2021届一轮复习人教版化学反应速率及其影响因素作业

2021届一轮复习人教版化学反应速率及其影响因素作业

化学反应速率及其影响因素 ‎[A级　全员必做题]‎ ‎1.以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法，其中不正确的是(　　)‎ A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率 B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品 C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外部因素也会对化学反应速率产生影响 D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益 解析　化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题，不能指导提高原料的转化率和生成物的产率。‎ 答案　A ‎2.升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是(　　)‎ A.该化学反应的过程是吸热的 B.该化学反应的过程是放热的 C.分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多 D.反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多 解析　无论反应是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率均增大，A、B两项错误；升高温度，反应物的分子的能量增加，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子总数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，C项错误，D项正确。‎ 答案　D ‎3.在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　)‎ A.增加H2O(g)的量，消耗H2的速率不变 B.将容器的体积缩小一半，其反应速率加快 C.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变 D.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减慢 解析　增加H2O(g)的量，容器体积会增大，H2的浓度会瞬间减小，则消耗H2‎ 的速率瞬间减小，A项错误；将体积缩小，氢气的浓度增大，反应速率加快，B项正确；体积不变，充入氩气，H2、H2O(g)的浓度不变，反应速率不变，C项正确；压强不变，充入氖气，体积增大，H2、H2O(g)的浓度减小，反应速率减慢，D项正确。‎ 答案　A ‎4.2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应的机理为：V2O5＋SO2===2VO2＋SO3(快)，4VO2＋O2===2V2O5(慢)。‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A.反应速率主要取决于V2O5的质量 B.VO2是该反应的催化剂 C.逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1‎ D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率 解析　由反应机理可知，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，A、B项错误；ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－198 kJ·mol－1，所以逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1，C项正确；使用催化剂可以显著提高反应速率，增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高)，D项错误。‎ 答案　C ‎5.NH3和纯净的O2在一定条件下发生如下反应：‎ ‎4NH3(g)＋3O2(g2N2(g)＋6H2O(g)‎ 现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是(　　)‎ A.v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1‎ B.v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1‎ C.v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1‎ D.v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1‎ 解析　设4 min时，生成6x mol H2O(g)‎ 据题意，则有：＝0.4　解得：x＝0.5‎ 则4 min内H2O的变化浓度为 Δc(H2O)＝＝1.5 mol·L－1‎ v(H2O)＝＝0.375 mol·L－1·min－1，‎ 再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为 v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1，‎ v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1，‎ v(O2)＝0.187 5 mol·L－1·min－1。‎ 答案　C ‎6.三氯乙烯(C2HCl3)是地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生反应如下：‎ ‎2KMnO4＋C2HCl3===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl 常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示：‎ 时间/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎…‎ c(KMnO4)/(mol·L－1)‎ ‎1.0‎ ‎0.70‎ ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.35‎ ‎…‎ 下列推断合理的是(　　)‎ A.上述反应先慢后快 B.0～4 min时v(Cl－)＝mol·L－1·min－1‎ C.若高锰酸钾完全反应，所用时间为8 min D.随着反应的进行，c(K＋)逐渐降低 解析　A项，分析表格中的数据，题述反应先快后慢，错误；B项，每消耗2 mol KMnO4会生成3 mol Cl－，v(Cl－)＝×＝ mol·L－1·min－1，正确；C项，高锰酸钾完全反应，其浓度为0，消耗时间大于8 min，错误；D项，钾离子未参与反应，故钾离子浓度不变，错误。