高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 化学反应的速率第2课时巩固练习

课时分层作业(十二)　

影响化学反应速率的因素

 (建议用时：40分钟)

[合格过关练]

1．下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　)

A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3时，将铝片改成铝粉

B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸

C．K2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强

D．Na与水反应时，增大水的用量

A　[A项，增大反应物的接触面积，反应速率增大；B项，浓硫酸使Fe发生钝化，阻碍反应的进行；C项，无气体参与的反应，增大压强不会改变反应速率；D项，H2O为纯液体，其浓度为常数，增大其用量，对反应速率无影响。]

2．盐酸与碳酸钙固体反应时，下列措施不能使起始反应速率明显加快的是

(　　)

A．将块状碳酸钙换为碳酸钙粉末

B．盐酸的用量增加一倍

C．盐酸的用量减半浓度加倍

D．反应温度升高30 ℃

B　[盐酸与CaCO3固体反应的实质为CaCO3＋2H＋===CO2↑＋H2O＋Ca2＋。增大c(H＋)、升高温度均能加快起始反应速率，另外，增大反应物的接触面积也可以加快起始反应速率，所以本题选B。]

3．在恒容条件下，能使NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增大的措施是(　　)

A．增大NO2或CO的浓度

B．减小CO2或NO的浓度

C．通入Ne使气体的压强增大

D．升高温度

D　[增大NO2或CO的浓度，反应速率加快，单位体积内活化分子数增大，但活化分子的百分数不变，A错误；减小CO2或NO的浓度，反应速率减慢，B错误；通入Ne使气体的压强增大，但容器的容积不变，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C错误；升高温度，反应速率加快，活化分子的百分数增大，D正确。]

4．已知反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的，则最快产生浑浊的是(　　)

D　[反应物浓度越大，反应速率越快，则越快产生浑浊。]

5．下列事实能说明影响化学反应速率的主要因素是反应物自身性质的是

(　　)

A．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快

B．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应

C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应

D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快

B　[Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，是由于反应物浓度影响化学反应速率，与反应物自身性质无关，A不符合题意；Cu能与浓硝酸反应，不能与浓盐酸反应，与硝酸、盐酸的氧化性有关，由物质自身的性质决定，B符合题意；N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应，常温、常压及放电均为外界因素，与反应物自身性质无关，C不符合题意；Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快，与反应物浓度有关，与反应物自身性质无关，D不符合题意。]

6．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为

H2O2＋I－―→H2O＋IO－　慢①

H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－　快②

下列有关该反应的说法中，正确的是(　　)

A．I－是该反应的催化剂，可增加该反应的活化分子百分数

B．当反应放出98 kJ的热量时，会生成1 mol O2

C．反应速率与I－的浓度无关

D．2v(H2O2)＝2v(H2O)＝v(O2)

A　[分析可知，反应的催化剂是I－，IO－是中间产物，催化剂可以降低反应的活化能，增加活化分子的百分数，故A正确。]

7．(双选)下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是(　　)

BC　[其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，反应速率加快，析出硫沉淀所需时间缩短，即当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，A正确；A、B两支试管中反应物的体积不同，两反应物的浓度均发生变化，不能根据B试管褪色时间短得出当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快的结论，B错误；把容器的容积缩小一半，反应物、反应产物的浓度均增大，正、逆反应速率均加快，不能得出题给结论，C错误；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试管中产生气泡快，可以得出当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率的结论，D正确。]

8．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是(　　)

A．反应开始2 min内平均反应速率最大

B．反应速率先增大后减小

C．2～4 min内温度对反应速率的影响比浓度大

D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率最大

A　[图中的曲线表明，二氧化碳的产生速率先快后慢，在第一个2 min内产生了0.1 mol CO2，第二个2 min内产生了0.2 mol CO2，第三个2 min内产生了0.05 mol CO2，反应速率先增大后减小，A项错误，B、D项正确；由于反应放热，溶液温度升高，导致2～4 min内反应速率最大，4 min 后反应速率下降则是由

H＋浓度降低引起的，C项正确。]

9．某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是(　　)

A．t2时加入催化剂

B．t3时降低了温度

C．t5时增大了压强

D．t4～t5时间内转化率一定最低

A　[该反应不是等体积反应，所以t2时刻加入了催化剂，A对；t3时刻应是减小压强，B错；t5时刻应是升高温度，C错；因为改变条件时，平衡左移，所以t6以后转化率最低，D错。]

10．(素养题)为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　)

　　　　              　甲　　　　　　　　乙

A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小

B．若图甲实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果好

C．用图乙所示装置测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间

D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位

B　[反应越剧烈，产生气泡越快，说明反应速率越大，A正确；若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明氯化铁比硫酸铜对H2O2分解反应的催化效果好，因题图甲两试管中所加试剂所含的阴离子不同，故不能证明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果好，若要证明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果好，还要使选择的试剂中阴离子的种类相同，B错误；可利用题图乙中装置，通过记录一定时间内注射器活塞的位置变化，即反应生成的气体体积来测定反应速率，C正确；检查题图乙装置的气密性的操作：关闭A处活塞，将注射器的活塞拉出一定距离，过一段时间后再松开活塞，如活塞回到原位，说明气密性良好，否则漏气，D正确。]

