2022届新高考化学第一轮复习课时作业:化学反应速率及影响因素(含解析)
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化学反应速率及影响因素
一、选择题
1、在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是( )
A.增加H2O(g)的量,消耗H2的速率瞬间不变
B.将容器的体积缩小一半,其反应速率加快
C.保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变
D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢
解析:增加H2O(g)的量,容器体积会增大,H2的浓度会瞬间减小,则消耗H2的速率瞬间减小,A项错误;将体积缩小,氢气的浓度增大,反应速率加快,B项正确;体积不变,充入氩气,H2、H2O(g)的浓度不变,反应速率不变,C项正确;压强不变,充入氖气,体积增大,H2、H2O(g)的浓度减小,反应速率减慢,D项正确。
答案:A
2、已知2NO+2H2===N2+2H2O分两步进行:(1)2NO+H2===N2+H2O2(很慢);(2)H2O2+H2===2H2O(很快)。下列说法不正确的是( )
A.H2O2是中间产物,不是催化剂
B.总反应速率由反应(1)决定
C.用不同物质表示的反应速率,数值和含义都相同
D.加入高效催化剂,能降低反应的活化能
解析:A.若为催化剂,在(1)中为反应物,(2)为生成物,但过氧化氢在(1)中为生成物,(2)中为反应物,则为中间产物,故A正确;B.反应速率取决于反应慢的,则总反应速率由反应(1)决定,故B正确;C.化学反应速率的比值与计量数有关,用不同的物质表示反应速率,数值可能不同,故C错误;D.加入催化剂,可降低反应的活化能,可加快反应速率,故D正确。
答案:C
3、下列说法正确的是( )
A.催化剂是影响化学反应速率的本质因素
B.当反应体系容积不变时,减小反应物的量肯定能降低反应速率
C.可逆反应达到反应限度时,化学反应速率为0
D.化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示
解析:A项,影响化学反应速率的本质因素是反应物的性质,A错;B项,如果反应物是固体或液体,减小反应物的量不会影响反应速率,B错;C项,达到反应限度时,正、逆反应速率相等,但不为零,C错。
答案:D
4、下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是( )
A.Na与水反应时增大水的用量
B.将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2
C.在H2SO4与NaOH两溶液反应时,增大压强
D.恒温、恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量
解析:水为纯液体,增大水的用量,浓度不变,反应速率不变,A选项错误;将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应,生成的是二氧化硫气体,不是氢气,B选项错误;反应在溶液中进行,没有气体生成,增大压强,反应速率基本不变,C选项错误;恒温、恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量,反应物浓度增大,则反应速率增大,D选项正确。
答案:D
5、氨气氧化反应:4NH3+5O2===4NO+6H2O改变下列条件使反应速率加大,其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是( )
A.再充入一定量的氨气
B.升高温度
C.缩小体积增大压强
D.用氧气代替空气
解析:A.再充入一定量的氨气,相当增加NH3浓度,反应物浓度增大,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,故A错误;B.升高温度,活化分子的百分数增多,故B正确;C.缩小体积增大压强,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,故C错误;D.用氧气代替空气,反应物浓度增大,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,故D错误。
答案:B
6、一定温度下,反应①C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH>0,反应②2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH<0。下列有关以上两个反应的说法正确的是( )
A.降低温度反应①的速率减小,反应②的速率增大
B.增大压强反应①的速率不变,反应②的速率增大
C.增大压强反应①的速率增大,反应②的速率增大
D.升高温度反应①的速率增大,反应②的速率减小
解析:降低温度反应速率减小,升高温度反应速率增大,A、D错误;对于有气体参加的可逆反应,增大压强反应速率增大,减小压强反应速率减小,B错误,C正确。
答案:C
7.少量铁片与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加KNO3溶液 ③滴入几滴浓盐酸
④加入少量铁粉 ⑤加入NaCl溶液 ⑥滴入几滴
CuSO4溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)
⑧改用10 mL 0.1 mol·L-1 盐酸
A.①⑥⑦ B.③⑤⑧
C.③⑦⑧ D.③④⑥⑦⑧
