内容正文:
专题03 化学反应速率题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】化学反应速率的计算 1
【题型二】化学反应速率大小比较 2
【题型三】化学反应速率的影响因素 3
【题型四】碰撞理论与活化能 4
二、分阶培优练 6
【题型一】化学反应速率的计算
【典例分析】将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A.2min时,A的物质的量为1.5mol B.2min时,A的转化率为60%
C.反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D.该反应方程式中,x=1
【提分秘籍】
基本规律:化学反应速率的计算方法
(1)利用反应速率的定义式v==求算。
(2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。
(3)利用“三段式”进行计算
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程求算。
【变式演练】
1.(23-24高二上·青海西宁·期中)反应,经 2 min 后,B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A.用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1
B.在 2 min 末时的反应速率,用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L-1·min-1
C.分别用 B、C、D 表示反应的速率,其比值是 3∶2∶1
D.在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的
2.(23-24高二上·北京大兴·期中)使反应在2 L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率可表示为
A. mol(L·s) B. mol/(L·s)
C. mol/(L·s) D. mol/(L·s)
3.(23-24高二上·四川广安·月考)在2L密闭容器内发生反应2A(g)+B(g)C(g),A气体在2s内由8mol/L变为7.2mol/L,则用A气体表示的平均反应速率为
A.0.4mol/(L·s) B.0.3mol/(L·s) C.0.2mol/(L·s) D.0.1mol/(L·s)
【题型二】化学反应速率大小的比较
【典例分析】(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【提分秘籍】
基本规律:
1.化学反应速率大小比较方法——“三步法”
(1)“一看”单位是否一致,不一致转化为同一单位,其转化公式为1 mol·L-1·s-1=60 mol·L-1·min-1。
(2)“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。
(3)“三比较”比较数值大小。
2.化学反应速率大小比较方法——比值法
(1)转化为同一单位表示,其转化公式为1 mol·L-1·s-1=60 mol·L-1·min-1。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应aA+bB===cC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与,若>,则A表示的反应速率比B表示的大。
【变式演练】
1.(23-24高二上·广东广州·月考)反应A(g)+2B(g)=3C(g)+4D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·海南海口·期中)反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ② ③④
该反应速率大小关系正确的是
A.①>④>③>② B.④>①>③>② C.②>④>③>① D.②>③=④>①
3.(23-24高二上·内蒙古赤峰·月考)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【题型三】化学反应速率的影响因素
【典例分析】在一容积可变的密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是
A.降低温度 B.增加C的物质的量.
C.保持容积不变,充入Ne使压强增大 D.将容器的容积缩小一半
【提分秘籍】
基本规律
1.内因——反应物的性质:影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应,而镁和沸水仅能微弱反应。
2.外因——不同的外界条件对化学反应速率影响
(1)浓度:增大浓度、速率增大;减少浓度、速率减小;但改变纯固体或纯液体的量对化学反应速率没有影响。
(2)压强:必须有气体参加;压强的改变实质是改变浓度。
如:恒温恒压和恒温恒容时,通入“无关气体”对速率的影响关键看是否改变了物质的浓度。
①保持体积不变,通入He虽然容器内压强变大,但各反应物的浓度不变,所以速率不变。
②保持压强不变时,通入He容器的容积要变大,因此,反应体系各物质浓度减少,故速率减小。
(3)温度:无论是吸热反应还是放热反应,升高温度,速率增大,降低温度,速率减小。
(4)催化剂:催化剂只改变反应速率,不改变反应的方向,也不改变反应热的大小,若是可逆反应,则同等程度改变正、逆反应速率。
(5)其他因素对化学反应速率的影响
如增大反应物接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等,均会对化学反应速率产生影响。
【变式演练】
1.(23-24高二上·上海·期中)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C(s)的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.(23-24高二上·山东临沂·月考)在密闭容器中,反应达到平衡后,若将容器体积缩小一半,对反应产生的影响是
A.(正)减小,(逆)增大 B.(正)增大,(逆)减小
C.(正),(逆)都减小 D.(正),(逆)都增大
3.(23-24高二上·西藏拉萨·期末)一定条件下的密闭容器中发生反应:,若其他条件不变,下列措施会使该反应速率减小的是
A.升高温度 B.减小压强 C.增大浓度 D.加入催化剂
【题型四】碰撞理论与活化能
【典例分析】(23-24高二上·贵州遵义·期中)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
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.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
C.温度升高,反应所需活化能减少,反应速率增大
