2021届高考化学一轮复习化学反应速率作业

2021届高考化学一轮复习化学反应速率作业

第1讲　化学反应速率 A组　基础题组 ‎1.在298 K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI 2H2O+I2,在不同浓度时的化学反应速率见下表,由此可推知当c(HI)=0.500 mol· L-1,c(H2O2)=0.400 mol· L-1时的反应速率为(　　)‎ 实验编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ c(HI)/mol· L-1‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.300‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ c(H2O2)/mol· L-1‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.300‎ v/mol· L-1·s-1‎ ‎0.007 60‎ ‎0.015 2‎ ‎0.022 8‎ ‎0.015 2‎ ‎0.022 8‎ A.0.038 mol· L-1·s-1 B.0.152 mol· L-1·s-1‎ C.0.608 mol· L-1·s-1 D.0.760 mol· L-1·s-1‎ 答案　B　由表中数据可知,速率与c(HI)、c(H2O2)成正比。当c(HI)=0.100 mol· L-1、c(H2O2)=0.100 mol· L-1,v=0.007 60 mol· L-1·s-1,所以当c(HI)=0.500 mol· L-1,c(H2O2)=0.400 mol· L-1,v=0.007 60 mol· L-1·s-1×‎0.500mol/L‎0.100mol/L ×‎0.400mol/L‎0.100mol/L=0.152 mol· L-1·s-1。‎ ‎2.可逆反应2A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为①v(A)=0.5 mol· L-1·s-1;②v(B)=0.6 mol· L-1·s-1;③v(C)=0.35 mol· L-1·s-1;④v(D)=0.3 mol· L-1· min-1,则该反应在不同条件下反应速率最快的是(　　)‎ A.① B.② C.③ D.④‎ 答案　A　转化为用D表示的反应速率分别为:①v(D)=0.25 mol·L-1·s-1=15 mol·L-1· min-1;②v(D)=0.2 mol·L-1·s-1=12 mol·L-1· min-1;③v(D)=0.175 mol·L-1·s-1=10.5 mol·L-1· min-1;④v(D)=0.3 mol·L-1· min-1,所以反应速率最快的是①。‎ ‎3.把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生反应:3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min),则n等于(　　)‎ A.1 B.2 C.3 D.4‎ 答案　A　v(W)=‎0.2mol‎2.0 L×5min=0.02 mol/(L·min),又因v(Z)=0.01 mol/(L·min),即v(W)∶v(Z)=0.02∶0.01=2∶1,故n=1。‎ ‎4.一定条件下,在体积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程如下图所示,下列说法正确的是　(　　)‎ A.t1 min时正、逆反应速率相等 B.X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系 C.0~8 min,H2的平均反应速率v(H2)=3/4 mol· L-1· min-1‎ D.10~12 min,N2的平均反应速率v(N2)=0.25 mol· L-1· min-1‎ 答案　B　根据该图像可知平衡时X的物质的量增加0.6 mol,Y的物质的量减少1.2 mol-0.3 mol=0.9 mol,0.6∶0.9=2∶3,说明X表示氨气的物质的量随时间变化的曲线,Y表示氢气的物质的量随时间变化的曲线。t1 min时NH3与H2的物质的量相等,但未达平衡,所以正、逆反应的速率不相等,A错误;B正确;0~8 min,H2的平均反应速率v(H2)=0.9 mol/(10 L×8 min)=0.011 25 mol· L-1· min-1,C错误;10~12 min,H2的平均反应速率为v(H2)=(0.3-0.15)mol/(10 L×2 min)=0.007 5 mol· L-1· min-1,氮气的反应速率是氢气反应速率的1/3,则N2的平均反应速率为v(N2)=0.007 5 mol· L-1· min-1×‎1‎‎3‎=0.002 5 mol· L-1· min-1,D错误。‎ ‎5.下列说法正确的是(　　)‎ A.对于反应A(s)+B(g) C(g)+D(g),加入A,反应速率加快 B.2NO2 N2O4(正反应放热),升高温度,v(正)增大,v(逆)减小 C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压,充入He不改变化学反应速率 D.100 mL 2 mol· L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快 答案　D　对于反应A(s)+B(g) C(g)+D(g),A为固体,加入A,A的浓度不变,反应速率不变,故A错误;2NO2 N2O4(正反应放热),升高温度,v(正)、v(逆)均增大,故B错误;一定温度下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压,充入He,容器的体积增大,浓度减小,化学反应速率减慢,故C错误;100 mL 2 mol· L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,锌与硫酸铜发生置换反应析出铜,形成原电池,生成氢气的速率加快,故D正确。‎ ‎6.如图为某化学反应的反应速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,反应速率的变化都符合示意图中表示的反应是(　　)‎ A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0‎ B.