高中化学苏教版 (2019)选择性必修1化学反应速率练习题

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1化学反应速率练习题，共21页。试卷主要包含了少量铁粉与100 mL 0等内容，欢迎下载使用。
题组一 影响化学反应速率的因素
1.(2024河南开封期中)下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )
A.Na与水反应时,增加水的用量
B.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
C.常温下用Al与稀硫酸反应制取H2时,将稀硫酸改为浓硫酸
D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
2.(2024江苏常州第一中学月考)对于反应4A(s)+2B(g) 3C(g),下列说法正确的是 ( )
A.体积不变充入惰性气体,反应速率减慢
B.其他条件不变,降低温度,反应速率减慢
C.其他条件不变,缩小体积,增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率加快
D.若增加或减少A的物质的量,反应速率一定会发生明显的变化
3.(2025广东东莞月考)某化学小组欲测定KClO3与NaHSO3反应的化学反应速率,反应的离子方程式为ClO3-+3HSO3- Cl-+3SO42−+3H+并探究影响其化学反应速率的因素。所用试剂为20 mL 0.3 ml·L-1 KClO3溶液和20 mL 0.9 ml·L-1 NaHSO3溶液,测得数据如图所示,下列说法错误的是( )
A.4~8 min的反应速率v(SO42−)=0.022 5 ml·L-1·min-1
B.反应过程中,该反应的化学反应速率先增大后减小
C.AB段速率变化的原因可能是该反应放热
D.BC段速率变化的原因可能是反应物浓度减小
4.(2025安徽滁州月考)H2O2是一种绿色消毒剂,已知反应H2O2(l) H2O(l)+12O2(g),下列有关说法错误的是( )
A.升高温度,该反应中v(O2)增大
B.纯H2O2在54 ℃下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,说明常温下H2O2分解速率极其缓慢
C.上述反应中,随着H2O的生成,v(H2O)逐渐增大
D.H2O2分解反应中,其能量随反应进程的变化如上图所示,则乙表示加入了催化剂
5.(2025北京顺义月考)少量铁粉与100 mL 0.01 ml·L-1的稀盐酸反应,反应太慢。为了加快该反应的化学反应速率且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加入NaCl溶液
②加入少量KNO3固体
③加入几滴浓盐酸
④滴入几滴硫酸铜溶液
⑤升高温度(不考虑盐酸挥发)
⑥改用10 mL 0.1 ml·L-1盐酸
A.②③④ B.③⑤⑥
C.④⑤⑥ D.①③⑤
6.(2024江苏苏州大学附中月考)下列实验操作不能达到实验目的的是( )
题组二 碰撞理论、活化能、基元反应
7.(易错题)(2024湖北武汉部分重点中学期中联考)已知CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·ml-1,下列叙述正确的是( )
A.恒温恒压条件下充入惰性气体,活化分子数不变,反应速率不变
B.恒温恒容条件下,加入水蒸气,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增加,反应速率加快
D.加入合适的催化剂,可降低反应的活化能和焓变,活化分子百分数增大,反应速率加快
8.(2025北京十一学校期中)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应决速步的活化能为E2
B.每消耗1 ml NO,转移电子4 ml
C.使用合适的催化剂会使E1、E2、E3同时减小
D.温度升高,第Ⅰ步反应活化分子百分数增大,第Ⅱ步反应活化分子百分数减小
9.(2025江苏苏州期中)在含Fe3+、S2O82−和I-的溶液中,发生反应:S2O82−(aq)+2I-(aq) 2SO42−(aq)+I2(aq),其分解机理及反应过程中的能量变化如下:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq) I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O82−(aq) 2Fe3+(aq)+2SO42−(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.加入Fe3+可以使反应物分子中活化分子百分数增大
B.该反应的催化剂是Fe2+
C.步骤②是整个反应的决速步骤
