人教版新高考化学一轮复习训练-化学反应速率

考点规范练18　化学反应速率

一、选择题

1.将4 mol A气体和2 mol B气体在容积为2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),经2 s 后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,下列几种说法中正确的是(　　)。

A.用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1

B.用物质B表示反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1

C.2 s时物质A的转化率为70%

D.2 s时物质B的浓度为0.3 mol·L-1

2.下列说法正确的是(　　)。

A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应

B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子

C.反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,反应速率增大

D.催化剂能提高活化分子的活化能,从而增大反应速率

3.(2020河南信阳教学质量检查)某温度下,镍和镁分别在O2中发生反应,两种金属表面形成氧化膜厚度的实验记录如下:

表中a和b均为与温度有关的常数。

下列判断错误的是(　　)。

A.可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率

B.相同条件下,镁比镍耐氧化腐蚀

C.温度越高,a、b的值越大

D.金属氧化的本质为M-ne-Mn+(M为金属)

4.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是(　　)。

①用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以增大产生氢气的速率

②SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减小

③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度

④汽车尾气中的NO与CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,反应速率减小

⑤增大压强,一定能增大化学反应速率

⑥使用催化剂,使反应的活化能降低,反应速率增大

⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一

⑧增加反应物的用量,一定会增大化学反应速率

A.①②⑤⑧ 

B.④⑥⑦

C.④⑥⑧ 

D.③④⑥

5.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ· mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图。下列说法正确的是(　　)。

A.t1时升高了温度

B.t2时使用了催化剂

C.t3时增大了压强

D.t4时降低了温度

6.(双选)A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应:aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如下表:

下列说法正确的是(　　)。

A.0~t1内,v(B)= mol·L-1·min-1

B.t2时v(D)= mol·L-1·min-1

C.升高温度,v(B)、v(C)、v(D)均增大

D.b∶d = 3∶5

7.向四个容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,按反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　)。

甲:在500 ℃时,SO2与O2各10 mol反应

乙:在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2与5 mol O2反应

丙:在450 ℃时,8 mol SO2与5 mol O2反应

丁:在500 ℃时,8 mol SO2与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

8.某温度下,在容积为2 L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g)　ΔH=-Q kJ· mol-1(Q>0),12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)。

A.前12 s内,A的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1

B.12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率

C.化学计量数之比b∶c=1∶2

D.12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ

9.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L-1的10.0 mL NaHSO3溶液(含少量淀粉)、40.0 mL KIO3(过量)酸性溶液混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是(　　)。(假设混合后溶液体积为混合前两溶液体积之和)

A.40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B.图中N、P两点对应的NaHSO3反应速率相等

C.图中M点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1

D.温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂

10.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(0~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)(　　)。

二、非选择题

11.有人利用炭还原法处理氮氧化物,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1 ℃时,不同时间测得各物质的浓度如下表所示:

(1)10~20 min内,N2的平均反应速率v(N2)=　　　　　　　　　　。 

(2)30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是　　　。 

A.通入一定量的NO

B.加入一定量的活性炭

C.加入合适的催化剂

D.适当缩小容器的容积

(3)40 min后的反应速率　　　　(填“一定”或“不一定”)比20~30 min内的反应速率大。

12.在一定条件下,二氧化硫与氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。

(1)降低温度,化学反应速率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 

(2)600 ℃时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫与氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10 min正反应速率逐渐　　　　(填“增大”“减小”或“不变”);前15 min内用SO3表示的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　。 

(3)根据图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是　。 

(4)根据题图判断,10 min时改变的反应条件可能是　　　　(填字母,下同);20 min时改变的反应条件可能是　　　　。 

A.加入催化剂 B.缩小容器容积

C.降低温度 D.增加O2的物质的量

13.某学习小组利用反应5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取酸性KMnO4溶液、H2C2O4溶液,然后倒入大试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。

(1)甲同学设计了如下实验:

①探究浓度对化学反应速率影响的组合的实验编号是　　　　,探究温度对化学反应速率影响的组合的实验编号是　　　　。 

②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40 s,忽略混合前后体积的微小变化,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=　　　　　　　　　　　。 

(2)在其他条件相同的情况下,乙同学用不同浓度的酸性KMnO4溶液进行实验,测得的实验数据如下表所示:

依据表中数据,　　　　(填“能”或“不能”)得出“溶液褪色所需时间越短,反应速率越大”的结论,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.A　解析:　　 2A(g)　+　       B(g)　　     2C(g)

 2 1 0

 0.6 0.3 0.6

 1.4 0.7 0.6

v(A)==0.3 mol·L-1·s-1,A项正确;根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比得v(B)=0.15 mol·L-1·s-1,B项错误;2 s时,物质A的转化率α(A)=×100%=30%,C项错误;2 s时,物质B的浓度为0.7 mol·L-1,D项错误。

