2020_2021学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2影响化学反应速率的因素课时作业含解析新人教版选修4

2020_2021学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2影响化学反应速率的因素课时作业含解析新人教版选修4

课时作业6　影响化学反应速率的因素 时间：45分钟　　满分：100分 一、选择题(每小题4分，共48分)‎ ‎1．将一定浓度的盐酸倒入盛有块状大理石的烧杯中，若进行如下改变，其中不能使最初的反应速率加快的是(　A　)‎ A．盐酸的浓度不变，其用量增加一倍 B．盐酸的浓度增加一倍，其用量减少一半 C．使反应在较高的温度下进行 D．盐酸的浓度不变，使块状大理石变成粉末状 解析：盐酸的用量改变，不影响速率的变化。‎ ‎2．对于反应4A＋B===2C，下列说法正确的是(　B　)‎ A．加入MnO2，该反应速率一定加快 B．在其他条件不变的情况下，降低温度，化学反应速率降低 C．在其他条件不变的情况下，增大压强，单位体积内活化分子百分数一定增大，化学反应速率一定增大 D．若增大或减少A物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化 解析：MnO2不一定能对该反应起催化作用，所以A错；降低温度，化学反应速率降低，B正确；只有在气体参与的反应中增大压强，反应速率才增加，而A、B、C的状态未知，所以C不正确；如果A是固体或纯液体，增大或减少A的量，化学反应速率不会发生明显变化，D错。‎ ‎3．从下列实验事实所引起的相应结论不正确的是(　C　)‎ 选项 实验事实 结论 A 其他条件不变，0.01 mol/L的KMnO4酸性溶液分别与0.1 mol/L的H2C2O4溶液和0.2 mol/L的H2C2O4溶液反应，后者褪色时间短 当其他条件不变时，增大反应物浓度可以使化学反应速率加快 B 其他条件不变，分别将等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3溶液和H2SO4混合液放在冷水和热水中，放在热水中的混合液先出现浑浊 当其他条件不变时，反应体系的温度越高，化学反应速率越快 C 将少量MnO2粉末加入盛有10%双氧水的锥形瓶内，在化学反应前后，MnO2的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂虽然可以加快化学反应的速率，但一定不参与化学反应过程 8‎ D 一定条件下，分别在容积为1 L 和容积为2 L的两个密闭容器中加入等量的氢气和碘蒸气，发生如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，获得等量HI时需要的时间前者少 当其他条件不变时，气态反应体系的压强越大，化学反应速率越大 解析：催化剂在化学反应前后化学性质和质量都保持不变，由此不能得出催化剂一定不参与化学反应的结论，C错。‎ ‎4．下列不同条件下的化学反应A＋B===C＋D，反应速率由大到小的顺序正确的一组是(　C　)‎ ‎①常温下20 mL含A和B各0.001 mol ‎②常温下100 mL含A和B各0.01 mol ‎③常温下0.05 mol/L A、B溶液各10 mL再加入蒸馏水20 mL ‎④常温下100 mL含A 0.01 mol和含B 0.005 mol A．①②③④　 　　 B．④③②①‎ C．②④①③ D．②①④③‎ 解析：根据题意可知，其他条件相同，只有A，B的浓度不同。根据浓度对反应速率的影响，浓度越大，反应速率越快。将题目给出的A、B不同的量转化为物质的量浓度进行比较。①中A、B物质的量浓度均为0.05 mol/L；②中A、B物质的量浓度均为0.1 mol/L；③中A、B物质的量浓度均为0.012 5 mol/L；④中A物质的量浓度为0.1 mol/L，B物质的量浓度为0.05 mol/L。即浓度的大小顺序为②>④>①>③，其速率顺序与之相同，C选项符合题意。‎ ‎5．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列，顺序正确的是(　C　)‎ 甲：在500 ℃时，10 mol SO2和5 mol O2反应 乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和 5 mol O2反应 丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应 A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲 解析：温度越高反应速率越快，浓度越大，反应速率越快；加入催化剂能加快反应速率。故乙速率最大，甲其次，丁的速率大于丙。故反应速率由大到小排列顺序为乙、甲、丁、丙。‎ ‎6．用过量铁片与稀盐酸反应，为加快其反应速率而生成氢气量不变，下列措施中可行的是(　B　)‎ ‎①以铁屑代替铁片 ‎②用过量锌片代替铁片 8‎ ‎③在稀盐酸中加入少量CuSO4溶液 ‎④在稀盐酸中加入CH3COONa固体 ‎⑤在稀盐酸中加入等物质的量浓度的硫酸 ‎⑥在稀盐酸中加入硫酸钾溶液 ‎⑦微热(不考虑HCl的挥发)‎ ‎⑧在稀盐酸中加入Na2CO3固体 A．除④外 B．除④⑤⑥⑧外 C．除④⑥外 D．全部都可行 解析：①可以，增大了反应物的接触面积；②可以，生成的氢气的量取决于酸，但反应速率加快；③可以构成原电池，原电池反应可加快反应速率；④只能降低H＋的浓度，减缓反应速率；⑤改变了氢气产生的量；⑥溶液被稀释，降低了H＋的浓度，减缓反应速率；⑦加热可以加快反应速率；⑧减少了盐酸的量，减少了氢气的生成量。‎ ‎7．下列条件一定能使反应速率加快的是(　C　)‎ ‎①增加反应物的物质的量　②升高温度　③增大反应体系的压强　④不断分离出生成物　⑤加入MnO2‎ A．全部　B．