高中化学 2_2影响化学反应速率的因素练习 新人教版选修4

高中化学 2_2影响化学反应速率的因素练习 新人教版选修4

‎2.2影响化学反应速率的因素 ‎1．NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，对于该反应的下列说法不正确的是(　　)‎ A．增大压强能增大反应速率 B．使用适当催化剂可增大反应速率 C．升高温度能增大反应速率 D．增大压强(体积减小)对该反应速率无影响 ‎【解析】　对于气体之间的反应，增大压强(体积减小)、使用催化剂和升高温度均能增大反应速率，A、B、C均正确，选D。‎ ‎【答案】　D ‎2．对于可逆反应N2＋3H22NH3，决定其化学反应速率的主要因素是(　　)‎ A．反应物的浓度　　　　B．反应物的状态 C．压强 D．反应物的性质 ‎【解析】　决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，次要因素是浓度、温度、压强等。‎ ‎【答案】　D ‎3．要增大铁与盐酸反应的速率，所采取的下列措施中无效的是 ‎ ‎(　　)‎ A．增大盐酸的浓度　　　B．提高反应的温度 C．增大压强 D．用铁粉代替铁片 ‎【解析】　该反应的反应物中没有气体，增大压强对该反应的反应速率几乎没有影响。 ‎ ‎【答案】　C ‎4．将质量相同的锌粉分别投入下列四个烧杯的溶液中，反应速率最快的是 (　　)‎ ‎【解析】　当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量。四个烧杯中所用的酸虽然不同，但反应的快慢都是由c(H＋)的大小决定的。A项，c(H＋)＝2 mol·L－1，B项，c(H＋)小于2 mol·L－1，C项，c(H＋)＝2 mol·L－1，D项，c(H＋)＝4 mol·L－1，故烧杯D中反应的反应速率最快。‎ ‎【答案】　D ‎5．在气体反应中，改变条件：①增大反应物的浓度，②升高温度，③增大压强，④移去生成物，⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是(　　)‎ A．①⑤ B．①③‎ C．②⑤ D．③⑤‎ ‎【解析】　升高温度，分子的能量升高，使更多的分子转化为活化分子，增大了活化分子的百分数；使用催化剂可降低反应的活化能，使更多的分子在自身能量不变的前提下也成为活化分子，增大了活化分子的百分数。活化分子的百分数增大，活化分子数也增大。‎ ‎【答案】　C ‎6．如图为反应N2＋3H22NH3的速率v(N2)变化的图像，则横坐标不可能是(　　)‎ A．反应时间 B．温度 C．压强 D．N2的浓度 ‎【解析】　随着反应的进行，N2的浓度逐渐减小，反应速率减小而不是增大，故横坐标不可能是反应的时间。‎ ‎【答案】　A ‎7．为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是(　　)‎ A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同 B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快 C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快 D．升高温度，H2O2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多 ‎【解析】　影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，镁、铝的活泼性不同，故两者与同浓度的盐酸反应快慢不同。‎ ‎【答案】　A ‎8．试分析下列可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图正确的是 (　　)‎ ‎【解析】　增大压强正逆反应速率均增大。‎ ‎【答案】　C ‎9．恒温恒容时，NO2和N2O4之间发生反应N2O4(g)2NO2(g)，如图所示。‎ ‎(1)曲线________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。‎ ‎(2)若升高温度，则v(正)________，v(逆)________(填“加快”或“减慢”)。‎ ‎(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(NO2)＝0.3 mol·(L·min)－1，乙中v(N2O4)＝0.2 mol·(L·min)－1，则________容器中反应更快。‎ ‎【解析】　(1)由题图可见，反应至t1时刻X的变化量为0.3 mol，Y变化量为0.6 mol，根据反应方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的变化量之比为1∶2判断，Y表示NO2。‎ ‎(2)升高温度，正、逆反应速率均加快。‎ ‎(3)乙中v(NO2)＝2v(N2O4)＝0.4 mol·(L·min)－1，大于甲容器中v(NO2)，所以乙容器中反应更快。‎ ‎【答案】　(1)Y　(2)加快　加快　(3)乙 ‎10．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学们分别设计了如图甲、乙所示的实验装置。请回答相关问题： ‎ ‎　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　乙 ‎(1)定性分析：如图甲可通过观察__‎ 定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是____。‎ 写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式____。‎ ‎(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，检查该装置气密性的方法是____。‎ 实验中需要测量的数据是__。‎ ‎【解析】　比较化学反应速率的方法常用的有观察法和定量测定法，即可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率。比较阳离子的催化效果需排除阴离子干扰，应该用阴离子相同的盐作催化剂，这样可以避免因阴离子不同对实验可能产生的影响。检查装置气密性的常用方法有微热法、液差法等，另外还要结合具体情况使用合理的简单方法，如本题中可利用向外拉注射器活塞，然后观察活塞是否回到原位来判断是否漏气。‎ ‎【答案】　(1)产生气泡的快慢　可以排除阴离子不同对实验的干扰　2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎(2)分液漏斗　关闭分液漏斗活塞将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位　产生40 mL气体所需的时间 ‎11．