高中化学作业6影响化学反应速率的因素含解析 人教版选修4 8页

课时作业（六）‎ A组—基础巩固 一、有效碰撞理论 ‎1．其他条件不变时，下列有关合成氨反应说法错误的是(　　)‎ A．增大压强不会增加活化分子数目 B．生成氨气的活化能小于氨分解时的活化能 C．增大c(NH3)时逆反应速率增大是因为活化分子百分数增大 D．使用催化剂，正逆反应活化能降低但反应热不变 解析　有气体参加的反应，增大压强，单位体积活化分子数目增多，从而使反应速率增大，但活化分子总数不变，故A项正确；合成氨为放热反应，则生成氨气的活化能小于氨分解时的活化能，故B项正确；增大浓度，单位体积活化分子数目增多，则使有效碰撞次数增大，反应速率加快，但活化分子的百分数不变，故C项错误；使用催化剂，正逆反应活化能降低，增大单位体积内活化分子的百分数，增大反应速率，反应热不变，故D项正确，故选C项。‎ 答案　C ‎2．在体积可变的容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，当缩小容器体积使压强增大时，化学反应速率加快，其根本原因是(　　)‎ A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 C．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 D．活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多 解析　当缩小容器体积使压强增大时，化学反应速率加快，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，但活化分子百分数不变。‎ 答案　D 二、影响化学反应速率的因素 ‎3．在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量1 mol·L－1的盐酸反应时，速率最快的是(　　)‎ A．镁　　　　　　　　　　 B．铝 C．钠 D．铁 解析　物质本身的性质是决定化学反应速率的主要因素，四个选项中钠最活泼，与相同浓度的酸反应时速率最快。‎ 答案　C 考查内容　决定化学反应速率的主要因素 8‎ ‎4．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　)‎ A．Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Fe与浓盐酸反应快，与稀盐酸反应慢 解析　浓硝酸具有强氧化性，能与Cu反应，因为Cu在金属活动顺序表中排在氢之后，故Cu与浓盐酸不反应，A项符合题意；B、D两项说明浓度对反应速率的影响；C项说明反应条件对反应速率的影响。‎ 答案　A ‎5．一定条件下，对于反应：CaCO3(块状)＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，为加快反应速率，下列方法可行的有(　　)‎ ‎①增加盐酸的浓度　②增加同浓度盐酸的用量　③加水 ‎④增加CaCO3(块状)的用量　⑤将块状CaCO3改为粉末状CaCO3‎ A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 解析　增大反应物浓度，可使化学反应速率加快，而②中增加盐酸用量不等于增加盐酸浓度；对于固体反应物而言，无浓度概念，要想使反应加快，可通过改变表面积来实现，与用量无关，粉末状固体物质比块状固体物质反应速率快，①⑤项符合题意。‎ 答案　B 考查内容　化学反应速率加快的因素 ‎6．对于溶液中的反应：MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，下列措施能使化学反应速率提高的是(　　)‎ A．加水 B．增加同浓度FeSO4的用量 C．向溶液中加少量二氧化锰 D．加入少量KMnO4晶体 解析　A项使反应速率减慢；B项只增加反应物用量，不改变浓度，不能影响反应速率；C项不影响反应速率；D项加入少量KMnO4晶体，可增大c(MnO4－)，加快反应速率。‎ 答案　D ‎7．一定温度下，100 mL 6 mol·L－1的硫酸与过量锌粉反应，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总质量，可向反应物中加入适量的(　　)‎ A．碳酸钠固体 B．少量锌粉 C．硫酸钾溶液 D．盐酸溶液 解析　锌与硫酸溶液反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，要减缓 8‎ 反应速率又不影响生成氢气的量，就是要降低H＋的浓度而不改变H＋的物质的量。加入碳酸钠固体消耗H＋；加入盐酸溶液增加了H＋；加入硫酸钾溶液既不改变H＋的物质的量，又稀释了硫酸溶液，其效果与加入水相同；加少量锌不影响反应速率也不改变H2产生的量。‎ 答案　C 考查内容　浓度对反应速率的影响 ‎8．反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)‎ A．Fe的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容积不变，充入水蒸气使体系压强增大 D．压强不变，充入N2使容器容积增大 解析　增加固体Fe的量不能改变其浓度，对反应速率不产生影响；将容器的容积缩小一半时，反应体系中的H2O(g)、H2的浓度将增大，反应速率加快；当向容器中充入反应物H2O(g)，保持反应容器的容积不变时，H2O(g)的浓度增大，反应速率加快；保持压强不变，充入N2，只能扩大容积，这时H2O(g)、H2的浓度减小，反应速率减慢。‎ 答案　A 考查内容　固体的浓度是固定值，压强对反应速率的影响及如何判断压强变化 ‎9．在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是(　　)‎ 解析　由图像知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，(1)中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比(2)大，反应结束时所用时间短，故选A项。‎ 答案　A 考查内容　催化剂对反应速率的影响，速率图像的表示 ‎10．对于反应mA＋nBpC，下列说法正确的是(　　)‎ A．某温度时，化学反应速率无论用A、B、C何种物质表示，其数值是相同的 B．其他条件不变增大压强，反应速率加快 C．若增加或减小B的物质的量，则反应速率一定会发生明显的变化 8‎ D．其他条件不变，升高温度，反应速率加快 解析　某温度时，化学反应速率可以用不同物质表示，数值不一定相同，但符合化学计量数之比，A项错误；其他条件不变时，充入稀有气体来增大压强，反应速率不变，B项错误；若B物质为固体，增加或减小B的物质的量，反应速率不会改变，C项错误；D项正确。‎ 答案　D B组—能力提升 ‎11．对反应A＋B===AB来说，常温下按以下情况进行反应：‎ ‎①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ‎②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ‎③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL ‎④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL 四者反应速率的大小关系是(　　)‎ A．②>①>④>③ B．④>③>②>①‎ C．①>②>④>③ D．①>②>③>④‎ 解析　①中c(A)＝c(B)＝＝0.5 mol·L－1‎ ‎②中c(A)＝c(B)＝＝1 mol·L－1‎ ‎③中c(A)＝c(B)＝＝0.05 mol·L－1‎ ‎④中c(A)＝c(B)＝＝0.25 mol·L－1‎ 在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越快，则反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。‎ 答案　A 考查内容　浓度对反应速率的影响 ‎12．