‎ 答案　B ‎7.在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示：‎ 实验编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ c(HI)/ (mol·L－1)‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.150‎ ‎0.100‎ ‎？‎ ‎0.500‎ c(H2O2)/ (mol·L－1)‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎0.150‎ ‎0.200‎ ‎？‎ ‎0.400‎ v/(mol·L－1·s－1)‎ ‎0.007 60‎ ‎0.015 2‎ ‎0.017 1‎ ‎0.015 2‎ ‎0.022 8‎ ‎0.152‎ 根据表中数据可推知第5组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为(　　)‎ A.0.150 mol·L－1、0.200 mol·L－1‎ B.0.300 mol·L－1、0.100 mol·L－1‎ C.0.200 mol·L－1、0.200 mol·L－1‎ D.0.100 mol·L－1、0.300 mol·L－1‎ 解析　分析表中数据可知，反应速率v与c(HI)和c(H2O2)的乘积成正比，以实验1为参照，实验5的反应速率是其反应速率的3倍，故实验5中c(HI)和c(H2O2)的乘积为实验1的3倍，C项符合题意。‎ 答案　C ‎8.为探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，某同学分别设计了图(a)、图(b)所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　)‎ A.图(b)中的A为分液漏斗 B.图(b)实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率 C.图(a)实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率 D.若图(a)实验中反应速率为①>②，则Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好 解析　图(b)中的A为分液漏斗，A正确；图(b)实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率，B正确；图(a)实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率，C正确；因为氯化铁、硫酸铜阴离子不同，若图(a)实验中反应速率为①>②，不能说明Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好，D错误。‎ 答案　D ‎9.在密闭容器中加入CaSO4和CO，在一定温度下，发生反应：‎ CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218.4 kJ·mol－1‎ CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应是吸热反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B.CaO是固态，不能用CaO表示反应的快慢 C.图示中t1时改变的条件可能是减小c(CO)，同时增大c(SO2)‎ D.图示中t1时改变的条件可能是增大压强 解析　升高温度，正、逆反应速率都增大，A项错误；用单位时间内固体质量变化可以表示化学反应的快慢，B项错误；图像中t1时，正反应速率减小，逆反应速率增大，改变的条件可能是减小反应物浓度，增大生成物浓度，C项正确；如果增大压强，CO的正、逆反应速率都会增大，只是增大的程度不同，D项错误。‎ 答案　C ‎10.反应aA＋bBcC在体积为2 L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：‎ 请回答下列各题：‎ ‎(1)反应的化学方程式为_______________________________________________。‎ ‎(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列顺序为________。‎ ‎(3)由计算可知，第Ⅰ阶段20 min时，C的平均速率v1(C)＝________。‎ 解析　(1)反应达到平衡时，Δn(A)＝2.0 mol－1.0 mol＝1.0 mol，Δn(B)＝6.0 mol－3.0 mol＝3.0 mol，Δn(C)＝2.0 mol－0 mol＝2.0 mol，则Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝1.0 mol∶3.0 mol∶2.0 mol＝1∶3∶2，即该反应的化学方程式为A＋3B2C。‎ ‎(2)vⅠ(A)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，‎ vⅡ(A)＝＝0.012 7 mol·L－1·min－1，‎ vⅢ(A)＝＝0.006 mol·L－1·min－1。‎ 故vⅠ(C)＝2vⅠ(A)＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ 答案　(1)A＋3B2C ‎(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)‎ ‎(3)0.05 mol·L－1·min－1‎ ‎11.实验室中做如下实验：一定条件下，在容积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＝Q kJ/mol。‎ ‎(1)若A、B起始物质的量均为零，通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表：‎ 根据上表数据，完成下列填空：‎ ‎①在实验1中反应在10～20 min内反应的平均速率vC＝________，实验2中采取的措施是________；实验3中n3________(填“>”“＝”或“<”)1.0。‎ ‎②比较实验4和实验1，可推测该反应中Q________0(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎(2)在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示，根据图中所示判断下列说法正确的是________。‎ a.10～15 min可能是升高了温度 b.10～15 min可能是加入了催化剂 c.20 min时可能缩小了容器体积 d.20 min时可能是增加了B的量 解析　(1)①实验1中10～20 min内 vC＝＝0.006 5 mol·L－1·min－1‎ ‎；实验2中C的平衡浓度与实验1相同，所以实验2采取的措施是使用催化剂；实验3中C的平衡浓度大于实验1，又温度相同，则n3>1.0。