1、第七章 化学反应速率和化学平衡课时1 化学反应速率及其影响因素(时间:45分钟分值:100分)一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分,每个小题只有一个选项符合题意。)1下列说法不正确的是 ()。A化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示B用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比C化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位打算D在反应过程中,反应物的浓度渐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值解析对化学反应速率来说:无论是可逆反应还是不行逆反应都可以争辩速率;化学反应速率通常指的是平均值,而不是即时速率;
2、化学反应速率没有负值;利用不同物质来表示同一反应相同条件下的速率时,各数值与方程式中对应物质的化学计量数成正比;对纯固体或纯液体来讲,我们认为它们的浓度始终不变,所以不行用它们来表示反应的速率。答案D2在恒温、恒容的密闭容器中进行反应2H2O22H2OO2。若H2O2溶液的浓度由2.0 molL1降到1.0 molL1需10 s,那么H2O2浓度由1.0 molL1降到0.5 molL1所需的反应时间为 ()。A5 s B大于5 sC小于5 s D无法推断解析H2O2溶液浓度由2.0 molL1降到1.0 molL1需要10 s,可推知降低0.5 molL1需要5 s,但后一次浓度的降低是在前
3、面的基础上,由于H2O2溶液浓度减小,反应速率降低,则后面的反应所需时间大于5 s,故选B。答案B3在恒容条件下,能使NO2(g)CO(g)CO2(g)NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是 ()。A增大NO2或CO的浓度B减小CO2或NO的浓度C通入Ne使气体的压强增大D上升反应的温度解析选项A,增大NO2或CO的浓度,正反应速率增大,但活化分子的百分数不肯定增大。选项B,减小CO2或NO的浓度,正反应速率降低。选项C,恒容条件下通入Ne,气体反应物的浓度不变,正反应速率不变。选项D,上升反应的温度,正反应速率增大并且活化分子的百分数也增多。答案D4肯定条件下,分别对反应C
4、(s)CO2(g)2CO(g)(正向吸热)进行如下操作(只转变该条件):上升反应体系的温度;增加反应物C的用量;缩小反应体系的体积;削减体系中CO的量。上述措施中肯定能使反应速率显著变大的是 ()。A BC D解析碳是固体,增加固体的用量不转变反应速率;削减CO的量,反应速率减小。答案D5下列生产或试验事实得出的相应结论不正确的是 ()。选项事实结论A其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,上升溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时,上升反应温度,化学反应速率加快B工业制硫酸中,在SO3的吸取阶段,吸取塔里要装填瓷环增大气液接触面积,使SO3的吸取速率增大C在容积可变
5、的密闭容器中发生反应:2NH3(g)N2H4(l)H2(g),把容器的体积缩小一半正反应速率加快,逆反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入23滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快当其他条件不变时,催化剂可以转变化学反应速率解析C项中压缩容器体积,反应物、生成物浓度均增加,正逆反应速率均加快。答案C6KClO3和KHSO3可发生下列反应:ClO3HSO3SO42ClH(未配平),已知酸性越强,该反应的反应速率越快。如图为反应速率v(ClO3)随时间(t)的变化曲线。下列有关说法不正确的是 ()。AKClO3和KHSO3发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比
6、为13B反应开头阶段速率渐渐增大可能是c(H)渐渐增高导致的C反应后期速率渐渐减小的主要缘由是c(ClO3)、c(HSO3)降低D纵坐标为v(HSO3)时的v(HSO3)随时间(t)的变化曲线与原图曲线完全吻合解析本题考查离子反应、氧化还原反应和反应速率,意在考查考生的综合分析力量。选项A,配平该离子方程式:ClO33HSO3=3SO42Cl3H,故A正确。选项B,题干信息提示“酸性越强,该反应的反应速率越快”,B正确。选项C,随着反应物浓度的渐渐降低,反应速率也渐渐降低,C正确。选项D,v(ClO3)v(HSO3)13,D错。答案D7肯定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.
