2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：21 《化学反应速率》 含解析 练习

配餐作业(二十一)　化学反应速率

►►见学生用书P397

1．(2018·北京六十六中学期中)升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是(　　)

A．该化学反应的过程是吸热的

B．该化学反应的过程是放热的

C．分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多

D．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多

解析　无论反应是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率均增大，A、B两项错误；升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子总数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，C项错误，D项正确。

答案　D

2．某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是(　　)

①用浓硫酸代替稀硫酸　②加热　③改用铝粉

④增大稀硫酸的体积　⑤加水　⑥加入少量硫酸铜

A．全部  B．②③⑥

C．①②③⑥  D．②③④⑥

解析　用浓硫酸代替稀硫酸，铝会发生钝化；增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度；加热能够加快该反应的反应速率；用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积；加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝形成原电池，加快了反应速率。

答案　B

3．(2018·贵阳质检)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

解析　影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比较强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故v2>v3。

答案　A

4．(2018·松原模拟)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)

A．保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量

B．将容器的容积缩小一半

C．保持容积不变，充入Ar使压强增大

D．保持压强不变，充入Ar使容积增大

解析　增加H2O(g)的量，反应物浓度越大，化学反应速率越快，A项错误；将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，B项错误；保持容积不变，充入Ar，Ar不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C项正确；保持压强不变，充入Ar，容器的容积变大，反应物的浓度减小，反应速率减小，D项错误。

答案　C

5．已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L－1·min－1)表示，则正确的关系是(　　)

A.v(NH3)＝v(O2)  B．v(O2)＝v(H2O)

C.v(NH3)＝v(H2O)  D．v(O2)＝v(NO)

解析　由已知可得v(NH3)＝v(O2)＝v(NO)＝v(H2O)，据此可知，A项应为v(NH3)＝v(O2)；B项应为v(O2)＝v(H2O)；C项应为v(NH3)＝v(H2O)；D项正确。

答案　D

6．(2018·河南郑州质检一)一定条件下向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，图甲表示各物质浓度随时间的变化，图乙表示速率随时间的变化，t2、t3、t4、t5时刻各改变一种条件，且改变的条件均不同。若t4时刻改变的条件是压强，则下列说法错误的是(　　)

A．若t1＝15 s，则前15 s的平均反应速率v(C)＝0.004 mol·L－1·s－1

B．该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)

C．t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度

D．B的起始物质的量为0.04 mol

解析　由题图甲知，前15 s内Δc(C)＝0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1，则v(C)＝＝0.004 mol·L－1·s－1，A项正确；由题图甲知，A为反应物，C为生成物，根据各物质变化量之比等于系数之比，知A与C的系数之比为(0.15－0.06)∶(0.11－0.05)＝3∶2，由题图乙知，t4时刻改变压强，平衡不移动，故该反应在反应前后气体分子数不变，从而推出B为生成物，反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)，B项正确；由题图乙知，t2时刻，一个速率瞬时不变，另一个速率瞬时增大，则改变的条件应为增大反应物浓度或增大生成物浓度，t5时刻，正、逆反应速率同时但不同倍数增大，则改变的条件应为升高温度，C项错误；由题图甲知，平衡时c(B)＝0.05 mol·L－1，结合反应的化学方程式知，前15 s内，Δc(B)＝0.03 mol·L－1，故B的起始浓度为0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.02 mol·L－1，结合题图甲知，容器的体积为2 L，故B的起始物质的量为0.02 mol·L－1×2 L＝0.04 mol，D项正确。

答案　C

7．(2018·试题调研)在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示：

根据表中数据可推知第5组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为(　　)

A．0.150 mol·L－1、0.200 mol·L－1

B．0.300 mol·L－1、0.100 mol·L－1

C．0.200 mol·L－1、0.200 mol·L－1

D．0.100 mol·L－1、0.300 mol·L－1

解析　分析表中数据可知，反应速率v与c(HI)和c(H2O2)的乘积成正比，以实验1为参照，实验5的反应速率是其反应速率的3倍，故实验5中c(HI)和c(H2O2)的乘积为实验1的3倍，C项符合题意。

答案　C

【素养立意】

化学反应速率和化学平衡是高考的考查热点，该类题通常结合数据表或图象考查外界条件对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断、化学平衡移动原理以及平衡常数、转化率、化学反应速率的计算。

8．在一定条件下，将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中，发生反应：xA2(g)＋yB2(g)2C(g)。2 s内的反应速率：v(A2)＝0.5 mol/(L·s)，v(B2)＝1.5 mol/(L·s)，v(C)＝1 mol/(L·s)。则x和y的值分别为(　　)

A．2和3　　 B．3和2　　　

C．3和1　　 D．1和3

解析　同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，由于v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝1∶3∶2，因此x∶y∶2＝1∶3∶2，则x＝1，y＝3。

答案　D

9．如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是(　　)

A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)＋C(g)

B．前2 min A的分解速率为0.1 mol·L－1·min－1

C．开始时，正逆反应同时开始

D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1

解析　根据图象，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，A项正确；前2 min，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，B项正确；开始时加入的物质为A和B，没有C，C项错误；根据图象，2 min时，A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.1 mol·L－1，因此D项正确。

