资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第37讲　化学反应速率及影响因素
(说明:选择题每小题3分)
层次1基础性
1.(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率的是(　　)
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
2.下列说法有明显错误的是(　　)
A.对有气体参加的化学反应,减小容器容积使压强增大,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
B.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
D.加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而增大反应速率
3.工业上可利用“NH3-O2法”消除氮氧化物:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)。若该反应在容积为2 L的恒容密闭容器中进行,半分钟内生成0.3 mol N2,下列说法正确的是(　　)
A.v(NH3)=v(NO)=0.005 mol·L-1·s-1
B.v(O2)=0.3 mol·L-1·min-1
C.v(H2O)=0.045 mol·L-1·min-1
D.2v(NH3)=3v(H2O)
4.(2024·江苏南京检测)反应A+3B2C+3D在四种不同情况下的反应速率如下,则反应速率由快到慢的顺序为(　　)
①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1
②v(B)=36 mol·L-1·min-1
③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1
④v(D)=0.5 mol·L-1·s-1
A.②>④>③>① B.②=③>④>①
C.①>②=③>④ D.④>①>②>③
5.下列增大化学反应速率的措施合理的是(　　)
A.大理石与盐酸反应制取CO2时,将盐酸改为等浓度的硫酸
B.往工业合成氨的刚性容器中通入He,以增大体系压强
C.Zn与稀盐酸反应制取H2时,在反应容器中加入少量CuSO4溶液
D.将H2O2与KMnO4的混合溶液置于100 ℃恒温反应器中进行反应
6.将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s时测得C(g)的物质的量为0.6 mol。下列叙述正确的是(　　)
A.用物质C表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
B.反应经过2 s,物质B的物质的量浓度减小0.15 mol·L-1
C.2 s后物质A的转化率为10%
D.2v(A)=v(B)
7.某温度下,恒容密闭容器中进行反应:X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)　ΔH>0,下列叙述错误的是(　　)
A.向容器中充入少量氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率不变
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.加入催化剂,可增大单位体积内的活化分子数,有效碰撞次数增大
8.(2024·湖南岳阳模拟)我国科学家在利用Ni和NiO催化电解水制氢气和氧气的研究上有重大突破,如图是通过计算机测得的部分反应历程图。吸附在催化剂表面的物质带“*”。下列说法错误的是(　　)
A.该过程中用Ni催化时反应速率较慢
B.该过程中用NiO作催化剂时吸热更多
C.该催化过程的方程式为2*H2O+O2↑+4H
D.整个过程中涉及非极性键的形成
9.(4分)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
(1)在恒压条件下,该反应分组实验的有关条件如下表:
反应条件 其他条件
Ⅰ组 500 1 1 2 无
Ⅱ组 500 1 1 2
已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中,SO3气体的体积分数[φ(SO3)]随时间(t)的变化关系如图所示。
①Ⅱ组与Ⅰ组相比不同的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②将Ⅰ组实验中温度变为800 ℃,则φ(SO3)达到a%所需时间　　　　　　(填“小于”“大于”或“等于”)t1。
(2)向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小排列的是　　　　(填字母)。
甲:在500 ℃时,10 mol SO2和10 mol O2反应
乙:在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和10 mol O2反应
丙:在450 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
丁:在500 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
层次2综合性
10.某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:X(g)Y(g)(ΔH1<0),Y(g)Z(g)(ΔH2<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是(　　)
11.(2024·湖北武汉重点中学联考)分析下表中的资料信息:
化学反应 反应速率与参与反应物质的浓度的关系式
①H2+I22HI(气体反应) v=k·c(H2)·c(I2)
②CO+NO2CO2+NO v=k·c2(NO2)
k为反应速率常数,与温度有关,与浓度、压强无关。根据给出的资料,判断下列说法不正确的是 (　　)
A.对于反应①,增大H2的浓度(其他条件不变),反应速率增大
B.对于反应①,增大I2的浓度(其他条件不变),反应速率增大
C.对于反应②,增大CO的浓度(其他条件不变),反应速率增大
