气体，①再加入30mL 3 ml∙L−1盐酸，浓度不变，因此反应速率不变，故①不符合题意；②改用30mL 6 ml∙L−1盐酸，浓大，反应速率加快，故②符合题意；③改用3g粉末状大理石，接触面积增大，反应速率加快，故③符合题意；④适当升高温度，温度升高，反应速率加快，故④符合题意；若要增大反应速率，可采取的措施是②③④，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
8．D
解析：A．催化过程中，化合物Ⅱ为催化剂，化合物Ⅰ为催化剂前驱体，A正确；
B．根据物质的转化关系判断，总反应的化学方程式为，B正确；
C．化合物Ⅲ中，乙烯提供孤电子对，Fe原子提供空轨道，二者以配位键的形式相连，C正确；
D．根据题图判断，中心原子Fe优先吸附时，发生化合物Ⅱ→化合物V→化合物Ⅵ→化合物Ⅶ的变化，优先吸附时，发生化合物Ⅱ→化合物Ⅲ→化合物Ⅳ→化合物Ⅶ的变化，两种反应路径的产物相同，D错误；
故选D。
9．D
解析：比较反应速率大小时应统一单位，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比换算成同一物质表示的反应速率，再进行比较， 将选项中的反应速率换算为用A表示的反应速率为：v(A)=0.4ml/(L·s)；v(A)= v(B)= ml/(L·s)；v(A)= v(C)=0.3ml/(L·s)；v(A)= v(D)=0.6ml/(L·min)=0.01ml/(L·s)，因此反应速率最慢的是v(D)=0.6ml/(L·min)；
答案选D。
10．D
解析：A．加入固体，醋酸根与氢离子反应生成醋酸，氢离子浓度降低，反应速率降低，故A不符合题意；
B．改用稀硝酸，铁与稀硝酸不生成氢气，氢气生成量发生改变，故B不符合题意；
C．将的稀硫酸换成98％的硫酸溶液，铁与浓硫酸发生钝化，氢气生成量发生改变，故C不符合题意；
D．将铁块换成等质量的铁粉，接触面积增大，反应速率加快，氢气生成量不改变，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
11．D
解析：A．过程Ⅰ、Ⅱ均为断键过程吸热，而总反应为放热过程，所以过程Ⅲ为放热，A项正确；
B．过程Ⅰ、Ⅱ均为H2O中O-H断裂，所以都有水参加，B项正确；
C．催化剂只改变反应历程不改变反应的始终态，所以ΔH不变，C项正确；
D．反应中有O-H的断裂和C=O的形成均为极性键，而反应中只有非极性键H-H的形成没有非极性键的断裂，D项错误；
故选D。
12．C
解析：测定Zn与H2SO4反应速率实验，可以通过测量单位时间内生成氢气的体积大小来判断，分液漏斗可以用于添加稀硫酸，锥形瓶用作反应器，秒表用于计时，不需使用坩埚；
故选C。
13．A
解析：A．由题干反应历程图可知，该转化的总反应为：+R2-N3，[Cu]作催化剂，催化剂在反应前后的质量和性质均保持不变，故反应①消耗的［Cu］等于反应⑤生成的［Cu］，A错误；
B．由题干反应历程图可知，该转化的总反应为：+R2-N3，该反应为加成反应，故该反应原子利用率为100%，B正确；
C．由题干反应历程图可知，该转化的总反应为：+R2-N3，若将原料 换为 ，则产物为 ，C正确；
D．反应⑤的化学方程式为+H+= +[Cu]，D正确；
故答案为：A。
14．B
解析：5min后Y减少了0.5ml，则有，在同一化学反应中，用不同的物质表示，其化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此有：，得v (X)=0.15ml·L-1·min-1；，得v (Z)=0.1ml·L-1·min-1；，得v (W)=0.1ml·L-1·min-1；
故答案选B。
15．A
解析：某合成氨速率方程为，对比实验1和实验2，和不变，增大为原来的2倍，v增大为原来的2倍，说明；对比实验1和实验3，和不变，缩小为原来的0.1倍，v增大为原来的10倍，说明；对比实验1和实验4，和不变，增大为原来的2倍，v增大为原来的2.828倍，说明，故选A。
二、填空题
16．(1)FeO++CO=Fe++CO2
(2)大于
(3)-165
解析：（1）总反应式减去第一步反应式得第二步反应式为FeO++CO=Fe++CO2；
