课时作业5 影响化学反应速率的因素 活化能(word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019）

课时作业（五） （建议用时：40 min） （见学生用书P142） 1.下列说法正确的是（　　） A.对于有气体参与的反应，增大压强，活化分子数增多，化学反应速率增大 B.对放热反应而言，升高温度，活化分子百分数减少，反应速率减小 C.活化分子间发生的碰撞为有效碰撞 D.使用催化剂，活化分子百分数增多，化学反应速率增大 答案　D　 解析　对于有气体参与的反应，增大压强，活化分子数总数不变，由于单位体积内的活化分子数增多，化学反应速率增大，A项错误；对任何化学反应，升高温度，活化分子百分数增多，有效碰撞次数增加，化学反应速率增大，B项错误；活化分子间能够发生化学反应的碰撞为有效碰撞，C项错误；使用催化剂，可以降低反应的活化能，使活化分子数增多，活化分子的百分数增加，化学反应速率增大，D项正确。 2.下列有关浓度与化学反应速率的说法正确的是（　　） A.增大反应物浓度导致反应速率加快，是因为增大了活化分子百分数 B.对于任何化学反应，反应物浓度增大，反应速率一定加快 C.通常情况下，锌和盐酸反应时加入浓氯化锌溶液，可以加快反应速率 D.对于某可逆反应，只增大生成物浓度，逆反应速率会明显加快 答案　D　 解析　增大反应物浓度，增加了单位体积内活化分子数目，而活化分子百分数不变，A项错误；常温下，铁与稀硫酸反应，当变成浓硫酸时，由于钝化，产生氢气的反应速率不会加快，B项错误；锌和盐酸反应的实质是锌与H＋的置换反应，浓氯化锌溶液未增大c（H＋），C项错误。 3.下列措施能明显增大化学反应速率的是（　　） A.钠与水反应时增大水的用量 B.将稀硫酸改为98％的浓硫酸与锌反应制取氢气 C.在硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应时，增大压强 D.恒温恒容条件下，在合成氨反应中增加氮气的量 答案　D　 解析　增大水的用量对Na与水反应的速率无明显影响，A项错误；改为浓硫酸后将得不到H2，B项错误；无气体参与和生成的反应，压强变化对化学反应速率无明显影响，C项错误；增大反应物的浓度可以加快反应速率，D项正确。 4.平流层中的氟氯烃破坏臭氧层的部分过程如下： ①O3＋Cl·O2＋ClO·（慢反应） ②ClO·＋OCl·＋O2（快反应） 下列说法错误的是（　　） A. Cl·为该过程的催化剂 B.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数 C.增加Cl·的浓度能使臭氧分解的速率变快 D.反应①的活化能小于反应② 答案　D　 解析　反应①消耗Cl·，反应②重新生成Cl·，Cl·参与反应且在反应前后质量和性质均不变，为该反应的催化剂，A项正确；催化剂能降低反应的活化能，使部分普通分子转化为活化分子，从而提高活化分子百分数，B项正确；反应的决速步骤为①，增加Cl·的浓度，反应①速率加快，因此增加Cl·的浓度能使臭氧分解的速率变快，C项正确；反应①是慢反应，反应②是快反应，因此反应①的活化能大于反应②，D项错误。 5.一定温度下H2（g）与I2（g）反应，生成HI（g），反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述中，正确的是（　　） A.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B.反应物的总能量比生成物的总能量低13 kJ C.反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低 D.从图中可知氢气的燃烧热为13 kJ/mol 答案　C　 解析　该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，A项错误；该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，B项错误；该反应为放热反应，反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低，C项正确；氢气的燃烧热为1 mol氢气和氧气反应充分燃烧生成液态水时放出的热量，D项错误。 6.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是（　　） 实 验 温 Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O 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 答案　D　 解析　反应物浓度越大、温度越高，反应速率越快，根据表中数据可判断，D项的反应温度较高，反应物的浓度较大，则反应速率最快，最先出现浑浊。 