在恒温恒容的容器中发生N2O4(g) 2NO2(g)，若反应物的浓度由0.1 mol·L－1降到0.06 mol·L－1需20 s，那么由0.06 mol·L－1降到0.036 mol·L－1，所需反应时间为(　　)‎ A．10 s B．12 s C．大于12 s D．小于12 s 解析　前20 s内的化学反应速率v(N2O4)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，20 s后，c(N2O4)减小，反应速率减小，即v(N2O4)<0.002 mol·L－1·s－1，若还按0.002‎ 8‎ ‎ mol·L－1·s－1计算，则Δt＝＝＝12 s，故应大于12 s。‎ 答案　C 考查内容　反应速率的公式及浓度降低，反应速率减小 ‎13.把在空气中久置的铝片5.0 g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右图中的曲线来表示，请回答下列问题：‎ ‎(1)O→a段不产生氢气的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(2)a→b段产生氢气速率较小的主要原因是______________________________________________________。‎ ‎(3)b→c段产生氢气速率增大较快的主要原因是______________________________________________________。‎ ‎(4)c时刻以后产生氢气速率减小的主要原因是_________________________________________________________。‎ 解析　(1)在空气中久置的铝片表面为Al2O3，故首先Al2O3与H2SO4反应，不产生H2，随后Al与H2SO4反应产生H2。‎ ‎(2)开始虽然H2SO4浓度较大，但溶液温度低，反应速率慢。‎ ‎(3)因为该反应为放热反应，随着反应进行，溶液温度升高，反应速率加快。‎ ‎(4)c时刻后，H2SO4浓度减小，反应速率减慢。‎ 答案　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ‎(2)溶液温度较低，反应速率较小 ‎(3)反应放热，溶液的温度升高，反应速率增大较快 ‎(4)随着反应的进行，溶液中的c(H＋)减小，反应速率减小(其他答案合理也可)‎ C组—高分突破 ‎14．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：‎ ‎(1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________________________。‎ ‎(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________________________。‎ ‎(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4‎ 8‎ 溶液起相似作用的是________。‎ ‎(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________________________________________________________________(答两种)。‎ ‎(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。‎ ‎　　　　　　　　实验 混合溶液　　　　　‎ A B C D E F ‎4 mol·L－1H2SO4/mL ‎30‎ V1‎ V2‎ V3‎ V4‎ V5‎ 饱和CuSO4溶液/mL ‎0‎ ‎0.5‎ ‎2.5‎ ‎5‎ V6‎ ‎20‎ H2O/mL V7‎ V8‎ V9‎ V10‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝________，V9＝________。‎ ‎②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色。‎ ‎③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。‎ ‎(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。‎ ‎(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。‎ ‎(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等。‎ ‎(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得各组实验中加入水的体积分别为V7＝20 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。当溶液中析出少量的铜时，因不能形成铜的晶体，故铜显示的颜色是灰黑色，E中析出较多的铜，则显示出了铜晶体的颜色：暗红色。由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小，故反应速率反而会减慢了。‎ 答案　(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑‎ ‎(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池，加快了氢气产生的速率 8‎ ‎(3)Ag2SO4‎ ‎(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等(答两种即可)‎ ‎(5)①30　10　17.5　②灰黑　暗红　③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积 考查内容　影响反应速率的因素，浓度变化的判断 ‎15．“碘钟”实验中，3I－＋S2O82－===I3－＋2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：‎ 实验编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ c(I－)/mol·L－1‎ ‎0.040‎ ‎0.080‎ ‎0.080‎ ‎0.160‎ ‎0.120‎ c(S2O82－)/mol·L－1‎ ‎0.040‎ ‎0.040‎ ‎0.080‎ ‎0.020‎ ‎0.040‎ t/s ‎88.0‎ ‎44.0‎ ‎22.0‎ ‎44.0‎ t1‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)该实验的目的是___________________________________________________。‎ ‎(2)显色时间t1＝________。‎ ‎(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填选项字母)。‎ A．<22.0 s B．22.0～44.0 s C．>44.0 s D．数据不足，无法判断 ‎(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是__________________________________________________。‎ 解析　由①和②知：c(I－)由0.040 mol·L－1→0.080 mol·L－1，t由88.0 s―→44.0 s 由①和⑤知，c(I－)由0.040 mol·L－1→0.120 mol·L－1，t由88.0 s―→ s＝29.3 s 温度越高，化学反应速率越快，而由20 ℃→40 ℃，显色时间t2应该比22.0 s短，故选A项。‎ 答案　(1)研究反应物I－与S2O82－的浓度对反应速率的影响 ‎(2)29.3 s　(3)A ‎(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)‎ 考查内容　正确判断浓度对反应速率的影响 8‎ 8‎