（2）慢反应决定总反应速率，第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率大于第一步反应速率。
（3）①CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ·ml-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·ml-1
根据盖斯定律①－②，CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-206.2kJ·ml-1+41.2kJ·ml-1=-165kJ·ml-1。
17．CO2C+O2
解析：由图可知，以二氧化碳为原料制取炭黑的反应为在太阳能作用下，二氧化碳在氧化亚铁做催化剂的条件下分解生成碳和氧气，反应的化学方程式为CO2 C+O2，故答案为：CO2 C+O2。
18．0125
解析：根据，由表中数据可得：，，所以有解得，解得，带入的等式可得。
19．(1)
(2) 排除通带来的硝酸浓度增大的影响 鼓入导致溶液中的浓度减小，反应速率随浓度降低而减慢
【分析】根据探究实验的单一变量原则，通过逐个控制变量的实验与对照组对比，判断不同物质对Cu与反应有催化作用。从实验1中可判断，对该反应速率有催化作用的物质只能是该反应体系内的物质，有Cu2+、NO2、HNO2等。据此分析解答。
解析：（1）据分析，实验1反应后混合液中可能含有。
（2）①根据实验2的结论逆推，假设1不成立，而假设2和假设3设定的是NO2和HNO2对反应有催化作用，还可能有催化作用的物质剩下Cu2+，故假设1为Cu2+对反应有催化作用，实验2加入的少量固体应含有Cu2+又不引入其它杂质离子，故加入固体；
②为尽量控制单一变量原则，实验3中还应排出与H2O反应导致HNO3浓度增大对反应速率的影响，故需补充对比实验：向5.0mL 稀硝酸中加入数滴硝酸，加入铜片，反应速率无明显变化；实验3方案2中，铜片表面产生气泡的速率比实验1明显变慢的原因是鼓入导致溶液中的浓度减小，反应速率随浓度降低而减慢；
③实验4的实验结论是假设3成立：对反应有催化作用成立，故需探究只有HNO2一个变量条件下产生气泡的速率，则将实验4的实验操作和实验现象补充完整如下：
20．(1) 气泡产生速率快慢
(2) 检查装置的气密性 生成氧气的体积
(3)小于
(4) 硫酸浓度 10 1>2>3>4
【分析】在二氧化锰、铁离子、铜离子等物质的催化作用下可加速分解生成水和氧气；
解析：（1）过氧化氢分解生成氧气气体，可以通过观察甲装置的气泡产生速率快慢的现象，而定性得出关于和催化效果的结论。
作为催化剂的在反应前后均存在，且已知两个反应中均参加了反应，且总反应为过氧化氢分解生成水和氧气，结合第一个反应可知，第二个反应为；
（2）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检查装置的气密性，防止装置漏气。定量测定催化剂催化过氧化氢分解生成氧气的效果，实验时以2min时间为准，则需要测量的数据是生成氧气的体积；
（3）由图可知，随着时间延长，单位时间生成气体体积减小，比较ABC三点可知，BC段生成氧气体积大于10mL，则b点小于90mL；
（4）①硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成二氧化硫和硫单质，离子反应方程式为。
②比较表格数据可知，实验1、2的变量为稀硫酸的浓度，故可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此10mL。温度越高、反应物浓度越大则反应速率越快，故在以上条件下进行实验，产生浑浊的时间由长到短的顺序是1>2>3>4。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验4
向5.0mL 稀硝酸中加入少量的，再加入铜片
铜片上立即生成气泡，反应持续进行
假设3成立
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验4
向5.0mL 稀硝酸中加入少量的，再加入铜片
铜片上立即生成气泡，反应持续进行
假设3成立