高中人教版 (2019)第一节 化学反应速率精练

这是一份高中人教版 (2019)第一节 化学反应速率精练，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

四 化学反应速率


(40分钟 70分)


一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)


1.(2020·大连高二检测)下列食品添加剂中,其使用目的与减缓反应速率有关的是( )


A.漂白剂 B.增稠剂


C.甜味剂D.抗氧化剂


【解析】选D。漂白剂是为了除去颜色的,与速率无关,故A错误;增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故B错误;甜味剂是增加甜味的,与速率无关,故C错误;抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故D正确。


2.(2020·上饶高二检测)化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是( )


A.在化学工业中,使用催化剂一定能提高经济效益


B.茶叶等包装中加入的还原性铁粉,能显著延长茶叶储存时间


C.将肉类等食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质


D.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大


【解析】选B。在化学工业中,使用催化剂能提高反应速率,但不影响化学平衡的移动,则不一定能提高经济效益,故A错误;茶叶等包装中加入还原性铁粉,铁粉能消耗氧气,能显著延长茶叶储存时间,故B正确;将肉类等食品进行低温冷藏,低温能抑制细菌的生成和繁殖,但不能杀死细菌,则不能使其永远不会腐败变质,故C错误;夏天温度比冬天高,温度高反应速率快,则夏天面粉发酵速度比冬天面粉发酵速度快,故D错误。


3.合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其反应速率可以分别用v(H2)、v(N2)、v(NH3)表示,反应达到平衡时,下列关系正确的是( )


A.3v(H2)正=v(N2)逆B.v(H2)逆=v(NH3)正


C.2v(N2)正=v(NH3)逆D.3v(H2)逆=2v(NH3)正


【解析】选C。3v(H2)正=v(N2)逆,不满足化学计量数关系,说明没有达到平衡状态,故A错误;v(H2)∶v(NH3)=3∶2,则平衡时2v(H2)逆=3v(NH3)正,故B错误;v(N2)∶


v(NH3)=1∶2,则平衡时2v(N2)正=v(NH3)逆,故C正确;v(H2)∶v(NH3)=3∶2,则平衡时2v(H2)逆=3v(NH3)正,故D错误。


4.将一定量的SO2和O2通入一容积固定的密闭容器中,在500 ℃和催化剂的作用下,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,下列有关该反应的说法中正确的是( )


A.降低温度,可以加快反应速率


B.增大O2浓度,可以增大反应速率


C.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后变为0


D.达到化学平衡状态时,SO2和SO3的浓度一定相等


【解析】选B。降低温度,反应速率减小,升高温度,反应速率加快,故A错误;增大O2浓度,反应物浓度增大,则可增大反应速率,故B正确;达到平衡时,为动态平衡,则随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变,但不能为0,故C错误;达到化学平衡状态时,浓度不变,SO2和SO3的浓度不一定相等,取决于反应物的物质的量及转化率,故D错误。


5.(2020·包头高二检测)在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质,经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示:


上述容器中发生的化学反应方程式正确的是( )


A.X+2Y2W+2QB.3X+Y+2W2Q


C.X+3Y+2Q2WD.X+2Y+3Q2W


【解析】选C。从表格数据可看出X、Y、Q的物质的量减少,而W的物质的量增加,说明X、Y、Q是反应物,W是产物。在同一容器中,相同时间内,各物质的速率之比等于物质的量变化量之比,等于化学计量数之比。Δn(X)∶Δn(Y)∶


Δn(Q)∶Δn(W)=(1.0 ml-0.5 ml)∶(3.0 ml-1.5 ml)∶(2.0 ml-


1.0 ml)∶(2.0 ml-1.0 ml)=1∶3∶2∶2,所以X、Y、Q、W的计量数之比为1∶3∶2∶2,选C。


6.(2020·长沙高二检测)可逆反应2A(g)+3B(g)3C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为:


①v(A)=0.5 ml·L-1·min-1;②v(B)=0.6 ml·L-1·min-1;


③v(C)=0.35ml·L-1·min-1;④v(D)=0.4 ml·L-1·min-1。下列有关反应速率的比较中正确的是( )


A.④>①>②>③B.④>①>③>②


C.①>②>③>④D.②>①>③>④


【解析】选A。①v(A)=0.5 ml·L-1·min-1,=0.25 ml·L-1·min-1;②v(B)=


0.6 ml·L-1·min-1,=0.2 ml·L-1·min-1;③v(C)=0.35 ml·L-1·min-1,≈0.12 ml·L-1·min-1;④v(D)=0.4 ml·L-1·min-1,=0.4ml·L-1·min-1;根据分析可知,反应速率大小为④>①>②>③。


