高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应巩固练习

影响化学反应速率的因素

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．下列反应中，反应速率最大的是(　　)

A.25 ℃时，镁条与0.1 mol·L－1盐酸反应

B.25 ℃时，镁条与0.2 mol·L－1盐酸反应

C.35 ℃时，镁条与0.2 mol·L－1盐酸反应

D.35  ℃时，镁条与0.3 mol·L－1盐酸反应

D　[镁条与盐酸反应时，温度越高、c(H＋)越大，反应速率越大。选项D中温度最高、c(H＋)最大，反应速率最大，符合题意。]

2．100 mL 3 mol·L－1的硫酸溶液跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的(　　)

A．Na2CO3固体　　　 B．3 mol·L－1的硫酸

C．CH3COOK溶液  D．KNO3溶液

C　[A项，Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，既降低了c(H＋)，反应速率减小，又减少了n(H＋)，生成的H2减少；B项，c(H＋)不变，n(H＋)增大，反应速率不变，生成的H2增加；C项，CH3COO－＋H＋CH3COOH，降低了c(H＋)，反应速率减小，因为2CH3COOH＋Zn===(CH3COO)2Zn＋H2↑，故产生H2的总量不变；D项，NO在酸性条件下具有强氧化性，消耗H＋，且被还原为NO，产生H2的总量减少。]

3．Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)

D　[本题采用控制变量法分析外界因素对速率的影响。温度高、浓度大时反应速率会加快。]

4．对于密闭容器中进行的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，若温度保持不变，增加N2的浓度，则(　　)

A.正、逆反应速率同时增大

B.逆反应速率先减小

C.化学平衡逆向移动

D.化学平衡正向移动

D　[在温度和其他条件不变时，增大N2的浓度，正反应速率瞬间增大，但此时逆反应速率不变。随着反应的进行，NH3的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大(如图所示)，故A、B项错误。增加N2的浓度时，正反应速率瞬时增大，逆反应速率瞬时不变，即v正＞v逆，平衡正向移动，故C项错误，D项正确。]

5．在恒容条件下，能使NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)正反应速率增大，且活化分子的百分数也增大的措施是(　　)

A.增大NO2或CO的浓度

B.减小CO2或NO的浓度

C.通入Ne使气体的压强增大

D.升高温度

D　[增大NO2或CO的浓度，反应速率加快，单位体积内活化分子数增大，但活化分子的百分数不变，A错误；减小CO2或NO的浓度，反应速率减慢，B错误；通入Ne使气体的压强增大，但容器的容积不变，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C错误；升高温度，反应速率加快，活化分子的百分数增大，D正确。]

6．下列事实能说明影响化学反应速率的主要因素是反应物自身性质的是(　　)

A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快

B.Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应

C.N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应

D.Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快

B　[Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，是由于反应物浓度影响化学反应速率，与反应物自身性质无关，A不符合题意；Cu能与浓硝酸反应，不能与浓盐酸反应，与硝酸、盐酸的氧化性有关，由物质自身的性质决定，B符合题意；N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应，常温、常压及放电均为外界因素，与反应物自身性质无关，C不符合题意；Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快，与反应物浓度有关，与反应物自身性质无关，D不符合题意。]

7．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为

H2O2＋I－―→H2O＋IO－　慢①

H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－　快②

下列有关该反应的说法中，正确的是(　　)

A.I－是该反应的催化剂，可增加该反应的活化分子百分数

B.当反应放出98 kJ的热量时，会生成1 mol O2

C.反应速率与I－的浓度无关

D.2v(H2O2)＝2v(H2O)＝v(O2)

A　[分析可知，反应的催化剂是I－，IO－是中间产物，催化剂可以降低反应的活化能，增加活化分子的百分数，故A正确。]

8．某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋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

D　[由表中数据，实验①④中CH3COCH3、HCl的初始浓度是相同的，实验④中Br2的初始浓度为实验①中的2倍，溴颜色消失所需时间也为实验①的2倍，即反应速率相同，故增大c(Br2)，v(Br2)不变，D项错误。其他选项同理，依次找出表中两组其他变量相同的数据，看改变的量对溴颜色消失所需时间的影响即可。  ]

9．将一块质量为5.0 g的铝片投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：

(1)曲线O→a段不产生氢气的原因是

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________，

有关反应的化学方程式为

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

(2)曲线a→b段产生氢气的速率较慢的原因是

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

(3)曲线b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是

_____________________________________________________________。

(4)曲线c点以后产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是

_____________________________________________________________。

[答案]　(1)铝片表面有Al2O3，硫酸首先与Al2O3反应　Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O

(2)氧化膜未完全反应掉，铝与硫酸接触的表面积较小

(3)反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率

(4)随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度下降

10．以天然气为原料合成尿素的生产中，主要反应之一为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0

请根据题目要求回答下列问题：

(1)在一定条件下，将0.05 mol CH4和0.10 mol H2O(g)放入容积为2 L的密闭容器中，20 s时有0.01 mol CO生成，则H2的化学反应速率为_____________。

(2)在其他条件不变的情况下降低温度，则逆反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；在其他条件不变的情况下升高温度，则正反应速率________。