解析:铁片与稀盐酸反应的实质是Fe+2H+===Fe2++H2↑。加水稀释,c(H+)减小,反应速率减慢,①错误;加KNO3溶液,溶液中含有NO、H+,与Fe发生反应生成NO,得不到H2,②错误;滴加浓盐酸后,c(H+)增大,反应速率加快,由于铁片不足量,产生H2的量不变,③正确;加入少量铁粉,Fe的质量增加,则生成H2的量增加,④错误;加NaCl溶液,相当于加水稀释,c(H+)减小,反应速率减慢,⑤错误;滴加CuSO4溶液,Fe与CuSO4发生置换反应析出Cu,形成原电池,反应速率加快,但由于置换Cu时消耗一部分Fe粉,生成H2的量减少,⑥错误;升高温度,反应速率加快,生成H2的量不变,⑦正确;⑧改用10 mL 0.1 mol·L-1盐酸,c(H+)增大,反应速率加快,n(Fe)不变,则生成H2的量不变,⑧正确;故可使用的方法有③⑦⑧。
答案:C
8.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是( )
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 mol·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
解析:0~15 s内,v(I2)=v(HI)=×=0.001 mol·L-1·s-1,A项错误;随着反应的进行,c(HI)减小,v(HI)减小,故c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间大于10 s,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项错误;减小反应体系的体积,压强增大,反应速率加快,D项正确。
答案:D
9.在一定条件下,X气体与Y气体反应生成Z气体。反应过程中,反应物与生成物的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.该反应的化学方程式为3X+Y2Z
B.t1~(t1+10)s时,v(X)=v(Y)=0
C.t1 s时反应物X的转化率为60%
D.0~t1 s内X的反应速率为v(X)= mol·L-1·s-1
解析:0~t1 s,Δc(X)=(0.8-0.2)mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(Y)=(0.5-0.3)mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δc(Z)=0.4 mol·L-1,三者之比为0.6∶0.2∶0.4=3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3X+Y2Z,A项正确;t1~(t1+10)s反应处于平衡状态,v(X)=3v(Y)≠0,B项错误;t1 s时,X的转化率为×100%=75%,C项错误;0~t1 s,X的反应速率为= mol·L-1·s-1,D项错误。
答案:A
10.相同温度下,下列各组的反应中,前者速率一定大于后者的是( )
A.10 mL 4 mol·L-1的NaHCO3溶液+10 mL 2 mol·L-1盐酸+20 mL水与20 mL 3 mol·L-1的NaHCO3溶液+10 mL 2 mol·L-1盐酸+10 mL水
B.同品质等质量的两份Al(OH)3分别与2 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1盐酸反应
C.表面积完全相同的两块钠分别与200 mL、100 mL水反应
D.0.5 mol·L-1的NaHCO3溶液分别与1 mol·L-1盐酸和0.5 mol·L-1硫酸混合
解析:混合后前者溶液中NaHCO3的浓度小于后者,反应速率较小,A错误;B项中反应的本质为Al(OH)3+3H+===3H2O+Al3+,由于H2SO4是二元酸,溶液中c(H+)比盐酸中的大,故反应速率大于后者,B正确;C项中水的浓度相同,速率相同,C错误;D项中虽然两种酸中c(H+)相同,但因不知道所用溶液的体积,故无法判断混合后(反应前)溶液中c(H+)、c(HCO)的大小,因此无法确定其反应速率的相对大小,D错误。
答案:B
11.在含Fe3+的S2O和I-的混合溶液中,反应S2O(aq)+2I-(aq)===2SO(aq)+I2(aq)的分解机理及反应进程中的能量变化如图:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq)===I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O(aq)===2Fe3+(aq)+2SO(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与Fe3+浓度有关
B.Fe2+是该反应的催化剂
C.v(S2O)=v(I-)=v(I2)
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
解析:由反应S2O(aq)+2I-(aq)===2SO(aq)+I2(aq)分步进行为:步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq)===I2(aq)+2Fe2+(aq),步骤②:2Fe2+(aq)+S2O(aq)===2Fe3+(aq)+2SO(aq),由此说明Fe3+为反应的催化剂,所以反应速率与Fe3+浓度有关,故A正确,B错误;由反应S2O(aq)+2I-(aq)===2SO(aq)+I2(aq)可知:由反应S2O~2I-(aq)~I2,则2v(S2O)=v(I-)=2v(I2),故C错误;由图像可知该反应是个放热反应,加催化剂可以同时改变正逆反应的活化能,所以若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的小,故D错误。
答案:A
12、向1 L的密闭容器中加入1 mol X、0.3 mol Z 和一定量的Y三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图甲所示。图乙为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。下列说法不正确的是( )
A.Y的起始物质的量为0.5 mol
B.该反应的化学方程式为2X(g)+Y(g) 3Z(g) ΔH<0
C.若t0=0,t1=10 s,则t0~t1阶段的平均反应速率为v(Z)=0.03 mol·L-1·s-1
