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1、
專題9 化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素
題組1 化學(xué)反應(yīng)速率的計算
1.對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1
B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
2.對于化學(xué)反應(yīng)3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反應(yīng)速率關(guān)系中,正確的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y)
2、 D.3v(W)=2v(X)
3.在一密閉容器中充入一定量的N2和O2,在電火花作用下發(fā)生反應(yīng)N2+O2===2NO,經(jīng)測定前3 s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·s-1,則6 s末NO的濃度為( )
A.1.2 mol·L-1 B.大于1.2 mol·L-1
C.小于1.2 mol·L-1 D.不能確定
4.一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是( )
A.反應(yīng)開始到10 s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol·L-1·s-1
B.反應(yīng)開始到10 s,X的濃度減少了0.79 mol·
3、L-1
C.反應(yīng)開始到10 s,Y的濃度減少了0.395 mol·L-1
D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)
題組2 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及碰撞理論
5.為探究Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應(yīng)的催化效果,甲、乙兩組同學(xué)分別設(shè)計了如圖1、圖2所示的實驗。下列敘述中不正確的是( )
A.圖1實驗可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來比較反應(yīng)速率的大小
B.若圖1所示的實驗中反應(yīng)速率為①>②,則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解反應(yīng)的催化效果好
C.用圖2裝置比較反應(yīng)速率,可測定在相同狀況下反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積及反應(yīng)時間
D.為檢查圖2裝置的氣密性,可關(guān)閉A處
4、活塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,觀察活塞是否復(fù)原
6.下列生產(chǎn)或?qū)嶒炇聦嵰龅南鄳?yīng)結(jié)論不正確的是( )
選項
事實
結(jié)論
A
其他條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應(yīng),溶液的溫度越高,析出硫沉淀所需時間越短
當(dāng)其它條件不變時,升高反應(yīng)溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快
B
工業(yè)制硫酸中,在SO3的吸收階段,吸收塔里要裝填瓷環(huán)
增大氣液接觸面積,使SO3的吸收速率增大
C
在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)
N2H4(l)+H2(g),把容器的體積縮小一半
正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
D
A、B兩支試管中分別加入等
5、體積5%的H2O2,在B試管中加入2~3滴FeCl3溶液,B試管中產(chǎn)生氣泡快
當(dāng)其它條件不變時,催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率
7.對反應(yīng)A+BAB來說,常溫下按以下情況進行反應(yīng):
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol?、?0 mL溶液中含A、B各0.05 mol?、?.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL
四者反應(yīng)速率的大小關(guān)系是( )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>①
C.①>②>④>③ D.①>②>③>④
題組3 化學(xué)反應(yīng)速率圖像
8.化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)
6、,反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化如下圖所示,計算反應(yīng)在4~8 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16 min時反應(yīng)物的濃度,結(jié)果應(yīng)是( )
A.2.5 mol·L-1·min-1和2.0 mol·L-1
B.2.5 mol·L-1·min-1和2.5 mol·L-1
C.3.0 mol·L-1·min-1和3.0 mol·L-1
D.5.0 mol·L-1·min-1和3.0 mol·L-1
9.用如圖所示的實驗裝置進行實驗X及Y時,每隔半分鐘分別測定放出氣體的體積。下列選項中正確表示實驗X及Y的結(jié)果是( )
實驗
所用的酸
X
25 mL 0.2 mol·L-1
Y
7、
50 mL 0.1 mol·L-1
10.等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng),測得不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是( )
組合
對應(yīng)
曲線
c(HCl)/mol·L-1
反應(yīng)溫
度/℃
鐵的
狀態(tài)
1
a
30
粉末狀
2
b
30
粉末狀
3
c
2.5
塊狀
4
d
2.5
30
塊狀
A.第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L-1
B.第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 mol·L-1
C.第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30℃
8、D.第4組實驗的反應(yīng)速率最慢
11.在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
反應(yīng)時間/min
0
10
20
30
40
50
c(N2O)/mol·L-1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反應(yīng)時間/min
60
70
80
90
100
c(N2O)/mol·L-1
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是( )
(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1<c2)
9、
題組4 化學(xué)反應(yīng)速率知識的綜合應(yīng)用
12.為了提高煤的利用率,人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2,再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇,某實驗人員在一定溫度下的密閉容器中,充入一定量的H2和CO,發(fā)生反應(yīng):2H2(g)+CO(g)催化劑,CH3OH(g),測定的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