7.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间（t）产生氢气体积（V）的数据，根据数据绘制得到如图曲线，则曲线a、b、c、d分别对应的实验组别是（　　） 组别 温度/ ℃ 状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 粉末状 4 2.5 30 粉末状 A.4－3－2－1 B.1－2－3－4 C.3－4－2－1 D.1－2－4－3 答案　C　 解析　本题中影响反应速率的因素主要有反应物浓度、温度、固体的状态，3组和4组浓度、固体状态相同，温度不同，3组温度高，反应速率3组大于4组，2组和4组温度、浓度相同，固体状态不同，4组是粉末状，反应速率4组大于2组，2组比1组温度高、浓度大，反应速率2组大于1组，故速率由快到慢的顺序为3－4－2－1，C项正确。 8.下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　） ①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快 ②其他条件不变，温度越高化学反应速率越快 ③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量　④3 mol/（L·s）的反应速率一定比1 mol/（L·s）的反应速率大　⑤有气体参加的化学反应，若增大压强即缩小反应容器的体积，可增加单位体积内活化分子数，从而使反应速率增大（　　） A.②③ B.②⑤ C.①②⑤ D.②④⑤ 答案　B　 解析　①恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，①错误；②其他条件不变，温度越高，增大活化分子百分数，化学反应速率越快，②正确；③使用催化剂不能改变反应热，③错误；④用同种物质表示的同一个化学反应适用，但是化学反应改变，意义改变，3 mol/（L·s）的反应速率不一定比1 mol/（L·s）的反应速率大，④错误；⑤有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），增大单位体积内活化分子个数，⑤正确； 故选B项。 9.用酸性KMnO4和H2C2O4（草酸）反应研究影响反应速率的因素，该反应的化学方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如表，（KMnO4溶液用稀硫酸酸化），实验装置如下图： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 mol·L－1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液 （1）该实验探究的是　　　　因素对化学反应速率的影响。 （2）若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO2（标准状况下），则在2 min末，c（KMnO4）＝　　　　mol·L－1（假设混合溶液体积为50 mL）。 （3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定　　　　来比较化学反应速率（一条即可）。 解析　（1）对比①②实验，只有草酸浓度不同，所以该实验探究的是浓度因素对化学反应速率的影响。（2）若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO2（标准状况下），则CO2的物质的量为n（CO2）＝＝1.0×10－4mol，由2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O可知，反应消耗KMnO4的物质的量为n（KMnO4）＝2×10－5 mol，在2 min末，c（Mn）＝＝0.005 6 mol·L－1。 （3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速。 答案：（1）浓度　（2）0.005 6　（3）KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间 10.反应3Fe（s）＋4H2O（g）Fe3O4（s）＋4H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，试回答： （1）增加Fe的量，其反应速率　　　　（填“增大”“不变”或“减小”，下同）。 （2）将容器的体积缩小一半，其反应速率　　　　。 （3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率　　　　。 （4）保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率　　　　。 