D.反应物X的转化率t6点比t3点高
解析:t4~t5阶段反应速率降低,但平衡不移动,说明t4时刻改变的条件为减小压强,即反应前后气体化学计量数之和相等,X的浓度减小,为反应物,变化为(1-0.8)mol·L-1=0.2 mol·L-1,Z的浓度增大,为生成物,变化为(0.6-0.3)mol·L-1=0.3 mol·L-1,则X和Z的化学计量数之比为2∶3,则Y的化学计量数为1,Y的浓度变化为0.2 mol·L-1×=0.1 mol·L-1,Y为反应物,因此起始时Y的物质的量为(0.1+0.4)mol·L-1×1 L=0.5 mol,A项正确;根据选项A的分析,反应方程式为2X(g)+Y(g)3Z(g),根据图乙,t5时刻改变的条件应为温度,正、逆反应速率均升高,因此应是升高温度,因v正>v逆反应向正反应方向进行,说明正反应是吸热反应,即ΔH>0,B项错误;根据化学反应速率表达式可知,v(Z)==0.03 mol·L-1·s-1,C项正确;t5~t6 阶段,平衡向正反应方向移动,X的转化率升高,而t3~t5 阶段,平衡不移动,所以X的转化率为t6点比t3点高,D项正确。
答案:B
二、非选择题
13、用纯净的碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答下列问题:
(1)实验过程如图所示,分析判断:____________段化学反应速率最快。由该段图像说明:此反应属于____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)为了减缓上述反应的化学反应速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是________(填字母)。
A.蒸馏水 B.NaCl固体
C.NaCl溶液 D.浓盐酸
(3)要减缓化学反应速率,除了上述方法外,你认为还可以采取的措施是__________________________。
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,所以是EF段;EF段反应速率更快,是因该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快;(2)反应物的浓度越大,反应速率越快,所以只要使反应物浓度变小即可。A.加蒸馏水,盐酸浓度变小,反应速率减小,故A正确;B.加氯化钠固体,盐酸浓度不变,反应速率不变,故B错误;C.加氯化钠溶液,溶液体积增大,盐酸浓度降低,反应速率减小,故C正确;D.加浓盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,故D错误;(3)还可以改变固体反应物的接触面积、溶液的温度、把强电解质换成弱电解质等,如用块状大理石或石灰石代替纯净的碳酸钙或降低反应温度等。
答案:(1)EF 放热
(2)AC
(3)用块状大理石或石灰石代替纯净的碳酸钙或降低反应温度
14.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
浓度/mol·L-1 | 体积/mL | 浓度/mol·L-1 | 体积/mL | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,每消耗1 mol H2C2O4转移______ mol电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥____________。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________。
(3)已知50℃时c(MnO)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时c(MnO)~t的变化曲线示意图。
解析:(1)H2C2O4中碳的化合价是+3价,CO2中碳的化合价为+4价,故每消耗1 mol H2C2O4转移2 mol电子,配平反应的化学方程式为2 KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,为保证KMnO4完全反应,c(H2C2O4)∶c(KMnO4)≥2.5。(2)探究温度对反应速率的影响,则浓度必然相同,则为实验②和③;同理探究浓度对反应速率的影响的实验是①和②。(3)温度降低,化学反应速率减小,故KMnO4褪色时间延长,故作图时要同时体现25℃ MnO浓度降低比50℃时MnO的浓度降低缓慢和反应完全时间比50℃时“拖后”。
答案:(1)2 2.5或5∶2
(2)②和③ ①和②
(3)
15.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:
实验序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
② | 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液 |
(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)=4×10-5mol。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。
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
高考化学一轮复习课时作业第7章第1讲 化学反应速率及影响因素(含解析): 这是一份高考化学一轮复习课时作业第7章第1讲 化学反应速率及影响因素(含解析),共5页。试卷主要包含了H2O2分解速率受多种因素影响,高温下,甲烷生成乙烷的反应如下等内容,欢迎下载使用。
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2021学年第一单元 化学反应速率随堂练习题: 这是一份2021学年第一单元 化学反应速率随堂练习题,共11页。试卷主要包含了已知反应,反应A+B―→C分两步进行等内容,欢迎下载使用。