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
能力提升练
题组一 化学反应速率的影响因素
1.(2025天津第一中学月考)甲异腈(CH3NC)在恒容密闭容器中可发生异构化反应:CH3NC(g) CH3CN(g),反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T表示温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc,k为速率常数,a点和b点反应速率相等,即v(a)=v(b)。下列说法错误的是( )
A.bf段用甲异腈表示的反应速率为1.0×10-4 ml/(L·min)
B.a点反应物的活化分子数多于d点
C.T1>T2
D.3v(d)=2v(e)
2.(2024湖北云学名校联盟联考)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2 CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
分析实验数据所得出的结论中,不正确的是( )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
3.(2024江苏苏州实验中学月考)室温下进行下图所示实验。(已知:H2C2O4为二元弱酸)
试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690 s、677 s、600 s。下列说法正确的是( )
A.反应的离子方程式为2MnO4-+16H++5C2O42− 2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)=0.002 5 ml/L
C.对比试管a、b,得到的结论是H2C2O4溶液浓度增大,反应速率加快
D.对比试管c、d,可验证H+浓度对反应速率的影响
题组二 基元反应、活化能对化学反应速率的影响
4.(2024湖北武汉部分重点中学期中联考)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)。反应过程(如图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法错误的是( )
A.使用催化剂Ⅰ和Ⅱ,均有4个基元反应
B.使用催化剂Ⅰ时,第三个基元反应是决速反应
C.使用催化剂Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用催化剂Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
5.(2024江苏南通阶段测试)Ni可活化C2H6制得CH4,其反应历程如图所示:
下列关于反应历程的说法正确的是( )
A.总反应的ΔH>0
B.Ni是该反应的催化剂,参与反应的过程
C.该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D.总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
6.(2024山西太原期末)一定温度下,大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2 2CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.DRM反应中伴随H—H键的断裂和形成
B.Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积炭(C*)作用
C.甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是CH3* CH2*+H*
D.Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则v1>v3>v2
7.(2024山东烟台月考)H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能Ea(单位为kJ·ml-1)如图所示。下列说法错误的是( )
A.H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B.Pd/SVG上H2还原NO,更容易生成NH3,不容易生成N2
C.根据如图数据可计算NO+5H NH3+H2O的ΔH
D.由图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程
题组三 控制变量法的应用
8.某学习小组利用过氧化氢的分解反应探究影响反应速率的外界因素。实验设计如下:
下列说法错误的是( )
