2020届高考化学一轮复习化学反应速率及其影响因素作业(1)

2020届高考化学一轮复习化学反应速率及其影响因素作业(1)

跟踪检测（二十一） 化学反应速率及其影响因素 ‎ 1．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2＋3H22NH3。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是(　　)‎ A．v(H2)＝0.01 mol·L－1·s－1‎ B．v(N2)＝0.3 mol·L－1·min－1‎ C．v(NH3)＝0.15 mol·L－1·min－1‎ D．v(H2)＝0.3 mol·L－1·min－1‎ 解析：选B　在速率单位相同时，把速率除以其相应物质的化学计量数，数值大者反应速率快。A项，v(H2)＝0.01 mol·L－1·s－1＝0.6 mol·L－1·min－1，v(H2)＝0.2 mol·L－1·min－1；B项，v(N2)＝0.3 mol·L－1·min－1；C项，v(NH3)＝0.075 mol·L－1·min－1；D项，v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。由此可知，B项中表示的反应速率最快。‎ ‎2．相同温度下，下列各组的反应中，前者速率一定大于后者的是(　　)‎ A．10 mL 4 mol·L－1的NaHCO3溶液＋10 mL 2 mol·L－1盐酸＋20 mL水与20 mL 3 mol·L－1的NaHCO3溶液＋10 mL 2 mol·L－1盐酸＋10 mL水 B．同品质等质量的两份Al(OH)3分别与2 mol·L－1硫酸、2 mol ·L－1盐酸反应 C．表面积完全相同的两块钠分别与200 mL、100 mL水反应 D．0.5 mol·L－1的NaHCO3溶液分别与1 mol·L－1盐酸和0.5 mol·L－1硫酸混合 解析：选B　A项中虽然前者中NaHCO3溶液的浓度较大，但由所给数据知其所含溶质的量小于后者，故混合后前者溶液中NaHCO3的浓度小于后者，故反应速率小于后者；B项中反应的本质为Al(OH)3＋3H＋===3H2O＋Al3＋，由于H2SO4是二元酸，溶液中c(H＋)比盐酸中的大，故反应速率大于后者；C项中水的浓度相同，速率相同；D项中虽然两种酸中c(H＋)相同，但因不知道所用溶液的体积，故无法判断混合后(反应前)溶液中c(H＋)、c(HCO) 的大小，因此无法确定其反应速率的相对大小。‎ ‎3．在密闭容器中进行的反应：N2＋O22NO，不能加快该反应的反应速率的是(　　)‎ A．缩小体积　　　　　　　　　　B．充入少量NO气体 C．体积增大到原来的2倍 D．升高温度 解析：选C　A项，缩小体积，反应物浓度增大，化学反应速率增大；B项，充入NO气体增大生成物浓度，反应速率增大；C项，体积扩大，反应物浓度减小，化学反应速率减小；D项，升高温度，加快反应速率。‎ ‎4．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓缓地反应生成N2和CO2，化学方程式为2NO＋2CON2＋2CO2，对此反应，下列叙述错误的是(　　)‎ A．使用正催化剂能加快反应速率 B．改变反应物的压强对反应速率产生影响 C．冬天气温低，反应速率减慢，对人体危害更大 D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响 解析：选D　正催化剂能加快反应速率，故A正确；增大压强反应速率加快，减小压强反应速率减慢，故B正确；降低温度反应速率减慢，故C正确；反应速率随温度、压强、浓度、催化剂的改变而改变，故D错误。‎ ‎5．一定温度下，反应①C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH>0，反应②2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH<0。下列有关以上两个反应的说法正确的是(　　)‎ A．降低温度反应①的速率减小，反应②的速率增大 B．增大压强反应①的速率不变，反应②的速率增大 C．增大压强反应①的速率增大，反应②的速率增大 D．升高温度反应①的速率增大，反应②的速率减小 解析：选C　降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，A、D错误；对于有气体参加的可逆反应，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小，B错误，C正确。‎ ‎6．少量铁片与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的(　　)‎ ‎①加H2O　②加KNO3溶液　③滴入几滴浓盐酸　④加入少量铁粉　⑤加入NaCl溶液　⑥滴入几滴CuSO4溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 mol·L－1 盐酸 A．①⑥⑦ B．③⑤⑧‎ C．③⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧‎ 解析：选C　铁片与稀盐酸反应的实质是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。加水稀释，c(H＋)减小，反应速率减慢，①错误；加KNO3溶液，溶液中含有NO、H＋，与Fe发生反应生成NO，得不到H2，②错误；滴加浓盐酸后，c(H＋)增大，反应速率加快，由于铁片不足量，产生H2的量不变，③正确；加入少量铁粉，c(H＋)不变，反应速率不变，Fe的质量增加，则生成H2的量增加，④错误；加NaCl溶液，相当于加水稀释，c(H＋)减小，反应速率减慢，⑤错误；滴加CuSO4溶液，Fe与CuSO4发生置换反应析出Cu，形成原电池，反应速率加快，但由于置换Cu时消耗一部分Fe粉，生成H2的量减少，⑥错误；升高温度，反应速率加快，n(HCl)不变，则生成H2的量不变，⑦正确；⑧改用10 mL 0.1 mol·L－1盐酸，c(H＋)增大，n(H＋)不变，反应速率加快，n(Fe)不变，则生成H2的量不变，⑧正确；故可使用的方法有③⑦⑧。‎ ‎7．