解析　（1）由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。（2）该反应有气体参与，将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。（3）容器体积不变，充入N2，反应物浓度不变，故反应速率不变。（4）保持容器内压强不变，充入N2相当于减小压强，即反应物和生成物浓度均减小，故反应速率减小。 答案：（1）不变　（2）增大　（3）不变　（4）减小 11.已知反应：2NO（g）＋Br2（g）2NOBr（g） ΔH＝－a kJ·mol－1（a＞0），其反应机理如下：①NO（g）＋Br2（g）NOBr2（g）　快；②NO（g）＋NOBr2（g）2NOBr（g）　慢。下列有关该反应的说法不正确的是（　　） A.该反应的速率主要取决于②的快慢 B. NOBr2是该反应的催化剂 C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1 D.增大Br2（g）浓度能增大单位体积内活化分子个数，加快反应速率 答案　B　 解析　慢反应决定整个反应的反应速率，则该反应的速率主要取决于②的快慢，A项正确；NOBr2为中间产物，不是催化剂，B项错误；焓变等于正、逆反应活化能之差，焓变为负，则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，C项正确；增大Br2（g）浓度，单位体积内活化分子数目增多，加快反应速率，D项正确。 12.一定温度下的2 L密闭容器中，在不同催化剂条件下加入X进行反应X（g）2Y（g）　ΔH＝－a kJ/mol，测得X、Y的物质的量随时间变化如下图所示，下列有关说法错误的是（　　） A.反应开始后6 min内，v（X）＝0.005 mol·L－1·min－1 B.曲线b表示催化剂Ⅰ条件下反应物物质的量的变化 C.催化剂Ⅰ条件下，X充分反应时放出的热量为0.12a kJ D.催化能力：Ⅰ＞Ⅱ 答案　C　 解析　由图可知，6 min时，X的物质的量为0.06 mol，则反应开始后6 min内，X的反应速率为＝0.005 mol/（L·min），A项正确；6 min时，X的物质的量为0.06 mol，催化剂Ⅰ、Ⅱ条件下Y的物质的量为0.12 mol、0.051 mol，由方程式可知，曲线b表示催化剂Ⅰ条件下反应物物质的量的变化，B项正确；由方程式可知，该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则0.12 mol X不可能完全反应，所以反应放出的热量小于0.12a kJ，C项错误；相同时间下，催化剂Ⅰ条件下生成Y的物质的量大于Ⅱ，说明反应速率大于Ⅱ，催化能力大于Ⅱ，D项正确。 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表所示。下列说法中不正确的是（　　） 实验 数据 初始浓度 生成N2的初始速 率/mol·L－1·s－1 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 A.关系式中x＝2，y＝1 B.800 ℃时，k值为8×103 C.若800 ℃时，初始浓度c（NO）＝c（H2）＝4.00×10－3 mol·L－1，则生成N2的初始速率为5.12×10－3 mol·L－1·s－1 D.当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大 答案　B　 解析　由实验数据1和2可知，c（H2）相同，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）相同，c（H2）扩大1倍，反应速率扩大为原来的＝2倍，则y＝1，A项正确；根据数据1可知800 ℃时，k值为＝＝8×104，B项错误；若800 ℃时，初始浓度c（NO）＝c（H2）＝4.00×10－3 mol·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＝5.12×10－3 mol·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。 14.常温常压下，在3种不同碳负载的铜微粒（a、b和c）上，选择性电催化乙炔加氢制乙烯（H＋电还原为H2的反应可同时发生），相对能量变化如图，下列说法错误的是（　　） A.析氢反应是电催化乙炔加氢制乙烯的竞争反应 B.析氢反应的能力：a＞c＞b C.吸附C2H2的能力：a＜b＜c D.