2020届一轮复习人教通用版第20讲化学反应速率及影响因素作业
练案[20] 第七章 化学反应速率与化学平衡
第20讲 化学反应速率及影响因素
A组 基础必做题
1．(2018·湖南长沙模拟)反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
下列有关反应速率的大小比较中正确的是( B )
A．④>③＝②>① B．①>④>②＝③
C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
[解析] 可用比值法进行反应速率大小的比较，＝0.45 mol·L－1·s－1；＝0.2 mol·L－1·s－1；＝0.2 mol·L－1·s－1；＝0.225 mol·L－1·s－1，故①>④>②＝③，B项正确。
2．(2019·安徽铜陵一中月考)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH<0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表：
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是( C )
A．反应前2 min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3 mol·L－1·min－1
B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44
D．其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大
[解析] 根据表中数据，前2 min生成Z的物质的量是(0.16－0.12) mol×2＝0.08 mol，所以反应前2 min的平均速率v(Z)＝＝4.0×10－3 mol·L－1·min－1，A错误；其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，达到新平衡前，v(逆)
0。在2 L容器中充入一定量的H2S和CO2发生上述反应，有关数据如下：
实验
温度
/℃
起始时
平衡时
平衡
常数
n(CO2)
/mol
n(H2S)
/mol
n(COS)
/mol
n(H2O)
/mol
n(COS)
/mol
1
T1
0.200
0.200
0
0
0.020
K1
2
T2
0.200
0.200
0
0
n2
K2＝1/36
3
T2
0.400
0.400
0
0
n3
K3
下列判断不正确的是( D )
A．K1＝1/81
B．K2＝K3且n3＝2n2
C．初始反应速率：实验3>实验2>实验1
D．实验2中平衡时的c(COS)约为0.0286 mol·L－1
[解析] A项，实验1中平衡时n(COS)＝0.020 mol，则转化的COS的物质的量为0.020 mol，故平衡时H2S、CO2、COS、H2O(g)的物质的量依次为0.18 mol、0.18 mol、0.02 mol、0.02 mol，K1＝＝，正确；B项，实验2和实验3的温度相同，则K2＝K3，实验3起始时CO2、H2S的物质的量为实验2起始物质的量的两倍，该反应反应前后气体分子数不变，则实验3和实验2达到平衡时各物质的百分含量相同，则n3＝2n2，正确；C项，实验3和实验2温度相同，实验3中初始浓度为实验2的两倍，则反应速率：实验3>实验2，升高温度平衡向正反应方向移动，K1T1，实验2和实验1初始浓度相同，反应速率：实验2>实验1，正确；D项，设实验2中转化的COS的物质的量浓度为x mol·L－1，则平衡时H2S、CO2、COS、H2O(g)的物质的量浓度侬次为(0.1－x)mol·L－1、(0.1－x)mol·L－1、x mol·L－1、x mol·L－1，K2＝＝，解得x≈0.0143，故平衡时c(COS)约为0.0143 mol·L－1，错误。
5．(2019·湖北武汉模拟)下列有关化学反应速率的说法中正确的是( D )
A．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成H2的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫的催化氧化是放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．对于反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2，减小压强，反应速率减慢
[解析] A项，加入氯化钠溶液，相当于对盐酸稀释，反应速率减慢；B项，改用铁片和浓硫酸反应，常温时发生钝化，加热时反应生成二氧化硫气体，得不到氢气；C项，不论该化学反应是放热反应还是吸热反应，升温，化学反应速率必然加快；D项，对于有气体参与的反应，减小压强，气体的浓度减小，反应速率减慢。
6．(2019·山东临沂二中月考)已知一定质量的锌粒与稀盐酸反应(放热反应)，生成H2的浓度与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是( D )
A．若将锌粒改为锌粉，可以加快产生H2的反应速率
B．反应前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
C．反应前4 min内生成H2的平均速率v(H2)＝0.09 mol·L－1·min－1
D．反应开始2 min内平均反应速率最大
[解析] 一定质量的锌粒与稀盐酸反应，若将锌粒改为锌粉，由于锌粉与盐酸的接触面积增大，所以可以加快产生H2的反应速率，A正确；Zn与盐酸的反应是放热反应，随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，反应放出的热量逐渐增多，使溶液的温度逐渐升高，反应速率在反应开始的前几分钟内逐渐升高，当反应进行到一定程度后，溶液很稀，这时溶液的浓度对速率的影响占优势，由于溶液浓度小，所以反应速率逐渐降低，反应前4 min内反应速率不断增加，则说明前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，B正确；反应前4 min内生成H2的平均速率v(H2)＝＝＝0.09 mol·L－1·min－1，C正确；反应开始前2 min内H2的物质的量浓度变化最小，所以平均反应速率最小，D错误。
7．(2019·浙江温州模拟)探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：
实验
编号
温度
(℃)
催化
剂用
量(g)
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
KMnO4溶液褪色平均时间(min)
体积
(mL)
浓度
(mol·L－1)
体积
(mL)
浓度
(mol·L－1)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
下列说法不正确的是( B )
A．a<12.7，b>6.7
