2021届一轮复习人教版化学反应速率作业(1) 11页

化学反应速率 时间：45分钟 ‎1．已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO22VO2＋SO3(快)；4VO2＋O22V2O5(慢)。下列说法正确的是(　C　)‎ A．反应速率主要取决于V2O5的质量 B．VO2是该反应的催化剂 C．逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1‎ D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率 解析：V2O5是反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的催化剂，V2O5能加快该反应速率，但反应速率主要取决于反应物自身的性质，A错误。VO2是反应的中间产物，不是催化剂，B错误。根据反应热与正、逆反应活化能的关系可得ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)＝－198 kJ·mol－1，则有Ea(逆反应)＝Ea(正反应)＋198 kJ·mol－1，从而可得Ea(逆反应)>198 kJ·mol－1，C正确。由题给反应机理可知，反应4VO2＋O22V2O5的速率较慢，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的反应速率主要由慢反应决定，故增大SO2的浓度，不能显著提高反应速率，D错误。‎ ‎2．下列措施是为了降低化学反应速率的是(　C　)‎ A．合成氨工业中使用催化剂 B．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气 C．食品放在冰箱中储存 D．在试管中进行铝和稀盐酸反应的实验时，稍微加热 解析：合成氨工业中使用催化剂是为了加快合成氨的反应速率，A不符合题意。用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气，可增大反应物的接触面积，加快生成H2的速率，B不符合题意。食品放在冰箱中储存，可降低食品的温度，从而减缓食品腐败变质的速率，C符合题意。在试管中进行铝和稀盐酸反应的实验时，稍微加热，可加快二者反应的速率，D不符合题意。‎ ‎3．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用“光触媒”技术，在路上涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　C　)‎ A．使用光催化剂不改变反应速率 B．使用光催化剂能增大NO的转化率 C．升高温度能加快反应速率 D．改变压强对反应速率无影响 解析：NO和CO转化为N2和CO2的反应为2NO＋2CON2＋2CO2，使用催化剂，可改变反应的活化能，从而改变反应速率，A错误。使用光催化剂，能改变反应速率，但不能使平衡发生移动，故NO的转化率不变，B错误。升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率加快，C正确。改变压强，反应混合物的浓度改变，则化学反应速率改变，D错误。‎ ‎4．反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH>0在一密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是(　B　)‎ A．其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，v正减小而v逆增大 B．其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大且H2O(g)转化率增大 C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，v正、v逆均增大 D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正增大而v逆减小 解析：其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，反应混合气体的浓度增大，则v正、v逆均增大，A不成立。其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大；该反应的ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，则H2O(g)转化率增大，B成立。保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应混合气体的浓度不变，则v正、v逆均不变，C不成立。其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正、v逆均不变，D不成立。‎ ‎5．某温度下，镍和镁分别在O2中发生反应，两种金属表面形成氧化膜厚度的实验记录如下：‎ 反应时间t/h ‎1‎ ‎4‎ ‎9‎ ‎16‎ ‎25‎ MgO层厚Y/nm ‎0.05a ‎0.20a ‎0.45a ‎0.80a ‎1.25a NiO层厚Y′/nm b ‎2b ‎3b ‎4b ‎5b 表中a和b均为与温度有关的常数。下列判断错误的是(　B　)‎ A．可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率 B．相同条件下，镁比镍耐氧化腐蚀 C．温度越高，a、b的值越大 D．金属氧化的本质为M－ne－===Mn＋‎ 解析：结合数据可知，氧化膜的厚度随时间延长而增加，A项正确；因a、b关系不确定，无法比较，B项错误；温度升高，反应速率加快，C项正确；金属氧化的本质是金属失电子发生氧化反应，D项正确。‎ ‎6．一定温度下，在某密闭容器中发生反应2HI(g) H2(g)＋I2(s) ΔH>0，若0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到 0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　C　)‎ A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001 mol·L－1·s－1‎ B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间小于10 s C．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快 D．减小反应体系的体积，正、逆反应速率增大程度相等 解析：生成物I2是固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，A错误。0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，v(HI)＝ mol·L－1·min－1＝0.002 mol·L－1·min－1，随着反应的进行，c(HI)减小，反应速率减小，故c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间大于＝10‎ ‎ s，B错误。升高温度，活化分子百分数增加，故正、逆反应速率均加快，C正确。减小反应体系的体积，平衡正向移动，v正增大的程度大于v逆增大的程度，D错误。‎ ‎7．叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl＋OH－―→(CH3)3COH＋Cl－的能量与反应进程如图所示。下列说法中正确的是(　D　)‎ A．该反应为吸热反应 B．(CH3)3C＋比(CH3)3CCl稳定 C．第一步反应一定比第二步反应快 D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 解析：由图可知，(CH3)3CCl＋OH－具有的总能量高于(CH3)3COH＋Cl－具有的总能量，故该反应是放热反应，A错误。(CH3)3CCl吸收能量变成过渡态物质(CH3)3C＋，则(CH3)3C＋具有的能量高于(CH3)3CCl，故(CH3)3CCl比(CH3)3C＋稳定，B错误。第一步反应是吸热反应，第二步反应是放热反应，不能据此判断两步反应的快慢，C错误。