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课时作业5 影响化学反应速率的因素
10
基础训练
1.(2019年蚌埠质量检测)下列措施肯定使化学反应速率增大的是( )
A.增大反应物的量 B.减少生成物的量
C.升高温度 D.增大压强
解析:当反应物或生成物为固体或纯液体时,增大反应物用量或减小生成物用量,不改变其浓度,对反应速率无影响;升高温度能加快反应速率;当反应体系中无气体参加时,增大压强对反应速率无影响。
答案:C
2.(2019年山西省长治二中高二月考)下列措施中,能使反应物活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强
④移去生成物 ⑤加入催化剂
A. ①③⑤ B. ②⑤
C. ②③⑤ D. ①③④
解析:使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大,可采取升高温度、加入催化剂等措施。①增大反应物的浓度,单位体积内活化分子的数目增多,但活化分子百分数不变,①不符合题意;②升高温度能使更多的普通分子变为活化分子,反应物的活化分子数和活化分子百分数都增大,②符合题意;③增大压强,单位体积内活化分子的数目增多,但活化分子百分数不变,③不符合题意;④移去生成物,平衡正向移动,反应物中活化分子数减少,但活化分子百分数不变,④不符合题意;⑤加入催化剂可以降低反应的活化能,使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大,⑤符合题意。
答案:B
3.(2019年吉林省长春汽车经济开发区第三中学高二月考)下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是( )
选项
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg 0.1
8 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:影响化学反应速率的主要因素是物质的本身性质,对于同一个化学反应,反应物浓度越大,温度越高,反应速率越大,注意硝酸与金属反应不生成氢气;活泼性Mg>Fe,则Mg反应较快,A中硝酸与金属反应不生成氢气,D中氢离子浓度最大,则反应速率最大。
答案:D
4.(2019年河南洛阳上学期尖子生第一次联考)关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )
A.活化分子间发生的所有碰撞均为有效碰撞
B.增大反应物浓度能够增大活化分子百分数,化学反应速率一定增大
C.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
D.增大压强,活化分子数一定增加,化学反应速率一定增大
解析:能够发生反应的碰撞称为有效碰撞,A项错误;增大反应物浓度,增大了单位体积内活化分子的数目,有效碰撞的几率增大,反应速率增大,但活化分子百分数不变,B项错误;升高温度,能使更多的分子变为活化分子,增大了活化分子的百分数,有效碰撞的次数增多,反应速率增大,C项正确;恒温恒容下,通入不反应的气体,增大了压强,但气体反应物的浓度不变,单位体积内的活化分子数目不变,反应速率不变,D项错误。
答案:C
5.(2019年山东青岛模拟)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小的顺序排列正确的是( )
甲:在500 ℃时,SO2和O2各10 mol反应
乙:在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和10 mol O2反应
丙:在450 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
丁:在500 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
解析:甲、乙、丁温度相同,乙中加入了催化剂,反应速度最快,甲中反应物浓度大于丁中反应物浓度,甲反应速率大于丁反应速率,丙、丁反应物浓度相同,丙温度较低,反应速率较丁慢,故反应速率:乙>甲>丁>丙,选C。
答案:C
6.用铁片与稀硫酸反应制取氢气,下列措施不能使氢气的生成速率加大的是( )
A.加热
B.不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸
C.滴加少量的CuSO4溶液
D.不用铁片,改用铁粉
解析:加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积,都能提高反应速率;浓硫酸能使铁发生钝化,阻止了进一步反应。因此,选项B是正确答案。
答案:B
7.(2019年山西大同一中高二月考)“活化分子”是衡量化学反应速率快慢的重要依据,下列对“活化分子”的说法不正确的是( )
A.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B.增大反应物的浓度,可使单位体积内活化分子数增多,反应速率加快
C.对于有气体参加的反应,增大压强,可使单位体积内活化分子数增多,反应速率加快
D.催化剂能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数大大增加
解析:活化分子之间碰撞不一定发生反应,还与取向有关,则不一定为有效碰撞,故A错误;增大反应物的浓度,可使单位体积内活化分子数增多,有效碰撞机会增大,则反应速率加快,故B正确;增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子的数目,从而使反应速率增大,故C正确;催化剂能降低反应的活化能,活化分子的百分数增大,从而使有效碰撞次数增大,故D正确。
答案:A
8.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:
H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0
(1)保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应速率________,(填“加快”“减慢”或“不变”,下同)理由是
_________________________________________________________________________________________________________。
(2)保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率________,理由是_______________________________________________________________________________________________________________。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率________,理由是________________________________________________________________________________________________________________。
(4)提高起始的反应温度,反应速率________,理由是
____________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)加快 保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2就是增大了反应物H2的浓度
(2)不变 没有改变反应物的浓度
(3)减慢 保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2,体积变大,反应物浓度减小,使反应速率减慢
(4)加快 升高温度,会提高活化分子百分数,反应速率加快
提高训练
9.(2019年青海西宁五中月考)对于反应mA+nB===pC,下列说法正确的是( )
A.某温度时,化学反应速率无论用A、B、C何种物质表示,其数值是相同的
B.其他条件不变,增大压强,反应速率加快
C.若增加或减小B的物质的量,则反应速率一定会发生明显的变化
D.其他条件不变,升高温度,反应速率加快
解析:化学反应速率之比等于对应物质的计量数之比,其数值与计量数有关,故A错误;反应体系中各物质的状态未知,而压强的改变只对有气体参加的反应有影响,故B错误;如果B是固体物质,增加或减小B的物质的量,B的浓度不变,反应速率不变,故C错误;温度越高反应速率越快,故D正确。
答案:D
10.(2019年湖北省河口市第一中学高三期中)一定量的锌粉和6 mol/L的过量盐酸反应,当向其中加入少量的下列物质时,能够加快反应速率,但不影响产生H2的总量的是( )
①石墨粉 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸
A.①②⑤ B.①③⑤
C.③④⑤ D.①③④
解析:①加入石墨粉,构成原电池,反应速率加快,不影响锌粉的量,即不影响产生H2的总量;②加入CuO,CuO与盐酸反应生成氯化铜,氯化铜与锌反应生成铜,形成原电池,加快反应速率,但与盐酸反应的锌的量减少,故生成氢气的总量减少;③加入铜粉,构成原电池,反应速率加快,不影响锌粉的量,即不影响产生H2的总量;④加入铁粉,构成原电池,反应速率加快,锌反应完全后,铁也可以与盐酸反应生成氢气,产生H2的总量增加;⑤加入浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,不影响锌粉的量,即不影响产生H2的总量,故选B。
答案:B
11.用下图所示的实验装置进行实验X及Y时,每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是( )
实验
所用盐酸
X
25 mL 0.2 mol/L
Y
50 mL 0.1 mol/L
解析:由镁和盐酸反应的化学方程式可知,实验X、Y中镁均过量,因此两者产生等量的氢气,排除了选项C和D。根据浓度越大,化学反应速率越大的事实可知实验X产生氢气的速率大,体现在图像上即曲线的斜率大,结合以上两点可知选项A符合题意。
答案:A
12.(2019年山西大同一中月考)为探究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。下列说法正确的是( )
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 mol·L-1
H2SO4溶液/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
A.V1=30,V6=10
B.反应一段时间后,实验A、E中的金属呈暗红色
C.加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用
D.硫酸铜的量越多,产生氢气的速率肯定越快
解析:A项,本实验是探究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同,所以V1=30,V6=10,故A正确;B项,A中没有加入硫酸铜,锌与稀硫酸反应后,锌的表面凹凸不平,有很多细小的锌的颗粒,由于颗粒很小,光被完全吸收,所以看到的固体是灰黑色,E中Zn能够置换出Cu附着在Zn表面,金属变为紫红色,故B错误;C项,银能被锌置换出来,而镁不能,所以与CuSO4溶液起相似作用的是Ag2SO4溶液,故C错误;D项,因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降,故D错误。
答案:A
13.(2019年浙江省稽阳联谊学校高三联考)(双选)H2O2是一种绿色的氧化剂和漂白剂,不稳定,易分解。研究不同条件对同体积同浓度的H2O2分解速率的影响,得到如下结果:
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
pH
7
7
11
温度/℃
95
95
50
反应时间/h
1
3
1
催化剂
(等量)
无
Cu2+
Fe3+
无
Cu2+
Fe3+
无
Cu2+
Fe3+
分解百分
率(%)
0.8
57.4
2.6
1.1
96.3
4.8
35.5
100
95.0
由此不能得出的结论是( )
A.Cu2+与Fe3+对H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好
B.由Ⅰ与Ⅱ可知其它条件相同时,浓度越大,H2O2分解越快
C.由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时,pH越大,H2O2分解越快
D.由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时,温度越高,H2O2分解越快
解析:根据表中数据可知在其它条件相同时分解百分率越高,催化效果越好,因此Cu2+与Fe3+对H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好,A正确;由题干可知Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ是同体积同浓度的H2O2,B错误;由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时,pH越大,反应时间越少,H2O2分解越快,C正确;由Ⅰ与Ⅲ可知温度和pH均不相同,因此不能说明温度越高,H2O2分解越快,D错误。
答案:BD
14.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
(1)化学反应速率最快的时间段是________,原因是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
A.0~t1 B.t1~t2
C.t2~t3 D.t3~t4
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸溶液中加入下列物质,你认为可行的有________。
A.蒸馏水 B.NaCl固体
C.NaCl溶液 D.通入HCl
(3)若盐酸溶液的体积是20 mL,图中CO2的体积是标准状况下的体积,则t1~t2时间段平均反应速率v(HCl)=_____mol·L-1·min-1。
解析:(1)曲线中斜率最大,表明反应速率最快,故为t1~t2时间段,原因是反应放热,使反应速率加快。(2)该反应实质为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,故加水稀释c(H+)减小,反应速率减小,NaCl溶液中Na+、Cl-对该反应无影响,故相当于加水稀释,加NaCl固体无影响,通入HCl会使c(H+)增大,反应速率加快,故选A、C。
(3)t1~t2时间段产生CO2为 mol,所以
v(HCl)=mol·L-1·min-1
= mol·L-1·min-1。
答案:(1)B t1~t2时间段c(H+)较大,且反应放热,温度较高,使反应速率加快
(2)AC
(3)
探究创新
15.(2019年吉林中学二模)Ⅰ.化学与生活、生产密切相关。下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是________。
A.调味剂 B.防腐剂
C.增稠剂 D.着色剂
Ⅱ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切?
(1)夏天的食品易变霉,在冬天不易发生该现象:__________________________。
(2)同浓度同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气体有快有慢:________。
(3)MnO2加入双氧水中放出气泡更快:________________________________________________________________________。
Ⅲ.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol,则:
(1)用C表示10 s内正反应的平均反应速率为______________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________。
(3)10 s末,生成物D的浓度为________。
(4)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”“减小”或“不变”)。
编号
改变的条件
生成D的
速率
①
降低温度
②
增大A的浓度
③
使用催化剂
④
恒容下充入Ne (不参与体系反应)
解析:Ⅰ.防腐剂是减缓食物腐败的反应速率,故B正确。Ⅱ.(1)夏天温度较高,反应速率较大,而冬天温度较低,反应速率较小。(2)反应物本身性质是影响化学反应速率的主要因素,镁比锌活泼,与同浓度同体积的盐酸反应更剧烈。(3)二氧化锰为该反应的催化剂,可加快反应速率。Ⅲ.(4)①降低温度,反应速率都减小,即生成D的速率减小;②增大A的浓度,增加反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,生成D的速率增大;③使用催化剂,化学反应速率加快;④恒容状态下,充入非反应气体,参与反应的各组分浓度不变,化学反应速率不变。
答案:Ⅰ.B
Ⅱ.(1)温度
(2)反应物本身性质
(3)催化剂
Ⅲ.(1)0.04 mol·L-1·s-1
(2)1.5 mol·L-1
(3)0.4 mol·L-1
(4)①减小 ②增大 ③增大 ④不变
11
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