11．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慢的原因是_______________________

______________________________________________________________。

(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＋3H2SO4===Al2(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加快反应速率

(4)随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度下降

12．以天然气为原料合成尿素的生产中，主要反应之一为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0

请根据题目要求回答下列问题：

(1)在一定条件下，将0.05 mol CH4和0.10 mol H2O(g)放入容积为2 L的密闭容器中，20 s时有0.01 mol CO生成，则H2的化学反应速率为_______________

____________________________________________________________________。

(2)在其他条件不变的情况下降低温度，则逆反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；在其他条件不变的情况下升高温度，则正反应速率________。

[解析]　(1)由题意可知20 s时有0.01 mol CO生成，所以v(CO)＝＝2.5×10－4mol·L－1·s－1，v(H2)＝3v(CO)＝7.5×10－4mol·L－1·s－1。(2)其他条件不变时，降低温度使正、逆反应速率都减小；升高温度使正、逆反应速率都增大。

[答案]　(1)7.5×10－4mol·L－1·s－1

(2)减小　增大

13．利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

(1)在0～30 h内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________________；反应开始后的12 h内，在第________种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206 kJ·mol－1。请画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。

[解析]　(1)0～30 h内，由图可知，30 h内CH4的产量Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，即反应速率关系为vⅢ＞vⅡ＞vⅠ；前12 h在第Ⅱ种催化剂作用下收集的CH4最多。(2)由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于反应产物的总能量。

[答案]　(1)vⅢ＞vⅡ＞vⅠ　Ⅱ

(2)见下图：

[素养培优练]

14．在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。如图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是(　　)

A　[由图像知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积相同，(1)中加入MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解速率，在相同时间内产生O2的体积比(2)大，反应结束时所用时间短。]

15．某探究小组利用丙酮的溴代反应(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中，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

D　[由表中数据看，实验①④中CH3COCH3、HCl的初始浓度是相同的，实验④中Br2的初始浓度为实验①中的2倍，溴颜色消失所需时间也为实验①的2倍，即反应速率相同，故增大c(Br2)，v(Br2)不变，D项错误。其他选项同理，依次找出表中两组其他变量相同的数据，看改变的量对溴颜色消失所需时间的影响即可。]

16．(双选)在容积不变的密闭容器中存在反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，某研究小组得出其他条件不变时，改变某一条件对该反应的影响(如图所示)，下列分析正确的是(　　)

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响

B．图Ⅱ表示的是t2时刻加入催化剂对反应速率的影响

C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲反应所用催化剂的催化效率比乙高

D．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙反应的温度较高

BD　[若增大氧气的浓度，则正反应速率瞬间增大之后逐渐减小，逆反应速率瞬间不变之后逐渐增大，A选项不正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，但平衡不移动，B选项正确；观察图Ⅲ，达到平衡时甲反应和乙反应SO2的转化率不相等，故C选项不正确；升高温度，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，同时SO2的平衡转化率减小，D选项正确。]

17．一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示：

资料显示，反应分两步进行：①2Fe3＋＋H2O2===

2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋

2Fe3＋。反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率

B．反应①是吸热反应、反应②是放热反应

C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2＜0

D．0～6 min的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10－2mol·L－1·min－1

C　[反应①＋②可得总反应的化学方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑，故Fe3＋是催化剂，可增大H2O2的分解速率，故A正确；反应①中反应产物的能量大于反应物的能量，是吸热反应，反应②中反应产物的能量小于反应物的能量，是放热反应，故B正确；焓变＝反应产物的总能量－反应物的总能量，由题图可知反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH≠E1－E2，故C错误；0～6 min生成O2的物质的量是0.001 mol，消耗H2O2的物质的量是0.001 mol×2＝0.002 mol，所以v(H2O2)＝≈3.33×10－2mol·L－1·min－1，故D正确。]

18．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：

【实验原理】　

2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

【实验内容及记录】　

请回答下列问题：

(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是________________________

_______________________________________________________________。

(2)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

　　　　　　           甲　　　    　　乙

①该小组同学提出的假设是________________________________________

_______________________________________________________________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

③若该小组同学提出的假设成立，则t________1.5(填“大于”“小于”或“等于”)。

[解析]　(1)三个实验中改变的是草酸浓度(同一浓度的草酸溶液体积不同，但反应时溶液的总体积均为10 mL)，其他条件不变，草酸浓度越大，溶液褪至无色所需时间越短，反应速率越大。

(2)①根据乙中图像可知，反应速率先加快后减慢，结合教材上的对应实验，提出的假设为反应生成的硫酸锰对反应起到催化作用。②进行实验时应注意其他条件不变，所以溶液总体积应该为10 mL，故应加入3.0 mL草酸溶液。③催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，溶液褪至无色所需时间变短。

[答案]　(1)其他条件不变，增大H2C2O4浓度(或增大反应物浓度)，化学反应速率增大

(2)①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用)　②3.0　③小于