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)‎ Na2S2O3溶液 稀H2SO4‎ H2O 实验 反应温度/℃‎ V/mL c/mol·L－1‎ V/mL c/mol·L－1‎ V/mL A ‎25‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ B ‎25‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎10‎ C ‎35‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ D ‎35‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎10‎ ‎【解析】　四组实验中溶液的总体积均为20 mL，当温度越高(排除选项A、B)，反应物的浓度越大(排除选项C)，则反应速率越快，最先出现浑浊。‎ ‎【答案】　D ‎12．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是(　　)‎ A B C D ‎【解析】　要在相同条件下，只改变温度，才能比较出温度对化学反应速率的影响。‎ ‎【答案】　D ‎13．(2014·新课标全国卷Ⅰ)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：‎ H2O2＋I－―→H2O＋IO－　　慢 H2O2＋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．将题给两个反应合并可得总反应为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。‎ B．该反应中IO－是中间产物，不是该反应的催化剂。‎ C．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。‎ D．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)。‎ ‎【答案】　A ‎14．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：‎ 实验 序号 反应温 度/℃‎ 参加反应的物质 Na2S2O3‎ H2SO4‎ H2O V/mL c/mol·L－1‎ V/mL c/mol·L－1‎ V/mL A ‎20‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎0‎ B ‎20‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ C ‎20‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎5‎ D ‎40‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ ‎(1)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是________(填实验序号)。‎ ‎(2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：‎ ‎①能说明温度对该反应速率影响的组合是________(填实验序号，下同)；‎ ‎②A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是____；‎ ‎③B和C的组合比较，所研究的问题是____。‎ ‎(3)教材中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较：__。‎ ‎【解析】　 (1)温度对反应速率的影响显著。(2)要采取控制变量法，在研究一个条件的影响时，其余的条件要做到相同。(3)SO2可溶于水，测量气体体积时会带来误差，且设计较复杂。‎ ‎【答案】　(1)D　(2)①B和D　②相同温度条件下浓度对该反应速率的影响　③相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度　(3)SO2可溶于水，测定不精确(或：实验装置较复杂，不易控制)‎ ‎15．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。‎ 分组实验 催化剂 ‎①‎ ‎10 mL 5%H2O2溶液 无 ‎②‎ ‎10 mL 2%H2O2溶液 无 ‎③‎ ‎10 mL 5%H2O2溶液 ‎1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ‎④‎ ‎10 mL 5%H2O2溶液＋少量盐酸 ‎1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ‎⑤‎ ‎10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 ‎1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ‎(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是____。‎ ‎(2)实验①和②的目的是探究________对反应速率的影响。‎ 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是____。‎ ‎(3)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析如图能够得出的实验结论①________环境能增大H2O2分解的速率；‎ ‎②________环境能减小H2O2分解的速率。‎ ‎【解析】　(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是降低了反应的活化能，从而增大了活化分子的百分数。‎ ‎(2)实验①和②的差别是H2O2溶液的浓度不同，故目的是探究浓度对反应速率的影响；由于通常条件下H2O2稳定，不易分解，所以为了加快反应速率，‎ 可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。‎ ‎(3)据图可以看出在碱性条件下反应最快，在酸性条件下反应最慢。‎ ‎【答案】　(1)降低了反应的活化能，增大了活化分子的百分数 ‎(2)浓度　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)‎ ‎(3)碱性　酸性