ⅰ生成ⅱ是乙炔加氢制乙烯反应历程中的决速步骤 答案　B　 解析　由题干信息可知，选择性电催化乙炔加氢制乙烯和H＋电还原为H2的反应可同时发生，均为得到电子被还原的过程，故析氢反应是电催化乙炔加氢制乙烯的竞争反应，A项正确；由题干图（2）信息可知，a对应活化能最大，b对应的活化能最小，活化能越大反应越难进行，即析氢反应的能力：a＜c＜b，B项错误；由题干图（1）信息可知，吸附C2H2过程中放出的热量a最少，c最多，相同物质进行不同过程放出的热量越多说明该过程越容易进行，即说明吸附C2H2的能力：a＜b＜c，C项正确；由题干图（1）信息可知，各种催化剂进行反应时ⅰ生成ⅱ的活化能均最大，活化能越大反应速率越慢，是整个反应的决速步骤，则ⅰ生成ⅱ是乙炔加氢制乙烯反应历程中的决速步骤，D项正确。 15.某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响，在室温下向2 mL 0.001 mol·L－1 KMnO4溶液中分别加入不同浓度的草酸溶液2 mL，实验结果如图1；若上述实验中使用的是含20％硫酸的0.001 mol·L－1 KMnO4溶液，实验结果如图2。回答下列问题： 已知：草酸与高锰酸钾反应的过程可能为Mn（Ⅶ）（Ⅶ表示价态，下同）Mn（Ⅵ）Mn（Ⅳ）Mn（Ⅲ）Mn（Ⅲ）（C2O4（红色）→Mn（Ⅱ）＋2nCO2。 （1）由题可知，Mn2＋的作用是　　　　；由图2可知，在当前实验条件下，增大草酸的浓度，褪色时间　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）对比图1和图2，该小组同学推测酸化有利于提高该反应的速率。为了验证该推测，设计了系列实验，记录如表（均在室温下进行）： 试管 编号 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液/mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液/mL 蒸馏水 /mL 2.0 mol· L－1H2SO4 溶液/mL A 4.0 2.0 2.0 0 B V1 V2 1.5 V3 C V4 2.0 V5 1.0 D V6 2.0 0 2.0 ①请完成此实验设计：V5＝　　　　，V6＝　　　　。 ②设计A号试管实验的目的是　　　　 　　　　。 解析　（1）根据题目所给草酸和高锰酸钾反应的过程可知Mn2＋的作用是催化剂；由图2可知，在当前实验条件下草酸的浓度越大，透光率变化越慢，即褪色时间变大。（2）①控制变量法探究实验中，不同组别的实验变量要唯一，A组和C组实验所用硫酸的量不同，则所用高锰酸钾的量应相同，所以V4＝4.0，则V5＝2.0－1.0＝1.0；A组与D组实验所用硫酸的量不同，则所用高锰酸钾的量应相同，所以V6＝4.0。②设计A号试管实验的目的是：硫酸浓度为0的对照实验。 答案：（1）催化剂　变大　（2）①1.0　4.0 ②硫酸浓度为0的对照实验 阶段重点突破练（二） （见学生用书P145） 1.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·min）；②v（B）＝0.6 mol/（L·s）；③v（C）＝0.4 mol/（L·s）；④v（D）＝0.45 mol/（L·s），该反应进行的快慢顺序为（　　） A.④＞③＝②＞① B.④＜③＝②＜① C.①＞②＞③＞④ D.④＞③＞②＞① 答案　A　 解析　①v（A）＝0.45 mol/（L·min）＝0.007 5 mol/（L·s）；②v（B）＝0.6 mol/（L·s），则v（A）＝v（B）＝0.2 mol/（L·s）；③v（C）＝0.4 mol/（L·s），则v（A）＝v（C）＝0.2 mol/（L·s）；④v（D）＝0.45 mol/（L·s），则v（A）＝v（D）＝0.225 mol/（L·s）；可见上述四种转化为A物质表示物质的化学反应速率，速率大小关系为：④＞③＝②＞①，故选A项。 2.反应4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）在2 L的恒容密闭容器中进行，30 s时NH3的物质的量减小了6 mol，则对此反应的描述正确的是（　　） A.第30 s时，v（H2O）＝0.15 mol·L－1·s－1 B.向容器中充入1 mol N2，压强增大，逆反应速率增大 C.0～30 s内v（NH3）＝0.2 mol·L－1·s－1 D.4v（O2）＝5v（NO） 答案　D　 解析　反应速率是平均反应速率，不是瞬时反应速率，A项错误；向容器中充入1 mol N2，压强增大，但浓度不变，反应速率不变，B项错误；30 s时NH3的物质的量减小了6 mol，则0～30 s内v（NH3）＝＝0.1 mol·L－1·s－1，C项错误；反应速率之比是化学计量数之比，因此根据方程式可知4v（O2）＝5v（NO），D项正确。 3.反应4A（s）＋3B（g）2C（g）＋D（g），经2 min，B的浓度减少0.6 mol/L，对此反应速率的表示正确的是（　　） A.