D.对于反应②,增大NO2的浓度(其他条件不变),反应速率增大
12.某小组探究实验条件对反应速率的影响,设计如下实验,并记录结果如下:
编号 温度 H2SO4溶液 KI溶液 1%淀粉溶液的体积 出现蓝色的时间
① 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 40 s
② 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.80 mol·L-1 5 mL 1 mL 21 s
③ 50 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 5 s
④ 80 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 未见蓝色
下列说法正确的是(　　)
A.由实验①②可知,反应速率v与c(I-)成正比
B.实验①~④中,应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合
C.在I-被O2氧化过程中,H+只是降低活化能
D.由实验③④可知,温度越高,反应速率越慢
13.(2024·湖南怀化第一次质检)为研究某溶液中溶质R分解的速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.25 ℃时,在10~30 min内,R分解的平均速率为0.030 mol·L-1·min-1
B.对比30 ℃和10 ℃曲线,在50 min时,R的分解百分率相等
C.对比30 ℃和25 ℃曲线,在0~50 min内,能说明R分解的平均速率随温度的升高而增大
D.对比30 ℃和10 ℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度的升高而增大
14.(2024·七省适应性测试贵州卷)叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应:
(CH3)3C—Br+AgNO3(CH3)3C—ONO2+AgBr↓
反应分步进行:
①(CH3)3C—Br[(CH3)3C┅Br](CH3)3C++Br-
②(CH3)3C++N[(CH3)3C┅ONO2](CH3)3C—ONO2
该反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.选用催化剂可改变反应ΔH的大小
B.图中Ⅰ对应的物质是[(CH3)3C┅ONO2]
C.其他条件不变时,N的浓度越高,总反应速率越大
D.其他条件不变时,(CH3)3C—Br的浓度是总反应速率的决定因素
15.(2024·河北邢台检测)碳单质可用于脱硝。向容积为2 L的密闭容器中加入炭(足量)和NO,模拟发生脱硝反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),测得不同温度下,NO的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A.T2>T1
B.反应速率:M(正)>N(逆)
C.温度为T1时,0~10 min内平均反应速率v(N2)=0.06 mol·L-1·min-1
D.温度为T1时,平衡时NO的转化率为60%
16.(2024·内蒙古呼和浩特第一次质检)某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(Ea为反应的活化能)。
第1组:
实验 T1/K →T2/K
A 100 298→318 14.0
第2组:
实验 Ea/(kJ·mol-1) v(A)/v(B)
A 100 3 205
B 120
基于数据分析和平衡原理,分析以下认识错误的是(　　)
A.该实验的目的是对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度
B.其他条件相同时,温度升高,化学反应速率加快
C.对于吸热反应,温度升高对于放热方向的反应速度影响较大
D.一般离子反应的活化能接近于零,所以反应速率很快
17.(2024·山东师大附中检测)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.在0~20 min内,②中M的分解速率为0.030 mol·L-1·min-1
B.向水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率
C.由①③得,反应物浓度越大,M的分解速率越小
D.水样的pH越大,M的分解速率越大
18.(8分 )(2024·湖南师大附中入学考试)研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,往往经过多个反应步骤才能实现。碘钟反应是一种化学振荡反应,其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。
资料:该“碘钟实验”反应分A、B两步进行:
反应A:S2+2I-2S+I2(慢)
反应B:I2+2S22I-+S4(快)
(1)该“碘钟实验”的总反应式是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向K2S2O8溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色
b.再向得到的蓝色溶液中加入试剂Y溶液,溶液的蓝色褪去
试剂X是　　　　　　,试剂Y是　　　　　。
(3)已知反应A的速率方程为v=k·cm(S2)·cn(I-),其中k为常数。为确定m、n的值进行实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01 mol·L-1)。
实验序号 试剂体积V/mL 开始显色的时间t/s
K2S2O8溶液 KI溶液 水 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10 10 0 4 1 27.0
② 5 10 5 4 1 54.0
③ 2.5 10 V1 4 1 108.0
④ 10 5 5 4 1 54.0
①表中V1=　　　　　　。