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)　ΔH<0‎ C.H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH>0‎ D.2A(g)+B(g) 2C(g)　ΔH>0‎ 答案　B　在t1时刻升高温度或增大压强,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,若是升高温度,正反应应为放热反应,若是增大压强,则反应物气体的化学计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和,只有B符合。‎ ‎7.(2018河南开封模拟)外界其他条件相同,不同pH条件下,用浓度传感器测得反应2A+B 3D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是(　　)‎ A.pH=8.8时,升高温度,反应速率不变 B.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大 C.为了实验取样,可采用调节pH的方法迅速停止反应 D.减小外界压强,反应速率一定减小 答案　C　A项,pH=8.8时,升高温度,反应速率加快,错误;B项,保持外界条件不变,反应初期,pH=7.5和pH=8.2时c(D)相同,错误;C项,pH=8.8时,c(D)基本无变化,反应速率为0,故 调节pH可使反应迅速停止,错误;D项,只有气体参加的反应,改变压强才能影响反应速率,错误。‎ ‎8.一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。‎ t/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ V(O2)/mL ‎0.0‎ ‎9.9‎ ‎17.2‎ ‎22.4‎ ‎26.5‎ ‎29.9‎ 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)‎ A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol/(L·min)‎ B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min)‎ C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/L D.反应至6 min时,H2O2分解了50%‎ 答案　C　A项,0~6 min,产生n(O2)=1×10-3 mol,消耗 n(H2O2)=2×10-3 mol,则v(H2O2)=ΔcΔt=‎2×1‎0‎‎-3‎mol‎10×1‎0‎‎-3‎L‎6min≈3.3×10-2 mol/(L·min),故A正确;B项,依照A项解题步骤,可知B项正确;C项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为2×10-3 mol,此时c(H2O2)=‎10×1‎0‎‎-3‎L×0.40 mol/L-2×1‎0‎‎-3‎mol‎10×1‎0‎‎-3‎L=0.20 mol/L,故C项不正确;D项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为2×10-3 mol,占起始物质的量的50%,故D项正确。‎ ‎9.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)‎ 答案　A　由于反应速率由慢反应决定,故I-浓度越大,反应速率越快,A正确;IO-为中间产物,不是催化剂,B错误;活化能不是反应热,反应热是正、逆反应活化能的差,C错误;D错误。‎ ‎10.(1)在某一容积为2 L的密闭容器中,某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示:‎ 回答下列问题:‎ ‎①该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为　　　　。在2 min时,图像发生改变的原因是　　　　(填字母)。 ‎ A.增大压强 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增加A的物质的量 ‎(2)在100 ℃时,将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格:‎ 时间/s 浓度/mol·L-1　　 　　‎ ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ c(N2O4)‎ ‎0.100‎ ‎0.070‎ ‎0.050‎ c3‎ a b c(NO2)‎ ‎0.000‎ ‎0.060‎ c2‎ ‎0.120‎ ‎0.120‎ ‎0.120‎ 试填空:‎ ‎①该反应的化学方程式为　, ‎ 达到平衡时四氧化二氮的转化率为　　　　。 ‎ ‎②在0~20 s内,四氧化二氮的平均反应速率为　　　　　　,哪一时间段(指0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 s)反应速率最大并解释　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)① 4A+5B 6C+4D　②0.1 mol· L-1· min-1　AC　(2)① N2O4 2NO2　60%　② 0.001 5 mol· L-1·s-1　0~20 s,因为开始时反应物的浓度最大 解析　(1)①根据图像可知达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8 mol、1.0 mol、1.2 mol、0.8‎ ‎ mol,且A、B的物质的量减少,应为反应物,C、D的物质的量增加,应为生成物,故反应的化学方程式为4A+5B 6C+4D;②前2 min时,A的物质的量变化为0.4 mol,浓度是0.2 mol/L,则v(A)=0.2 mol/L÷2 min=0.1 mol· L-1· min-1;从图像可知2~3 min时图像的斜率变大,说明化学反应速率变快。增大压强、加入催化剂均增大化学反应速率,而降低温度减小化学反应速率。增加A的物质的量,虽能加快化学反应速率,但图像要产生突变,故A、C正确。(2)①根据表中数据可知起始时NO2的浓度为0,说明N2O4是反应物,则该反应的化学方程式为N2O4 2NO2;平衡时NO2的浓度为0.120 mol·L-1,则根据方程式可知消耗N2O4是0.06 mol·L-1,所以达到平衡时四氧化二氮的转化率为‎0.06mol·‎L‎-1‎‎0.100mol·‎L‎-1‎×100%=60%。②由表中数据可知,20 s时NO2的浓度为0.060 mol·L-1,则根据方程式可知消耗N2O4是0.03 mol·L-1,所以在0~20 s内,四氧化二氮的平均反应速率为0.03 mol·L-1÷20 s=0.001 5 mol· L-1·s-1;由于开始时反应物的浓度最大,所以0~20 s内反应速率最大。