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2021-2022版高中化学 课时分层作业6 影响化学反应速率的因素新人教版选修4

2021-2022版高中化学 课时分层作业6 影响化学反应速率的因素新人教版选修4

年级：
姓名：

- 11 -

　影响化学反应速率的因素

(30分钟　50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)
1.(2019·泉州高二检测)下列有关化学反应速率的说法正确的是 (　　)
A.氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气,使用合适的催化剂可以提高化学反应速率
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积和浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.用铁片与硫酸反应制备氢气时,使用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D.缩小容积使反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的压强增大,反应速率不变
【解析】选A。锌粉与盐酸的接触面积大,所以锌粉与盐酸反应产生氢气的速率比锌片快,故B项错误;浓硫酸能够使铁钝化,形成的氧化膜隔绝了硫酸与铁的接触,反应停止,故C项错误;增大压强,反应体系中有关气体的浓度增大,反应速率增大,D项错误。
【补偿训练】
　　(2019·高平高二检测)下列说法正确的是 (　　)
A.决定反应速率的因素只有催化剂
B.食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率
C.锌与稀硫酸反应时,加入少量水能加快产生氢气的速率
D.2 mol SO2与1 mol O2混合一定能生成2 mol SO3
【解析】选B。决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质,影响反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等,A错误;降低温度,反应速率减小,B正确;加水稀释,H+浓度减小,反应速率减小,C错误;SO2和O2生成SO3是可逆反应,不可能进行到底,D错误。
2.(2019·石家庄高二检测)用一质量为1.2 g的铝片与45 mL 4 mol·L-1稀硫酸反应制取H2,若要增大反应速率,采取的措施:①再加入20 mL 4 mol·L-1硫酸;②改用30 mL 6 mol·L-1的稀硫酸;③改用20 mL 18 mol·L-1浓硫酸;④改用1.2 g铝粉代替1.2 g铝片;⑤适当升高温度;⑥在敞口容器中反应。其中正确的是 (　　)
A.①②③④　　　　　　　　 B.②④⑤
C.②③④⑤ D.②③④⑤⑥
【解析】选B。①未增大c(H2SO4),反应速率不变;③18 mol·L-1的浓硫酸会使铝钝化不会增大反应速率;⑥在敞口容器中反应,H2逸出并不影响反应速率;②增大了稀硫酸的浓度;④用铝粉增大了反应物的接触面积;⑤适当升高温度,均有利于增大反应速率。
【补偿训练】
1.(2019·杭州高二检测)其他条件不变时只改变下列条件,一定能使反应速率加快的是 (　　)
①增加反应物的物质的量　②升高温度　③缩小反应容器的体积　④加入生成物　⑤加入MnO2
A.全部　　B.①②⑤　　C.②　　D.②③
【解析】选C。①增加反应物的物质的量,浓度不一定增加,对于固体或纯液体,增加反应物的物质的量,浓度不变,反应速率不变;②升高温度,反应速率一定加快;③对于有气体参加的反应,缩小反应容器的体积,浓度增大,反应速率加快,若反应体系中无气体,则压强改变不影响速率;④加入生成物,反应速率不一定改变,原理同①;⑤不是任何反应的催化剂都是MnO2,故加入MnO2反应速率不一定加快。
2.(2019·上饶高二检测)少量铁粉与100 mL 0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的(　　)
①加H2O　②加NaOH固体　③滴入几滴浓盐酸　④加CuO固体　⑤加NaCl溶液　⑥滴加几滴硫酸铜溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL
0.1 mol·L-1的盐酸
A.①⑤⑦　B.③⑦⑧　C.②④⑥　D.③⑥⑦⑧
【解析】选B。①加水,稀释了盐酸,故反应速率变慢;②加氢氧化钠,与盐酸反应,减少了盐酸的浓度,故反应速率变慢;③加浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,由于铁不足,则生成的氢气量不变;④加CuO固体与盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜再与铁发生置换反应生成铜,构成原电池,反应速率加快,由于消耗铁影响氢气总量;⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸浓度,故反应速率变慢;⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量;⑦温度升高,反应速率加快,且不影响氢气量;⑧改用浓度大的盐酸,反应速率加快,且不影响氢气量。答案选B。
3.(2019·长庆高二检测)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】选A。由图象知,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。
【补偿训练】
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是 (　　)