D.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
【提分秘籍】
基本规律
1.基元反应、碰撞理论、活化分子及活化能
(1)基元反应:研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成,往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。
(2)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。
(3)活化分子与活化能:发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子;活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
(4)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应的速率就越慢。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。
(5)催化剂与活化能
催化剂的催化机理:催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能,使反应易于发生,速率加快。
2.用活化能解释外界条件对化学反应速率的影响
(1)当其他条件相同时,增大反应物浓度,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,化学反应速率增大。同理,也可以解释降低反应物浓度会使化学反应速率减小。
(2)其他条件相同时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数,使得单位时间内有效碰撞次数增加,因而化学反应速率增大。同理,降低温度会使化学反应速率减小。
(3)催化剂能改变反应的历程,改变反应的活化能。有催化剂时反应的活化能比无催化剂时反应的活化能降低了很多,这就使更多的反应物分子成为活化分子,增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目,从而增大了化学反应速率。
注意:浓度和压强变化时单位体积活化分子百分数没变,而活化分子数改变;温度和催化剂是既然改变了单位体积活化分子百分数也改变活化分子数。
【变式演练】
1.(23-24高二上·陕西榆林·月考)反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能,表示逆反应的活化能)。下列叙述正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.升高温度,不影响活化分子的百分数
D.该反应中反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
2.(23-24高二上·青海西宁·期中)下列说法正确的是
A.增大反应物的浓度,可以提高活化分子百分数
B.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而增大反应速率
C.使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而改变Δ H
D.反应物分子的每一次碰撞都是有效碰撞
3.(23-24高二上·陕西汉中·期中)某温度下,关于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,活化能减小,活化分子百分数增加,速率增大
B.其他条件不变,恒容条件下,通入稀有气体(不参加反应),正、逆反应速率均增大
C.其他条件不变,减小C(g)的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.其他条件不变,压缩体积增大压强,活化分子百分数不变,有效碰撞几率增加
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.用铁片与50mL 1mol/L的硫酸制取H2时,下列措施不能使氢气生成速率加大是
A.对该反应体系加热 B.改用浓硫酸
C.加入少量铜粉 D.不用铁片,改用铁粉
2.在密闭容器中,反应达到平衡后,若将容器体积缩小一半,对反应产生的影响是
A.减小,增大 B.增大,减小
C.、都减小 D.、都增大
3.某温度下,容积一定的密闭容器中进行以下反应: ,下列叙述中正确的是
A.在容器中加入氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.将容器的容积缩小,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
4.在不同条件下进行2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)的从反应中,表示该反应速率最快的是
A.v(A)= 0.5 mol•L-1min-1 B.v(B)= 1.5 mol•L-1min-1
C.v(C)= 0.3 mol•L-1min-1 D.v(D)= 1.0mol•L-1min-1
5.日常生活中常见的措施与化学反应速率也有密切的关系。下列措施中,其使用目的与速率无关的是
A.夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏,易变质 B.在月饼包装内放置抗氧化剂
C.医疗上使用75%的酒精杀菌消毒 D.用热水溶解食盐以加快溶解速率
6.下列关于影响化学反应速率的因素正确的是
A.温度越低,反应越快 B.反应物颗粒越大,反应越快
C.有气体参加的反应,压强越大,反应越慢 D.反应物浓度越大,反应越快
7.下列措施一定不能增大化学反应速率的是
A.升高温度 B.减小反应物的浓度
C.固体块状的反应物改为粉末状 D.压缩容器体积增大压强
8.一定温度下,密闭容器中发生反应,反应过程能量变化如下图。下列说法不正确的是
A.该反应
B.压缩体积可以加快反应速率
C.升高温度可使正反应活化能从下降为,反应速率增大
D.使用催化剂,该反应的反应热不变
9.已知反应:,经过2min时间,B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是
A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min)
C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min)
D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2:3:6
10.已知某反应aX(g)+bY(g)2Z(g),按起始浓度c(X)=3.0mol/L,c(Y)=1.0mol/L投料进行反应,2s末测得c(X)=1.8mol/L,c(Y)=0.6mol/L,c(Z)=0.8mol/L,据此可推算出上述化学方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比是
