2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第2章 第2节

2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第2章 第2节

第二章　第二节 一、选择题 ‎1．(2014·山东荷泽一中检测)NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO＋2CO===N2＋2CO2。对此反应，下列叙述正确的是(　　)‎ A．使用催化剂能加快反应速率 B．压强增大不影响化学反应速率 C．冬天气温低，反应速率降低，对人类危害减小 D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响 解析：使用(正)催化剂能加快反应速率，A正确；增大压强，反应速率增大，B错；冬天气温低，反应速率降低，对人体危害较大，因为NO、CO都有毒，C错；改变温度、压强等外界条件，该化学反应的速率会改变，D错。‎ 答案：A ‎2．(2014·山西大同调研)(双选)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(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(　　)‎ A．增加Fe的量 ‎ B．将容器的体积缩小一半 ‎ C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ‎ D．保持压强不变，充入N2使容器体积增大 解析：Fe为固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，因此增加Fe的量对反应速率几乎无影响；容器体积缩小一半，即压强增大，H2O(g)和H2的物质的量浓度增大，正反应速率和逆反应速率都增大；体积不变充入N2，容器内总压强增大，但N2不参与反应，容器内H2和H2O(g)的物质的量浓度并没有增加或减小，因此正反应速率和逆反应速率都基本不变；恒压下充入N2，使容积增大，总压强虽然不变，但容器内H2和H2O(g)的物质的量浓度都减小，正反应速率和逆反应速率都减小。‎ 答案：AC ‎3．(2014·浙江绍兴检测)在其它条件不变时，10 ℃时以某物质表示的反应速率为3 mol/(L·s)，已知温度每升高10 ℃反应速率增加到原来的2倍，则温度为50 ℃时，该反应的速率为(　　)‎ A．48 mol/(L·s) B．36 mol/(L·s)‎ C．24 mol/(L·s) D．12 mol/(L·s)‎ 解析：设10 ℃时反应速率为v1,50 ℃时反应速率为v2，则由温度对反应速率影响的经验公式得：＝2＝16，即50 ℃时反应速率为10 ℃时的16倍，所以，v2＝3 mol/(L·s)×16＝48 mol/(L·s)。‎ 答案：A ‎4．(2014·甘肃天水质检)下列事实能说明影响化学反应速率的主要因素是反应物自身性质的是(　　)‎ A．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快 解析：Cu与浓硝酸反应而与浓盐酸不反应，是因为浓硝酸有强氧化性，而浓盐酸只表现出H＋的氧化性，即是由反应物自身性质决定的，B项、D项是因为浓度的改变，C项是外界条件发生变化。‎ 答案：A ‎5．(2014·吉林一中检测)设C＋CO22CO，正反应是吸热反应，反应速率为v1。N2＋3H22NH3，正反应是放热反应，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　)‎ A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大v2减小 D．v1减小v2增大 解析：升高温度，v正、v逆都增大，只是吸热反应方向增大的倍数比放热反应方向增大的倍数大。‎ 答案：A ‎6．(双选)下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是(　　)‎ 选项 反应 纵坐标 甲 乙 A 外形、大小相近的金属和水反应 反应速度 K Na B ‎4 mL 0.01 mol·L－1的KMnO4溶液，分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反应 ‎0.1 mol·L－1的H2C2O4溶液 ‎0.2 mol·L－1的H2C2O4溶液 C ‎3 mL 0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol·L－1H2SO4溶液反应 热水 冷水 D ‎5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出O2‎ 无MnO2粉末 无MnO2粉末 解析：‎ 反应速率与物质本身的性质有关。A项，由于K比Na活泼，故相同大小的金属K和Na，K的反应速率快，又由于Na、K与H2O反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量热，反应速率逐渐加快，故A图像正确。B项，由于起始时乙中H2C2O4浓度大，故其反应速率比甲中快，B图像错误。C项，由于甲反应是在热水中反应，温度高，故甲的反应速率高于乙的反应速率，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C图像正确。MnO2在H2O2分解过程中起催化作用，故乙中反应速率远远大于甲中反应速率，D图像错误。‎ 答案：AC ‎7．对于反应：(CH3)3CBr(aq)＋OH－(aq)(CH3)3COH(aq)＋Br－(aq)，研究表明，只用一半浓度的(CH3)3CBr，反应速率减半，而OH－浓度减半对反应速率没有影响，改变(CH3)3COH和Br－的浓度对反应速率也无影响，则这个反应的反应速率方程为(　　)‎ A．v＝k·c[(CH3)3CBr]·c(OH－)‎ B．v＝k·c2[(CH3)3CBr]·c(OH－)‎ C．v＝k·c[(CH3)3CBr]‎ D．v＝k·c[(CH3)3CBr]‎ 解析：由题给信息可知，该反应的速率只与(CH3)3CBr的浓度有关且成正比，与OH－、(CH3)3COH和Br－的浓度无关。‎ 答案：D ‎8．(2014·哈尔滨三中模拟)对于反应4A＋2B3C，下列说法中正确的是(　　)‎ A．某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同 B．