在一定的条件下，某反应X(g) Y(g)＋Z(g)的部分实验数据如表：‎ 反应时间/min ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ c(X)/(mol·L－1)‎ ‎0.100‎ ‎0.090‎ ‎0.080‎ ‎0.070‎ ‎0.060‎ ‎0.050‎ 反应时间/min ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ ‎100‎ c(X)/(mol·L－1)‎ ‎0.040‎ ‎0.030‎ ‎0.020‎ ‎0.010‎ ‎0.000‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．X的浓度越大，反应速率越大 B．X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越短 C．X分解的速率与其浓度无关 D．X的分解速率先快后慢 解析：选C　X的分解速率是匀速的，与其浓度无关，A、D错误，C正确；X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，B错误。‎ ‎8．(2014·全国卷Ⅰ)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 H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快 下列有关该反应的说法正确的是(　　)‎ A．反应速率与I－浓度有关 B．IO－也是该反应的催化剂 C．反应活化能等于98 kJ·mol－1‎ D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)‎ 解析：选A　H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D项错误。‎ ‎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NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL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(　　)‎ 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b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等 C．图中a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 解析：选B　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b、c两点的温度不同，反应速率不可能相等，B项错误；图中a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，淀粉易糊化，不宜作该实验的指示剂，D项正确。‎ ‎10.在一定条件下，X气体与Y气体反应生成Z气体。反应过程中，反应物与生成物的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．该反应的化学方程式为3X＋Y2Z B．t1～(t1＋10)s时，v(X)＝v(Y)＝0‎ C．t1 s时反应物X的转化率为60%‎ D．0～t1 s内X的反应速率为v(X)＝ mol·L－1·s－1‎ 解析：选A　0～t1 s，Δc(X)＝(0.8－0.2)mol·L－1＝0.6 mol·L－1，Δc(Y)＝(0.5－0.3)mol·L－1＝0.2 mol·L－1，Δc(Z)＝0.4 mol·L－1，三者之比为0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3X＋Y2Z，A项正确；t1～(t1＋10)s反应处于平衡状态，v(X)＝3v(Y)≠0，B项错误；t1 s时，X的转化率为×100%＝75%，C项错误；0～t1 s，X的反应速率为＝ mol·L－1·s－1，D项错误。‎ ‎11．(2019·龙岩教学质量检查)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表所示：‎ 反应时间t/h ‎1‎ ‎4‎ ‎9‎ ‎16‎ ‎25‎ MgO层厚Y/nm ‎0.05a ‎0.20a ‎0.45a ‎0.80a ‎1.25a NiO层厚Y′/nm b ‎2b ‎3b ‎4b ‎5b 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＋‎ 解析：选B　结合数据可知，氧化膜的厚度随时间延长而增加，A项正确；因a、b关系不确定，无法比较，B项错误；温度升高，反应速率加快，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。‎ ‎12．在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速度(v)如表。下列判断不正确的是(　　)‎ A.a＝6.00‎ B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变 C．b<318.2‎ D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 解析：选D　根据题表信息可知，相同温度时，随着浓度以等差数列递减，其瞬时速度也以等差数列递减，故a＝6.00，A项正确；同时改变反应温度和反应物浓度，瞬时速率有可能不变，B项正确；相同浓度时，温度越高，反应速率越快，故b<318.2，C项正确；温度升高，瞬时速率加快，故蔗糖浓度减少一半时，所用时间并不相等，D项错误。‎ ‎13．某学生进行了影响化学反应速率的探究实验，数据记录如表：‎ Fe的质量 H2SO4的浓度 收集20 mL H2所需的时间 ‎①‎ ‎10 g(铁块)‎ ‎0.1 mol·L－1‎ ‎153 s ‎②‎ ‎10 g(铁粉)‎ ‎0.1 mol·L－1‎ ‎125 s ‎③‎ ‎10 g(铁粉)‎ ‎0.2 mol·L－1‎ ‎62 s ‎(1)比较①、②组数据，初步得出结论：当其他条件不变时， ________________________________________________________________________；比较②、③组数据，初步得出结论：当其他条件不变时，________(填化学式)的浓度增大，反应速率________(填“加快”“减慢”或“不变”)。‎ ‎(2)该探究实验中涉及的化学反应的离子方程式是______________________________，在实验开始时，收集H2的速率逐渐加快，由此推测该反应的类型属于____________(填“放热反应”或“吸热反应”)。