②通过数据计算得知:m=　　　　　　,n=　　　　　　。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅲ(溶液浓度均为0.01 mol·L-1)。
试剂体积V/mL
K2S2O8溶液 KI溶液 水 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
5 5 3 11 1
实验过程中,溶液颜色始终无明显变化。试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅲ未产生颜色变化的原因: 　　　　　　　　　　　　　。
层次3创新性
19.(1)(2分)已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g),起始时N2O5(g)的压强为35.8 kPa,分解的反应速率v=2×10-3× min-1。t=62 min时,测得体系中O2的分压=2.9 kPa,则此时的N2O5的分压=　　　　　　 kPa,v=　　　　　　 kPa·min-1。
(2)(3分)一定条件下测得反应2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/(10-3mol) 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位)。
(3)(3分)科研人员研究了反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),该反应的化学平衡常数为K。在716 K时,该反应的气体混合物中碘化氢的物质的量分数[x(HI)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
上述反应中,正反应速率为v(正)=k正·x2(HI),逆反应速率为v(逆)=k逆x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆=　　　　　　　　(用K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v(正)=　　　　　　 min-1。
第37讲　化学反应速率及影响因素
1.C　解析:催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率;锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率;石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率;故选C。
2.B　解析:减小容器容积使压强增大,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率增大,A正确;活化分子之间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞,B错误;升高温度,反应体系中物质的能量升高,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,C正确;催化剂可使反应需要的能量减小,使活化分子的百分数大大增加,从而增大化学反应的速率,D正确。
3.A　解析:根据题意可得,v(N2)==0.005 mol·L-1·s-1,根据反应速率与化学计量数的关系可知 ,v(N2)=v(NH3)=v(NO)=0.005 mol·L-1·s-1,A正确;反应生成0.3 mol N2的同时消耗0.075 mol O2,则有v(O2)==0.075 mol·L-1·min-1,B错误;v(H2O)=6v(O2)=6×0.075 mol·L-1·min-1=0.45 mol·L-1·min-1,C错误;由于v(NH3)∶v(H2O)=4∶6,则有3v(NH3)=2v(H2O),D错误。
4.B　解析:①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1=9 mol·L-1·min-1;②v(A)=v(B)=12 mol·L-1·min-1;③v(A)=v(C)=×24 mol·L-1·min-1=12 mol·L-1·min-1;④v(A)=v(D)=×0.5 mol·L-1·s-1=×30 mol·L-1·min-1=10 mol·L-1·min-1;故反应速率由快到慢的顺序为②=③>④>①。
5.C　解析:由于硫酸与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石表面阻止反应继续进行,将盐酸改为等浓度的硫酸,不能增大反应速率,A错误;往工业合成氨的刚性容器中通入He以增大体系压强,反应体系中各物质浓度不变,反应速率不变,B错误;Zn与稀盐酸反应制取H2时,在反应容器中加入少量CuSO4溶液,Zn置换出铜附在Zn上形成微小原电池,从而增大反应速率,C正确;将H2O2与KMnO4的混合溶液置于100 ℃恒温反应器中进行反应,由于H2O2在高温时分解,导致H2O2的浓度减小甚至完全分解,H2O2与KMnO4的反应速率不一定增大,D错误。
6.B　解析:反应经2 s时测得C的物质的量为0.6 mol,则有v(C)==0.15 mol·L-1·s-1,A错误;2 s后生成0.6 mol C,同时消耗0.3 mol B和0.6 mol A,故B的物质的量浓度减小=0.15 mol·L-1,B正确;经过2 s消耗0.6 mol A,则物质A的转化率为×100%=15%,C错误;根据反应速率与化学计量数的关系可知,v(A)=2v(B),D错误。
7.C　解析:向恒容密闭容器中充入少量氩气,原反应体系中各物质的浓度不变,故反应速率不变,A正确;W是固体,增大W的用量,反应速率不变,B正确;升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率都增大,C错误;加入催化剂能降低反应的活化能,可增大单位体积内活化分子数及百分数,有效碰撞次数增大,化学反应速率增大,D正确。
8.B　解析:活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应,由图示可知,该过程中Ni催化时反应速率较慢,A项正确;催化剂可改变化学反应速率,但不改变反应的焓变,该过程中Ni和NiO作催化剂时吸热相同,B项错误;该催化过程为2*H2O生成*、O2和4H,方程式为2*H2O+O2↑+4H,C项正确;整个过程中涉及非极性键(氧氧键)的形成,D项正确。