①②⑤　　C．②　　D．②③‎ 解析：①若反应物为固体或者纯液体，增加反应物的物质的量，则反应速率不变，所以增加反应物的物质的量，不一定能使反应速率加快；②升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增多，一定能使反应速率加快；③增大反应体系的压强，不影响非气态物质的反应速率，所以增大反应体系的压强，不一定能使反应速率加快；④不断分离出生成物，不能使反应速率加快； ⑤由于催化剂具有一定的选择性，所以加入MnO2，不一定能使反应速率加快。‎ ‎8．把在空气中久置的铝片5.0 g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v与反应时间t的图像可用右图来表示，下列说法错误的是(　C　)‎ A．O→a段不产生氢气是因为铝表面的氧化物隔离了铝和H2SO4溶液 B．b→c段产生氢气的速率增大较快的主要原因是温度升高 8‎ C．c时刻反应处于平衡状态 D．c时刻之后，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H＋)降低 解析：本题易错之处是误认为c时刻后产生氢气的速率降低主要是因为溶液温度降低，而错选D。在空气中久置的铝片表面有一层氧化膜，故O→a段不产生氢气是因为铝表面的氧化物隔离了铝和H2SO4溶液，故A项说法正确；该反应放热，随着反应的进行温度升高，反应速率加快，故B项说法正确；c时刻反应速率最快，c时刻后速率减慢的主要原因是随着反应的进行反应物中c(H＋)降低，故D项说法正确；c时刻反应并不处于平衡状态，故C项说法错误。‎ ‎9．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)，下列说法正确的是(　D　)‎ A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2，化学反应速率不变 B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol Ar，化学反应速率增大 C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol Ar，化学反应速率不变 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)，化学反应速率不变 解析：本题易错之处是未理解压强影响化学反应速率的本质，认为压强增大就会增大反应速率，错选B；认为压强不变化学反应速率不变，错选C。A项，增大氢气的浓度，反应速率加快，A项不正确。B项，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，B项不正确。C项，由于保持压强不变向其中加入1 mol Ar时必须扩大容器的容积，因此反应物的浓度减小，反应速率降低，C项不正确。‎ ‎10．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NaCl溶液，生成H2的反应速率不变 B．用铁片与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸，生成H2的反应速率增大 C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小 D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减小 解析：A项，加入NaCl溶液，相当于稀释盐酸，反应速率减小；B项，改用铁片与浓硫酸反应，若在常温下，则铁片发生钝化，若在加热条件下，则反应生成SO2气体，得不到H2；C项，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大；D项，对于有气体参加的反应，减小压强，气体的浓度减小，反应速率减小。‎ ‎11．下列各组中反应速率一定相同的是(　C　)‎ A．表面积完全相同的锌片分别与同浓度、同体积的盐酸、硫酸在相同温度下反应 B．100 ℃时，向A、B两个容器中分别加入0.2 mol的HI发生分解反应 C．同温下，分别向盛有等浓度的100 mL、200‎ 8‎ ‎ mL盐酸的两个烧杯中加入表面积相同的石灰石 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 ‎12．下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像表示的是(　C　)‎ 解析：Na、K分别与水反应，K更活泼，反应更快，A项不正确；B项，其他条件相同，H2C2O4浓度越大反应速率越快，乙中反应速率更快，B项不正确；C项，相同浓度下，温度越高反应速率越快，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小，C项正确；D项，使用催化剂的反应速率更快，乙速率比甲的快，D项不正确。‎ 二、非选择题(52分)‎ ‎13．(10分)影响化学反应速率的因素有很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。‎ 实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2‎ 8‎ ‎ mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素。研究的实验报告如下表所示：‎ 实验步骤 现象 结论 ‎①分别取等体积的2 mol/L稀硫酸于试管中；‎ ‎②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg 反应快慢 Mg>Al>Fe 反应物的性质越活泼，反应速率越快 ‎(1)甲同学的实验目的是比较反应物本身的性质对反应速率的影响；若要得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是温度相同。