增大碱的浓度，反应物c(OH－)增大，反应速率加快，升高温度，提高反应物活化分子的百分数，化学反应速率加快，D正确。‎ ‎8．某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：‎ 根据表中数据，下列说法正确的是(　D　)‎ A．升高温度，反应速率加快 B．增大压强，反应速率变慢 C．在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时的反应已达平衡 D．若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v＝表示，则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为 mol·s－1‎ 解析：由表格数据可知，压强相同条件下，温度升高，反应速率减慢，A不符合题意；温度相同条件下，增大压强，反应速率加快，B不符合题意；在1.0×105 Pa、90℃条件下，当转化率为98%时不能确定反应是否已达平衡，C不符合题意；在8.0×105Pa、30℃条件下，转化率从50%增至90%时段所用时间为3.7 s，NO物质的量变化量为0.1a mol×(90%－50%)＝0.04a mol，则NO的反应速率为 mol·s－1，D符合题意。‎ ‎9．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。‎ 下列说法不正确的是(　D　)‎ A．在0～20 min内，Ⅰ 中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1‎ B．水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 解析：在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率v＝＝＝0.015 mol·L－1·min－1，故A正确；实验Ⅰ与实验Ⅱ中M的起始浓度相同，pH不同，在相同时间内，实验Ⅰ的反应速率大，故B正确；在0～25 min内，Ⅱ中M的分解百分率为60%，Ⅲ中M的分解百分率为75%，故C正确；取相同时间5 min，vⅣ＝ mol·L－1·min－1＝0.022 mol·L－1·min－1，vⅠ＝mol·L－1·min－1＝0.024 mol·L－1·min－1，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ慢，故D错误。‎ ‎10．外界其他条件相同，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A＋B===3D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是(　C　)‎ A．pH＝8.8时，升高温度，反应速率不变 B．保持外界条件不变，反应一段时间后，pH越小，D的浓度越大 C．为了实验取样，可采用调节pH的方法迅速停止反应 D．减小外界压强，反应速率一定减小 解析：pH＝8.8时，升高温度，反应速率一定增大，故A错误；保持外界条件不变，反应一段时间后，pH＝7.5和pH＝8.2时，有可能D的浓度相同，故B错误；当pH＝8.8时，c(D)基本不变，反应速率接近于0，说明反应停止，故C正确；没有气体参加的反应，减小压强对反应速率几乎没有影响，故D错误。‎ ‎11．根据v—t中图象分析外界条件改变对可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示：‎ 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8‎ 时改变条件的判断正确的是(　D　)‎ A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 解析：t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C选项；t4时正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，所以是增大反应物浓度，D选项符合。‎ ‎12．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。‎ ‎(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)__________v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。‎ 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，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)＝‎ ‎13．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，甲同学做了以下实验，请回答下列问题：‎ 编号 实验操作 实验现象 ‎①‎ 分别在试管A、B中加入5 mL 5%的H2O2溶液，各滴入2滴1 mol·L－1FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5 ℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40 ℃左右热水的烧杯中浸泡 试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增大 ‎②‎ 另取两支试管分别加入5 mL 5%的 H2O2溶液和5 mL 10%的H2O2溶液 试管A、B中均未明显见到有气泡产生 请回答下列问题：‎ ‎(1)过氧化氢分解的化学方程式为____________。‎ ‎(2)实验①的目的是____________；‎ 实验中滴加FeCl3溶液的目的是______________。‎ ‎(3)实验②‎ 未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是____________‎ ‎(用实验中所提供的几种试剂)。‎ ‎(4)乙同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的MnO2，放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如图所示：‎ ‎①A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最小的是________________。‎ ‎②t1～t3时间内，过氧化氢的分解速率为________mol·L－1·min－1。‎ 解析：(1)过氧化氢分解生成H2O和O2，化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。(2)实验①中试管A、B的其他条件相同，只有温度不同，故其目的是探究温度对H2O2分解速率的影响。实验中滴加FeCl3溶液，可加快过氧化氢的分解速率，便于观察实验现象。‎ ‎(3)实验②未观察到预期的实验现象，可能原因是温度过低、未使用催化剂，故改进措施是将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1 mol·L－1FeCl3溶液，观察产生气泡的速率。‎ ‎(4)①图中曲线的斜率代表生成O2的反应速率，曲线的斜率越大，则瞬时反应速率越大。图中曲线斜率大小：A>B>C，故C点表示的瞬时反应速率最小。②t1～t3 min内，V(O2)由b mL增大到a mL，则有n(H2O2)＝2n(O2)＝＝ ‎ mol，故过氧化氢的分解速率为v＝ ＝ mol·L－1·min－1。‎ 答案：(1)2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎(2)探究温度对H2O2分解速率的影响　加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察 ‎(3)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1 mol·L－1FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率 ‎(4)①C　②