苏教版(2019)高考一轮复习考点规范练19 化学反应速率及影响因素
展开1.下列关于反应速率的说法中,错误的是( )。
A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率都为0
C.决定反应速率的主要因素是反应物的性质
D.增大反应物的浓度、升高反应温度都能增大反应速率
2.在容积为2 L的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.4 kJ·ml-1。起始反应时NO和CO各为4 ml,10 s后达到化学平衡,测得N2为1 ml。下列有关反应速率的说法中正确的是( )。
A.反应前5 s内,用NO表示的平均反应速率为0.1 ml·L-1·s-1
B.达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大
C.达到平衡后,反应速率的关系有:v正(CO)=2v逆(N2)
D.保持容器容积不变,往容器中充入1 ml O2,正、逆反应速率都不改变
3.可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件,化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.维持温度、反应体系容积不变,t1时充入SO3(g)
B.维持压强不变,t1时升高反应体系温度
C.维持温度、容积不变,t1时充入一定量Ar
D.维持温度、压强不变,t1时充入SO3(g)
4.下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是( )。
5.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·ml-1(Q>0),12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 ml,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 ml·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
6.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是( )。
A.25 ℃时,在10~30 min内,R的平均分解速率为0.03 ml·L-1·min-1
B.对比30 ℃和10 ℃曲线,在50 min时,R的分解率相等
C.对比30 ℃和25 ℃曲线,在0~50 min内,能说明R的平均分解速率随温度的升高而增大
D.对比30 ℃和10 ℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度的升高而增大
7.向容积固定为2 L的密闭容器中充入9.6 ml NO和4.8 ml O2,发生如下反应:
①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0
②2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0
测得NO2和N2O4浓度变化如图所示,0~10 min维持容器温度为T ℃,10 min时改变某反应条件,一段时间后再次平衡。下列说法正确的是( )。
A.前5 min反应的平均速率v(NO)=0.24 ml·L-1·min-1
B.T ℃时反应①的化学平衡常数K=0.36
C.10 min时改变反应条件可能是降低温度
D.若起始时向该容器中充入1.6 ml NO2和4.0 ml N2O4,T ℃达到平衡时,NO2的物质的量浓度与图中5~10 min的不同
8.一定温度下,将1 ml A(g)和1 ml B(g)充入2 L密闭容器中发生反应A(g)+B(g)xC(g)+D(s),在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.反应方程式中x=2
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是移去少量D
D.t1~t3间该反应的平衡常数不相同
二、非选择题
9.向某密闭容器中加入0.15 ml·L-1 A、0.05 ml·L-1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0~t1时c(B)未画出,t1时c(B)增大到0.05 ml·L-1]。
乙图为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
(1)若t4时改变的条件为减小压强,则B的起始物质的量浓度为 ml·L-1。
(2)若t5时改变的条件是升温,此时v(正)>v(逆),若A的物质的量减少0.03 ml时,容器与外界的热交换总量为a kJ,写出反应的热化学方程式: 。
(3)t3时改变的某一反应条件可能是 (填字母)。
a.使用催化剂
b.增大压强
c.增大反应物浓度
(4)在恒温恒压下通入惰性气体,v(正) (填“>”“=”或“<”)v(逆)。
10.某课外兴趣小组用实验的方法对影响化学反应速率的因素进行探究。
实验 Ⅰ:利用Ag、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 ml·L-1、2 ml·L-1、18.4 ml·L-1),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
(1)该同学的实验目的是 ;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是 。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品可以是 (从题中所给药品中挑选)。
实验Ⅱ:
已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现在开始的一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久后溶液突然褪色,反应速率明显加快。
(3)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想是:还可能是 的影响。
(4)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是 (填字母)。
A.硫酸钾
B.硫酸锰
C.氯化锰
D.水
考点规范练19 化学反应速率及影响因素
1.B 化学反应速率表示单位时间内物质浓度的变化,可衡量化学反应进行的快慢,故A项正确。可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,但不等于0,故B项错误。影响化学反应速率的因素中,物质的性质是主要影响因素,故C项正确。增大反应物的浓度或升高反应温度,都能使化学反应速率增大,故D项正确。
