2021高考化学人教版一轮复习规范演练：第六章 第一讲 化学反应速率及其影响因素

2021高考化学人教版一轮复习规范演练：第六章 第一讲 化学反应速率及其影响因素

www.ks5u.com 规范演练15‎ 一、选择题 ‎1．(2019·石家庄复兴中学月考)反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)‎ ‎①增加C的量 ‎②将容器的体积缩小一半 ‎③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ‎④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 A．①④　 　 B．②③　 　‎ C．①③　 　 D．②④‎ 解析：①固体用量的改变对速率没有影响，符合题意；②容器的体积缩小一半，压强增大，速率增大，不符合题意；③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度保持不变，速率不变，符合题意；④保持压强不变，充入N2使容器体积变大，各物质的浓度减小，速率减小，不符合题意。‎ 答案：C ‎2．(2019·湖南涟源一中月考)下列有关反应速率的说法正确的是(　　)‎ A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以增大反应速率 B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减小 D．汽车尾气中的NO和CO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，铁遇浓硫酸钝化，错误；B项，加入NaCl溶液，溶液体积增大，c(H＋)减小，反应速率减小，错误；C项，升高温度，正逆反应速率都增大，错误；D项，减小压强，反应速率减小，正确。‎ 答案：D ‎3．(2019·湖北崇阳一中月考)合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是(　　)‎ A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂 C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度 解析：A项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，则应为增大压强，错误；B项，t2时正逆反应速率同等程度增大，为使用了催化剂，正确；C项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，则为减小压强，错误；D项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。‎ 答案：B ‎4．(2019·山西大同一中月考)为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，某同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn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时间。下列说法正确的是(　　)‎ 混合溶液 A B C D E F ‎4 mol·L－1 H2SO4‎ 溶液/mL ‎30‎ V1‎ V2‎ V3‎ V4‎ V5‎ 饱和CuSO4溶液/mL ‎0‎ ‎0.5‎ ‎2.5‎ ‎5‎ V6‎ ‎20‎ H2O/mL V7‎ V8‎ V9‎ V10‎ ‎10‎ ‎0‎ A．V1＝30，V6＝10‎ B．反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色 C．加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用 D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越大 解析：研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，硫酸的体积、物质的量应相同，由A、F可知溶液的总体积为30 mL＋20 mL＝50 mL，V1＝30，V6＝50－30－10＝10，A正确；实验A中没有加入硫酸铜溶液，不会出现暗红色，B错误；MgSO4与Zn不能反应置换出Mg，也就不能形成原电池，C错误；硫酸铜溶液的量太多，产生大量的铜覆盖在Zn粒表面，反应速率反而减小，D错误。‎ 答案：A ‎5．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述正确的是(　　)‎ A．反应的化学方程式为2MN B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡 C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍 解析：从图象可知，t1时，N的物质的量是6 mol，M的物质的量是3 mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的；同时也可得出反应的化学方程式为2NM；t2时，正逆反应速率虽然相等，但尚未达到平衡，因为此时M、N的物质的量还在增大与减少；t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。‎ 答案：D ‎6．(2019·广东光明中学月考)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：‎ ‎①H2O2＋I－===H2O＋IO－，慢；‎ ‎②H2O2＋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：A项，将题给两个反应①＋②可得总反应为2H2O2=== 2H2O＋O2↑，该反应中I－作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率，正确；B项，该反应中IO－是中间产物，不是该反应的催化剂，错误；C项，反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ热量，不能据此判断该反应的活化能，错误；D项，由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，错误。‎ 答案：A ‎7．(2019·临沂模拟)根据反应速率—‎ 时间图象分析外界条件改变对可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示。可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　)‎ A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 解析：t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C选项；t4时正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，所以是增大反应物浓度，D选项符合。‎ 答案：D ‎8．(2019·松原模拟)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)‎ A．保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容积不变，充入Ar使压强增大 D．保持压强不变，充入Ar使容积增大 解析：A项，增加H2O(g)的量，反应物浓度增大，化学反应速率增大，错误；B 项，将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速率增大，错误；C项，保持容积不变，充入Ar，Ar不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，正确；D项，保持压强不变，充入Ar，容器的容积变大，反应物的浓度减小，反应速率减小，错误。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎9．