‎ 解析：(1)比较①、②组数据，可知当硫酸浓度不变时，铁粉产生等量的气体所需时间短，则说明化学反应速率快；比较②、③组数据，可知当其他条件不变时，增大硫酸浓度，产生等量的气体所需时间短，则说明化学反应速率快。(2)反应放热，使反应速率加快。‎ 答案：(1)增大固体颗粒物的表面积，则化学反应速率加快　H2SO4　加快 ‎(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　放热反应 ‎14．碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.20 mol·L－1 KI、0.4%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.010 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。‎ 已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)‎ I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)‎ ‎(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的Na2S2O3耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。‎ ‎(2)如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是____________________________。‎ ‎(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表所示：‎ 实验 试剂体积V/mL 显色时 序号 间t/s K2S2O8溶液 KI溶液 水 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ‎①‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎26.8‎ ‎②‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎54.0‎ ‎③‎ ‎2.5‎ ‎10‎ V1‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎108.2‎ ‎④‎ ‎10‎ ‎5‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎53.8‎ ‎⑤‎ ‎5‎ ‎7.5‎ ‎7.5‎ ‎4‎ V2‎ t1‎ 表中V1＝________mL，理由是_______________________________________________；‎ V2＝________mL，理由是___________________________________________________。‎ 显色时间t1大约是________。‎ ‎(4)根据表中数据可以得出的结论是____________________________________。‎ 解析：(1)由已知可得，向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，先发生反应S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)，后发生反应I2＋2S2O===2I－S4O(快)，当溶液中的Na2S2O3耗尽后，碘才能与淀粉作用使溶液颜色由无色变为蓝色，根据方程式S2O＋2I－===2SO＋I2可知，生成1 mol I2需要1 mol S2O，根据I2＋2S2O===2I－＋S4O可知，I2与S2O的物质的量的关系为1∶2，即反应1 mol I2需2 mol S2O，恰好反应时n(S2O)∶n(S2O)＝1∶2，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，则S2O应少量，所以n(S2O)∶n(S2O)>1∶2。(2)如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。(3)该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，实验①与实验②对照，溶液总体积是25 mL，为确保溶液总体积不变，所以V1＝7.5 mL，理由是保证每次实验溶液总体积相等。V2＝1 mL，理由是保证淀粉溶液的用量相同。对比几组实验数据，显然时间t1大约是72 s。(4)根据表中数据可以得出的结论是反应速率与反应物浓度成正比关系，即：反应物浓度越大，反应速率越快。‎ 答案：(1)>0.5　(2)显色时间太短，不易测量 ‎(3)7.5　保证每次实验溶液总体积相等　1　保证淀粉溶液的用量相同　72 s(或54 s～72 s)‎ ‎(4)反应速率与反应物浓度成正比关系(或反应物浓度越大，反应速率越快)‎ ‎15．H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，已知生物脱H2S的原理：‎ H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4‎ ‎4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O ‎(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为________________________________。‎ 若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由硫杆菌存在时的反应速率增大5×105倍可知，硫杆菌为该反应的催化剂，该反应中硫杆菌改变了反应路径，降低了反应的活化能。(2)由图1 可知，温度在30 ℃左右时，速率最快；由图2可知，反应混合液的pH＝2.0左右时，速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为30 ℃、混合液的pH＝2.0。若反应温度过高，硫杆菌蛋白质受热变性(失去活性)，导致反应速率下降。‎ 答案：(1)降低反应活化能(或作催化剂)‎ ‎(2)30 ℃、pH＝2.0　蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)‎