高中化学第六章化学反应与能量第二节第2课时化学反应速率的影响因素课后练习含解析新人教版必修第二册 6页

第2课时　化学反应速率的影响因素 ‎1.下列措施一定能使化学反应速率增大的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂 答案C 解析反应物为固态或纯液态时,增加反应物的量,不影响化学反应速率;若反应中无气体参与,增大压强则不能增大化学反应速率。温度和催化剂可影响化学反应速率,与反应物状态无关,其中升高温度,化学反应速率一定增大,而催化剂既能增大化学反应速率,又能减小化学反应速率。‎ ‎2.已知CaCO3和盐酸反应的化学方程式为CaCO3(s)+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率增大的是(不考虑CaCO3与盐酸接触面积改变的影响)(　　)‎ A.增大CaCO3的量 B.增大盐酸的浓度 C.增大盐酸的量 D.减小CaCl2的浓度 答案B 解析增大反应物的量不一定影响化学反应速率,改变反应物的浓度一定影响化学反应速率。‎ ‎3.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率增大的是(　　)‎ A.加热 B.滴入适量Na2SO4溶液 C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉 答案B 解析加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积,都能增大化学反应速率。‎ ‎4.下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)‎ A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸增大生成氢气的速率 B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变 C.SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减小 D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减小 答案D 解析Fe在98%的浓硫酸中发生钝化,不能生成H2,A项错误;盐酸中加入NaCl溶液相当于把盐酸稀释,c(H+)减小,反应速率变小,B项错误;升高温度,反应速率增大,C项错误。‎ ‎5.在温度不变的条件下,在恒容的容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1需要15 s,那么N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间(　　)‎ A.等于5 s B.等于10 s C.大于10 s D.小于10 s 答案C 解析N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1过程中的反应速率为v(N2O4)=‎0.1mol·L‎-1‎-0.07 mol·‎L‎-1‎‎15 s=0.002 mol·L-1·s-1,若反应速率不变,则N2O4的浓度由0.07 mol·L-1‎ - 6 -‎ 降到0.05 mol·L-1所需时间为t=‎0.07mol·L‎-1‎-0.05 mol·‎L‎-1‎‎0.002mol·L‎-1‎·‎s‎-1‎=10 s,因为反应物浓度减小,反应速率减小,故所需时间大于10 s。‎ ‎6.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是(　　)‎ A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大 B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应,大理石粉反应快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.在两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同 答案A 解析A中Mg、Al性质不同,在相同外界条件下反应速率不同;B、C、D中增大固体反应物的表面积、光照、加入催化剂均可使化学反应加快。‎ ‎7.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+BC+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:‎ ‎(1)在O~t1 min、t1~t2 min、t2~t3 min各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是　　　　,生成C的量最多的时间段是　　　　; ‎ ‎(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 ‎ 答案(1)t1~t2 min　t1~t2 min ‎(2)放热 解析(1)分析图像可知:t1~t2 min时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最大。(2)分析图像可知:O~t1 min时间段C的浓度增加较慢,t1~t2 min时间段内,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加大,t2 min后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小。‎ 提升能力·跨越等级 ‎1.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 mol·L-1增加到0.12 mol·L-1需18 s,那么由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1,需要反应的时间是(　　)‎ A.等于20 s B.等于18 s C.大于20 s D.大于18 s 答案C 解析反应物浓度越小,反应速率越小,若生成物浓度的增加量相同,则后期所用的时间长。如果不考虑浓度对反应速率的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,即Y的浓度由0.12 mol·L-1增加到0.2 mol·L-1所需时间为20 s。但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,所需时间应该大于20 s,故选C。‎ ‎2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是(　　)‎ - 6 -‎ A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液 B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液 D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的X溶液 答案B 解析温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为100 mL,则加入的X的物质的量越大,浓度越大。‎ ‎3.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。最能影响该反应速率的两种因素是(　　)‎ ‎①盐酸的浓度　②镁条的表面积 ‎③溶液的温度　④Cl-的浓度 A.①④ B.③④ C.①③ D.②③‎ 答案C 解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2++H2↑,故该反应的反应速率与H+浓度有关,与Cl-浓度无关。在镁与盐酸的反应中,刚开始时H+的浓度最大,反应速率应最大,且由于此反应为放热反应,温度升高,化学反应速率还会增大,但随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐减小。‎ ‎4.