t/s
0
500
1 000
c(H2)/mol·L-1
5.00
3.52
2.48
c(CO)/mol·L-1
2.50
(1)在500 s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________________________。
(2)在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_____________
10、___________,1 000 s時CO的轉(zhuǎn)化率是__________________。
(3)在500 s時生成的甲醇的濃度是____________。
13.某實驗小組以H2O2分解為例,研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。
實驗
編號
反應(yīng)物
催化劑
①
10 mL 2% H2O2溶液
無
②
10 mL 5% H2O2溶液
無
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L-1
FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol
11、·L-1
FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1
FeCl3溶液
(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是______________________________________。
(2)實驗①和實驗②的目的是________________________________________________。
實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到實驗?zāi)康?,請你提出對原實驗的改進方案:
_________________________
12、_______________________________________________ 。
(3)實驗③④⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如右圖所示。
分析右圖能夠得出的實驗結(jié)論是_________________________________________________。
答案解析
1.D 本題可以采用歸一法進行求解,通過方程式的計量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進行比較,B項中的B物質(zhì)是固體,不能表示反應(yīng)速率;C項中對應(yīng)的v(A)=0.2 mol·L-1·min-1;D項中對應(yīng)的v(A)=3 mol·L-1·min-1。]
2.C
13、 速率之比等于方程式的計量系數(shù)之比。A項,v(W)=v(Z);B項,3v(X)=2v(Z);C項,2v(X)=v(Y);D項,2v(W)=3v(X)。]
3.C 4.C
5.B 若比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化作用,應(yīng)選用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)(控制陰離子相同)。如果選用FeCl3(aq)和CuSO4(aq),雖然加入FeCl3(aq)的反應(yīng)速率快,但可能是Cl-的催化作用。]
6.C C項中壓縮容器體積,反應(yīng)物、生成物濃度均增加,正、逆反應(yīng)速率均加快。]
7.A ①中A]=B]==0.5 mol·L-1;
②中A]=B]==1 mol·L-1;
14、
③中A]=B]==0.05 mol·L-1;
④中A]=B]==0.25 mol·L-1;
在其他條件一定的情況下,濃度越大,反應(yīng)速率越大,所以反應(yīng)速率由大到小的順序為②>①>④>③。]
8.B 從圖像看,4~8 min,Bilirubin的濃度變化為10 mol·L-1,其速率為10 mol·L-1 /4 min=2.5 mol·L-1·min-1,排除C、D項。判斷16 min時反應(yīng)物的濃度是難點,這要從圖中找規(guī)律:每間隔4 min,濃度減半。0~4 min時,濃度40→20;4~8 min時,濃度20→10;8~12 min時,濃度10→5;12~16 min時,濃度5→2.5。
15、]
9.A 由鎂和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,兩者反應(yīng)時鎂均過量,所給酸的物質(zhì)的量相同,因此兩者產(chǎn)生等量的氫氣,排除了選項C和D。根據(jù)濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快的事實可知實驗X產(chǎn)生氫氣的速率快,體現(xiàn)在圖像上即曲線的斜率大,結(jié)合以上兩點可知選項A符合題意。]
10.C 由圖像可知,反應(yīng)結(jié)束前,相同時間段內(nèi)生成氣體的體積:a>b>c>d,反應(yīng)速率:a>b>c>d,D正確;第1、2兩組中反應(yīng)溫度相同,鐵的狀態(tài)相同,前者速率大于后者,說明前者鹽酸濃度大。第2、4兩組中由于鐵的狀態(tài)也不同,所以無法判斷鹽酸的量的大小,若鹽酸的濃度也是2.5 mol·L-1則速率也是前者快,A、B可能正確;第3、4兩組中
16、鹽酸濃度相同,鐵的狀態(tài)相同,而v(c)>v(d),說明第3組中反應(yīng)溫度比第4組高,C錯誤。]
11.A 分析實驗數(shù)據(jù)可看出,相同時間間隔內(nèi),N2O物質(zhì)的量濃度變化值相同,可得出結(jié)論:N2O的分解速率與其物質(zhì)的量濃度無關(guān),故A項正確,B項錯誤;分析數(shù)據(jù)可知:
0.100 mol·L-1→0.050 mol·L-1時間為50 min,
0.080 mol·L-1→0.040 mol·L-1時間為40 min,
0.060 mol·L-1→0.030 mol·L-1時間為30 min,
0.040 mol·L-1→0.020 mol·L-1時間為20 min,
0.020 mol·L-1
17、→0.010 mol·L-1時間為10 min,所以隨著N2O物質(zhì)的量濃度的增大,半衰期增大,故C項錯誤;轉(zhuǎn)化率相等的情況下,濃度越大,所需時間越長,D項錯誤。]
12.(1)2.96×10-3 mol·L-1·s-1
(2)1.26×10-3 mol·L-1·s-1 50.4%
(3)0.74 mol·L-1
13.(1)降低了反應(yīng)物的活化能 (2)探究濃度對反應(yīng)速率的影響 向反應(yīng)物中加入同種等量催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中) (3)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率,酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率
解析 (1)加入催化劑可以降低反應(yīng)物的活化能,使反應(yīng)速率增大。(2)實驗①和實驗②中H2O2的濃度不同,故實驗的目的是探究濃度對反應(yīng)速率的影響;但可能因H2O2性質(zhì)穩(wěn)定分解反應(yīng)速率太小而導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不明顯,可以給不同濃度的H2O2提供相同的溫度或催化劑,以進行濃度對反應(yīng)速率的影響探究。(3)分析實驗③④⑤中的反應(yīng)物和催化劑并結(jié)合題圖可知,堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率,酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率。