其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小 C．其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快 D．若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化 解析：A项，对于该反应，用不同的反应物或生成物表示的反应速率，其数值不相同，A错；C项，如果反应物、生成物都不是气体，则增大压强对化学反应速率无影响，C错；D项，若A是固体或纯液体，增大或减小A的物质的量，对化学反应速率没有明显影响，D错。‎ 答案：B ‎9．下列说法中有明显错误的是(　　)‎ A．对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B．活化分子间发生的碰撞一定为有效碰撞 C．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而增大反应速率 解析：活化分子间有合适取向的碰撞才是有效碰撞。‎ 答案：B ‎10．(2014·启东中学高二期中)为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　)‎ A．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图1所示实验中反应速率为①＞②， 则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好 C．用图2装置比较反应速率，可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间 D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 解析：若比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化作用，应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)。如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq)，虽然加入FeCl3(aq)的反应速率快，但可能是Cl－的催化作用。‎ 答案：B 二、非选择题 ‎11．(2014·临沂一中期中)把在空气中久置的镁条7.2 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，镁条与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间如图所示，回答下列问题：‎ ‎(1)曲线由0→a段不产生氢气的原因________，有关的离子方程式为________________；‎ ‎(2)曲线由b→c段，产生氢气的速率逐渐增大的主要原因________________；‎ ‎(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因________________。‎ ‎(4)在b到c这段时间内，收集到氢气V L(标准状况)，则这段时间内用硫酸表示的平均速率为________mol/(L·s)(假设反应前后溶液体积不变)。‎ ‎(5)对于足量镁条和100 mL 2 mol/L硫酸生成氢气的反应，下列措施能减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量的是________。‎ ‎①加NaOH固体；②加BaCl2溶液；③加KNO3溶液；④加H2O；⑤加CH3COONa固体；⑥加小苏打溶液；⑦加少量CuSO4溶液；⑧加Na2SO4溶液；⑨将2 mol/L硫酸换成160 mL 2.5 mol/L的盐酸；⑩将镁条换成镁粉。‎ 答案：(1)镁条表面有氧化镁，硫酸首先和与表面的氧化镁反应，不产生氢气　MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O ‎(2)镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率 ‎(3)随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小 ‎(4)V/11.2(c－b)‎ ‎(5)②④⑤⑧⑨‎ ‎12．(2014·经典习题选萃)在一密闭容器中充入1 mol I2和1 mol H2，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。‎ ‎(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)保持容器容积不变，向其中充入1 mol CO2(不参加反应)，反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是_______________________________________________。‎ ‎(3)保持容器内气体的压强不变，向其中充入1 mol CO2，反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是____________________________________________________。‎ 解析：(1)容器体积V不变，充入H2，增大反应物的浓度，使反应速率增大。(2)容器体积V不变，充入CO2，并没有改变H2、I2的浓度，故反应速率不变。(3)保持p不变，充入CO2，使容器体积增大，H2、I2的浓度减小，反应速率减小。‎ 答案：(1)增大　增大反应物浓度，反应速率增大 ‎(2)不变　反应物的浓度不变，反应速率不变 ‎(3)减小　容器的体积变大，反应物浓度减小，反应速率减小 ‎13．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。‎ ‎(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：‎ 反应条件 温度 容器体积 起始n(SO2)‎ 起始n(O2)‎ 其他条件 Ⅰ组 ‎500℃‎ ‎1 L ‎1 mol ‎2 mol 无 Ⅱ组 ‎500℃‎ ‎1 L ‎1 mol ‎2 mol 已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t的变化曲线如图所示 ‎①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是__________；‎ ‎②将Ⅰ组实验中温度变为800℃，则φ(SO3)达到a%所需时间______t1(填“小于”、“大于”或“等于”)。