用A表示的反应速率为0.4 mol·L－1·min－1 B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为1∶2∶3 C.在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D.在这2 min内用D表示的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1 答案　D　 解析　反应中，A呈固态，浓度不发生改变，不能用A表示该反应的速率，A项错误；同一反应在相同条件下，不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1，B项错误；在2 min内的平均反应速率，用B表示是＝0.3 mol·L－1·min－1，在2 min末时的反应速率应比0.3 mol·L－1·min－1小，C项错误；在这2 min内反应速率用B表示是0.3 mol·L－1·min－1，则用D表示的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1，D项正确。 4.室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（　　） 选项 探究目的 探究方案 A 浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有3 mL不同浓度Na2SO3溶液的试管中同时加入2 mL 5％ NaClO溶液，观察实验现象 B 温度对化学反应速率的影响 在两支试管中各加入3 mL 12％ H2O2溶液，将其中一支用水浴加热，观察并比较实验现象 C 反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的可逆性 向5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，振荡，用苯多次萃取后，取水层分装在两支试管，向其中一支滴加几滴KSCN溶液，对比两试管中溶液的颜色 D MnSO4对 KMnO4与 H2C2O4反应的催化作用 在两支试管中各加入4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4酸性溶液和2 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液，再向其中一支试管中加入少量MnSO4固体，观察并比较褪色所需时间 A. A B. B C. C D. D 答案　A　 解析　Na2SO3溶液与NaClO溶液反应没有明显现象，故无法达到实验目的，A项符合题意；在两支试管中各加入3 mL 12％ H2O2溶液，将其中一支用水浴加热，可观察到水浴加热的试管冒气泡的速率快，能探究温度对化学反应速率的影响，B项不符合题意；向5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，I－足量，用苯多次萃取后，取水层分装在两支试管，向其中一支滴加几滴KSCN溶液，可以看到溶液呈红色，说明Fe3＋没有反应完，能说明反应的可逆性，C项不符合题意；加入少量MnSO4固体的试管溶液褪色的时间短，说明MnSO4对KMnO4与H2C2O4反应有催化作用，D项不符合题意。 5.小李同学采用如图所示的实验装置测定锌与稀硫酸反应的速率，取1 g锌粒与20 mL 0.5 mol·L－1的硫酸进行反应，测得不同时刻反应生成的H2的体积（已折算为标准状况）如表。下列说法正确的是（　　） t/s 0 5 10 15 20 25 V（H2）/mL 0.0 14.6 34.5 44.8 52.2 56.9 A.反应结束时锌粒无剩余 B.锌与稀硫酸反应初期速率逐渐加快，后又变慢 C.应用锌粉代替锌粒进行实验，以节约实验时间 D.假设溶液的体积不变，10～25 s内的平均反应速率v（H2SO4）＝0.02 mol·L－1·min－1 答案　B　 解析　Zn与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑，1 g Zn消耗稀硫酸的物质的量为 mol＞0.01 mol，锌过量，A项错误；锌与稀硫酸反应放热，温度升高，化学反应速率加快，反应进行一定时间后，酸中氢离子浓度减小，化学反应速率减慢，B项正确；采用锌粉反应速率太快，收集一定体积的H2时所需时间间隔太短，不易计时，C项错误；10～25 s内反应生成n（H2）＝＝0.001 mol，参与反应的硫酸是0.001 mol，v（H2SO4）＝0.2 mol·L－1·min－1，D项错误。 6.下列有关化学反应速率的说法中错误的是（　　） A.决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质 B.同一化学反应，用不同物质的浓度变化所表示的化学反应速率的数值不一定相同 C.