【补偿训练】


对于反应A(g)+2B(g)C(g),在4 min末,测得其在不同时期各物质反应的速率数据如下,则这三个时期速率由大到小的顺序正确的是( )


①v(A)=0.5 ml·L-1·s-1


②v(B)=1.5 ml·L-1·s-1


③v(C)=1.5 ml·L-1·s-1


A.①>②>③ B.②>①>③


C.③>②>①D.②=③>①


【解析】选C。反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,①=0.5;


②=0.75;③=1.5,显然速率由大到小的顺序为③>②>①。


7.对于在一个密闭容器中进行的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是( )


A.增加C的量


B.减少CO的量


C.升高反应体系的温度


D.保持压强不变,充入He以增大体积


【解析】选A。C为固体,增加C的量,C的浓度不变,反应速率不变,故A正确;减少CO的量,CO浓度减小,反应速率减小,故B错误;升高反应体系的温度,活化分子百分数增大,反应速率增大,故C错误;保持压强不变,充入He以增大体积,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,故D错误。


8.(2020·德州高二检测)对于反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中进行,下列条件能加快反应速率的是( )


A.增大体积使压强减小


B.体积不变充入N2使压强增大


C.体积不变充入氦气使压强增大


D.使总压强不变,充入氖气


【解析】选B。增大体积使压强减小,参加反应的气体的浓度减小,则反应速率减小,故A错误;体积不变充入N2使压强增大,氮气的浓度增大,反应速率加快,故B正确;体积不变充入氦气使压强增大,但参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不变,故C错误;保持总压强不变,充入氖气,体积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,故D错误。


【补偿训练】


在可逆反应2A(g)+3B(g)xC(g)+D(g)中,已知:反应开始加入的物质只有A、B,起始浓度A为5 ml·L-1,B为3 ml·L-1,前2 min C的平均反应速率为


0.5 ml·L-1·min-1。2 min后,测得D的浓度为0.5 ml·L-1。则关于此反应的下列说法中正确的是( )


A.2 min末时A和B的浓度之比为5∶3


B.x=1


C.2 min末时B的浓度为1.5 ml·L-1


D.2 min末时A消耗的浓度为0.5 ml·L-1


【解析】选C。依题意2 min末c(C)=0.5 ml·L-1·min-1×2 min=1 ml·L-1,而c(D)=0.5 ml·L-1,所以x=2。


2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)


c(起始)(ml·L-1)5 3 0 0


c(变化)(ml·L-1)1 1.5 1 0.5


c(2 min末)(ml·L-1)4 1.5 1 0.5


可知C正确。


9.钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W(s)+2I2(g)WI4(g)。下列说法不正确的是


( )


A.灯管内的I2可循环使用


B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上


C.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢


D.利用该反应可以提纯W


【解析】选C。在高温下WI4分解生成W及I2,生成的W附着在还没有挥发的W上,灯管内的I2可循环使用,故A正确;在高温下WI4分解生成W及I2,生成的W附着在还没有挥发的W上,故B正确;升高温度,也能加快W与I2的反应速率,故C错误;在高温下WI4分解生成的W附着在还没有挥发的W上,则利用该反应可以提纯W,故D正确。


【补偿训练】


(2020·温州高二检测)6 mL 0.5 ml·L-1 H2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应速率,但不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量下列物质中的( )


①硫酸钾固体 ②水


③硫酸钠溶液④硝酸钠溶液


⑤醋酸钠固体⑥硫酸铜固体


A.②③⑤B.③④⑤


C.②③④D.③④⑥


【解析】选A。①加入硫酸钾固体,不影响氢离子浓度,对反应速率没有影响,故①错误;②加入水,稀释了硫酸溶液,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减小,但是溶液中氢离子物质的量不变,生成氢气的总量不变,故②正确;③加入硫酸钠溶液,对硫酸的物质的量没有影响,不影响生成氢气的总量,但氢离子浓度降低,减缓反应进行的速度,故③正确;④加入硝酸钠溶液,硝酸根离子会与氢离子形成硝酸,硝酸与金属反应不产生氢气,氢气的总量会减少,故④错误;⑤加入醋酸钠固体,和硫酸反应生成醋酸是弱酸,减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,故⑤正确;⑥硫酸铜固体溶解,消耗锌生成铜,锌和铜形成原电池反应加快反应速率,故⑥错误。


