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双基限时练(八) 化学反应速率
基 础 强 化
1.以下关于化学反应速率的论述中,正确的是( )
A.化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示
B.在同一反应中,用反应物或生成物表示的化学反应速率数值是相同的
C.化学反应速率的大小主要取决于外界因素
D.可用单位时间内氢离子物质的量浓度的削减来表示NaOH溶液和盐酸的反应速率
解析 化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质;化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的削减或生成物浓度的增加来表示,故D项正确。
答案 D
2.把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是( )
A.盐酸的浓度 B.铝条的表面积
C.反应的温度 D.加少量Na2SO4固体
解析 反应物的浓度、反应温度、反应物接触面积等均影响反应速率,加少量Na2SO4固体对反应速率无影响。
答案 D
3.试验室可用铁片与稀硫酸反应制取氢气,下列措施不能使氢气生成速率增大的是( )
A.加热
B.不用稀硫酸,改用质量分数为98%的浓硫酸
C.不用铁片,改用镁条
D.不用铁片,改用铁粉
解析 常温下Fe在浓H2SO4中钝化。
答案 B
4.已知A、B可发生反应:4A(g)+5B(g)===4C(g)+6D(g)(g代表气态)。在2 L密闭容器中加入4 mol A和5 mol B,若经5 s后,剩下的A是2 mol,则B的反应速率是( )
A.0.25 mol·(L·s)-1 B.0.2 mol·(L·s)-1
C.0.225 mol·(L·s)-1 D.0.15 mol·(L·s)-1
解析 v(A)==0.2 mol·(L·s)-1,
v(B)=0.2 mol·(L·s)-1×=0.25 mol·(L·s)-1。
答案 A
5.反应A+2B===3C+2D,在不同条件下的反应速率如下,其中最快的是( )
A.v(A)=0.3 mol·(L·s)-1
B.v(B)=0.9 mol·(L·s)-1
C.v(C)=0.6 mol·(L·s)-1
D.v(D)=0.8 mol·(L·s)-1
解析 将v(A)、v(C)、v(D)换算成用B表示的反应速率,再比较速率数值的大小。选项A为v(B)=0.3×2 mol·(L·s)-1,选项C为v(B)=0.6× mol·(L·s)-1,选项D为v(B)=v(D)=0.8 mol·(L·s)-1。
答案 B
6.1830年,法国化学品制造商库尔曼就提出,氨能跟氧气在铂催化下得到硝酸,其中第一步反应为:4NH3+5O2===4NO+6H2O(各物质均为气态),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol·L-1·min-1]表示,则正确的关系是( )
A.4v(NH3)/5=v(O2) B.5v(O2)/6=v(H2O)
C.2v(NH3)/3=v(H2O) D.4v(O2)/5=v(NO)
解析 各物质的反应速率之比,等于它们在该反应的化学方程式中的计量数之比,v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)=4546。v(NH3)=v(O2),A项错误;v(O2)=v(H2O),B项错误;v(NH3)=v(H2O),C项错误;v(O2)=v(NO),D项正确。
答案 D
7.对于下列各组反应,反应开头时产生H2速率最快的是( )
A.70 ℃,将0.1 mol Mg粉加入到10 mL 6 mol·L-1的HNO3溶液中
B.60 ℃,将0.1 mol Mg粉加入到10 mL 3 mol·L-1的盐酸中
C.60 ℃,将0.1 mol Fe粉加入到10 mL 3 mol·L-1的盐酸中
D.60 ℃,将0.1 mol Mg粉加入到10 mL 3 mol·L-1的H2SO4溶液中
解析 A项中Mg和HNO3反应不产生H2;比较B、C、D项,Mg比Fe活泼,D项中c(H+)是B项或C项的2倍。
答案 D
8.把下列四种X的溶液分别加入盛有10 mL 2 mol/L盐酸的烧杯中,并均加水稀释到50 mL,此时X和盐酸进行反应,其中反应速率最大的是( )
A.20 mL 3 mol/L B.25 mL 2 mol/L
C.10 mL 4 mol/L D.10 mL 2 mol/L
解析 A中X的物质的量最大,稀释到50 mL,X的物质的量浓度最大。
答案 A
9.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:v(H2)=3 mol/(L·min);乙:v(N2)=2 mol/(L·min);丙:v(NH3)=1 mol/(L·min)。则三个容器中合成氨的速率( )
A.v(甲)>v(乙)>v(丙) B.v(乙)>v(丙)>v(甲)
C.v(丙)>v(甲)>v(乙) D.v(乙)>v(甲)>v(丙)
解析 N2、H2合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)三个容器中均转化为N2的反应速率为:
甲:v(N2)=v(H2)=1 mol/(L·min);
乙:v(N2)=2 mol/(L·min);
丙:v(N2)=v( NH3)=0.5 mol/(L·min);