B．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)>v(实验1)
C．用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为6.6×10－3 mol·L－1·min－1
D．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢
[解析] 实验2中，温度高，反应速率快，则a<12.7，实验4中，没有用催化剂，反应速率慢，则b>6.7，故A正确；实验3用的KMnO4溶液浓度低，反应速率慢，v(实验3)___v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。
(2)若t2＝2 min，反应开始至t2时刻，用M的浓度变化表示的平均反应速率为__0.25_mol·L－1·min－1___。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为__75%___。
(4)如果升高温度，则v(逆)__增大___(填“增大”“减小”或“不变”)。
[解析] Ⅰ.(1)夏天温度较高，反应速率较大，冬天温度较低，反应速率较小。
(2)反应物本身性质是影响化学反应速率的主要因素，镁比锌活泼，与盐酸反应更剧烈。
(3)MnO2是H2O2分解的催化剂，可增大H2O2分解的反应速率。
Ⅱ.(1)t2时刻，反应物物质的量继续减小，生成物物质的量继续增多，故反应未达平衡且正向进行，v(正)>v(逆)。
(2)v(M)＝＝＝0.25 mol·L－1·min－1。
(3)t3时刻化学反应达到平衡，剩余2 mol N，则N的转化率为×100%＝75%。
(4)升高温度，反应速率增大。
B组 能力提升题
9．(2019·贵州贵阳检测)将一定量的气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：A(g)＋4B(g)===2C(g)，反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2
mol。则用反应物B浓度的减少表示该反应的速率为( C )
A．0.025 mol·L－1·s－1 B．0.012 5 mol·L－1·s－1
C．0.05 mol·L－1·s－1 D．0.1 mol·L－1·s－1
[解析] 4 s末C为0.2 mol，则v(C)＝＝0.025 mol·L－1·s－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，有v(B)＝2v(C)＝0.025 mol·L－1·s－1×2＝0.05 mol·L－1·s－1，本题选C。
10．(2019·河北沧州一中月考)对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol；②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol；③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL；④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL，四者反应速率的大小关系是( A )
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
[解析] 对于溶液中进行的反应，反应物A、B的浓度越大，化学反应速率越快。溶液①中c(A)＝c(B)＝＝0.5 mol·L－1，溶液②中c(A)＝c(B)＝＝1.0 mol·L－1，溶液③中c(A)＝c(B)＝×0.1 mol·L－1＝0.05 mol·L－1，溶液④中c(A)＝c(B)＝×0.5 mol·L－1＝0.25 mol·L－1，据此推知反应速率的大小关系为②>①>④>③。
11．(2019·浙江名校协作体联考)在一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表中正确的是( C )
A．反应的化学方程式为2X===3Y＋Z
B．t min时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡
C．若t＝4，则0～4 min的X的化学反应速率为
0．1 mol·L－1·min－1
D．温度、体积不变，t时刻充入1 mol He使压强增大，正、逆反应速率都增大
[解析] 由图可知，达到平衡时，X、Y、Z三种物质的物质的量变化值之比为0.8 mol∶1.2 mol∶0.4 mol＝2∶3∶1，由于t min后各物质的物质的量保持不变，反应没有进行到底，则该反应为可逆反应，化学方程式为2X3Y＋Z，A错误；t min时，正、逆反应继续进行，但二者的速率相等，反应达到平衡状态，B错误；根据反应速率的定义可得：v(X)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，C正确；温度、体积不变，t时刻充入1 mol
He，反应物和生成物的浓度均不变，则反应速率不变，D错误。
12．(2019·浙江检测)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( D )
A．25℃时，在10～30 min内，溶质R的分解平均速率为0.03 mol·L－1·min－1
B．对比30℃和10℃曲线，在50 min时，R的分解百分率相等
C．对比30℃和25℃曲线，在0～50 min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D．对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大
[解析] 由题图分析知，25℃时，在10～30 min内，溶质R的分解平均速率v(R)＝＝0.03 mol·L－1·min－1，A项正确；由30℃和10℃对应曲线可知，反应进行到50 min时，R均完全分解，B项正确；25℃曲线所代表的起始浓度比30℃曲线所代表的起始浓度大，但其分解平均速率反而小，说明R的分解平均速率随温度升高而增大，C项正确；10℃曲线所代表的起始浓度比30℃曲线所代表的起始浓度小，分解反应速率较小不一定是由温度这一因素所造成的，还会受浓度影响，D项错误。
13．(2019·山西大同模拟)下列事实能用勒夏特列原理解释的是( D )
A．SO2被氧化为SO3，往往需要使用催化剂：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
B．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
C．H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深：H2(g)＋I2(g)2HI(g)
D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
