2021学年第一节 化学反应速率评优课习题课件ppt

第二章化学反应速率与化学平衡

第一节　化学反应速率

第2课时　影响化学反应速率的因素　活化能

课后篇素养形成

夯实基础轻松达标

1.下列影响化学反应速率的主要因素是(　　)

A.压强 B.浓度

C.接触面积 D.反应物的性质

解析影响化学反应速率大小的主要因素是反应物的性质。

答案D

2.下列说法正确的是(　　)

①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应

②普通分子有时也能发生有效碰撞

③升高温度会增大反应速率,原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数

④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多

⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞

A.①②⑤ B.③④⑤ C.①②③ D.②③④

解析①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,还与其分子取向有关,故错误;②普通分子不具有反应所需的能量,则普通分子不能发生有效碰撞,故错误;③升高温度,提供了分子需要的能量,活化分子百分数增大,单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加,反应速率增大,故正确;④增大反应物浓度,单位体积内活化分子数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,反应速率增大,故正确;⑤活化分子有合适取向时发生有效碰撞,即发生了化学反应,故正确。

答案B

3.某反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A.该反应为放热反应

B.催化剂能改变该反应的焓变

C.催化剂能降低该反应的活化能

D.逆反应的活化能大于正反应的活化能

解析使用催化剂可降低反应的活化能,增加活化分子百分数,使化学反应速率增大,但不会改变反应的焓变。

答案C

4.反应A(s)+2B(g)2C(g)在一恒容密闭容器中进行,当改变下列条件之一时,一定能增大反应速率的是 (　　)

A.增加A物质的量

B.降低温度

C.使用催化剂

D.消耗掉部分B物质

解析A是固体,增加A物质的量不能增大化学反应速率;降温使反应速率减小;消耗掉部分B物质使反应速率减小。使用催化剂可增大反应速率。

答案C

5.在实验Ⅰ和实验Ⅱ中,用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石,实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果(　　)

解析固体物质参加反应,固体表面积越大,反应速率越大。粉末状的固体比块状的固体的表面积大,则反应Ⅱ比反应Ⅰ的速率大;根据题意HCl的物质的量相同,则最终产生的CO2的体积应相等,因此A、C错,D中图像表示Ⅰ的反应速率大于Ⅱ,故D错。

答案B

6.设反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应速率为v1;反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的反应速率为v2。对于上述反应,当压强减小时,v1和v2的变化情况为              (　　)

A.同时增大 B.同时减小

C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大

解析对于有气体参与的化学反应,增大压强,反应速率增大,减小压强,反应速率减小。

答案B

7.一定条件下,可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g)　ΔH>0,达到平衡状态,现进行如下操作:①升高反应体系的温度;②增加反应物C的用量;③缩小反应体系的体积;④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是(　　)

A.①②③④ B.只有①③

C.只有①②③ D.只有①③④

解析①升高反应体系的温度,正、逆反应速率均增大;②碳是固体,增加反应物C的用量,反应速率不变;③缩小反应体系的体积,压强增大,反应速率增大;④减少体系中CO的量,正反应速率瞬间不变,然后逐渐减小。

答案B

8.A、B在溶液中发生反应:A+BC。现将A、B两种反应物进行以下五个实验,其中①~④在20 ℃时进行,⑤在40 ℃时进行,实验刚开始时,反应速率由大到小的顺序正确的是(　　)

①20 mL 0.2 mol·L-1 A+20 mL 0.2 mol·L-1 B

②50 mL 0.5 mol·L-1 A+50 mL 0.5 mol·L-1 B

③10 mL 1 mol·L-1 A+10 mL 1 mol·L-1 B+30 mL H2O

④20 mL 1 mol·L-1 A+60 mL 0.4 mol·L-1 B

⑤30 mL 0.6 mol·L-1 A+30 mL 0.6 mol·L-1 B

A.②④⑤①③ B.⑤④②③①

C.④②⑤①③ D.③⑤④②①

解析由提供数据可算出第①组A、B物质的量浓度均为0.1 mol·L-1;第②组A、B物质的量浓度均为0.25 mol·L-1;第③组A、B物质的量浓度均为0.2 mol·L-1;第④组A物质的量浓度为0.25 mol·L-1,B物质的量浓度为0.3 mol·L-1;第⑤组A、B物质的量浓度均为0.3 mol·L-1且温度最高,因此其反应速率由大到小的顺序为⑤④②③①。

答案B

9.加0.1 mol MnO2粉末于50 mL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图所示。

(1)实验时放出气体的总体积是　　　　　。 

(2)A、B、C、D各点反应速率由快到慢的顺序为　　　　　　　　　　　。 

(3)解释反应速率变化的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

解析(1)发生的反应为2H2O22H2O+O2↑,由图像知,当t=4 min时,H2O2分解完全,生成V(O2)=60 mL。

(2)因为随着反应的进行,c(H2O2)逐渐减小,反应逐渐变慢,因而反应由快到慢的顺序为D>C>B>A。

答案(1)60 mL　(2)D>C>B>A

(3)随着反应的进行,c(H2O2)逐渐减小,反应速率逐渐减小

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1.100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的(　　)