[解析]　(1)由题意可知20 s时有0.01 mol CO生成，所以v(CO)＝＝2.5×10－4mol·L－1·s－1，v(H2)＝3v(CO)＝7.5×10－4mol·L－1·s－1。(2)其他条件不变时，降低温度使正、逆反应速率都减小；升高温度使正、逆反应速率都增大。

[答案]　(1)7.5×10－4mol·L－1·s－1

(2)减小　增大

11．为了研究外界条件对化学反应速率的影响设计了如下一系列的实验，在实验过程中收集产生的气体，并记录获得相同体积的气体所需时间。

(1)①②④中化学反应速率由快到慢的顺序为________(填序号，下同)。

(2)探究浓度对化学反应速率影响的是________；探究温度对化学反应速率影响的是________；①③探究________对化学反应速率影响。

(3)某同学查资料得知向上面的实验体系中加入硫酸铜固体能加快反应速率，其原因为_______________________________。

[解析]　(1)①④中其他条件相同，影响化学反应速率的主要因素是温度，温度高的反应速率快，所以反应速率：④>①；①②中其他条件相同，影响反应速率的主要因素是浓度，浓度大的速率快，因此反应速率：①>②，则①②④中化学反应速率由快到慢的顺序为④①②。

(2)①②组中其他条件相同，硫酸溶液的浓度不同，因此探究浓度对化学反应速率影响的是①②；①④组中其他条件相同，温度不同，因此探究温度对化学反应速率影响的是①④；①③组中其他条件相同，锌的表面积不同，因此探究的是固体的表面积或反应物的接触面积对化学反应速率的影响。

(3)锌比铜活泼，硫酸铜和锌反应生成铜，铜与锌形成原电池，能够加快反应速率。

[答案]　(1)④①②

(2)①②　①④　固体的表面积或反应物的接触面积

(3)硫酸铜和锌反应生成铜，生成的铜与锌形成原电池，加快反应速率

[拓展培优练]

12．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，达到平衡后，以下分析正确的是(　　)

A．减小反应产物浓度，对正反应的反应速率影响更大

B．增大容器容积，对正反应的反应速率影响更大

C．降低温度，对正反应的反应速率影响更大

D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大

B　[减小反应产物浓度，逆反应速率瞬间减小，而改变条件的时刻反应物浓度不变，则正反应速率不变，A错误；该反应的正反应是反应前后气体分子数减少的反应，增大容器容积，反应混合物中各组分的浓度均减小，则正、逆反应速率都减小，由于平衡逆向移动，则可知正反应速率小于逆反应速率，即正反应速率减小的程度更大，因此，增大容器容积对正反应速率影响更大，B正确；该反应的正反应是放热反应，降低温度吸、放热反应速率都减小，但吸热反应速率减小更大，则温度对该反应的逆反应速率影响更大，C错误；加入催化剂，对正、逆反应速率的影响程度相同，D错误。]

13．(双选)在容积不变的密闭容器中存在反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，某研究小组得出其他条件不变时，改变某一条件对该反应的影响(如图所示)，下列分析正确的是(　　)

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响

B．图Ⅱ表示的是t2时刻加入催化剂对反应速率的影响

C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲反应所用催化剂的催化效率比乙高

D．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙反应的温度较高

BD　[若增大氧气的浓度，则正反应速率瞬间增大之后逐渐减小，逆反应速率瞬间不变之后逐渐增大，A选项不正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，但平衡不移动，B选项正确；观察图Ⅲ，达到平衡时甲反应和乙反应SO2的转化率不相等，故C选项不正确；升高温度，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，同时SO2的平衡转化率减小，D选项正确。]

14．一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示：

资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率

B．反应①是吸热反应、反应②是放热反应

C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2＜0

D．0～6 min的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1

C　[反应①＋②可得总反应的化学方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑，故Fe3＋是催化剂，可增大H2O2的分解速率，故A正确；反应①中反应产物的能量大于反应物的能量，是吸热反应，反应②中反应产物的能量小于反应物的能量，是放热反应，故B正确；焓变＝反应产物的总能量－反应物的总能量，由题图可知反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH≠E1－E2，故C错误；0～6 min生成O2的物质的量是0.001 mol，消耗H2O2的物质的量是0.001 mol×2＝0.002 mol，所以v(H2O2)＝≈3.33×10－2mol·L－1·min－1，故D正确。]

15．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：

【实验原理】　

2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

【实验内容及记录】　

请回答下列问题：

(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

(2)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

甲　　　　　　乙

①该小组同学提出的假设是

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

③若该小组同学提出的假设成立，则t________1.5(填“大于”“小于”或“等于”)。

[解析]　(1)三个实验中改变的是草酸浓度(同一浓度的草酸溶液体积不同，但反应时溶液的总体积均为10 mL)，其他条件不变，草酸浓度越大，溶液褪至无色所需时间越短，反应速率越大。

(2)①根据乙中图像可知，反应速率先加快后减慢，结合教材上的对应实验，提出的假设为反应生成的硫酸锰对反应起到催化作用。②进行实验时应注意其他条件不变，所以溶液总体积应该为10 mL，故应加入3.0 mL草酸溶液。③催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，溶液褪至无色所需时间变短。

[答案]　(1)其他条件不变，增大H2C2O4浓度(或增大反应物浓度)，化学反应速率增大

(2)①反应产物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用)　②3.0　③小于