[解析] 加入催化剂有利于增大反应速率，但不会引起平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，A错误；合成氨的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，500℃左右的温度比室温更有利于合成氨，是从反应速率不能太低和保持催化剂活性两方面考虑，不能用平衡移动原理解释，B错误；对于平衡H2(g)＋I2(g)2HI(g)
，增大压强，各成分浓度增加，颜色加深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，C错误；氯气和水的反应是可逆反应，饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较大，可以使Cl2与H2O反应的化学平衡逆向移动，减小氯气在水中的溶解度，故实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，D正确。
14．(2019·山东泰安模拟)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为P(Pa)，并在一定温度下使其发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH<0。下列说法正确的是( A )
A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定增大
B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定增大
C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定增大
D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，再次平衡时反应速率一定增大
[解析] 增加反应物的浓度，反应速率增大，A项正确；加入氮气，因为容器体积不变，反应体系中各气体的浓度不变，故反应速率不变，B项错误；保持压强不变，加入氮气，容器体积增大，反应体系中各气体的浓度减小，反应速率减小，C项错误；保持压强不变，再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，则容器容积增大为原来的2倍，再次平衡时反应体系中各气体的浓度与原平衡相等，反应速率与原平衡相等，D项错误。
15．(2019·浙江高三检测)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：
温度/℃
NO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据，下列说法正确的是( D )
A．升高温度，反应速率加快
B．增大压强，反应速率变慢
C．在1.0×105 Pa、90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达平衡
D．若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v＝表示，则在8.0×105 Pa、30℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为 mol·s－1
[解析] 由表格数据可知，压强相同条件下，温度升高，反应速率减慢，A不符合题意；温度相同条件下，增大压强，反应速率加快，B不符合题意；在1.0×105 Pa、90℃条件下，当转化率为98%时不能确定反应是否已达平衡，C不符合题意；在8.0×105 Pa、30℃条件下，转化率从50%增至90%时段所用时间为3.7 s，NO物质的量变化量为0.1a mol×(90%－50%)
＝0.04a mol，则NO的反应速率为 mol·s－1，D符合题意。
16．(2019·广东中山检测)为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，甲同学做了以下实验，请回答下列问题：
编号
实验操作
实验现象
①
分别在试管A、B中加入5 mL 5%的H2O2溶液，各滴入2滴1 mol·L－1FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡
试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增大
②
另取两支试管分别加入5 mL 5%的H2O2溶液和5 mL 10%的H2O2溶液
试管A、B中均未明显见到有气泡产生
请回答下列问题：
(1)过氧化氢分解的化学方程式为 2H2O22H2O＋O2↑ 。
(2)实验①的目的是__探究温度对H2O2分解速率的影响___；
实验中滴加FeCl3溶液的目的是__加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察___。
(3)实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是__将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1_mol·L－1FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率___(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)乙同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的MnO2，放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如图所示：
①A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最小的是__C___。
②t1～t3时间内，过氧化氢的分解速率为 mol·L－1·min－1。
[解析] (1)过氧化氢分解生成H2O2和O2，化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。
(2)实验①中试管A、B的其他条件相同，只有温度不同，故其目的是探究温度对H2O2分解速率的影响。实验中滴加FeCl3溶液，可加快过氧化氢的分解速率，便于观察实验观象。
(3)实验②未观察到预期的实验现象，可能原因是温度过低、未使用催化剂，故改进措施是将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液，观察产生气泡的速率。
(4)①图中曲线的斜率代表生成O2的反应速率，曲线的斜率越大，则瞬时反应速率越大。图中曲线斜率大小：A>B>C，故C点表示的瞬时反应速率最小。②t1～t3 min内，V(O2)由b mL增大到a mL，则有n(H2O2)＝2n(O2)＝＝mol，故过氧化氢的分解速率为v＝min＝mol·L－1·min－1。