7、1 mol H2O(g),发生反应:2H2O(g)2H2(g)O2(g)H484 kJmol1,不同时间产生O2的物质的量见下表:时间/min20406080n(O2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0下列说法不正确的是 ()。A前20 min内的反应速率v(H2O)5.0105 molL1min1B达到平衡时,至少需要从外界吸取能量0.968 kJC增大c(H2O),可以提高水的分解率D催化效果与Cu2O颗粒的大小有关解析由题意知,v(H2O)2v(O2)25.0105 molL1min1,A正确;热化学方程式表示的含义是2 mol H2O(g)完全分解生成2
8、mol H2(g)和1 mol O2(g),吸取484 kJ的能量,所以生成O2 0.002 0 mol时,吸取的能量为0.002 0 mol484 kJmol10.968 kJ,正确。C项,由于反应物只有1种,增大c(H2O),相当于压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,所以水的分解率降低,错误。D项,若Cu2O颗粒小,则接触面积大,反应速率快,催化效果好,正确。答案C二、非选择题(本题共4个小题,共58分)8(14分)加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 gmL1),在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示,回答下列问题。(1)A、B、C、D
9、四点化学反应速率快慢的挨次为_。(2)解释反应速率变化的缘由_。(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度_。(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。解析(1)曲线斜率越大,反应速率越大。(2)随着反应的进行,反应物H2O2的浓度渐渐减小,因此反应速率渐渐减小。(3)依据图像可以看出H2O2完全反应放出O2 60 mL,H2O2的分解反应为2H2O22H2OO2,则n(H2O2)20.005 36 mol,c(H2O2)0.107 molL1。(4)反应进行到2分钟时,放出O2 45 mL,则反应生成O2的物质的量为0.002 01 mol,质量为0.002 01 mol32 gmol10.0
10、64 3 g反应消耗的H2O2物质的量为0002 01 mol20.004 02 mol,剩余的H2O2物质的量为0005 36 mol0.004 02 mol0.001 34 mol,则2分钟时H2O2的质量分数为100%0.083%。答案(1)DCBA(2)随着反应的进行,过氧化氢溶液的浓度越来越小,反应速率越来越小(3)0.107 molL1(4)0.083%9(14分)(2021菏泽模拟)肯定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:(1)从反应开头到10 s,用Z表示的反应速率为_。X的物质的量浓度削减了_,Y的转化率为_。(2)该反应的化学
11、方程式为_。(3)10 s后的某一时刻(t1)转变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示:则下列说法符合该图像的是_。At1时刻,增大了X的浓度Bt1时刻,上升了体系温度Ct1时刻,缩小了容器体积Dt1时刻,使用了催化剂解析(1)分析图像知:c(Z)0.79 molL1,v(Z)0.079 molL1s1,c(X)0.395 molL1。Y的转化率(Y)100%79.0%答案(1)0.079 molL1s10.395 molL179.0%(2)X(g)Y(g)2Z(g)(3)CD10(15分)影响化学反应速率的因素很多,某课外爱好小组用试验的方法进行探究。(1)试验一:取等物质的量浓度、等
12、体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解试验,试验报告如下表所示(现象和结论略)。序号条件现象结论温度/催化剂140FeCl3溶液220FeCl3溶液320MnO2420无试验1、2争辩的是_对H2O2分解速率的影响。试验2、3的目的是_。(2)试验二:经争辩知Cu2对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的试验。回答相关问题:定性分析:如图甲可通过观看_,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理,其理由是_。定量分析:如图乙所示,试验时以生成40 mL气体为准,其他可能影响试验的因素均
13、已忽视。试验中需要测量的数据是_。(3)试验三:已知2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发觉开头反应速率较慢,溶液褪色不明显,但一段时间后突然褪色,反应速率明显加快。针对上述试验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是放热反应,导致溶液温度上升,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是_的影响。若用试验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_。A硫酸钾 B硫酸锰 C水 D氯化锰解析(1)试验1、2中不同的是温度,所以试验争辩的是温度对H2O2分解速率的影响
14、。试验2、3中不同的是催化剂,所以试验的目的是比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解速率影响的差异。(2)催化剂不同,反应速率不同,则产生的气泡快慢不同。FeCl3与CuSO4中阴离子是不同的,所以为排解阴离子的干扰,应当把握阴离子相同,排解阴离子的干扰,因此用硫酸铁合理。要定量分析,需要测量收集40 mL气体时所需要的时间。(3)由于反应中还生成Mn2,Mn2具有催化作用,所以还可能的缘由是催化剂的影响。由于反应生成的是硫酸锰,所以还应当选择的试剂是硫酸锰。答案(1)温度比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解速率影响的差异(2)反应产生气泡的快慢把握阴离子相同,排
15、解阴离子的干扰收集40 mL气体所需要的时间(3)催化剂(或硫酸锰或Mn2的催化作用)B11(15分)某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,争辩影响反应速率的因素。限选试剂:1.00 molL1 HNO3、2.00 molL1 HNO3,细颗粒大理石、粗颗粒大理石,35 水浴。(1)他们能完成哪些因素对速率影响的探究?_。(2)请依据能进行的探究内容,填写以下试验设计表,完成探究试验:试验编号T/大理石规格HNO3浓度/molL1常温2.001.002.002.00(3)整个试验中应把握的不变量是硝酸溶液体积和_。(4)该试验小组用如图试验装置进行试验。除电子天平、干燥管、
16、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外,必需的试验仪器还有_。干燥管中应放置的试剂是_。A碱石灰 B无水CaCl2CP2O5固体 D浓硫酸若撤除干燥管装置,所测速率_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。解析(1)依据所给的试剂可知有两种不同浓度的硝酸,因此可比较浓度对反应速率的影响;有两种不同状态的大理石,因此可比较固体表面积对反应速率的影响;还有35 水浴,因此可比较温度对反应速率的影响。(2)由于与的不同是HNO3浓度不同,所以其他的因素应当相同。若中大理石为粗颗粒,则中大理石为粗颗粒,温度为常温。与争辩的是HNO3浓度对反应速率的影响;中HNO3的浓度相同,可以把握温度变化,碳酸钙都为粗颗粒分析温度对
17、反应速率的影响;中HNO3浓度相同,可转变CaCO3的状态,比较常温下粗颗粒与细颗粒大理石时的反应速率快慢。其他合理答案也可。(3)反应过程中除了把握硝酸溶液的体积相同外,还要把握CaCO3的质量相同。(4)依据图中装置可知要测定单位时间内烧杯内削减的质量,把削减的质量看作是CO2的质量。所以还需要用量筒量取所需HNO3体积及秒表计算所需时间。干燥CO2且不能让水蒸气逸出,需要酸性干燥剂或中性干燥剂,B、C都可以。若不用干燥装置,则相同时间内削减的质量增大,认为生成的CO2增大,反应速率值偏大。答案(1)硝酸浓度、温度、大理石表面积(2)粗颗粒常温粗颗粒35 水浴粗颗粒常温细颗粒(其他合理答案也可)(3)CaCO3质量(4)秒表、量筒B、C偏大