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课时训练(二十) 化学反应速率
A组·全员必做题
1.(2023·重庆模拟)化学反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列是不同的情况下测得的不同物质的反应速率,其中表示该化学反应的反应速率最慢的是 ( )
A.v(A)=0.20 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.45 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.30 mol·L-1·min-1
D.v(D)=0.35 mol·L-1·min-1
解析 反应速率与化学计量数的比值越大、速率越大,则A项=0.2,B项=9,C项=0.15,D项=0.175,显然C中比值最小、表示的反应速率最慢。
答案 C
2.现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),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)
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) n(总)
起始/mol 4 3 0 0 7
变化/mol 4x 3x 2x 6x
4 min时/mol 4-4x 3-3x 2x 6x 7+x
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,同一时间段内,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
3.“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3,在催化剂表面的反应历程如下。下列说法正确的是 ( )
A.使用催化剂只能加快正反应速率
B.反应②的活化能比反应①大
C.该反应的催化剂是V2O4
D.过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
解析 催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,加快正反应速率的同时也加快逆反应速率,故A项错误;一般情况下,反应的活化能越小,反应速率越快,故反应②的活化能比反应①的小,故B项错误;催化剂是反应前后质量和化学性质都没有发生变化的物质,从反应历程图中可知,该反应的催化剂为V2O5,故C项错误;历程中反应①有V—O键的断裂,反应②有V—O键的形成,故D项正确。
答案 D
4.一种“松果结构”铂金属催化剂,可用于电解法制备氢气,在制氢效果不变的情况下,将铂金属的用量降低到传统商业催化剂的约,下列说法错误的是 ( )
A.使用催化剂可以降低反应的活化能
B.催化剂与反应物接触面积的大小会影响反应的焓变
C.该研究深化了催化剂的效果与结构之间的关系
D.催化剂与反应物接触面积的大小会影响反应速率
解析 催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,A项正确;使用催化剂不能改变反应的焓变,B项错误;使用催化剂加快化学反应速率,结构决定性质,所以深化了催化剂的效果与结构之间的关系,C项正确;增大接触面积可加快反应速率,所以催化剂与反应物接触面积的大小会影响反应速率,D项正确。
答案 B
5.对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g),科学家根据光谱学研究提出反应历程为
第一步:2NON2O2 快速平衡
第二步:N2O2+H2N2O+H2O 慢反应
第三步:N2O+H2N2+H2O 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是 ( )
A.若第一步反应ΔH<0,则升高温度,v正减小,v逆增大
B.第二步反应的活化能大于第三步的活化能
C.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D.反应的中间产物只有N2O2
解析 不管ΔH<0,还是ΔH>0,升高温度,v正和v逆均增大,A项错误;第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,则第二步反应的活化能大于第三步的活化能,B项正确;根据有效碰撞理论可知,任何化学反应的发生都需要有效碰撞,但不一定每一次碰撞都是有效碰撞,C项错误;反应的中间产物有N2O2和N