‎ ‎11.过二硫酸铵(NH4)2S2O8具有强氧化性,可与MnSO4溶液发生反应,还原产物为SO‎4‎‎2-‎,氧化产物为MnO‎4‎‎-‎。为了探究浓度、催化剂、温度对该反应的影响,某学习小组设计如下实验方案(NO‎3‎‎-‎不能氧化MnSO4,忽略溶液混合时体积的变化):‎ ‎　　内容 编号　　‎ ‎0.2 mol·L-1‎ ‎(NH4)2S2O8‎ 溶液/mL ‎0.1 mol·L-1‎ MnSO4‎ 溶液/mL 温度 ‎/℃‎ ‎0.01 mol·L-1‎ AgNO3‎ 溶液/mL H2O/‎ mL Ⅰ ‎10‎ ‎10‎ ‎25‎ ‎0‎ ‎10‎ Ⅱ ‎20‎ ‎10‎ ‎25‎ ‎0‎ ‎0‎ Ⅲ ‎10‎ ‎10‎ ‎35‎ ‎0‎ ‎10‎ Ⅳ ‎10‎ ‎10‎ ‎25‎ ‎5‎ a 请回答下列问题:‎ ‎(1)写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)所需要测定的物理量是　; ‎ 测定该物理量需要的仪器是　　　　。 ‎ ‎(3)a=　　　　。 ‎ ‎(4)设计实验Ⅰ和Ⅱ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　;比较实验Ⅰ和Ⅲ可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)比较实验Ⅰ和Ⅳ可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)5S2O‎8‎‎2-‎+2Mn2++8H2O10SO‎4‎‎2-‎+2MnO‎4‎‎-‎+16H+‎ ‎(2)从两种溶液混合到溶液显色所用的时间　计时器(或秒表)‎ ‎(3)5‎ ‎(4)探究(NH4)2S2O8的浓度对该反应速率的影响　其他条件相同,升高温度,化学反应速率加快 ‎(5)其他条件相同,加入合适的催化剂能加快指定化学反应的速率 解析　(2)该反应过程中,溶液由无色变为紫红色,可以测定从两种溶液混合到溶液开始变色所用的时间,需要用秒表或其他计时器测定时间。(3)调节溶液总体积相等,便于判断溶液中各溶质的物质的量、实验Ⅰ~Ⅲ中各溶液总体积均为30 mL,故a=5。(4)实验Ⅰ和Ⅱ探究浓度对化学反应速率的影响,实验Ⅰ和Ⅲ中只有温度不同,是为了探究温度对化学反应速率的影响。(5)实验Ⅰ和Ⅳ探究硝酸银对该反应的催化作用。‎ B组　提升题组 ‎12.(2018河南豫南七校摸底)工业上,可采用还原法处理尾气中的NO,其原理为2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)　ΔH<0。在化学上,正反应速率方程式表示为v(正)=k(正)·cm(NO)·cn(H2),逆反应速率方程式表示为v(逆)=k(逆)·cx(N2)·cy(H2O),其中,k表示反应速率常数,只与温度有关,m、n、x、y叫反应级数,由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2,在T ℃下进行实验,测得有关数据如下:‎ 实验 c(NO)/mol· L-1‎ c(H2)/mol· L-1‎ v(正)/mol· L-1· min-1‎ ‎①‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.414 k ‎②‎ ‎0.10‎ ‎0.40‎ ‎1.656 k ‎③‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ ‎1.656 k 下列有关推断正确的是(　　)‎ A.上述反应中,正反应活化能大于逆反应活化能 B.若升高温度,则k(正)增大,k(逆)减小 C.在上述反应中,反应级数:m=2,n=1‎ D.在一定温度下,NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同 答案　C　题述反应的正反应是放热反应,反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差,由此推知,正反应活化能小于逆反应活化能,故A错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,故正、逆反应速率常数都增大,故B错误;由表中数据知,①、②实验数据比较,‎②‎‎①‎=4n=‎1.656k‎0.414k=4,故n=1。‎③‎‎①‎=2m=‎1.656k‎0.414k=4,则m=2,故C正确;由于正反应速率表达式中NO、H2的反应级数不相等,所以NO、H2浓度对正反应速率的影响程度不相同,故D错误。‎ ‎13.(2018北京理综,27节选)‎ ‎(1)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。‎ ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O ⅱ.I2+2H2O+　　　 　　　　+　　　　+2I- ‎ ‎(2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)‎ 序号 A B C D 试剂 组成 ‎0.4 mol·L-1 KI a mol·L-1 KI ‎0.2 mol·L-1 H2SO4‎ ‎0.2 mol·L-1 H2SO4‎ ‎0.2 mol·L-1 KI ‎0.000 2 mol I2‎ 实验 现象 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快 ‎①B是A的对比实验,则a=　　　　。 ‎ ‎②比较A、B、C,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)SO2　SO‎4‎‎2-‎　4H+‎ ‎(2)①0.4‎ ‎②I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 ‎③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快 解析　(1)催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变,在ⅰ中I-被氧化为I2,则在ⅱ中I2应该被SO2还原为I-,结合原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可配平反应ⅱ的离子方程式。‎ ‎(2)①B是A的对比实验,B中加入0.2 mol·L-1的H2SO4,A中不加H2SO4,所以KI的浓度应该与A相同,即a=0.4。‎ ‎②比较A、B、C可知,有H2SO4和KI时,SO2歧化反应速率较只有KI时快;只有H2SO4,无KI时不发生歧化反应,所以可得出的结论为酸性增强,I-催化SO2歧化反应速率提高。‎