人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度第2课时当堂检测题

第2课时　化学反应速率的影响因素

合格考达标练

1.(2021北京东城区高一期末)铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢,为了加快该反应速率,下列措施不合理的是(　　)

A.将溶液适当加热

B.将铝片更换为铝粉

C.将稀硫酸改为98%的浓硫酸

D.向溶液中滴入少量硫酸铜溶液

答案C

解析将溶液适当加热,升高温度,反应速率加快,A正确;将铝片更换为铝粉,增大固体与溶液的接触面积,反应速率加快,B正确;将稀硫酸改为98%的浓硫酸,常温下铝在浓硫酸中钝化,不会产生氢气,C错误;向溶液中滴入少量硫酸铜溶液,铝可置换出铜,并形成原电池,生成H2的反应速率加快,D正确。

2.(2021山东日照实验中学高一检测)把下列四种碳酸氢钠溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL,此时碳酸氢钠和盐酸反应,其中反应开始时速率最大的是(　　)

A.10 ℃20 mL 3 mol·L-1的碳酸氢钠溶液

B.20 ℃30 mL 2 mol·L-1的碳酸氢钠溶液

C.20 ℃10 mL 4 mol·L-1的碳酸氢钠溶液

D.10 ℃20 mL 2 mol·L-1的碳酸氢钠溶液

答案B

解析碳酸氢钠溶液与盐酸反应,开始时温度越高、碳酸氢钠的浓度越大,反应速率越快。

3.在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是(　　)

A.增加W(s)的量,反应速率增大

B.将容器的容积缩小一半,其反应速率加快

C.保持容器容积不变,充入氩气,其反应速率不变

D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢

答案A

解析在容积可变的密闭容器中,增加W(s)的量,反应速率不会增大,A错误;将容器的容积缩小一半,各气体物质的浓度瞬间增大,反应速率加快,B正确;保持容器容积不变,充入氩气,原气体混合物中各物质的浓度不变,则反应速率不变,C正确;保持压强不变,充入氖气,容器的容积增大,反应混合气体的浓度减小,则H2O(g)生成速率减慢,D正确。

4.(双选)在一定温度下,某密闭容器中发生反应:2C(g)A(g)+B(s)　ΔH>0,若0~15 s内c(C)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是              (　　)

A.0~15 s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.001 mol·L-1·s-1

B.c(C)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间大于10 s

C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢

D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快

答案BD

解析B是固体,不能用B表示反应速率,A错误;随着反应的进行,c(C)逐渐减小,反应速率减慢,故c(C)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1时所需时间大于10 s,B正确;升高温度,正、逆反应速率均加快,C错误;减小反应体系的体积,气体混合物的浓度增大,则化学反应速率加快,D正确。

5.在温度不变的条件下,在恒容的密闭容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1需要15 s,那么N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间(　　)

A.等于5 s B.等于10 s

C.大于10 s D.小于10 s

答案C

解析N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1过程中的反应速率为v(N2O4)==0.002 mol·L-1·s-1,若反应速率不变,则N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间为t==10 s,因为反应物浓度减小,反应速率减小,故所需时间大于10 s。

6.(2021山东潍坊高一期中)在溶液中可进行反应A+BC+D,其中A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线(O~t1、t1~t2、t2~t3各时间段相同)。下列说法不正确的是(　　)

A.该反应是吸热反应

B.平均反应速率最大的时间段是在t1~t2

C.四个时间段内生成C的量最多的是t1~t2

D.反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响

答案A

解析根据图像无法判断反应是放热反应还是吸热反应,A错误;由图可知,平均反应速率最大的时间段是在t1~t2,B正确;根据纵坐标数据可知四个时间段内生成C的量最多的是t1~t2,C正确;随着反应的进行,反应物浓度减小,故反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响,D正确。

7.(2021天津部分区高一期中)反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,用“增大”“不变”“减小”回答下列问题。

(1)增加Fe的量,其正反应速率　　　　　　　。 

(2)将容器的容积缩小一半,正、逆反应速率均　　　　　　　。 

(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率　　　　　,逆反应速率　　　　　。 

(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率　　　　　,逆反应速率　　　　　。 

答案(1)不变　(2)增大　(3)不变　不变

(4)减小　减小

等级考提升练

8.(2021河北邯郸一中高一期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)

A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率

B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变

C.SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢

D.汽车尾气中的NO和CO可缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢

答案D

解析常温下,铁在98%的浓硫酸中发生钝化,不能用于制取氢气,A错误。加入NaCl溶液,溶液体积增大,c(H+)减小,则反应速率减慢,B错误。无论是吸热反应还是放热反应,升高温度,反应速率均加快,C错误。减小压强,反应混合气体的浓度减小,则反应速率减慢,D正确。

9.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。最能影响该反应速率的两种因素是              (　　)

①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl-的浓度

A.①④ B.③④ C.①③ D.②③

答案C

解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2++H2↑,故该反应的反应速率与H+浓度有关,与Cl-浓度无关。在镁与盐酸的反应中,刚开始时H+的浓度最大,反应速率应最大,且由于此反应为放热反应,温度升高,化学反应速率还会增大,但随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐减小。

10.(2021北京大兴区高一期末)某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与0.1 mol·L-1 H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。

已知:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。

下列说法不正确的是(　　)