A.设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究温度对反应速率的影响
B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究浓度对反应速率的影响
C.t4280
C.b=d=4.00×10-3
D.其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将减小
10.(2025江西部分学校期中)某研究性学习小组的同学通过实验探究浓度和温度对化学反应速率的影响。实验原理及方案为在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应:2IO3-+5SO32−+2H+ I2+5SO42−+H2O,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需时间来衡量该反应的速率。
已知:IO3-的氧化性随着酸性的增强而增强。
回答下列问题:
(1)实验中V1= ,V2= 。
(2)实验①②③中出现蓝色的时间t1、t2、t3由大到小的顺序是 。
(3)实验①②是探究 对化学反应速率的影响,实验②③是探究 对化学反应速率的影响。
(4)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下四个反应:
Ⅰ.IO3-+SO32− IO2-+SO42−(速率慢)
Ⅱ.IO2-+2SO32− I-+2SO42−(速率快)
Ⅲ.5I-+IO3-+6H+ 3I2+3H2O(速率较快)
Ⅳ.I2+SO32−+H2O 2I-+SO42−+2H+(速率快)
根据上述反应推测该反应总的反应速率由反应 (填序号)决定。从上述四个反应可以看出必须在 (填离子符号)消耗完时才会有淀粉变蓝的现象产生。理论上实验④最终 (填“能”或“不能”)看到溶液显蓝色,判断理由是 。
(5)若将碘酸钾(KIO3)和亚硫酸氢钠溶液混合,也可发生反应生成碘,反应原理为2IO3-+5HSO3- I2+5SO42−+3H++H2O。实验发现开始时反应缓慢,随后反应速率“急增”,最后又逐渐减慢,则关于该化学反应速率“急增”的原因的合理解释是 。
答案与分层梯度式解析
第2课时 影响化学反应速率的因素
基础过关练
1.D 水为纯液体,增加水的用量,化学反应速率不变,A错误;Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应没有气体参加,增大压强,化学反应速率不变,B错误;常温下,Al遇浓硫酸发生钝化,不能制取H2,C错误;块状大理石改为粉末状,增大了接触面积,化学反应速率加快,D正确。
2.B 体积不变充入惰性气体,反应体系中各物质的浓度不变,所以反应速率不变,A错误;其他条件不变,降低温度,反应速率减慢,B正确;缩小体积,增大压强,单位体积内活化分子数增大,活化分子百分数不变,化学反应速率加快,C错误;A为固体,适当增加或减少A的物质的量,反应速率无明显变化,D错误。
3.A 根据题图可知,4~8 min的反应速率v(SO42−)=3v(Cl−)=3×0.12−0.038−4 ml·L-1·min-1=0.067 5 ml·L-1·min-1,A错误;题图中曲线斜率越大,反应越快,则该反应的化学反应速率先增大后减小,B正确;若该反应放热,随着反应的进行,AB段温度升高起主要作用,使反应速率增大,一段时间后,反应物浓度减小起主要作用,使BC段反应速率减小,C、D正确。
4.C 升高温度,反应速率增大,则v(O2)增大,A正确;过氧化氢在54 ℃下恒温贮存2周后,浓度仍能保持99%,说明题给反应的活化能较大,常温下过氧化氢的分解速率缓慢,B正确;题给反应中H2O为纯液态物质,其浓度视为定值,则不能用v(H2O)表示反应速率的大小易错点,
C错误;由题图可知,曲线乙对应反应的活化能降低,则可表示加入了催化剂,D正确。
5.B ①加入NaCl溶液,会稀释盐酸,导致盐酸浓度降低,反应速率变慢,不符合题意;②加入少量KNO3固体,在酸性条件下,NO3-具有强氧化性,会与铁粉反应,生成NO气体,而铁粉少量,则会改变H2的产量,不符合题意;③加入几滴浓盐酸,导致盐酸浓度变大,反应速率变快,铁粉的量固定且为少量,则H2的产量不变,符合题意;④滴入几滴硫酸铜溶液,铁粉会与Cu2+反应置换出单质铜,铜、铁单质以及溶液形成原电池,导致反应速率变快,但是该反应消耗部分单质铁,会导致产生H2的量减少,不符合题意;⑤升高温度(不考虑盐酸挥发),可以加快反应速率且H2的产量不变,符合题意;⑥改用10 mL 0.1 ml·L-1盐酸,盐酸浓度增大,可以加快反应速率且H2的产量不变,符合题意;故B正确。