某些反应选用适当的催化剂，能降低反应的活化能，从而降低反应所需的温度 D.升高温度时，化学反应速率加快的主要原因是分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多 答案　D　 解析　决定化学反应速率快慢的最主要因素是内因，是反应物本身的性质，A项正确；同一化学反应，不同物质的反应速率之比等于方程式的系数比，故用不同物质的浓度变化所表示的化学反应速率的数值不一定相同，B项正确；某些反应选用适当的催化剂，能降低反应所需活化能，加快反应速率，可以降低反应所需的温度，C项正确；升高温度时，化学反应速率加快，是因升高温度，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，化学反应速率加快，D项错误。 7.下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，不正确的是（　　） A.增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B.温度升高，分子动能增加，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大 C.选用适当的催化剂，降低活化能，活化分子百分数增加，碰撞频率增加，故反应速率增大 D. H＋和OH－的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成 答案　A　 解析　增大反应物浓度，可以提高活化分子数，但活化分子百分数不变，A项错误；温度升高，分子碰撞频率增加，活化分子数、活化分子百分数都提高，反应速率增大，B项正确；选用适当的催化剂，能降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而增大活化分子百分数，反应速率增大，C项正确；H＋和OH－的反应速率非常大，反应几乎在瞬间完成，则表明反应的活化能接近于零，D项正确。 8.某合成氨速率方程为：v＝kcα （N2）cβ （H2）cγ （NH3 ）（k为速率常数），部分数据如下表。下列说法正确的是（　　） 实验 c（N2）/ mol·L－1 c（H2）/ mol·L－1 c（NH3）/ mol·L－1 v / mol·L－1·s－1 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q A. k与物质性质有关，与反应温度、压强、反应物浓度无关 B.α ＝ 1，γ＝ －1 C.恒容容器中反应时，充He气，压强增大反应速率加快 D.采用适当催化剂，反应活化能、焓变均减小 答案　B　 解析　k为速率常数，与反应温度有关，A项错误；将实验1、2的数据代入方程，可得α ＝ 1，将1、3的数据代入方程，可得γ＝－1，B项正确；恒容容器中反应，充入He，N2、H2、NH3三种气体的浓度不变，v不变，C项错误；催化剂不能改变化学反应的焓变，D项错误。 9. “碘钟反应”表现为溶液混合后，溶液由无色变为蓝紫色，一定时间后褪为无色，接着又出现蓝紫色、褪为无色，这样周而复始地呈周期性变化。某化学兴趣小组查阅资料，“碘钟反应”总反应为：H2O2＋2S2＋2H＋ S4＋2H2O，分反应A和反应B两步进行，其中反应A为：H2O2＋2I－＋2H＋ I2＋2H2O。为探究溶液变蓝快慢的影响因素，该小组同学取等浓度的H2O2、Na2S2O3、H2SO4及淀粉溶液混合，记录混合后溶液由无色变蓝色所需时间：实验①＜实验②。 体积/ mL H2O2 溶液 H2SO4 溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉KI 溶液 H2O 实验① 5 4 8 3 0 实验② 5 2 x y z 下列说法错误的是（　　） A.反应B的离子方程式为 I2＋2S2 S4＋2I－ B.淀粉KI溶液可证明反应A和反应B的存在 C.对比实验①和②，可得结论：增大反应物浓度，反应速率加快 D. x＝8，y＝3，z＝0 答案　D　 解析　由题干信息可知，“碘钟反应”总反应为：H2O2＋2S2＋2H＋ S4＋2H2O，分反应A和反应B两步进行，其中反应A为：H2O2＋2S2＋2H＋ S4＋2H2O，则总反应减去反应A即得反应B，则反应B的离子方程式为：I2＋2S2 S4＋2I－，A项正确；利用碘单质遇到淀粉溶液显蓝色的性质可知，溶液变蓝说明反应A的发生，蓝色消失则能证明反应B的发生，即淀粉KI溶液可证明反应A和反应B的存在，B项正确；实验①中硫酸浓度比实验②大，且溶液由无色变蓝色所需时间：实验①＜实验②，则可知对比实验①和②，可得结论：增大反应物浓度，反应速率加快，C项正确；根据探究实验中控制唯一变量的原则可知，最终两组溶液混合后的体积保持不变，故可知x＝8，y＝3，z＝2，D项错误。 10.