‎ ‎②实验4中C的平衡浓度大于实验1，可见降温平衡右移，所以该反应为放热反应，Q<0。‎ ‎(2)10～15 min未达平衡，改变条件后，斜率变大即速率加快，可能为升温、加压或加入催化剂，a、b均正确；加压瞬间，各物质物质的量不变，故c错误；20 min时A、C的量不变，B的量突然增大，平衡右移，应为增加了B的量，故d正确。‎ 答案　(1)①0.006 5 mol·L－1·min－1　用催化剂　>‎ ‎②<　(2)abd ‎[B级　拔高选做题]‎ ‎12.对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。‎ 水样　　 时间 ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ Ⅰ(pH＝2)‎ ‎0.40‎ ‎0.28‎ ‎0.19‎ ‎0.13‎ ‎0.10‎ ‎0.09‎ Ⅱ(pH＝4)‎ ‎0.40‎ ‎0.31‎ ‎0.24‎ ‎0.20‎ ‎0.18‎ ‎0.16‎ Ⅲ(pH＝4)‎ ‎0.20‎ ‎0.15‎ ‎0.12‎ ‎0.09‎ ‎0.07‎ ‎0.05‎ Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)‎ ‎0.20‎ ‎0.09‎ ‎0.05‎ ‎0.03‎ ‎0.01‎ ‎0‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1‎ B.水样酸性越强，M的分解速率越快 C.在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D.由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 解析　v(M)＝＝0.015 mol·L－1·min－1，A项正确；对比水样Ⅰ、Ⅱ可知，Ⅰ中酸性强，分解速率快，B项正确；C项，0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率为75%，Ⅱ中分解率为60%，C项正确；0～5 min内，Ⅰ中Δc(M)＝0.12 mol·L－1，Ⅳ中Δc(M)＝0.11 mol·L－1，Ⅰ的速率快，D项错误。‎ 答案　D ‎13.已知反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k为速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如下表所示。‎ 初始浓度 生成N2的初始速率/mol·L－1·s－1‎ 实验数据 c(NO)/ mol·L－1‎ c(H2)/ mol·L－1‎ ‎1‎ ‎2.00×10－3‎ ‎6.00×10－3‎ ‎1.92×10－3‎ ‎2‎ ‎1.00×10－3‎ ‎6.00×10－3‎ ‎4.80×10－4‎ ‎3‎ ‎2.00×10－3‎ ‎3.00×10－3‎ ‎9.60×10－4‎ 下列说法中不正确的是(　　)‎ A.关系式中x＝1、y＝2‎ B.800 ℃时，k的值为8×104‎ C.若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N2的初始速率为5.12×10－3mol·L－1·s－1‎ D.当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大 解析　由实验数据1和2可知，c(H2)不变，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原来的＝4倍，则x＝2，由实验数据1和3可知，c(NO)不变，c(H2)扩大1倍，反应速率扩大为原来的＝2倍，则y＝1，A项错误；根据数据1可知800 ℃时，k的值为＝＝8×104，B项正确；若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，则生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)×c(H2)＝[8×104×(4.00×10－3)2×(4.00×10－3)]mol·L－1·s－1＝5.12×10－3mol·L－1·s－1，C项正确；温度升高，反应速率加快，则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，D项正确。‎ 答案　A ‎14.大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。某科学小组进行O3与含I－溶液反应相关研究。‎ ‎(1)O3将I－氧化生成I2的过程由3步反应组成：‎ ‎①I－(aq)＋O3(g)===IO－(aq)＋O2(g)　ΔH1‎ ‎②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)　ΔH2‎ ‎③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)　ΔH3‎ 用热化学方程式表示O3氧化I－生成I2的反应_____________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(2)O3在水中易分解，在一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。‎ ‎①在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________mol·L－1·min－1。‎ ‎②pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。‎ ‎③根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。‎ a.40 ℃、pH＝3.0‎ b.10 ℃、pH＝4.0‎ c.30 ℃、pH＝7.0‎ 解析　(1)将所给的三个反应相加，即①＋②＋③可得总反应：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。‎ ‎(2)①v＝＝＝1.00×10－4mol·L－1·min－1；②pH增大，则OH－浓度增大，pH增大能加速O3分解，表示对O3分解起催化作用的是OH－；③由表中数据可知，40 ℃、pH＝3.0时，所需时间在31～158 min之间；10 ℃‎ ‎、pH＝4.0时，所需时间>231 min；30 ℃、pH＝7.0时，所需时间<15 min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c。‎ 答案　(1)O3(g)＋2I－(aq)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3‎ ‎(2)①1.00×10－4　②OH－　③bac