6.D 2支各盛有2 mL 0.1 ml/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察产生气泡的速率,可以探究催化剂对反应速率的影响,A能达到实验目的;相同的锌粒和不同浓度的硫酸反应,收集相同体积的气体所需要的时间不同,反应速率不同,可以探究浓度对反应速率的影响,B能达到实验目的;相同浓度的酸性KMnO4溶液(少量)与不同浓度的H2C2O4溶液反应,溶液褪色所需的时间不同,可以探究浓度对反应速率的影响,C能达到实验目的;大理石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)非同种物质,无法探究固体表面积对反应速率的影响,D不能达到实验目的。
7.C 恒温恒压条件下充入惰性气体,虽然活化分子数不变,但是容器容积增大,反应物和生成物浓度均减小,故反应速率减慢,A错误;恒温恒容条件下,加入水蒸气,单位体积内H2O(g)的活化分子数增大,但活化分子百分数不变,B错误;升高温度,活化分子数目增多,分子总数不变,故活化分子百分数增大,有效碰撞频率增加,反应速率加快,C正确;加入合适的催化剂,可降低反应的活化能,活化分子百分数增大,反应速率加快,但催化剂不能改变焓变,D错误。
易错提示 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增大→单位时间内有效碰撞次数增加→反应速率加快;反之,反应速率减慢。(注意:浓度改变引起单位体积内活化分子数目的改变,而活化分子百分数不变。)
8.A 反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应中最慢的一步基元反应为总反应的决速步,根据题给反应历程图可知,第Ⅱ步反应的活化能最高,则为该反应的决速步,活化能为E2,A正确;根据题给化学方程式2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)可得比例关系:NO~NO2~2e-,则每消耗1 ml NO,转移电子2 ml,B错误;催化剂只能降低反应的活化能,但不能降低反应的反应热,即使用合适的催化剂只会使E1和E2减小,E3为该反应的反应热,不会发生变化,C错误;温度升高,分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,由于分子总数不变,则第Ⅰ步和第Ⅱ步反应的活化分子百分数都会增大,D错误。
9.A 由题给分解机理可知,Fe3+是该反应的催化剂,Fe2+是该反应的中间产物,催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数,A正确、B错误;根据题图可知,步骤①的活化能大于步骤②,所以步骤①为慢反应,为整个反应的决速步骤,C错误;根据题图可知,总反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,加入催化剂不改变反应热,D错误。
能力提升练
C bf段用甲异腈表示的反应速率为v=ΔcΔt=(20-10)×10-3ml/L(250-150)min=1.0×10-4 ml/(L·min),A正确;a、d两点相比较,a点甲异腈的浓度比d点甲异腈的浓度大,且其他条件相同,故a点反应物的活化分子数多于d点,B正确;设T1时,速率常数为k1,T2时,速率常数为k2,v(a)=v(b),k1×20×10-3 ml/L=k2×10×10-3 ml/L,则k1k2=12破题关键,由于k2=2k1,v=kc,则浓度相同的时候,v2>v1,温度越高,反应速率越大,故T2>T1,C错误;v(d)=k2×5×10-3 ml/L,v(e)=k1×15×10-3 ml/L,
k2=2k1,可得3v(d)=2v(e),D正确。
2.D 实验①和②进行比较,②相当于将①中c(CH3COCH3)增大为原来的二倍,反应时间变为原来的一半,则表明v(Br2)增大,A项正确;从题表中数据可以看出,实验②和③中反应所需的时间相同,Br2初始浓度相等,则v(Br2)相等,B项正确;实验①和③进行比较,③相当于将①中c(HCl)增大为原来的二倍,反应时间变为原来的一半,则表明v(Br2)增大,C项正确;实验①和④进行比较,④相当于将①中c(Br2)增大为原来的二倍,反应时间也变为原来的二倍,则表明v(Br2)不变,D项错误。
3.C 反应的离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O4 2Mn2++10CO2↑+
8H2O,A错误;混合溶液中,c(KMnO4)=0.01ml/L×1×10-3L(1+1)×10-3L=0.005 ml/L,试管c中溶液褪色耗时600 s,反应过程中高锰酸钾浓度逐渐减小,反应速率逐渐变慢,试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)Pt12Ni,则反应速率v1>v3>v2,D正确。