2.C 前10 s内v(NO)=2v(N2)=2×1ml2 L×10 s=0.1 ml·L-1·s-1,但前5 s与前10 s由于反应物浓度及容器内温度都不相同,所以平均速率不相等,A项错误。升高温度,v(正)、v(逆)均增大,B项错误。平衡时v正(CO)=2v逆(N2),C项正确。充入1 ml O2会消耗NO,使c(NO)减小,反应速率会改变,D项错误。
3.D 温度、容积不变,充入SO3(g)的瞬时正反应速率不变,A项错误。升温条件下,正、逆反应速率都加快,B项错误。温度、容积不变,充入一定量Ar,各物质的浓度不变,反应速率不变,C项错误。SO3(g)的浓度增大,维持恒压则容积变大,反应物的浓度变小,正反应速率变小、逆反应速率变大,D项正确。
4.C 升高温度,增大活化分子百分数,反应速率增大,A项正确。增大气液接触面积,可增大反应速率,B项正确。压缩容器容积,反应物、生成物浓度均增加,正、逆反应速率均增大,C项错误。氯化铁为过氧化氢分解的催化剂,加入催化剂,降低反应的活化能,增大反应速率,D项正确。
5.C 分析图像可知12 s内A的浓度变化为(0.8-0.2) ml·L-1=0.6 ml·L-1,反应速率v(A)=ΔcΔt=0.6ml·L-112 s=0.05 ml·L-1·s-1,A项错误。由图像可知,12 s内B的浓度变化为(0.5-0.3) ml·L-1=0.2 ml·L-1,v(B)=0.2ml·L-112 s=160 ml·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,3∶b=0.05∶160,则b=1,3∶c=0.05∶0.82×12,则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 ml A放出Q kJ的热量,12 s内消耗A的物质的量为0.6 ml·L-1×2 L=1.2 ml,消耗1.2 ml A放出的热量为0.4Q kJ,D项错误。
6.D v(R)=(1.4-0.8)ml·L-120min=0.03 ml·L-1·min-1,A项正确;在50 min时,30 ℃和10 ℃条件下R全部分解,分解率均为100%,B项正确;在50 min、30 ℃时,R分解的浓度变化为1.6 ml·L-1,而在25 ℃时,R分解的浓度变化为1.3 ml·L-1,所以在0~50 min内,R的平均分解速率随温度的升高而增大,C项正确;对比30 ℃和10 ℃的曲线,不能在同一时刻,应指明在同一段时间内R的分解速率随温度的升高而增大,D项错误。
7.B 由题图可知,前5 min内c(NO2)由0增加到1.2 ml·L-1,c(N2O4)由0增加到0.8 ml·L-1,则前5 min内Δc(NO)=1.2 ml·L-1+0.8 ml·L-1×2=2.8 ml·L-1,v(NO)=2.8ml·L-15min=0.56 ml·L-1·min-1,A项错误。T ℃反应①达到平衡时,平衡常数为K=c2(NO2)c2(NO)·c(O2)=×1.0=0.36,B项正确。图中10 min之后,c(NO2)、c(N2O4)均逐渐减小,而降低温度时,反应①、②均正向移动,c(NO2)、c(N2O4)应逐渐增大,C项错误。起始时加入1.6 ml NO2和4.0 ml N2O4,相当于加入9.6 ml NO和4.8 ml O2,与原平衡是等效平衡,T ℃达到平衡时,c(NO2)与图中5~10 min的相同,D项错误。
8.A t2时刻改变条件,浓度增大而平衡不移动,催化剂只改变反应速率,不影响平衡,则只能是改变容器的容积,使浓度增大且平衡不移动,所以反应前后气体体积不变,故x=2,A项正确,B项错误。由于D是固体,D的多少不影响反应速率和化学平衡,故C项错误。平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故D项错误。
9.答案 (1)0.02
(2)3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+100a kJ·ml-1
(3)ab (4)=
解析 (1)根据题意:A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06=3∶2,再根据改变压强,平衡不移动可知反应为等体积反应,所以方程式为3A(g)2C(g)+B(g)。故B的起始物质的量浓度c(B)=(0.05-0.03) ml·L-1=0.02 ml·L-1。(2)升温,v(正)>v(逆),反应为吸热反应,故热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=+100a kJ·ml-1。(3)t3时,改变条件,v(正)=v(逆)且增大,又因反应为等体积反应,故条件为增大压强或使用催化剂。(4)恒温恒压下通入惰性气体,相当于减压,等体积反应平衡不移动,v(正)=v(逆)。
10.答案 (1)探究反应物本身的性质对反应速率的影响 温度相同
(2)Mg(或Fe)、0.5 ml·L-1硫酸和2 ml·L-1硫酸
(3)催化剂(或硫酸锰或Mn2+的催化作用)
(4)B
解析 (1)Ag、Fe、Mg和等体积的2 ml·L-1硫酸反应,是探究反应物本身的性质对反应速率的影响;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是在相同温度下进行。
(2)为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,可在分液漏斗中加入不同浓度的硫酸,即0.5 ml·L-1硫酸和2 ml·L-1硫酸,而锥形瓶中加入能与酸反应的金属Mg或Fe,然后进行定量实验。
(3)实验猜想,可以从比较生成物Mn2+(过渡金属)与K+(主族金属)的区别中找到答案,通常是过渡金属或其离子具有催化作用。
(4)要想验证Mn2+的催化作用,在做对比实验时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可,而氯化锰中也含Mn2+,却不能选为催化剂,原因就在于其中的Cl-易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
选项
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液与H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率增大
B
工业制硫酸中,在SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
C
在容积可变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)
N2H4(l)+H2(g),
把容器的容积缩小一半
正反应速率增大,逆反应速率减小
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡加快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积的
2 ml·L-1硫酸于试管中;
②分别投入大小、形状相同的Ag、Fe、Mg
反应快慢:Mg>Fe>Ag
反应物的性质越活泼,反应速率越快
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