9.答案 (1)①使用催化剂(其他合理答案也可)　②小于　(2)C
解析:(1)①由题意可知,两组实验的压强、温度和起始浓度均相同,而由图可看出,Ⅱ组实验的反应速率快,所以Ⅱ组具备的其他条件可能是使用了催化剂,加快了化学反应速率。②温度升高后,化学反应速率加快,所以φ(SO3)达到a%所需的时间比原来短。
10.B　解析:由Y的浓度随时间的变化曲线可知,Y的量先增加后减少,说明X(g)Y(g)的速率比Y(g)Z(g)的速率大,即第一个反应的活化能小于第二个反应的活化能,C、D错误;由两个反应的焓变均小于0,可知A错误,B正确。
11.C　解析:由材料可知,其他条件不变的情况下反应①的反应速率与H2和I2的浓度相关,两者浓度增大,反应速率增大,A、B均正确;反应②的反应速率与NO2的浓度相关,NO2的浓度增大,反应速率增大,C错误、D正确。
12.A　解析:实验①②中其他条件相同,c(I-):①<②,且反应速率:①<②,所以反应速率v与c(I-)成正比,A正确;实验①~④中,应将KI溶液与淀粉溶液先混合,再加入H2SO4溶液,在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质,测定溶液变色的时间,B错误;在I-被O2氧化过程中,H+参加了反应,C错误;由于实验④温度越高,生成的碘单质能被氧气继续氧化,所以④不变色,D错误。
13.D　解析:25 ℃时,在10~30 min内,v(R)==0.030 mol·L-1·min-1,A正确;在50 min时,30 ℃和10 ℃条件下R全部分解,分解率均为100%,B正确;对比30 ℃和25 ℃的曲线,在30 ℃、50 min时,R分解了1.6 mol·L-1,而在25 ℃、50 min时,R分解了约1.3 mol·L-1,所以在0~50 min内,R的平均分解速率随温度的升高而增大,C正确;对比30 ℃和10 ℃的曲线,由于30 ℃时反应物的起始浓度大,因此不能说明R的分解速率随温度的升高而增大,D错误。
14.D　解析:催化剂可以通过改变活化能来改变化学反应速率,催化剂对ΔH无影响,A错误;由题中反应分步进行的过程可知,Ⅰ对应的物质是(CH3)3C+和Br-,B错误;总反应速率主要由活化能最大的步骤决定,即(CH3)3C—Br[(CH3)3C┅Br],其他条件不变时,N的浓度越高,反应②速率越大,但对总反应速率的影响不大,C错误;由C可知,(CH3)3C—Br的浓度越大,该步骤反应速率越大,总反应速率越大,D正确。
15.C　解析:温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短,故T1N(逆)=N(正),B正确;T1时,0~10 min内平均反应速率v(NO)=2v(N2)==0.06 mol·L-1·min-1,则v(N2)=0.03 mol·L-1·min-1,C错误;T1时,平衡时NO的转化率为×100%=60%,D正确。
16.C　解析:第一组实验中温度不同,温度高的反应速率更大,第二组实验中活化能不同,活化能低的反应速率更大,A正确;由第一组的实验结果可知,温度升高,反应速率增大,B正确;通过数据无法判断温度升高对吸热方向、放热方向影响的大小,C错误;离子反应中,离子已经是活化离子,其活化能几乎为零,所以反应速率很快,D正确。
17.B　解析:0~20 min内,②中M的分解速率为=0.015 mol·L-1·min-1,A错误;pH=4时,③④初始浓度相同,③中不加Cu2+,④中加入Cu2+,反应速率:④>③,则水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率,B正确;①③pH相同,初始浓度:①>③,反应速率:①>③,说明反应物浓度越大,M的分解速率越大,C错误;图中曲线斜率越大,反应速率越大,pH:①>②,溶液初始浓度相同,斜率:①<②,说明pH越大,反应速率越小,D错误。
18.答案 (1)S2+2S22S+S4
(2)淀粉碘化钾　Na2S2O3(合理即可)
(3)①7.5　②1　1
(4)由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1∶2,且v(A)解析:(1)将反应A和反应B相加可得“碘钟实验”总反应:S2+2S22S+S4。(2)根据淀粉遇碘单质变蓝色,可进行实验:a.向K2S2O8溶液中加入淀粉碘化钾的水溶液,发生反应A,生成碘单质,溶液变为蓝色;b.根据反应B可知,向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,碘单质被消耗,溶液的蓝色褪去。(3)①根据速率方程可知,反应速率与浓度有关,结合表格信息可知,K2S2O8溶液、KI溶液、水的总体积应为20 mL,为了保持溶液总体积不变,故表中数据V1=20-2.5-10=7.5;②实验①②中KI浓度相同,②中S2的浓度是①中的,开始显色的时间是①的2倍,结合速率方程可得,m=1;实验①④中K2S2O8的浓度相同,④中I-的浓度是①中的,开始显色的时间是①的2倍,结合速率方程可得,n=1。(4)由实验Ⅲ中各物质的物质的量可知,n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1∶2,且v(A)19.答案 (1)30.0　6.0×10-2
(2)v(HCl)=2v(Cl2)=2×=2×=1.8×10-3mol·min-1
(3)　1.95×10-3
解析:(1)由题意,列“三段式”:
　　　　　　 　2N2O5(g)　 2N2O4(g) + O2(g)
起始/kPa 35.8 0 0
变化/kPa 2.9×2 2.9×2 2.9
62 min时/kPa 35.8-2.9×2 2.9×2 2.9
62 min时=30.0 kPa;v=2×10-3×30.0 kPa·min-1=6.0×10-2 kPa·min-1。
(3)平衡时,v(正)=v(逆),即k正x2(HI)=k逆x(H2)·x(I2),则=K,则k逆=;v(正)=k正x2(HI)=0.002 7 min-1×0.852≈1.95×10-3 min-1。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