即v(乙)>v(甲)>v(丙)。
答案 D
10.在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)2CO(g),能使反应速度加快的措施是( )
①通过减小容器体积增大压强 ②上升温度 ③将炭粉碎 ④通入CO2 ⑤增加炭的量 ⑥恒容条件下通入N2
A.①②③⑥ B.①②④⑥
C.①②③④ D.①②③④⑤
解析 ①④中,增大压强和通入CO2都是增大了反应物的浓度,使反应速率加快;②中,上升温度,反应速率肯定加快;③中,将炭粉碎,增大了炭与CO2的接触面积,反应速率加快;⑤中,增加炭的量,由于炭是固体,浓度不会转变,故不能使反应速度加快;⑥中,恒容条件下通入N2,反应混合物的浓度不变,反应速率不变。
答案 C
11.在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率。
(1)集气瓶中,H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸________。
(2)等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快______________________________________。
(3)硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在纯氧中快速燃烧发出光明的蓝紫色火焰__________________________。
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2产生气体很快____________。
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌条和镁条,产生气体有快有慢______________________________________。
(6)夏天的食品易霉变,冬天就不易发生该现象___________。
解析 (1)光照H2和Cl2的混合气体发生爆炸,说明光照可加快该反应的速率。(2)说明固体反应物的颗粒越小,反应速率越快。(3)硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧速率快,说明增大反应物的浓度可加快反应速率。(4)MnO2是KClO3分解反应制O2的催化剂,加入催化剂能显著地增大反应速率。(5)镁比锌的金属性强,镁与盐酸反应猛烈,说明反应物的性质是打算化学反应速率的主要因素。(6)夏天温度高,食品易霉变,冬天温度低,食品不易霉变,说明温度越高,食品霉变的速率越快。
答案 (1)光照
(2)固体反应物的颗粒大小
(3)反应物的浓度
(4)催化剂
(5)反应物的性质
(6)温度
12.
加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL肯定浓度的过氧化氢溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示。
(1)试验时放出气体的总体积是________。
(2)放出气体所需时间为________。
(3)反应放出气体所需时间约为________。
(4)A、B、C、D各点反应速率快慢的挨次为_______________。
(5)解释反应速率变化的缘由:__________________________。
解析 (1)由图象可知,放出气体的总体积是60 mL。(2)放出气体时,对应横坐标上的点为1 min。(3)反应放出气体的体积为45 mL,对应横坐标上的点为2 min。(4)通过曲线的斜率可知,反应速率快慢的挨次为D>C>B>A。
答案 (1)60 mL
(2)1 min
(3)2 min
(4)D>C>B>A
(5)随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减慢
能 力 提 升
1.在下列影响化学反应速率的外界因素中,确定能使化学反应速率加快的方法是( )
①上升温度 ②加入催化剂 ③增大反应物的物质的量
④将块状固体反应物磨成粉末 ⑤增大压强
A.①②③ B.①②④
C.①③⑤ D.②③④
解析 对于固体反应物增大它们的物质的量不会转变化学反应速率,参与反应的物质中没有气体的反应,转变压强,反应速率不变。
答案 B
2.对于反应N2+O2===2NO,在密闭容器中进行,下列条件能加快该反应的速率的是( )
A.增大容器体积
B.体积不变,充入N2使压强增大
C.体积不变,充入He使压强增大
D.压强不变,充入N2使体积增大
解析 A项使反应速率减慢;C项中充入与反应无关的气体,不能加快反应速率;D项中压强不变,N2的浓度未增大,不能加快反应速率。
答案 B
3.进行如下试验:在a锥形瓶中放入10 g绿豆粒大的碳酸钙,在b锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙,分别加入50 mL 1 mol·L-1的盐酸。图中(图中:x表示时间;y表示锥形瓶中碳酸钙削减的质量)能正确表示试验结果的是( )
解析 a中CaCO3的物质的量为0.1 mol,b中CaCO3的物质的量为0.05 mol,加入HCl的物质的量为0.05 mol,所以a、b中HCl均不足量,最终溶解CaCO3的质量相同,a中CaCO3为颗粒状,b中CaCO3为粉末状,故反应速率b>a,C项正确。
答案 C