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)‎ 实验 反应温度‎℃‎ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c‎(mol·L‎-1‎)‎ V/mL c‎(mol·L‎-1‎)‎ V/mL A ‎25‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ B ‎25‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎10‎ C ‎35‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ D ‎35‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎10‎ 答案D 解析影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查。只要抓住反应物浓度越大,温度越高,反应速率越大,便可以选出正确选项D。‎ ‎5.(双选)某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图的坐标曲线是该小组根据所给表格中的实验探究数据绘制的。下列有关说法中正确的是(　　)‎ t/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ c(N2O5)/(mol·L-1)‎ ‎0.160‎ ‎0.114‎ ‎0.080‎ ‎0.056‎ ‎0.040‎ c(O2)/(mol·L-1)‎ ‎0‎ ‎0.023‎ ‎0.040‎ ‎0.052‎ ‎0.060‎ - 6 -‎ A.曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线 B.曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线 C.N2O5的浓度越大,反应速率越大 D.升高温度对该反应速率无影响 答案BC 解析结合表格中N2O5和O2的浓度变化可知,曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线,A项错误、B项正确;由表格中数据可知,N2O5的浓度越大,反应速率越大,故C项正确;温度越高,化学反应速率越大,D项错误。‎ ‎6.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:MnO‎4‎‎-‎+H2C2O4+H+Mn2++CO2↑+H2O(未配平),用4 mL 0.001 mol·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:‎ 实验编号 ‎10%硫酸溶液的 体积/mL 温度/℃‎ 其他物质 Ⅰ ‎2‎ ‎20‎ ‎—‎ Ⅱ ‎2‎ ‎20‎ ‎10滴饱和 MnSO4溶液 Ⅲ ‎2‎ ‎30‎ ‎—‎ Ⅳ ‎1‎ ‎20‎ ‎1 mL蒸馏水 ‎(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 ‎ ‎(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验　　　　和　　　　(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验　　　　和　　　　。 ‎ ‎(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究　　　　对化学反应速率的影响,实验Ⅳ加入1 mL蒸馏水的目的是　  　。 ‎ 答案(1)2∶5‎ ‎(2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅰ　Ⅲ ‎(3)c(H+)(或硫酸的浓度)　确保实验中KMnO4浓度、H2C2O4浓度和溶液总体积不变 解析与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ外加了MnSO4溶液,因此实验Ⅰ和Ⅱ是研究催化剂对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅲ中,温度由20 ℃升至30 ℃,因此实验Ⅰ和Ⅲ是研究温度对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅳ中外加蒸馏水后溶液总体积不变,但c(H+)(或H2SO4浓度)减小,因此实验Ⅰ和Ⅳ是研究c(H+)(或H2SO4浓度)对反应速率的影响。‎ ‎7.在25 ℃时,向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸中,放入5.6 g 铁粉,反应进行到2 s时收集到氢气1.12 L(标准状况),之后反应又进行了4 s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:‎ - 6 -‎ ‎(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为　 ; ‎ ‎(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为　 ; ‎ ‎(3)前2 s与后4 s比较,反应速率　　　　　较快,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)0.25 mol·L-1·s-1‎ ‎(2)0.25 mol·L-1·s-1‎ ‎(3)前2 s　前2 s时段内盐酸浓度比后4 s时段内大 解析由题意可知,n(HCl)=‎14.6 g‎36.5 g·mol‎-1‎=0.4 mol,n(Fe)=‎5.6 g‎56 g·mol‎-1‎=0.1 mol,盐酸过量。二者发生反应Fe+2HClFeCl2+H2↑,则:‎ ‎(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为v(FeCl2)=‎1.12 L‎22.4 L·mol‎-1‎‎0.1 L·2 s=0.25 mol·L-1·s-1。‎ ‎(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为v(HCl)=‎0.1mol‎0.1 L·4 s=0.25 mol·L-1·s-1。‎ 贴近生活·拓展创新 下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:‎ 实验 序号 金属 质量/g 金属 状态 c(H‎2‎SO‎4‎)‎mol·‎L‎-1‎ V(H2SO4‎ 溶液)/mL 溶液温度/℃‎ 金属消失 的时间/s 反应前 反应后 ‎1‎ ‎0.10‎ 丝 ‎0.5‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎34‎ ‎500‎ ‎2‎ ‎0.10‎ 粉末 ‎0.5‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎35‎ ‎50‎ ‎3‎ ‎0.10‎ 丝 ‎0.7‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎36‎ ‎250‎ ‎4‎ ‎0.10‎ 丝 ‎0.8‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎35‎ ‎200‎ ‎5‎ ‎0.10‎ 粉末 ‎0.8‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎36‎ ‎25‎ ‎6‎ ‎0.10‎ 丝 ‎1.0‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎35‎ ‎125‎ ‎7‎ ‎0.10‎ 丝 ‎1.0‎ ‎50‎ ‎35‎ ‎50‎ ‎50‎ ‎8‎ ‎0.10‎ 丝 ‎1.1‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎34‎ ‎100‎ ‎9‎ ‎0.10‎ 丝 ‎1.1‎ ‎50‎ ‎30‎ ‎44‎ ‎40‎ 分析上述数据,完成下列问题:‎ ‎(1)实验4和5表明　　　　　　　　　对化学反应速率有影响,且　　　　　　,反应速率越大,能表明同一规律的实验还有　　　　　　(填实验序号)。 ‎ ‎(2)仅表明反应物浓度对化学反应速率产生影响的实验有　　　　　　(填实验序号)。 ‎ ‎(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有　　　　　,其实验序号是　　　　　　。 ‎ ‎(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)固体反应物的表面积　固体反应物表面积越大　1、2　(2)1、3、4、6、8或2、5　(3)反应温度　6、7或8、9‎ - 6 -‎ ‎(4)因为所有反应中,金属的质量和硫酸溶液体积均相等,并且硫酸过量,产生的热量相等,所以溶液的温度变化值相近 - 6 -‎