A.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B.若图1所示实验中反应速率为①>②, 则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图2装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图2装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
【解析】选B。若比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化作用,应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)。如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq),虽然加入FeCl3(aq)的反应速率快,但可能是Cl-的催化作用。
4.(2019·贵阳高二检测)下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是 (　　)
选项
金属
(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Mg,0.1
6 mol·L-1
硝酸10 mL
60
B
Mg,0.1
3 mol·L-1
盐酸10 mL
60
C
Fe,0.1
3 mol·L-1
盐酸10 mL
60
D
Mg,0.1
3 mol·L-1
硫酸10 mL
60
【解析】选D。反应温度相同且金属状态相同,则产生氢气的速率取决于酸的种类及浓度、金属的活泼性等。Mg比Fe活泼,与盐酸反应Mg更快,C比B反应缓慢;Mg与稀硝酸反应不产生H2,A不符合题意;D项中c(H+)是B项中c(H+)的2倍,故D项中反应速率最快。
5.如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时,反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是 (　　)

A.a与b相比,b的活化能更高
B.反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C.a与b相比,a中的活化分子的百分比更高
D.a与b相比,a对应的反应速率更快
【解析】选B。图中的E1表示反应a的活化能,a的活化能更高,A项错误;由图知该反应放热,B项正确;因b使用催化剂降低反应的活化能,所以b活化分子的百分数更高,C项错误;b为使用催化剂时的情况,其对应的反应速率更快,D项错误。
6.(2019·东营高二检测)NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体,它们之间能缓慢反应生成N2和CO2,对于该反应的下列说法不正确的是 (　　)
A.增大压强能增大反应速率
B.使用适当催化剂可增大反应速率
C.升高温度能增大反应速率
D.增大压强(体积减小)对该反应速率无影响
【解析】选D。对于气体之间的反应,增大压强(体积减小)、使用催化剂和升高温度均能增大反应速率,A、B、C均正确。
【补偿训练】
过量锌粉跟100 mL 6 mol·L-1的H2SO4反应,一定温度下,为减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的 (　　)
A.碳酸钠固体　　　 B.氯化钡固体
C.硫酸钾溶液　　　 D.硫酸铜溶液
【解析】选C。A项,Na2CO3与H2SO4反应生成CO2气体,H2量减少;B项,H2SO4+BaCl2
BaSO4↓+2HCl,c(H+)不变,速率不变;D项,形成铜锌原电池,速率加快。
二、非选择题(本题包括1小题,共14分)
7.(2019·宜宾高二检测)在一定条件下,容积为2 L的密闭容器中,将2 mol L气体和3 mol M气体混合,发生如下反应:2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g),10 s末,生成2.4 mol R,并测得Q的浓度为0.4 mol·L-1。计算:
(1)10 s末L的物质的量浓度为________。 
(2)前10 s内用M表示的化学反应速率为________。 
(3)化学方程式中x值为________。 
(4)在恒温恒容条件下,往容器中加入1 mol氦气,反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。 
(5)在恒温恒压条件,往容器中加入1 mol氦气,反应速率________。 
【解析】　　　　2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g)
起始(mol) 2 3 0 0
10 s末(mol) 0.4 0.6 0.8x 2.4
(1)c(L)==0.2 mol·L-1。
(2)v(M)==0.12 mol·L-1·s-1。
(3)=0.4 mol·L-1,x=1。
(4)恒温、恒容,通入He,反应物和生成物的浓度均不变,反应速率不变。
(5)恒温、恒压,通入He,体积扩大,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减小。
答案:(1)0.2 mol·L-1　(2)0.12 mol·L-1·s-1　(3)1
(4)不变　(5)减小