一定条件下，CH4与CO2发生可逆反应可得到CO、H2及少量副产物CH3OH的混合气体，下图是用CH4与CO2制备CO和H2的反应历程，关于该过程的说法中错误的是（　　） 已知：C（ads）表示吸附性活性炭，TS表示反应中的过渡态 A.反应②为C（ads）＋CO2（g）2CO（g），与TS2相比，TS1更稳定 B.反应②活化能（E5－E2）kJ/mol＜反应①活化能（E4－E1）kJ/mol C.若加入固体X能提高CO的选择性，则X为CH4与CO2转化为CO的催化剂 D.反应①决定总反应的快慢，增大CO2浓度能明显增大总反应的速率 答案　D　 解析　TS1到TS2过程中H2没有参加反应，故反应②为：C（ads）＋CO2（g）2CO（g），TS1比TS2能量低，TS1更稳定，A项正确；反应①为慢反应，反应②活化能（E5－E2）kJ/mol＜反应①活化能（E4－E1）kJ/mol，B项正确；固体X能提高CO的选择性，加入X可以直接选择提高CH4与CO2转化为CO的速率，则X为CH4与CO2转化为CO的催化剂，C项正确；反应①为慢反应，是整个反应的决速步骤，决定总反应的快慢，反应物到TS1过程中CO2没有参加反应，反应①为：CH4（g）C（ads）＋2H2（g），增大CO2浓度不能明显增大总反应的速率，D项错误。 11.甲烷和二氧化碳催化重整制备合成气的反应为CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g） ΔH＞0。我国学者通过计算机模拟对该反应进行理论研究，提出在Pt－Ni合金或Sn－Ni合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始反应。脱氢阶段的反应历程如图所示（*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能）。下列说法错误的是（　　） A.在Sn－Ni合金催化下，该历程中最大能垒（活化能）为3.809 eV·mol－1 B.在Sn－Ni合金催化下，第二个反应阶段的化学方程式为C＋H*→C＋2H* C.在Pt－Ni合金催化下，甲烷脱氢反应分为3个基元反应阶段 D.两种催化剂比较，脱氢反应阶段催化效果更好的是Pt－Ni合金 答案　C　 解析　在Sn－Ni合金催化下，反应的活化能最大的为形成过渡态2的活化能，E＝（5.496－1.687）eV· mol－1＝3.809eV·mol－1，A项正确；在Sn－Ni合金催化下，第二个反应阶段的化学方程式为C＋H*C＋2H*，B项正确；在Pt－Ni合金催化下，甲烷脱氢反应分为4个基元反应阶段，C项错误；选用催化剂Pt－Ni合金时，脱氢反应的活化能低，脱氢反应阶段催化效果更好，D项正确。 二、非选择题 12.科学小组用实验Na2S2O3与硫酸反应探究化学反应的影响速率在室温条件下，将不同体积的Na2S2O3与硫酸混合，用色度传感器测量混合溶液的透光率，得到下面的表和图。 实验 序号 0.1 mol/L Na2S2O3 V/mL 0.1 mol/L H2SO4 V/mL 蒸馏水 V/mL ① 0.50 1.50 1.00 ② 1.00 V1 0.50 ③ 1.50 1.50 0 ④ 1.50 1.00 V2 ⑤ 1.50 0.50 1.00 回答下列问题： （1）V1＝　　　　，V2＝　　　　。 （2）反应的离子方程式为　　　　。 （3）L5表示的实验序号为　　　　。 （4）下列说法不正确的是　　　　。 a.可以通过产生沉淀的快慢定性判断反应快慢 b.可以通过产生气泡快慢定性判断反应快慢 c. L1到L5没有重叠的曲线，推测Na2S2O3浓度和硫酸浓度对反应速率的影响程度不同 （5）若实验②中，同时用pH计，测得t＝40 s时，c（H＋）＝0.08 mol/L，则v（Na2S2O3）＝　　　　（使用科学记数法表示）。 解析　（1）用实验Na2S2O3与硫酸反应探究化学反应的影响速率在室温条件下，将不同体积的Na2S2O3与硫酸混合，根据表格中数据可知，实验①和实验②0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积不同，但利用蒸馏水使总体积相同，故稀硫酸的体积应该相等，即V1＝1.5 mL；实验③和实验④0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积相同，故稀硫酸的体积应该不等但溶液总体积相等，故V2＝（1.50＋0－1.0） mL＝0.5 mL。 （2）反应为Na2S2O3与稀硫酸反应生成硫酸钠、S、SO2和水，反应的离子方程式为S2＋2H＋S↓＋SO2↑＋H2O。（3）溶液浓度越大，反应速率越快，透光率降低越快，故L5表示的实验反应速率最大，溶液浓度应最大，故序号为③。（4）利用透光率，可以通过产生沉淀的快慢定性判断反应快慢，a项正确；没有通过收集气体及测定一定时间内产生气体的多少，无法通过产生气泡快慢定性判断反应快慢，b项错误；L1到L5没有重叠的曲线，推测Na2S2O3浓度和硫酸浓度对反应速率的影响程度不同，因实验中有两者浓度数据互换的组合，说明反应速率的关系不是同倍数关系，c项正确。