‎ 实验二：已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。‎ ‎(2)针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是Mn2＋的催化作用(或催化剂)的影响。‎ ‎(3)若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入B。‎ A．硫酸钾　　B．硫酸锰　　C．氯化锰　　D．水 解析：实验一：(1)很显然，甲同学的实验目的是探究Al、Fe、Mg与稀硫酸的反应速率快慢，即探究反应物本身的性质对反应速率的影响。比较其反应速率必须控制变量，即硫酸浓度、反应温度都相同，所取金属颗粒的大小、形状也必须相同。‎ 实验二：第(2)问的猜想，可以从比较生成物Mn2＋(过渡金属)与K＋(主族金属)的区别中找到答案，即通常是过渡金属或其离子具有催化性；而(3)中氯化锰中也含Mn2＋，却不能选为催化剂，原因是其中的Cl－易被酸性高锰酸钾溶液氧化。‎ ‎14．(12分)在利用CaCO3与盐酸反应制取CO2的反应中，生成CO2的体积与反应时间的关系如图所示。‎ 两个实验所用盐酸的浓度相同，其中一个实验用的是石灰石块，另一实验用的是石灰石粉末，则从图中可以看出：‎ ‎(1)使用石灰石块得到的曲线是b(填“a”或“b”，下同)，反应速率较大的曲线是a。‎ ‎(2)如果实验过程中所用的盐酸是过量的，则所取块状石灰石与粉末状石灰石的质量相等(填“相等”或“不相等”)。‎ 8‎ 该条件下，如果石灰石粉末与盐酸的反应是在25 ℃时进行，而石灰石块与盐酸的反应是在30 ℃时进行，则在25 ℃时进行反应得到的曲线是不能确定(填“a”“b”或“不能确定”)。‎ 解析：(1)从图像中可以看出，放出等体积的CO2，a曲线反应所用的时间短，反应速率较大，说明固体反应物的状态影响反应速率，即增大固体反应物的表面积，反应速率增大。(2)由于实验过程中所用的盐酸是过量的且放出的CO2体积相同，说明加入的石灰石块和石灰石粉末的质量相等；由于温度和反应物的状态均影响反应速率，因此不能确定二者谁的反应速率大。‎ ‎15．(14分)某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量CuSO4溶液可加快H2的生成速率。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)上述实验中发生反应的化学方程式有Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。‎ ‎(2)要增大上述实验中产生气体的速率，还可采取的措施有升高温度、适当增加稀硫酸的浓度、增大锌粒的比表面积等(任写两种即可)(答两种)。‎ ‎(3)为了进一步研究硫酸铜的量对H2生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。‎ ‎①完成此实验设计，其中：V1＝30，V6＝10，V9＝17.5；‎ ‎②反应一段时间后，实验A中的金属呈灰黑色，实验E中的金属呈暗红色；‎ ‎③该同学最后得出结论：当加入少量CuSO4溶液时，生成H2的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成H2的速率反而会下降。分析H2生成速率下降的主要原因：当加入一定量的CuSO4溶液后，生成的单质铜会覆盖在锌的表面，减小了锌与稀硫酸的接触面积。‎ 解析：由于是研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，所以稀硫酸的浓度要相同，一是所加稀硫酸的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以V1～V5均为30，由F组数据可知，CuSO4溶液的体积加水的体积为20‎ 8‎ ‎ mL。A组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，E组中生成较多的铜，呈暗红色。此题是③的提示，有较多的铜生成，覆盖在锌的表面，减小了锌与稀硫酸的接触面积。‎ ‎16．(16分)温度、浓度对化学反应速率产生重要影响，请回答下列问题：‎ ‎(1)向A、B两支试管中各加入5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向C、D两支试管中各加入5 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液，将A、C试管置于60 ℃热水中一段时间，然后分别将A与C、B与D混合。‎ ‎①发生反应的方程式为Na2S2O3＋H2SO4===H2O＋S↓＋SO2↑＋Na2SO4，实验中产生明显现象需要时间较短的一组反应是A与C，该实验说明在其他条件相同的情况下，升高温度化学反应速率加快。‎ ‎②升高温度，活化分子总数目增多，活化分子百分数增多，有效碰撞次数增多，导致反应速率增大。‎ ‎(2)将SO2、O2在某密闭容器中混合，在450 ℃发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。‎ ‎①增大压强，则正反应速率增大(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，逆反应速率增大。‎ ‎②维持容器容积不变，加入0.1 mol SO2的一瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变；若加入的是0.1 mol He，则正、逆反应速率不变。‎ ‎③若维持容器压强不变，加入0.1 mol He后，容器的容积增大，物质的浓度减小，反应速率减小。‎ 8‎