(30分钟　50分)
一、选择题(本题包括5小题,每小题7分,共35分)
1.(2019·衡阳高二检测)下列说法中有明显错误的是 (　　)
A.对有气体参加的化学反应,增大压强体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
B.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C.活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D.加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率
【解析】选C。增大压强体系体积减小,对于有气体参加的反应,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率增大,故A说法正确;升高温度,反应体系中物质的能量升高,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,故B说法正确;由于活化分子之间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞,故C说法错误;催化剂可使反应需要的能量减小,使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率,故D说法正确。
2.(2019·郑州高二检测)化学反应N2+O22NO在密闭容器中进行,一定温度下采取下列措施,能使反应速率减小的是 (　　)
A.缩小容器容积使反应体系压强增大
B.充入N2使反应体系压强增大
C.充入He使反应体系压强增大
D.保持反应体系压强不变,充入He
【解析】选D。该反应中的N2和O2都是气体,一定温度下改变反应体系的压强,只要使一种或两种反应物的浓度减小,反应速率就减小。
A.N2和O2的浓度都增大,反应速率增大,不符合题意;B.N2的浓度增大,反应速率增大,不符合题意;C.N2和O2的浓度都不变,反应速率不变,不符合题意;D.N2和O2的浓度都减小,反应速率减小,符合题意。
　【补偿训练】
1.(2019·天津高二检测)四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液,分别在不同温度下加入0.1 mol·L-1硫酸和一定量水,最先出现浑浊的是 (　　)
A.20 ℃,10 mL硫酸
B.20 ℃,5 mL硫酸和5 mL水
C.30 ℃,10 mL硫酸
D.30 ℃,5 mL硫酸和5 mL水
【解析】选C。溶液混合后总体积相同,从温度角度分析,C、D中温度高,速率快;从浓度角度分析,A、C中浓度大,反应速率快。综合两个角度,反应速率最快的是C。
2.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4+4H2(g)在容积不变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 (　　)
A.将铁片变成铁粉　　　　　　 B.升高温度
C.增大水蒸气浓度 D.充入Ne
【解析】选D。A项将铁片变成铁粉可以增大反应物的接触面积,化学反应速率加快; B项升高温度,化学反应速率加快;C项增大水蒸气浓度 ,可以加快正反应速率; D项充入Ne,对各反应物的浓度没有影响,所以化学反应速率几乎不变,D符合题意,故选D。
3.(2019·鸡西高二检测)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
【解析】选D。图甲表示H2O2的浓度越大分解速率越快,A错误;图乙表示NaOH溶液浓度越大即pH越大,分解速率越快,B错误;图丙中0.1 mol·L-1NaOH溶液中H2O2分解速率大于1.0 mol·L-1NaOH溶液,C错误;图丙表示Mn2+相同、pH不同图象变化,图丁表示Mn2+不同、pH相同图象变化,对比可知碱性溶液中Mn2+对H2O2分解速率影响大,D正确。
4.(2019·武汉高二检测)用如图所示的实验装置进行实验X、Y时,每隔半分钟分别测定放出气体的体积,下列选项中能正确表示实验X、Y的结果的是(　　)

实验
所用盐酸(足量)
X
25 mL 0.2 mol·L-1
Y
50 mL 0.1 mol·L-1

【解析】选A。实验X、Y中镁的量一定且完全反应,故两者产生H2的最终体积相等,故C项和D项不正确。反应物的浓度越大,化学反应速率越大,故实验X产生H2的速率大,故A项符合题意。
5.(2019·四平高二检测)用6 g CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取少量的CO2,反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.0E段表示的平均反应速率最快,可能的原因是该反应是放热反应
B.EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
C.在F点收集到的CO2的体积最大
D.在G点以后收集的CO2的量不再增多,原因是稀盐酸已反应完全
【解析】选D。由图可知,1 min时间内,EF段生成的二氧化碳的体积最多,故EF段反应速率最快,故A错误;由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672 mL-
224 mL=448 mL,二氧化碳的物质的量为=0.02 mol,根据反应的化学方程式CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O可知,Δn(HCl)=2n(CO2)=2×0.02 mol=
0.04 mol,故用盐酸表示该反应的平均反应速率为=0.4 mol·L-1·min-1,故B错误;曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积,由图可知G点收集的二氧化碳最多,故C错误;根据反应的化学方程式CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O,6 g CaCO3完全反应生成二氧化碳应该是1.344 L,而G点是784 mL,说明 CaCO3未反应完,则盐酸完全反应,故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共15分)
6.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:
Mn+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:
组别
10%硫酸
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中加入
1 mL蒸馏水的目的是____________________________ __。 
【解析】(1)根据电子守恒列式可得:n(Mn)×(7-2)=n(H2C2O4)×2×(4-3),则n(Mn)∶n(H2C2O4)=2∶5。(2)利用变量探究实验研究某一因素对化学反应速率的影响时,要保证其他各条件完全相同。体现了化学实验的控制变量思想。(3)对比Ⅰ和Ⅳ,反应的温度、溶液的体积等都相同,仅有c(H+)不同,故可研究c(H+)对反应速率的影响。加1 mL水的目的是确保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和溶液总体积不变。
答案:(1)2∶5　(2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅰ　Ⅲ　(3)c(H+)(或硫酸溶液的浓度)　确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和溶液总体积不变