（5）若实验②中，t＝0 s时，c（H＋）＝＝0.1 mol/L，同时用pH计，测得t＝40 s时，c（H＋）＝0.08 mol/L，则Δc（H＋）＝0.1 mol/L－0.08 mol/L＝0.02 mol/L，根据反应S2＋2H＋S↓＋SO2↑＋H2O可知，Δc（Na2S2O3）＝0.01 mol/L，v（Na2S2O3）＝＝2.5×10－4 mol/（L·s）。 答案：（1）1.5　 0.5　（2）S2＋2H＋S↓＋SO2↑＋H2O　（3）③　（4）b （5）2.5×10－4mol/（L·s） 13.某化学小组探究外界条件对化学反应速率的影响及其原因。 【实验原理】2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 【实验内容及记录】 实 验 编 号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L 稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 （1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是　　　　。 （2）利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：v（KMnO4）＝　　　　mol/（L·min）。 （3）该小组同学根据经验绘制了n（Mn2＋）随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但是实验过程中n（Mn2＋）随时间变化的趋势应如图2所示。 ①该小组同学根据图2提出的假设：生成的Mn2＋对该反应有催化作用；通过下列实验验证该假设是否成立。试管中加入少量固体的化学式为　　　　。 实 验 编 号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L 稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 t ②若提出的假设成立，应观察到的现象是　　　　 　　　　。 （4）①浓度增大反应速率加快的原因是　　　　 （填序号，下同）。 ②催化剂使反应速率加快的原因是　　　　。 a.单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加 b.使分子能量升高运动加快，单位时间内有效碰撞次数增加 c.降低了反应的活化能，提高了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加 解析　（1）从表中的实验数据可以看出，三次实验所用H2C2O4、H2SO4的浓度都相同，但KMnO4的浓度不同，KMnO4的浓度越大，反应所用时间越短，由此可以得到的结论是：其他条件相同时，增大KMnO4浓度（或反应物浓度），反应速率增大。（2）实验1中，在4 min内，3.0 mL 0.2 mol/L KMnO4溶液完全发生反应，所以用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：v（KMnO4）＝＝0.015 mol/（L·min）。（3）①因为实验研究的是Mn2＋对反应是否有催化作用，而反应开始前，溶液中不含有Mn2＋，所以可在反应物中加入可溶性锰盐，对比反应完成所需的时间，以判断反应速率的快慢，因此加入的少量固体为MnSO4；②由前面分析可知，若Mn2＋起催化作用，反应所需时间短，从而得出现象及结论为：依据现象“与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间（t）小于4.0 min”，得出该小组同学提出的假设成立。（4）①浓度增大是使单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，从而使单位体积内的活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加；②使用催化剂是降低了反应的活化能，提高了活化分子百分数，单位体积内分子总数则不变，从而使单位体积内的活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加。 答案：（1）其他条件相同时，增大KMnO4浓度（或反应物浓度），反应速率增大　（2）0.015 （3）MnSO4　与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间（t）小于4.0 min　（4）a　c 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$