7.C 活化能最大的一步为决速步,则H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥,A正确;由题图知,Pd/SVG上H2还原NO,经过①到⑤即可生成NH3,经过①到⑦步才能生成N2,而反应⑥的活化能在①到⑦中最大,更容易生成NH3,不容易生成N2,B正确;根据题图数据可计算NO+5H NH3+H2O的正反应的活化能,不知道逆反应的活化能,不能计算ΔH,C错误;由题图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程,可能得到不同产物,D正确。
8.D 实验Ⅰ、Ⅱ中H2O2溶液的浓度相同,温度不同,因此设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究温度对反应速率的影响,A正确;实验Ⅰ、Ⅲ中温度相同,H2O2溶液的浓度不同,因此设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究浓度对反应速率的影响,B正确;实验Ⅲ、Ⅳ中H2O2溶液的浓度相同、温度相同,但实验Ⅳ中加入二氧化锰作催化剂,因此反应速率快,则t4t3 (3)温度 浓度 (4)Ⅰ SO32− 不能 过量的SO32−恰好将生成的I2反应完全 (5)氢离子浓度增大,使IO3-氧化性增强,加快了反应速率
解析 (1)根据“控制变量思想”,实验①②的实验温度不同,可以探究实验温度对反应速率的影响,则需其他变量保持一致,故V1=40;同理,实验②③中温度相同,可以探究反应物浓度对反应速率的影响,需保持溶液总体积一致,故V2=10。(2)温度升高、反应物浓度增大,均可加快反应速率,实验③的温度高、反应物浓度大,实验①的温度低、反应物浓度小,实验②的温度高,反应物浓度比实验①大,比实验③小,则实验①②③中出现蓝色的时间:t1>t2>t3。(4)IO3-与SO32−的反应机理分为四步,最慢的反应为决速反应,故反应Ⅰ决定总的反应速率;根据反应Ⅳ可知,SO32−能继续与生成的I2发生反应,则必须在SO32−消耗完时才会有淀粉变蓝的现象产生;实验④中n(SO32−)=0.01×15×10-3 ml=1.5×10-4 ml,n(IO3-)=0.01×5×10-3 ml=5×10-5 ml,根据题给总反应化学方程式可知,有关系式2IO3-~5SO32−~I2,则当n(IO3-)=5×10-5 ml时,有5×10-5×52 ml=1.25×10-4 ml Na2SO3与其完全反应生成2.5×10-5 ml I2,溶液中过量的SO32−的物质的量为1.5×10-4 ml-1.25×10-4 ml=2.5×10-5 ml,根据题给反应Ⅳ可知,过量的SO32−恰好将生成的I2反应完全,则理论上实验④最终不能看到溶液显蓝色。(5)随着IO3-与HSO3-反应生成H+,溶液中c(H+)增大,使得IO3-的氧化性增强,反应速率加快。
选项
实验目的
实验操作
A
探究催化剂对反应速率的影响
2支各盛有2 mL 0.1 ml/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察实验现象
B
探究浓度对反应速率的影响
在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 ml/L和40 mL 2 ml/L的硫酸,比较两者收集10 mL氢气所用的时间
C
探究浓度对反应速率的影响
向2支各盛有2 mL 0.01 ml/L酸性KMnO4溶液的试管中,分别加入2 mL 0.1 ml/L H2C2O4溶液和2 mL 0.2 ml/L H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
D
探究固体表面积对反应速率的影响
称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
实验
序号
初始浓度c/(ml·L-1)
溴颜色消
失所需时
间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
实验
编号
H2O2溶液
温度/℃
收集50 mL O2
所需时间/s
Ⅰ
5 mL 12%的H2O2溶液
20
t1
Ⅱ
5 mL 12%的H2O2溶液
50
t2
Ⅲ
5 mL 4%的H2O2溶液
20
t3
Ⅳ
5 mL 4%的H2O2溶液(少量MnO2粉末)
20
t4
编号
t/℃
c(NO)/
(ml·L-1)
c(CO)/
(ml·L-1)
催化剂的比
表面积/(m2/g)
Ⅰ
280
6.50×10-3
4.00×10-3
80.0
Ⅱ
a
6.50×10-3
b
120.0
Ⅲ
c
6.50×10-3
d
80.0
实验
编号
0.01 ml·
L-1 KIO3
酸性溶液
(含淀粉)
的体积/mL
0.01 ml·
L-1 Na2SO3
溶液的
体积/mL
水的
体积/
mL
实验
温度/
℃
出现
蓝色
的时
间/s
①
5
5
V1
5
t1
②
5
5
40
25
t2
③
5
V2
35
25
t3
④
5
15
30
25
t4