2021届新高考一轮复习人教版第20讲化学反应速率及影响因素作业

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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．(2020·上海高三检测)(双选)为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v (H2)表示]，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是(　BC　)‎ A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B．加入少量水，v(H2)减小 C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小 ‎ D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小 ‎[解析]　A项，加入的NH4HSO4固体溶于水发生电离：NH4HSO4===NH＋H＋＋SO使溶液中c(H＋)增大，v(H2)增大；D项，滴加少量CuSO4溶液，发生反应：Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，生成的Cu与Zn、稀H2SO4形成以Zn为负极，Cu为正极，稀H2SO4为电解质溶液的原电池，加快了反应速率，使v(H2)增大。‎ ‎2．(2020·海南高三检测)(双选)对于可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是(　BD　)‎ A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2︰1‎ B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C．正、逆反应速率的比值是恒定的 D．达到平衡时，正逆反应速率相等 ‎[解析]　A项，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率都是正反应，二者间的比为1︰2；C项，正、逆反应速率的比值在开始时最大，达到平衡时为1︰1，在整个过程中是变化的，故正确选项为BD。‎ ‎3．(2020·天津静海高三检测)(双选)下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的(　BC　)‎ A．双氧水中加入少量MnO2或几滴FeCl3溶液，即可迅速放出气体 B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率 C．实验室用锌和稀硫酸制氢气，为了加快反应速率可以加入少量Cu(NO3)2‎ D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比块状反应要快 ‎[解析]　MnO2和FeCl3溶液能够催化双氧水分解，在双氧水中加入少量MnO2或几滴FeCl3溶液，即可迅速放出氧气，故A正确；在金属钠与足量水反应中，增加水的量，水的浓度不变；反应速率不变，故B错误；硝酸与金属反应一般不放出氢气，故C错误：用碳酸钙粉末与块状相比，增大了接触面积，反应速率加快，故D正确；故选BC。‎ ‎4．(2020·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。‎ ‎5．(2019·福建晋江季延中学阶段检测)向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示，图乙为t2时刻后改变容器中条件，平衡体系中速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种条件，所改变的条件均不同。已知t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法错误的是(　C　)‎ A．若t1＝15 s，则生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为0.004 mol·L－1·s－1‎ B．t4～t5阶段改变的条件为减小压强，t5～t6阶段改变的条件是升高化学反应的温度 C．B的起始物质的量为0.02 mol D．该化学反应的表达式为‎3A(g)B(g)＋‎2C(g)‎ ‎[解析]　若t1＝15 s，物质C的浓度改变量为0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1，则平均反应速率为＝0.004 mol·L－1·s－1，A正确；由题图乙可知，t4～t5阶段正逆反应速率都减小，且平衡不移动，说明是减小压强，t5～t6阶段正逆反应速率都增大，说明是升高温度，B正确；根据上述分析，压强不能使平衡移动，说明反应前后气体体积相等，在t1时，A减少了0.15 mol·L－1－0.06 mol·L－1＝0.09 mol·L－1，C增加了0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1，则B应增加了0.03 mol·L－1，所以原来B的浓度为0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.02 mol·L－1，容器的体积V＝＝‎2 L，所以B的起始物质的量为0.02 mol·L－1×‎2 L＝0.04 mol，C不正确；根据上述分析，该化学反应的表达式为‎3A(g)B(g)＋‎ ‎2C‎(g)，D正确。‎ ‎6．(2020·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。‎ ‎7．(2020·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。‎ ‎8．(2020·山东济南模拟)Ⅰ.下列各项分别与影响化学反应速率的哪个因素关系最为密切？将合适答案填入空格。‎ ‎(1)夏天的食品易变霉，在冬天不易发生该现象 温度 ；‎ ‎(2)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气体有快有慢 反应物本身的性质 ；‎ ‎(3)MnO2加入双氧水中放出气泡加快 催化剂 。‎ Ⅱ.在一定温度下，某一反应在‎4 L密闭容器中，气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：‎ ‎(1)比较t2时刻，正逆反应速率大小v(正) > 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．(2020·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．(2020·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 温度 催化 酸性KMnO4溶液 H‎2C2O4溶液 KMnO4‎ 编号 ‎( ℃)‎ 溶液褪 色平均 时间 ‎(min)‎ 剂用 量(g)‎ 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)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。‎ ‎12．(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，下列表述中正确的是(　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2X3Y＋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。‎ ‎13．(2020·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。‎ ‎14．(2020·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．(2020·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 ‎2 830‎ ‎90‎ ‎25‎ ‎510‎ ‎5 760‎ ‎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．(2020·海南检测)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H2O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。‎