高中化学第2章化学反应的方向限度与速率化学反应的速率2浓度温度催化剂对化学反应速率的影响练习含解析鲁科版选择性必修1 7页

浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响 ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括3小题,每小题5分,共15分)‎ ‎1.(2020·衡阳高二检测)100 mL 6 mol·L-1的硫酸与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的 ‎(　　)‎ A.硫酸钠固体　　　　　 B.碳酸钠固体 C.水 D.硝酸钾溶液 ‎【解析】选C。硫酸钠不与硫酸或锌反应,不改变溶液的体积,对反应速率无影响;碳酸钠能与硫酸反应,使生成氢气的量减小;加入水使硫酸的浓度变小,可以减小化学反应速率;加入硝酸钾时相当于Zn与硝酸反应,不生成氢气。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(2020·莆田高二检测)实验室用Zn与稀硫酸反应来制取氢气,常加少量CuSO4来增大反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后,分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应溶液(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。‎ 实验试剂 甲 乙 丙 丁 ‎4 mol·L-1H2SO4/mL ‎20‎ V1‎ V2‎ V3‎ 饱和CuSO4溶液/mL ‎0‎ ‎2.5‎ V4‎ ‎10‎ H2O/mL V5‎ V6‎ ‎8‎ ‎0‎ 收集气体所需时间/s t1‎ t2‎ t3‎ t4‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.t1=t2=t3=t4　　　 B.V4=V5=10‎ C.V6=7.5 D.V1C>B>A。‎ - 7 -‎ 答案:(1)60 mL ‎(2)D>C>B>A ‎(3)随着反应的进行,c(H2O2)逐渐减小,反应速率逐渐减小 ‎【补偿训练】‎ ‎(2020·包头高二检测)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+‎ O2(g)2SO3(g)　ΔH<0‎ ‎(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=___________________________。 ‎ ‎(2)降低温度,该反应K值____________,二氧化硫转化率____________,化学反应速度____________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”) ‎ ‎(3)600 ℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,‎ 反应处于平衡状态的时间段是____________。 ‎ ‎(4)据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是____________(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是_________(填写编号)。 ‎ a.加了催化剂　　　　　 b.扩大容器体积 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量 ‎【解析】(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K=。‎ ‎(2)正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,该反应K值增大,二氧化硫转化率增大,化学反应速度减小。‎ ‎(3)平衡时各种物质的物质的量不再发生变化,反应处于平衡状态的时间段是15～20 min和25～30 min。‎ ‎(4)据图判断,反应进行至20 min时,O2的浓度瞬间增大,而其余物质的浓度不变,曲线发生变化的原因是增加了O2的量。10 min到15‎ - 7 -‎ ‎ min时曲线的斜率增大,反应速率加快,但没有达到平衡状态,所以曲线变化的原因可能是使用了催化剂。‎ 答案:(1)　(2)增大　增大　减小 ‎(3)15～20 min和25～30 min ‎(4)增加了O2的量　a 一、选择题(本题包括1小题,共8分)‎ ‎5.在一定条件下,向某一密闭容器中,加入一定量的HI或加入一定量的PCl5,反应达到平衡后,在t1时刻改变条件,其反应速率与时间的变化关系均可用如图表示。那么对于不同反应在t1时刻改变条件的叙述正确的是 (　　)‎ A.对于2HI(g)I2(g)+H2(g)反应,t1时刻保持温度和体积不变,再加入一定量的HI B.对于2HI(g)I2(g)+H2(g)反应,t1时刻保持温度和压强不变,再加入一定量的HI C.对于PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应,t1时刻保持温度和体积不变,再加入一定量的PCl5‎ D.对于PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应,t1时刻保持温度和压强不变,再加入一定量的PCl3‎ ‎【解析】选B。保持温度和体积不变,再加入一定量的HI,t1时刻逆反应速率与平衡速率相同,A错误;保持温度和压强不变,再加入一定量的HI,t1时刻正反应速率大于平衡速率,逆反应速率小于平衡速率,平衡正向移动,B正确;保持温度和体积不变,再加入一定量的PCl5,t1时刻逆反应速率与平衡速率相同,C错误;保持温度和压强不变,再加入一定量的PCl3,平衡逆向移动,D错误。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　(2020·济南高二检测)下列叙述正确的是 (　　)‎ A.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 B.其他条件不变,向稀H2SO4与过量Zn的混合物中加少量铜片,既能增大H2的生成速率,又能减小生成H2的物质的量 C.其他条件不变,加热或加压都能使H2(g)+I2(g)2HI(g)的v(正)和v(逆)同时增大 D.在实验室中,将一块除去氧化膜的铝片放入一定浓度和体积的稀盐酸中,反应过程中v(H2)‎ - 7 -‎ 一直逐渐减小 ‎【解析】选C。FeCl3和MnO2对H2O2分解的催化性能不同,同等条件下它们对H2O2分解速率的改变不同,A项不正确。2H++ZnH2↑+Zn2+,其他因素都不变,加入铜片后发生原电池反应,生成H2的速率增大,但物质的量不变,B项不正确。H2(g)+I2(g)2HI(g)既是可逆反应,又是反应物和生成物中都有气体的反应,其他条件不变,加热或加压都能使它的v(正)和v(逆)同时增大,C项正确。在Al与H+(aq)的反应过程中,c(H+)逐渐减小,v(H2)逐渐减小;放出热量使溶液温度升高,v(H2)逐渐增大,结果大约是v(H2)先增大后减小,D项不正确。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共12分)‎ ‎6.(2020·沧州高二检测)向某密闭容器中加入0.15 mol·L-1A、0.05 mol·L-1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0～t1时c(B)未画出,t1时c(B)增大到0.05 mol·L-1]。乙图为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。 世纪金榜导学号 ‎(1)若t4时改变的条件为减小压强,则B的起始物质的量浓度为____________mol·L-1。 ‎ ‎(2)若t5时改变的条件是升温,此时v(正)>v(逆),若A的物质的量减少0.03 mol时,容器与外界的热交换总量为a kJ,写出反应的热化学方程式:__________________________________________。 ‎ ‎(3)t3时改变的某一反应条件可能是____________(填字母)。 ‎ a.使用催化剂 b.增大压强 c.增大反应物浓度 ‎(4)在恒温恒压下通入惰性气体,v(正)____________(填“>”“=”或“<”)v(逆)。 ‎ ‎【解析】(1)根据题意:A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06=3∶2,再根据改变压强,平衡不移动可知反应为等体积反应,所以方程式为3A(g)2C(g)+B(g)。故B的起始物质的量浓度c(B)=(0.05-0.03) mol·L-1=0.02 mol·L-1。(2)升温,v(正)>v(逆),反应为吸热反应,故热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)　ΔH=+100a kJ·mol-1。(3)t3时,改变条件,v(正)=v(逆)且增大,又因反应为等体积反应,故条件为增大压强或使用催化剂。(4)恒温恒压下通入惰性气体,‎ - 7 -‎ 相当于减压,等体积反应平衡不移动,v(正)=v(逆)。‎ 答案:(1)0.02　(2)3A(g)2C(g)+B(g)‎ ΔH=+100a kJ·mol-1‎ ‎(3)ab　(4)=‎ - 7 -‎