A.硫酸钠固体 B.碳酸钠固体

C.水 D.硝酸钾溶液

解析硫酸钠不与硫酸或锌反应,不改变溶液的体积,对反应速率无影响;碳酸钠能与硫酸反应,使生成氢气的量减小;加入水使硫酸的浓度变小,可以减小化学反应速率;加入硝酸钾相当于加入硝酸,Zn与硝酸反应,不生成氢气。

答案C

2.某探究小组利用反应CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:

分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　)

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.实验②和③的v(Br2)相等

C.增大c(HCl),v(Br2)增大

D.增大c(Br2),v(Br2)增大

解析从表中数据看,①④中CH3COCH3、HCl的初始浓度是相同的,而④中Br2的初始浓度是①中的2倍,但④中溴颜色消失所需时间是①的2倍,D项错误。

答案D

3.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　)

A.大小、形状相同的镁片、铁片,前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大

B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快

C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应

D.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应

解析要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响,选项C为反应条件不同对反应速率的影响,只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响。

答案A

4.下列表格中的各种情况,可以用下面对应选项中的图像表示的是(　　)

解析Na、K分别与水反应,K更活泼,反应更快,A项不正确;B项,其他条件相同,H2C2O4浓度越大,反应速率越大,乙中反应速率更大,B项不正确;C项,其他条件相同的情况下,温度越高反应速率越大,随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减小,C项正确;D项,使用催化剂的反应速率更大,乙速率比甲的大,D项不正确。

答案C

5.(双选)实验室用Zn与稀硫酸反应来制取氢气,常加少量CuSO4来增大反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后,分别加入到四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应容器(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。

下列说法正确的是(　　)

A.t1=t2=t3=t4 B.V5=10

C.V6=7.5 D.V1<V2<V3<20

解析本实验是研究CuSO4的量对生成H2速率的影响,所以应控制H2SO4的浓度不变,即硫酸溶液体积、CuSO4溶液体积及H2O的体积之和应等于30 mL,所以甲中V5=10;乙中V1=20,V6=7.5;丙中V2=20,V4=2;丁中V3=20,B项、C项正确。

答案BC

6.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

(1)催化剂能增大化学反应速率的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验①和②的目的是探究　　　　　　　对反应速率的影响。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是　                                                     　。 

(3)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。

分析下图能够得出的实验结论:

①　　　　　环境能增大H2O2分解的速率; 

②　　　　　环境能减小H2O2分解的速率。 

解析(1)催化剂能增大化学反应速率的原因是降低了反应的活化能,从而增大了活化分子的百分数。

(2)实验①和②的差别是H2O2溶液的浓度不同,故目的是探究浓度对反应速率的影响;由于通常条件下H2O2稳定,不易分解,所以为了增大反应速率,可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。

(3)据图可以看出,在碱性条件下H2O2反应最快,在酸性条件下H2O2反应最慢。

答案(1)降低了反应的活化能

(2)浓度　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)

(3)①碱性　②酸性

7.

将一块质量为5.0 g的铝片投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4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的关系可用如图所示的曲线来表示,回答下列问题:

(1)曲线O→a段不产生氢气的原因是 　                                                       , 

有关反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)曲线a→b段产生氢气的速率较小的原因是 　                                                    。 

(3)曲线b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因是　                                       。 

(4)曲线c点以后产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是　                                          。 

答案(1)铝片表面有Al2O3,硫酸首先与Al2O3反应　Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O

(2)氧化膜未完全反应掉,铝与硫酸接触的表面积较小

(3)反应放出的热量使溶液的温度升高而增大反应速率

(4)随着反应的进行,H2SO4溶液的浓度下降

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“碘钟”实验中,3I-+S2+2S的反应速率可以用与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃时进行实验,得到的数据如下表:

回答下列问题:

(1)该实验的目的是　                                                             。 

(2)表中t1=　　　                                        　。 

(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为　　　　(填字母)。 

A.<22.0 s

B.22.0~44.0 s

C.>44.0 s

D.数据不足,无法判断

(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是 　                                                       。 

解析(2)分析所给数据,可以得出显色时间与c(I-)·c(S2)数值成反比,利用①⑤两组数据,可知两组实验中c(S2)相同,而⑤中c(I-)是①的3倍,因此⑤所用显色时间是①的,即≈29.3 s。

(3)在反应物起始浓度相同的条件下,温度越高,反应速率越大,则显色时间越短。故选A。

答案(1)研究反应物I-与S2的浓度对反应速率的影响

(2)29.3　(3)A

(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)