A.实验Ⅱ中10<t<12

B.实验Ⅲ中a=8

C.对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大

D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大

答案A

解析实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行,且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大,反应速率快,所以时间短,则t<10,A错误;对比表格中数据可知,0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液体积不变,只有硫酸溶液和水的体积在变,为了保证实验的准确性,硫酸和水的体积之和都是15 mL,则a=15-7=8,B正确;从表格中的数据可知,温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,C正确;对比实验Ⅰ、Ⅳ可知,三种液体的体积都相同,只有温度不同,实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度,而且实验Ⅳ出现沉淀所用时间远小于实验Ⅰ的,则浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,D正确。

11.(双选)某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图的坐标曲线是该小组根据所给表格中的实验探究数据绘制的。下列有关说法中正确的是(　　)

A.曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线

B.曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线

C.N2O5的浓度越大,反应速率越大

D.升高温度对该反应速率无影响

答案BC

解析结合表格中N2O5和O2的浓度变化可知,曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线,A项错误、B项正确;由表格中数据可知,N2O5的浓度越大,反应速率越大,故C项正确;温度越高,化学反应速率越大,D项错误。

12.(双选)等质量的碳酸钙与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如下图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是(　　)

A.第4组实验的反应速率最慢

B.第1组实验中盐酸的浓度一定小于2.5 mol·L-1

C.第2组实验中盐酸浓度可能等于2.5 mol·L-1

D.第3组实验的反应温度低于30 ℃

答案BD

解析由图可知,曲线的斜率越大,反应速率越快,即在相同条件下,相同时间内生成H2的体积越大,反应速率越快,故反应速率:a>b>c>d。由图可知,曲线d的斜率最小,则第4组实验的反应速率最慢,A正确;第1组反应速率比第4组反应速率快,二者相比,第1组固体CaCO3的表面积大于第4组,可能固体表面积对反应速率的影响较大,故第1组实验中c(HCl)可能等于、大于或小于2.5 mol·L-1,B错误;第2组反应速率比第4组反应速率快,二者相比,第2组固体CaCO3的表面积大于第4组,可能固体表面积对反应速率的影响较大,故第2组实验中c(HCl)可能等于、大于或小于2.5 mol·L-1,C正确;第3组反应速率比第4组反应速率快,二者相比,固体CaCO3的表面积相同,温度越高,反应速率越快,故第3组实验中温度应高于30 ℃,D错误。

13.(2021江苏南京通州区高一抽测)氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应:Cl+3HS3S+Cl-+3H+。已知该反应的速率随c(H+)的增大而加快。如图为用Cl在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v~t图像。下列说法不正确的是              (　　)

A.反应开始时速率增大可能是c(H+)所致

B.纵坐标为v(Cl-)的v~t曲线与图中曲线完全重合

C.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内Cl的物质的量的减少量

D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小

答案C

解析由反应原理可知,反应开始时随着反应进行,c(H+)逐渐增大,反应速率增大,可能是c(H+)所致,A正确;反应消耗1 mol Cl同时生成1 mol Cl-,故v(Cl-)-t曲线与v(Cl)-t曲线完全重合,B正确;v(Cl)-t图中,阴影部分的面积约等于v(Cl)·t=Δc,故表示t1~t2时间内Cl的物质的量浓度的减少量,不是n(Cl)的减少量,C错误;反应后期,由于反应物浓度减小,反应速率下降,D正确。

新情境创新练

14.(2021河南郑州八校高一联考)某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:

(1)若四组实验均反应进行1分钟(铁均有剩余),则以上实验需要测出的数据是　　　　　　。 

(2)实验　　　　　和　　　　　(填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究　　　　　　　对该反应速率的影响。 

(3)测定在不同时间产生氢气的体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是　　　　　、　　　　　。 

(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。

①其中t1~t2速率变化的主要原因是　　　　　　　　　。 

②t2~t3速率变化的主要原因是　　　　　　　　　　　　　。 

(5)实验1产生氢气的体积随时间的变化如丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b,则添加的试剂可能是　　　　。 

A.CuO粉末 B.NaNO3固体

C.NaCl溶液 D.浓硫酸

答案(1)产生H2的体积

(2)1　3　固体表面积　(3)第1组　第3组

(4)①铁与盐酸反应时放出热量　②盐酸的浓度减小

(5)D

解析(1)若四组实验均反应进行1分钟,其中铁均有剩余,则可以通过测定生成H2的体积大小判断反应速率的快慢。

(2)根据“变量控制法”原理,研究盐酸的浓度对反应速率的影响,反应温度、铁的形态应相同,故实验1和实验3符合要求。实验1和2中盐酸的浓度和温度相同,铁的形态不同,固体表面积不同,化学反应速率不同。

(3)温度越高,盐酸的浓度越大,固体表面积越大,反应速率越快,而温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更大,则四组实验中反应速率:4>2>1>3。结合图中曲线变化分析,c代表第1组实验,d代表第3组实验。

(4)盐酸与铁的反应是放热反应,反应放出热量使体系温度升高,反应速率加快;盐酸的浓度减小,反应速率减慢。①t1~t2时间内,温度对反应速率的影响占主导,化学反应速率加快。②t2~t3时间内,盐酸的浓度对反应速率的影响占主导,化学反应速率减慢。

(5)由曲线a变为曲线b,生成H2的体积不变,反应时间缩短,说明反应速率加快。加入CuO粉末,消耗盐酸,溶液中c(H+)减小,反应速率减慢,A不符合题意;加入NaNO3固体,溶液中Fe、N和H+发生氧化还原反应生成NO,得不到H2,B不符合题意;加入NaCl溶液,溶液总体积增大,c(H+)减小,反应速率减慢,C不符合题意;加入浓硫酸,溶液中c(H+)增大,反应速率加快,D符合题意。