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- 2021-07-05 发布
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第2节 影响化学反应速率的因素
[综合训练]
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
①参加反应的物质本身的性质是影响化学反应速率的主要因素 ②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ③决定化学反应速率的主要因素是浓度 ④不管什么反应,增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案 A
解析 影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质本身的性质,①正确,③错误;影响化学反应速率的外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(如光等),②正确;加压对没有气体参加的反应无影响,④错误。
2.有关碰撞理论,下列说法不正确的是( )
A.具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应
B.增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的概率增大,反应速率增大
C.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞的概率增大,反应速率增大
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞的概率增大,反应速率增大
答案 A
解析 活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应,如果不是有效碰撞,则不能发生反应,故A项错误;增大反应物的浓度,活化分子的浓度增大,有效碰撞次数增多,反应速率增大,故B项正确;升高温度,活化分子的百分数增大,从而使有效碰撞次数增多,化学反应速率增大,故C项正确;催化剂能降低反应的活化能,使活化分子的百分数增大,反应速率增大,故D项正确。
3.若有C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1>0,反应速率v1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH2<0,反应速率v2。如果升温,v1和v2的变化是( )
A.都增大 B.都减少
C.v1增大,v2减少 D.v1减少,v2增大
答案 A
解析 升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,其反应速率都一定增大,A项正确。
(1)升温时,不管是放热反应还是吸热反应,反应速率都增大,只是吸热反应速率增大的程度更大。
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(2)降温时,不管是放热反应还是吸热反应,反应速率都减小,只不过吸热反应速率减小的程度更大。
4.下列关于催化剂的说法,正确的是( )
A.催化剂能使不反应的物质发生反应
B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变
C.催化剂不能改变化学反应速率
D.任何化学反应都需要催化剂
答案 B
解析 催化剂是在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质,故B项正确,C项错误;并不是所有的反应都需要催化剂,例如:HCl+NaOH===NaCl+H2O不需要催化剂,D项错误。
5.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的是( )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸 ⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置
A.②⑥⑦⑩ B.①④⑧⑩ C.③⑤⑦⑨ D.③⑥⑦⑨
答案 D
解析 对于锌的选择,表面积越大,反应越快;对于盐酸的选择,浓度越大,反应越快;升高温度,可以加快反应速率;不断地振荡可以增大反应物之间的接触面积,从而可以加快反应速率。
6.(双选)在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g),采取下列措施能改变反应速率的是( )
A.增加Fe2O3的量
B.保持容器体积不变,增加H2的量
C.充入N2,保持容器内压强不变
D.充入N2,保持容器内体积不变
答案 BC
解析 A项,增加固体的量不能改变反应速率;D项,充入N2,保持容器内体积不变,则各气态反应物和产物的浓度不变,因此化学反应速率不发生改变;B项,保持体积不变,增加H2的量,则增大了反应物的浓度,反应速率增大;C项,充入N2,保持容器内压强不变,则各气态反应物和产物的浓度减小,因此化学反应速率减小,故选B、C。
充入惰性气体(不参与反应)对反应速率的影响
(1)恒容:充入“惰性气体”→总压增大→反应物浓度不变→反应速率不变。
(2)恒压:充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减慢。
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
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+I-―→H2O+IO-(慢)、H2O2+IO-―→H2O+O2↑+I-(快)。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度有关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应的活化能等于98 kJ·mol-1
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
答案 A
解析 由题意可知I-为反应的催化剂,该反应的活化能不为98 kJ·mol-1,所以B、C错误;速率比等于化学计量数比,反应的总方程式为2H2O2===2H2O+O2↑,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢和氧气的速率比为2∶1,D错误。
8.将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里,反应速率用产生的氢气的速率表示,在下列因素中:①盐酸的浓度,②镁带的表面积,③溶液的温度,④盐酸的体积,⑤氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( )
A.①④ B.③⑤ C.①②③⑤ D.①②③
答案 D
解析 影响化学反应速率的因素有温度、浓度,还有固体的表面积等。
对于固体或纯液体物质,一般情况下其浓度可视为常数,因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率。一般,固体的颗粒越细,表面积越大,反应速率就越快。改变溶液的用量时,由于浓度不变,因此对化学反应速率无影响。
9.亚氯酸盐(如NaClO2等)可用作漂白剂,在常温避光条件下可保存一年,但在酸性条件下能生成亚氯酸,亚氯酸进而发生分解:5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。若在发生分解时加入稀硫酸,发现开始时反应缓慢,然后反应突然加快,并释放出大量ClO2,产生这种现象的原因是( )
A.酸使亚氯酸的氧化性增强
B.溶液中的H+起催化作用
C.溶液中的Cl-起催化作用
D.逸出的ClO2使生成物的浓度降低
答案 C
解析 由题给信息可知,亚氯酸钠在酸性条件下生成亚氯酸,在生成的亚氯酸中加入稀硫酸,开始时反应缓慢,然后反应突然加快,这说明亚氯酸分解生成的产物中的Cl-起了催化作用。
10.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌反应时,加入100 mL氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
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B.对于可逆反应2CO+2NON2+2CO2,使用合适的催化剂,CO的生成速率和消耗速率都加快
C.加入反应物,活化分子百分数不变,化学反应速率增大
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快氢气的产生
答案 B
解析 A项中加入100 mL NaCl溶液时,相当于稀释了盐酸,H+浓度减小,生成H2的速率变慢,A错误;若加入的反应物为固体,不影响化学反应速率,C错误;D项Fe和浓硫酸在常温下发生钝化,即使二者高温下反应也不会生成H2,而是生成SO2,D错误。
二、非选择题
11.把0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢的溶液里(密度为1.1 g·mL-1),在标准状况下,放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体的总体积是________。
(2)放出一半气体所需的时间约为________,生成后一半气体的反应速率________(填“大于”“小于”或“等于”)生成前一半气体的反应速率,其原因是____________________________________________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是____________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为__________(结果保留两位小数)。
答案 (1)60 mL
(2)1 min 小于 反应物的浓度随着反应的进行不断减小
(3)D>C>B>A
(4)0.11 mol·L-1
解析 (4)A点反应进行完全,溶液中的H2O2全部转化为H2O和O2,此时V(O2)=60 mL,所以n(O2)=≈0.0027 mol,根据H2O2分解的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑
可知,n(H2O2)≈0.0054 mol,
则c(H2O2)=≈0.11 mol·L-1。
12.H2O2是一种绿色环保的氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。某小组拟在等浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30%H2O2溶液、0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3
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溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。
(1)设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定____________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(2)设计实验装置,完成图中的装置示意图。
(3)参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据,数据用字母表示)。
答案 (1)相同时间内收集到的O2的体积
(2)
(3)
解析 (1)由于不同浓度的H2O2的分解速率不同,故相同时间内,分解速率越大,相同时间内收集到的O2就越多,故需要测定相同时间内收集到的O2的体积。
(2)根据O2难溶于水这一性质,可用倒置于水槽中的装满水的量筒收集O2,即通过排水法收集O2,通过量筒的刻度读出收集到的气体的体积。
(3)本实验中需测定的数据有:用秒表测定相同的时间,通过量筒测出生成O2的体积,
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用量筒测出第一次所需30%H2O2溶液的体积,第二次所需30%H2O2溶液的体积以及蒸馏水的体积(保证两次溶液总体积相同,保证H2O2溶液浓度不同)。
利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素
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