4.化合物Bilirubin在肯定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推想反应16 min时反应物的浓度,结果应是( )
A.2.5 μmol·L-1·min-1和2.0 μmol·L-1
B.2.5 μmol·L-1·min-1和2.5 μmol·L-1
C.3.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
D.5.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1
解析 4~8 min间化合物Bilirubin的浓度变化为Δc=10 μmol·L-1,则v(Bilirubin)==2.5 μmol·L-1·min-1;依据图示,每隔4 min化合物Bilirubin的浓度减小一半,则16 min时化合物Bilirubin的浓度为8 min时浓度的1/4,故16 min时其浓度为10 μmol·L-1×1/4=2.5 μmol·L-1,B项正确。
答案 B
5.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是( )
A.反应开头4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B.一段时间后,反应速率减小的缘由是c(H+)减小
C.反应在2~4 min内平均反应速率最大
D.反应在2~4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)=0.06 mol·L-1·s-1
解析 随着反应的进行c(H+)减小,而前4 min内反应速率变大,依据反应是放热反应,可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大,A、B项正确;在2~4 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大),可推断出平均反应速率最大,C项正确;由题意及图可知,该题不知道容器体积,故不能表示出反应速率。
答案 D
6.把放置在空气中一段时间的2.0 g铝片投入盛有250 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的坐标曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线OA段不产生氢气的缘由是__________________,有关的离子方程式是____________________________。
(2)曲线AB段产生氢气的速率较慢的缘由是_____________________________________________________。
(3)曲线BC段产生氢气的速率较快的主要缘由是_______________________________________________________。
(4)曲线到C以后,产生氢气的速率渐渐下降的主要缘由是_________________________________________________________。
答案 (1)铝片表面有Al2O3,硫酸首先与表面的Al2O3反应 Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)只有部分硫酸与铝片作用且溶液温度低
(3)反应放出的热量使溶液的温度上升而加快反应速率
(4)随着反应的进行,硫酸溶液的浓度下降
7.某探究小组用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。所用HNO3浓度为1.00 mL/L、2.00 mol/L,大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格,试验温度为25℃、35℃,每次试验HNO3的用量为25.00 mL,大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下试验设计表,并在试验目的一栏中填空:
(2)试验①中CO2质量随时间变化的关系见右图。计算试验①中70~90 s范围内用HNO3表示的平均反应速率________(忽视溶液体积变化,不需要写出计算过程)。
解析 (1)(Ⅰ)试验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,要求试验①、②中HNO3的浓度不同,而其他条件(如温度、大理石的规格)均相同。
(Ⅱ)试验①、③是探究温度对化学反应速率的影响,要求试验①、③的温度不同,而其他条件(如HNO3的浓度,大理石的规格)均相同。
(Ⅲ)从表格中供应的影响化学反应速率的外界条件来看,试验①、④是探究固体表面积对化学反应速率的影响,即试验①、④中大理石的规格不同,而其他条件(如温度、HNO3的浓度)均相同。
(2)试验①中70 s~90 s范围内生成CO2的量为:
n(CO2)==2.5×10-3 mol
由反应方程式:CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O+CO2↑,可知反应消耗HNO3的量为
2.5×10-3 mol×2=5×10-3 mol,
v(HNO3)===0.01 mol/(L·s)。
答案 (1)
(2)0.01 mol/(L·s)
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