(2019·江淮十校联考)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。请回答下列问题：‎ ‎(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为__________。‎ ‎(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)分解反应：‎ ‎2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)‎ ‎　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　2N2O4(g)‎ 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O4(g)完全分解]。‎ t/min ‎0‎ ‎40‎ ‎80‎ ‎160‎ ‎260‎ ‎1 300‎ ‎1 700‎ ‎∞‎ p/kPa ‎35.8‎ ‎40.3‎ ‎42.5‎ ‎45.9‎ ‎49.2‎ ‎61.2‎ ‎62.3‎ ‎63.1‎ ‎①已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)‎ ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1‎ ‎2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1‎ 则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×‎ p(N2O5)(kPa·min－1)。t＝62 min时，测得体系中p(O2)＝2.9 kPa，则此时的p(N2O5)＝________kPa，v＝________kPa·min－1。‎ ‎③若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)________63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是 ‎_______________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎④25 ℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝_____ kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。‎ ‎(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：‎ 第一步：N2O5NO2＋NO3，快速平衡；‎ 第二步：NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2，慢反应；‎ 第三步：NO＋NO3―→2NO2，快反应。‎ 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是______(填字母)。‎ A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)‎ B．反应的中间产物只有NO3‎ C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高 解析：(1)1840年，Devil用干燥的氯气通入无水硝酸银中，首次制备了固体N2O5。由题意可知反应中氮元素化合价没有发生变化，则必然有氯化银生成，氯气生成氯化银的过程中，氯元素化合价降低，则硝酸银中氧元素化合价必然升高生成氧气。(2)①将已知反应分别编号为a、b，由盖斯定律可知，(a×－b)得所求方程式，则ΔH＝(－4.4‎ ‎ kJ·mol－1)×－(55.3 kJ·mol－1)＝＋53.1 kJ·mol－1；由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，五氧化二氮的速率等于氧气速率的两倍，则62 min时，消耗p(N2O5)＝2生成p(O2)＝2×2.9 kPa＝5.8 kPa，因起始p(N2O5)＝35.8 kPa，则平衡p(N2O5)＝(35.8－5.8) kPa＝30 kPa，v＝2×10－3×30＝6×10－2(kPa·min－1)；③升高温度，容器体积不变，压强增大，同时升高温度，二氧化氮聚合为四氧化二氮的平衡会向二氧化氮方向移动，气体的物质的量增大，气体压强增大，则35 ℃体系压强大于25 ℃；④因起始p(N2O5)＝35.8 kPa，则完全分解时，p(O2)＝17.9 kPa、p(NO2)＝71.6 kPa，与测定63.1 kPa相差的26.4 kPa应是二氧化氮聚合为四氧化二氮的缘故，由聚合方程式计算可得，平衡时p(NO2)＝18.8 kPa，p(N2O4)＝26.4 kPa，则N2O4(g)2NO2(g)的反应平衡常数Kp＝≈13.4。(3)第一步反应快速达到平衡后v(第一步正)＝v(第一步逆)，则必然有v(第一步正)＝v(第一步逆)＞v(第二步)，A正确；由总反应和分步反应对比可知中间产物为NO、NO3，B错误；由第二步反应较慢可知，NO2和NO3碰撞几率较小，C正确；第三步反应为快反应，说明第三步反应的活化能较小，D错误，答案选AC。‎ 答案：(1)O2　(2)①＋53.1　②30.0　6.0×10－2‎ ‎③大于　升高温度，容器体积不变，压强增大，同时升高温度，二氧化氮聚合为四氧化二氮的平衡会向二氧化氮方向移动，气体的物质的量增大，气体压强增大　④13.4‎ ‎(3)AC ‎10．(2019·乌鲁木齐一中检测)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：‎ ‎(1)反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋551 kJ·mol－1，‎ 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)‎ ΔH3＝－297 kJ·mol－1，‎ 反应Ⅱ的热化学方程式：________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。‎ p2______p1(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由是_______‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(3)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－‎ ‎(4)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 ‎0.4 mol·L－1‎ a mol·L－1‎ ‎0.2 mol·L－1‎ ‎0.2 mol·L－1‎ 组成 ‎ KI ‎ KI ‎0．2 mol·L－1‎ ‎ H2SO4‎ ‎ H2SO4‎ ‎ KI ‎0．000 2 mol I2‎ 实验 现象 溶液变蓝，一段时间后出现浑浊 溶液变蓝，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：_______________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 解析：(1)由题给示意图可知，反应Ⅱ为二氧化硫发生歧化反应生成硫酸和硫，反应的化学方程式为：3SO2(g)＋2H2O(g)=== 2H2SO4(l)＋S(s)，由盖斯定律可知，反应：(－1×Ⅰ－Ⅲ)得反应Ⅱ，则ΔH2＝－ΔH1－ΔH3＝－(＋551 kJ·mol－1)－(－297 kJ·mol－1)＝－254 kJ·mol－1，则热化学方程式为：3SO2(g)＋H2O(g)=== 2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ·mol－1。(2)反应Ⅱ为气态物质化学计量数减少的反应，增大压强化学平衡正向移动，硫酸的质量分数增大，则p2大于p1。(3)由题意可知，I－为反应的催化剂，则反应ⅱ的反应物为I2、SO2和水，生成物为氢碘酸和硫酸，反应的离子方程式为I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO。(4)A与B是探究H＋浓度对反应速率的影响，因此A和B中KI溶液浓度必须相同，则a为0.4 mol·L－1；对比A、B、C的实验现象可知，酸性条件下，I－的催化能力加强；由A、D实验现象对比可知，增大I2浓度，反应ⅱ的反应速率增大，H＋浓度增大，加强了I－的催化能力。‎ 答案：(1)3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1　(2)>　反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大　(3)SO2　SO2　4H＋‎ ‎(4)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＋可以增大歧化反应速率　③反应ⅱ比ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快 ‎11．(2019·河南郑州一中检测)在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应：aA(g)＋bB(g)pC(g)　ΔH＝？反应情况记录如下表：‎ 时间 c(A)/(mol·L－1)‎ c(B)/(mol·L－1)‎ c(C)/(mol·L－1)‎ ‎0 min ‎1‎ ‎3‎ ‎0‎ 第2 min ‎0.8‎ ‎2.6‎ ‎0.4‎ 第4 min ‎0.4‎ ‎1.8‎ ‎1.2‎ 第6 min ‎0.4‎ ‎1.8‎ ‎1.2‎ 第8 min ‎0.1‎ ‎2.0‎ ‎1.8‎ 第9 min ‎0.05‎ ‎1.9‎ ‎0.3‎ 请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题：‎ ‎(1)第2 min到第4 min内用A表示的平均反应速率v(A)＝_______ mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态，若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件，则改变的条件分别可能是：‎ ‎①第2 min________________或________________；‎ ‎②第6 min________________；‎ ‎③第8 min________________。‎ 解析：(1)v(A)＝＝0.2 mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)①从2～4 min来看，A、B、C的浓度变化量比前2 min大，说明反应速率增大了，故2 min时改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。②第6 min改变条件后，达到第8 min时，作为反应物，A的浓度减少而B的浓度增加，可知改变的条件为增加B的浓度。③从0～2 min来看，A、B、C的浓度变化量分别为0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.4 mol·L－1可知a、b、p分别为1、2、2，从第9 min的数据来看，C的浓度大幅度减小，而A、B浓度也减小，且减小量与化学方程式中化学计量数成正比，可知第8 min改变的条件为减小C的浓度。‎ 答案：(1)0.2　(2)①使用催化剂　升高温度　②增大B的浓度　③减小C的浓度 ‎12．(2019·湖北随州一中月考)目前流行的关于生命起源假设的理论认为，生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境，这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构，如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验。‎ ‎[实验Ⅰ]　确定硫的质量：‎ 按图连接装置，检查好装置的气密性后，在硬质玻璃管A中放入1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质)，在试管B中加入50 mL 0.100 mol·L－1的酸性KMnO4溶液，在试管C中加 入品红溶液。通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后，将B中溶液转移至250 mL容量瓶，洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01 mol·L－1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4。记录数据如下。‎ 相关反应：‎ ‎①2MnO＋2H2O＋5SO2===2Mn2＋＋5SO＋4H＋；‎ ‎②2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。‎ 滴定次数 待测溶液 体积/mL 草酸溶液体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 ‎1‎ ‎25.00‎ ‎1.50‎ ‎23.70‎ ‎2‎ ‎25.00‎ ‎1.02‎ ‎26.03‎ ‎3‎ ‎25.00‎ ‎0.00‎ ‎24.99‎ ‎[实验Ⅱ]　确定铁的质量：将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后取滤渣，经充分灼烧得0.6 g固体。请试回答下列问题：‎ ‎(1)判断滴定终点的方法是_______________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(2)试管C中品红溶液的作用是__________________。有同学提出，撤去C装置对实验没有影响，你的看法是________(填“同意”或“不同意”)，理由是___________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(3)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为____________________。‎ ‎[问题探究]　滴定过程中，细心的小明发现该KMnO4‎ 溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究速率加快的原因，小明继续进行了下列实验，实验数据如下表：‎ 编号 温度/℃‎ 酸化的H2C2O4‎ 溶液/mL KMnO4‎ 溶液/mL 溶液褪 色时间/s ‎1‎ ‎25‎ ‎5.0‎ ‎2.0‎ ‎40‎ ‎2‎ ‎25‎ ‎5.0(另加少量可溶于 水的MnSO4粉末)‎ ‎2.0‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎60‎ ‎5.0‎ ‎2.0‎ ‎25‎ ‎(4)分析上述数据，滴定过程中反应速率较大的一种可能原因是 ‎_______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 解析：(3)第1次滴定时H2C2O4溶液体积误差较大，舍去，第2、3次取平均值，V(H2C2O4)＝25.00 mL。与H2C2O4反应的KMnO4的物质的量为0.01 mol·L－1×0.025 L×＝0.000 1 mol，与SO2反应的KMnO4的物质的量为0.05 L×0.100 mol·L－1－10×0.000 1 mol＝0.004 mol，n(SO2)＝0.004 mol×＝0.01 mol，n(S)＝0.01 mol；0.6 g固体为Fe2O3，n(Fe)＝×2 mol＝0.007 5 mol，＝＝，所以该铁硫簇结构的化学式为Fe3S4。(4)对比实验1、2知，Mn2＋可使反应速率增大；对比实验1、3知，温度升高，反应速率增大。‎ 答案：(1)当滴入最后一滴草酸溶液时，锥形瓶中溶液由浅紫红色变为无色，且半分钟内不变化　(2)验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收　同意　当B中溶液不褪色，即可证明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收 ‎(3)Fe3S4　(4)生成的Mn2＋对反应起到催化作用(或反应放热使温度升高)，增大反应速率