答案　C

10．(2018·河南洛阳期中)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(s)，若经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则下列几种说法中正确的是(　　)

①用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1

②用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1

③2 s时，物质A的转化率为30%

④用A、B、C来表示反应速率，其速率之比为2∶1∶3

A．①③④  B．①②③④

C．①②③  D．③④

解析　①经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则有v(C)＝＝0.45 mol·L－1·s－1，根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比可得v(A)＝v(C)＝×0.45 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1，正确；②D为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误；③2 s时，消耗A的物质的量为0.3 mol·L－1·s－1×2 s×2 L＝1.2 mol，故物质A的转化率为×100%＝30%，正确；④用A、B、C来表示反应速率，反应速率之比等于其化学计量数之比，即A、B、C的反应速率之比为2∶1∶3，正确。

答案　A

11．反应aA＋bBcC在体积为2 L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：

请回答下列各题：

(1)反应的化学方程式为______________________________。

(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为____________。

(3)由计算可知，第Ⅰ阶段20 min时，C的平均速率v1(C)＝_____。

解析　(1)反应达到平衡时，Δn(A)＝2.0 mol－1.0 mol＝1.0 mol，Δn(B)＝6.0 mol－3.0 mol＝3.0 mol，Δn(C)＝2.0 mol－0 mol＝2.0 mol，则Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝1.0 mol∶3.0 mol∶2.0 mol＝1∶3∶2，即该反应的化学方程式为A＋3B2C。

(2)vⅠ(A)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，

vⅡ(A)＝＝0.012 7 mol·L－1·min－1，

vⅢ(A)＝＝0.006 mol·L－1·min－1。

故v1(C)＝2v1(A)＝0.05 mol·L－1·min－1。

答案　(1)A＋3B2C

(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)

(3)0.05 mol·L－1·min－1

12．有一化学反应：A＋3B2C，根据影响化学反应速率的因素可得v(C)＝kcm(A)cn(B)，其中k是与温度有关的速率常数，为测k、m、n的值，在298 K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：

(1)根据上表可求得：m＝________，n＝__________，k＝________。

(2)当c(A)＝c(B)＝2.0 mol·L－1时，以B表示的初始反应速率为______________。

解析　(1)分别将第1组、第2组、第3组的数据代入v(C)＝kcm(A)cn(B)，三式联立，可求得m＝1，n＝2，k＝1.2×10－2 L2·mol－2·s－1。(2)v(C)＝1.2×10－2 L2·mol－2·s－1×(2.0 mol·L－1)×(2.0 mol·L－1)2＝9.6×10－2 mol·L－1·s－1。由方程式知v(B)＝v(C)＝×9.6×10－2 mol·L－1·s－1＝0.144 mol·L－1·s－1。

答案　(1)1　2　1.2×10－2 L2·mol－2·s－1

(2)0.144 mol·L－1·s－1

13．(2018·北京市朝阳区期中)某同学分析Zn与稀H2SO4的反应。

(1)制H2时，用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是_______________。

(2)该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。

实验时，从断开K开始，每间隔1分钟，交替断开或闭合K，并连续计数每1分钟内从a管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：

分析反应过程中的水滴数，请回答：

①由水滴数58>34、81>59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率_______(填“快”或“慢”)，主要原因是________。

②由水滴数102>78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是__________________________。

③从能量转换形式不同的角度，分析水滴数86>81、117>112的主要原因是____________________________________________。

答案　(1)浓H2SO4具有强氧化性，与Zn反应不能生成氢气

(2)①快　闭合K时，A中形成原电池，反应速率加快

②断开K时，溶液中c(H＋)大于闭合K时溶液中的c(H＋)

③断开K时，反应的化学能主要转化成热能；闭合K时，反应的化学能主要转化成电能。前者使溶液的温度升得更高，故反应速率更快

14．(2018·山东临沂期中)用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：

(1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。

(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)＝________mol·L－1(假设混合溶液的体积为50 mL)。

(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定______________________来比较化学反应速率。

(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物Mn2＋是反应的催化剂，②___________。

解析　(1)对比①②实验中A溶液、B溶液的数据可知，除c(H2C2O4)不同外，其余各量均相同，显然该实验是探究浓度对化学反应速率的影响。实验②中A溶液的c(H2C2O4)比实验①中大，则实验②的化学反应速率快，所得CO2的体积大。

(2)收集到CO2的物质的量为n(CO2)＝＝2×10－4 mol，则有

2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

  2   10

n(MnO)    2×10－4 mol

列式：＝，解得n(MnO)＝4×10－5 mol。在2 min末，n(MnO)＝30×10－3 L×0.01 mol·L－1－4×10－5 mol＝2.6×10－4 mol，从而可得c(MnO)＝＝0.005 2 mol·L－1。

(3)可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学反应速率。

(4)t1～t2时间内反应速率变快，其可能原因主要有：①产物Mn2＋(或MnSO4)是反应的催化剂；②反应放热，使混合溶液的温度升高。

答案　(1)浓度　②　①　

(2)0.005 2

(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)

(4)反应放热