‎ ‎(2)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__________。‎ 甲：在500℃时，10 mol SO2和10 mol O2反应 乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 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：(1)由题意可知，两组实验的压强、温度和起始浓度均相同，而由曲线图可看出Ⅱ组实验的反应速率快，所以Ⅱ组具备的其他条件是使用了催化剂，加快了化学反应速率。温度升高后，化学反应速率加快，所以φ(SO3)达到a%所需的时间比原来短。‎ ‎(2)有催化剂且温度较高的乙容器中反应速率最快，其次是温度高、浓度大的甲容器，温度低的丙容器化学反应速率最慢。‎ 答案：(1)①使用催化剂(其他合理答案也可)‎ ‎②小于　(2)C ‎14．(2014·宁夏、辽宁高考)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程的能量变化如下图所示。已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________________________________________________________________________。‎ 该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)图中ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝________mol·L－1·min－1、v(SO3)＝________mol·L－1·min－1。‎ ‎(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol－1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________(要求写出计算过程)。‎ 解析：(1)根据信息判断SO2催化氧化生成SO3是一个放热反应，则SO2和O2的总能量高于SO3的总能量，A的能量高，A代表反应物的总能量，C的能量低，C代表生成物的总能量。使用催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应热。‎ ‎(2)图中ΔH表示的是2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol SO3(g)的能量变化，所以ΔH＝－99 kJ·mol－1×2＝－198 kJ·mol－1。‎ ‎(3)催化剂参与中间反应，但催化剂在反应前与反应后是不变的，所以V2O5氧化SO2，自身被还原为VO2，VO2再被O2氧化成V2O5。‎ ‎(4)v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2。当V(SO2)＝0.05 mol·L－1·min－1时，v(O2)＝v(SO2)＝0.025 mol·L－1·min－1，v(SO3)＝v(SO2)＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ ‎(5)根据信息知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ/mol SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH2＝－99 kJ/mol 根据盖斯定律得3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)‎ ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1185 kJ/mol。‎ 答案：(1)反应物总能量　生成物总能量　无影响　降低　催化剂改变了反应历程，使活化能降低 ‎(2)－198‎ ‎(3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5‎ ‎(4)0.025　0.05‎ ‎(5)S(s)＋O2(g)===SO2(g)‎ ΔH1＝－296 kJ·mol－1‎ SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)‎ ΔH2＝－99 kJ·mol－1‎ ‎3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)‎ ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1185 kJ·mol－1‎ ‎15．在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中，一个学生得到下面的结果：‎ 锌的质量(g)‎ 锌的形状 温度(℃)‎ 溶解于酸花的时间(s)‎ A ‎2‎ 薄片 ‎5‎ ‎400‎ B ‎2‎ 薄片 ‎15‎ ‎200‎ C ‎2‎ 薄片 ‎25‎ ‎100‎ D ‎2‎ 薄片 ‎35‎ ‎50‎ E ‎2‎ 薄片 ‎45‎ ‎25‎ F ‎2‎ 粉末 ‎15‎ ‎5‎ 利用从A到F的结果：‎ ‎(1)画一幅以时间对温度的曲线图(纵轴表示时间，横轴表示温度)。‎ ‎(2)利用你所画成的曲线图，你能得出关于温度影响反应速率的什么结论？‎ ‎(3)20℃时，2 g锌箔溶解于酸中需花多长时间？‎ ‎(4)对比结果B与F，解释结果F为什么那么快？‎ 答案：(1)可作如下图：‎ ‎(2)从这5组实验数据可归纳出，温度对该反应速率影响的规律为：温度每升高10℃，反应速率加快到原来的两倍。‎ ‎(3)题目要求用已得有关反应速率的规律来求解20℃时的反应时间。根据(1)中的图像可求得，当温度为20℃时，反应时间约需150 s。‎ ‎ (4)对比B和F，反应温度相同，酸的浓度也相同，锌的质量也相同。但B中2 g锌全部溶解用了200 s时间，而F中只需要5 s时间，F中反应速率比B中反应速率快了40倍。这是因为B中锌是块状，F中锌是粉末状，粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多。‎