10.一定温度下,向一密闭容器中充入一定量的N2和O2,在电火花作用下发生反应N2+O22NO,前4 s 用N2表示的反应速率为0.1 ml·L-1·s-1,则8 s 末NO的浓度为( )


A.1.6 ml·L-1B.大于1.6 ml·L-1


C.小于1.6 ml·L-1D.不能确定


【解析】选C。前4 s用N2表示的反应速率为0.1 ml·L-1·s-1,则前4 s用NO表示的反应速率为:v(NO)=2v(N2)=0.2 ml·L-1·s-1,若按照该反应速率8 s末NO的浓度为:0.2 ml·L-1·s-1×8 s=1.6 ml·L-1,由于随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,则8 s末NO的浓度小于1.6 ml·L-1。


二、非选择题(本题包括2小题,共30分)


11.(10分)分析下列实例,根据已有知识和经验填写下表:


【解析】(1)升高温度,化学反应速率一定加快,夏天温度较高,加快了化学反应速率,所以夏天食物易变质;


(2)增大反应物的浓度,能加快反应速率,氧气的浓度大于空气中氧气的浓度,所以硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧快;


(3)粉末状的碳酸钙比块状的碳酸钙表面积大,所以前者与盐酸接触面积大,反应快;


(4)二氧化锰在氯酸钾的分解反应中作催化剂,催化剂能降低反应需要的活化能,所以能加快反应速率;


(5)增大压强,气体的浓度增大,反应速率加快,所以合成氨需要在高压下进行;


(6)金属镁的活泼性强于金属铝,所以镁与盐酸的反应比铝快得多,这是金属本身性质决定的。


答案:(1)温度 (2)浓度 (3)接触面积


(4)催化剂 (5)压强 (6)金属本身性质


12.(20分)(2020·海淀区高二检测)影响化学反应速率的因素很多,某同学设计了以下实验研究不同浓度的硫酸对反应速率的影响。


药品:Cu、Fe、Na和不同浓度的硫酸(0.5 ml·L-1、2 ml·L-1、18.4 ml·L-1);装置如图





(1)用此装置进行定量实验,应选用的上述实验药品是:


第一组:____________和_____________________。


第二组:____________和_____________________。


(2)应该测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30 mL刻度时的____________。


(3)此实验忽视了影响反应速率的其他因素是(假设金属颗粒是均匀的):_____________________。


(4)此实验得到的结论应该是硫酸的浓度越_________,反应速率越____________。(填“高”“低”“快”“慢”)


【解析】(1)用此装置进行定量实验,应选用的上述实验药品是Fe、0.5 ml·L-1硫酸和Fe、2 ml·L-1硫酸,只控制硫酸的浓度不同;


(2)测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30 ml刻度时的时间;


(3)此实验忽视了影响反应速率的其他因素是温度对反应速率的影响,因金属与酸反应为放热反应;


(4)实验得到的结论应该是硫酸的浓度越高,反应速率越快。


答案:(1)Fe 0.5 ml·L-1硫酸 Fe 2 ml·L-1硫酸 (2)时间 (3)温度


(4)高 快(或低 慢)


(20分钟 30分)


一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)


13.已知分解1 ml H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为①H2O2+I-→H2O+IO-(慢)、②H2O2+IO-→H2O+O2+I-(快)。下列有关该反应的说法不正确的是( )


A.过氧化氢分解快慢取决于反应慢的①


B.H2O2的分解速率与I-的浓度有关


C.该反应的催化剂是I-,而不是IO-


D.由于催化剂的加入降低了反应的活化能,也改变了该反应的反应热


【解析】选D。第①步反应较慢,则决定过氧化氢的分解速率,故A正确;已知:


①H2O2+I-→H2O+IO-,②H2O2+IO-→H2O+O2+I-,I-是反应的催化剂,且为①的反应物之一,其浓度大小对反应有影响,故B正确;由两步反应可知,I-为反应的催化剂,可加快反应的速率,故C正确;催化剂的加入降低了反应的活化能,但不能改变该反应的反应热,故D错误。


14.(2020·杭州高二检测)研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(ml·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )





A.比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快


B.比较实验①、④得出:升高温度,化学反应速率加快


C.实验③有可能使用了催化剂,催化剂加快正反应速率,对逆反应无影响


D.在0～10 min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.01 ml·L-1·min-1


【解析】选C。实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④反应速率较大,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,故A正确;①、④相比,④的反应物的浓度低,但反应速率更快,说明升高温度,化学反应速率加快,故B正确;实验③和②的反应物的浓度、温度均相同,达到的平衡状态也相同,故实验③可能是使用了催化剂,而催化剂能同等程度地加快正逆反应速率,故C错误;在0～10 min之间,实验②X的浓度变化为0.2 ml·L-1,则v(Y)=v(X)=×=


0.01 ml·L-1·min-1,故D正确。


【补偿训练】


用氢气还原氮氧化物的反应为2H2+2NO2H2O+N2,该反应速率与反应物浓度之间满足下面的关系:v=k·cm(H2)·cn(NO),其中k是一个常数,m、n的值可由实验测定。科研团队测定了该反应在不同投料关系时N2的起始反应速率,数据列于下表:


下列说法正确的是( )


A.m=2、n=1


B.实验2中NO的平均反应速率约为1.28×10-3 ml·L-1·s-1


C.反应达到最大限度时,NO和H2的浓度之比为2∶1


D.与H2相比,NO浓度的变化对反应速率的影响更为显著


【解析】选D。由实验1、2可知=,可知m=1,由实验3、4可知=,可知n=2,故A错误;实验2中NO的平均反应速率为6.38×10-3 ml·L-1·s-1×2≈1.28×10-2 ml·L-1·s-1,故B错误;反应达到最大限度时,NO和H2的浓度之比与投料比和两者在反应中的计量数有关,不一定是2∶1,故C错误;由幂的数值n大于m可知,与H2相比,NO浓度的变化对反应速率的影响更为显著,故D正确。


二、非选择题(本题包括1小题,共18分)


15.目前,汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2,反应方程式为2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程的反应速率,降低NO、CO的污染,某课题组进行了以下实验探究。


【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。


【实验设计】该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。


(1)完成下列实验设计表。


【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线,如图所示。





(2)由曲线Ⅲ可知,0～ min内,用NO表示的反应速率为____________。


(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂的比表面积,汽车尾气转化速率____________(填“增大”“减小”或“不变”)。


【解析】(1)由表中数据可知,实验Ⅱ探究的是催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响,所以温度应与实验Ⅰ相同,为280 ℃,NO和CO的初始浓度也与实验Ⅰ相同,分别为6.50×10-3 ml·L-1、4.00×10-3 ml·L-1。


(2)由曲线Ⅲ可知, min时,c(CO)为2.00×10-3 ml·L-1,初始时,c(CO)为4.00×10-3 ml·L-1,所以Δc(CO)=2.00×10-3 ml·L-1,由于CO与NO以1∶1反应,所以Δc(NO)=2.00×10-3 ml·L-1,则用NO表示的反应速率为2.00×10-3 ml·L-1÷ min=3.00×10-3 ml·L-1·min-1。


(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂的比表面积,汽车尾气转化速率增大。


答案:(1)①研究催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响


②280 ③6.50×10-3 ④4.00×10-3


⑤6.50×10-3 ⑥4.00×10-3


(2)3.00×10-3 ml·L-1·min-1 (3)增大








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X
Y
W
Q
10 min
1.0 ml
3.0 ml
1.0 ml
2.0 ml
20 min
0.5 ml
1.5 ml
2.0 ml
1.0 ml
实例
影响速率的因素
(1)夏天食物易变质
_______________
(2)硫在氧气中比在空气燃烧快
_______________
(3)粉末状的碳酸钙比块状的碳酸钙与盐酸反应快
_______________
(4)氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气
_______________
(5)工业合成氨通常要在高压下进行
_______________
(6)镁与盐酸的反应比铝快得多
_______________
实验


编号
起始浓度/×10-3 ml·L-1
v(N2)/×10-3


ml·L-1·s-1
NO
H2
1
6.00
1.00
3.19
2
6.00
2.00
6.38
3
1.00
6.00
0.48
4
2.00
6.00
1.92
实验


编号
实验目的
T/℃
NO初始浓度/


(ml·L-1)
CO初始浓度/


(ml·L-1)
同种催化剂


的比表面积/


(m2·g-1)
Ⅰ
为以下实


验作参照
280
6.50×10-3
4.00×10-3
80
Ⅱ
①______
②______
③______
④______
120
Ⅲ
探究温度


对尾气转


化速率的


影响
360
⑤______
⑥______
80