2.B　解析:活化分子只有发生有效碰撞才能发生化学反应,A项错误。增加固体或纯液体的量,反应速率不变,C项错误。催化剂能降低反应的活化能,使原来不是活化分子的分子变成活化分子,提高了活化分子的百分数,增大了化学反应速率,D项错误。

3.B　解析:结合数据可知,氧化膜的厚度随时间延长而增加,可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率,A项正确。因a、b关系不确定,无法比较,B项错误。温度升高,反应速率增大,C项正确。金属氧化的本质是金属失电子发生氧化反应,D项正确。

4.B　解析:铁片遇98%的浓硫酸发生钝化,不能得到H2,①错误;升高温度,化学反应速率增大,②错误;决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,③错误;NO和CO都是气体,减小压强,反应速率减小,④正确;对于没有气体参与的反应,压强的改变不会影响化学反应速率,⑤错误;使用催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数增大,反应速率增大,⑥正确;氢气与氯气在光照条件下反应生成氯化氢,⑦正确;固体和纯液体用量的增加,不会影响化学反应速率,⑧错误。

5.B　解析:t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,则应该是增大压强,A项错误;t2时正逆反应速率同等程度增大,应该是使用了催化剂,B项正确;t3时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反应速率,应该是减小压强,C项错误;t4时正反应速率瞬间不变,然后减小,应该是减小生成物浓度,D项错误。

6.CD　解析:不能确定起始时B物质的物质的量,因此0~t1时间段内,不能确定B物质的物质的量的变化量,则不能计算B物质的反应速率,A项错误。反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B项错误。t1~t2时间段内,B物质和D物质的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.10 mol,所以b∶d=3∶5,D项正确。

7.C　解析:影响化学反应速率的各因素,对反应速率影响程度大小的一般规律为催化剂>温度>浓度,即有催化剂V2O5、温度高的化学反应速率大,所以反应速率按由大到小的顺序排列为乙、甲、丁、丙,C项正确。

8.C　解析:分析图像可知12 s内A的浓度变化为(0.8-0.2) mol·L-1=0.6 mol·L-1,反应速率v(A)==0.05 mol·L-1·s-1,A项错误;分析图像可知12 s内B的浓度变化为(0.5-0.3) mol·L-1=0.2 mol·L-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1,由,则b=1,c=2,A、B的化学计量数不同,12 s后达到平衡状态,A的消耗速率不等于B的生成速率,B项错误,C项正确;消耗3 mol A放热Q kJ,12 s内消耗A的物质的量为0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,消耗1.2 mol A放出的热量为0.4Q kJ,D项错误。

9.B　解析:由题给图像可知,温度低于40 ℃时,温度升高,溶液变蓝的时间短,但温度高于40 ℃时情况相反,A项正确。因为N、P两点的温度不同,反应速率不可能相等,B项错误。图中M点所用的时间为80 s,则NaHSO3的反应速率为(0.020 mol·L-1×10.0 mL×10-3 L·mL-1)÷(50 mL×10-3 L·mL-1)÷80 s=5.0×10-5 mol·L-1·s-1,C项正确。由题给条件,55 ℃时未观察到溶液变蓝可知,温度高于40 ℃时,淀粉不宜作该实验的指示剂,D项正确。

10.C　解析:增加O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,A项正确。增大压强,v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆增大的倍数,B项正确。升高温度,v正、v逆都瞬间增大,C项错误。加入催化剂,v正、v逆同等程度增大,D项正确。

11.答案:(1)0.009 mol·L-1·min-1　(2)AD　(3)一定

解析:(1)10~20 min时,N2的平均反应速率为=0.009 mol·L-1·min-1;(2)各物质的浓度均增大到原来的1.2倍,所以采取的措施可以是缩小容积增大压强,也可以是加入NO增大NO的浓度,因此A、D正确。

12.答案:(1)减小　(2)减小　1.33×10-3 mol·L-1·min-1

(3)15~20 min,25~30 min　(4)AB　D

解析:(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率减小;前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10-3 mol·L-1·min-1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段内正、逆反应速率相等,即15~20 min和25~30 min反应处于平衡状态。(4)10~15 min,三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然增大,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时,曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大,平衡发生移动引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。

13.答案:(1)①a和b　b和c　②0.000 167 mol·L-1·s-1

(2)不能　两组实验中,高锰酸钾的浓度、用量不相等,温度相同时,浓度越大则反应速率越大,但用量大导致溶液褪色所需时间变长

解析:(1)①探究外因对反应速率的影响,通常只改变一个条件,其他条件应相同,则实验a和b是在其他条件相同时探究浓度对反应速率的影响;实验b和c是在其他条件相同时,探究温度对反应速率的影响。

②实验a测得混合后溶液褪色的时间为40 s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)==0.000 167 mol·L-1·s-1。

(2)两组实验中,酸性高锰酸钾溶液的浓度和用量不相等,反应物的浓度越大,反应速率越大,因用量大会导致溶液的褪色时间变长,故不能得到“溶液褪色所需时间越短,反应速率越大”的结论。