A.3:1:2 B.3:2:1 C.2:1:3 D.9:3:4
培优第二阶——能力提升练
11.对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
12.某温度时,在一定体积的密闭容器中,某一可逆反应中气体X、Y的物质的量随时间变化的曲线如图所示,则该反应的化学方程式为
A. B. C. D.
13.在1L的密闭容器中进行反应,已知0~10min内A的物质的量由0.5mol减小到0.2mol,则用C的浓度变化表示的反应速率为
A.0.01mol/(L·min) B.0.06mol/(L·min)
C.0.02mol/(L·min) D.0.04mol/(L·min)
14.在改变下列条件能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数同时减小但反应的活化能不变的是
A.减小反应物的浓度 B.降低温度 C.使用负催化剂 D.移去生成物
15.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,反应热等于
C.加入催化剂,可改变该反应的活化能,但不能改变反应的
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于
16.在密闭容器中X与Y反应生成Z,其反应速率分别用、、表示。已知、、之间有以下关系,。则此反应可表示为
A. B. C. D.
17.反应在的密闭容器中进行,后的物质的量减小了,则对此反应的速率的表示正确的是
A. B.
C. D.
18.下列有关化学反应速率的叙述正确的是
A.NaCl溶液与溶液反应时,增大压强,可以使化学反应速率明显增大
B.升高温度,反应物分子中活化分子百分数增加,化学反应速率增大
C.反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D.Na与水反应时,增加水的用量,可以使化学反应速率明显增大
19.已知反应的反应历程如下:
① 慢
② 快
下列说法错误的是
A.反应②的活化能比反应①的大
B.增大或,均可增加活化分子数
C.该反应的快慢主要取决于反应①
D.升高温度,反应物能量增加,反应①、②的速率增大
20.下列说法错误的是
A.发生碰撞的分子具有足够能量和适当取向时;才能发生化学反应
B.增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
C.升高温度,可增大活化分子百分数,也可增加反应物分子间的有效碰撞几率
D.使用催化剂,可以降低反应活化能,增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
培优第三阶——培优拔尖练
21.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -198 kJ/mol,在V2O5存在时,该反应的机理为:
ⅰ.V2O5+SO2 = 2VO2+SO3(快) ⅱ.4VO2+O2 = 2V2O5(慢)
下列说法正确的是
A.反应速率主要取决于反应物浓度 B.VO2是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198 kJ/mol D.反应ⅰ是决速步骤
22.在温度不变、恒容的容器中进行反应:A(g)B(g)+C(g),若反应物的浓度由 0.1 mol/L 降低到 0.06mol/L 时,需20s;那么由 0.06 mol/L 降低到 0.036mol/L,所需反应时间应为
A.等于l0s B.等于12s C.大于12s D.小于12s
23.下列关于化学反应速率的说法,正确的是
A.增大压强,一定能加快化学反应速率
B.煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率
C.恒压下充入He,化学反应速率不变
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
24.反应A(g) +3B(g)2C(g) +3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,则反应速率最快的为
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1
③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1 ④v(D)=5.4 mol·L-1·min-1
A.① B.② C.③ D.④
25.为探究反应的速率影响因素,某同学设计了以下实验:
锥形瓶
编号
的溶液
蒸馏水
的溶液
反应温度/℃
浑浊出现时间
备注
1
10
0
10
20
10
2
10
5
V
20
16
3
10
0
10
50
5
后浑浊不再增多
4
10
6
4
50
8
下列说法不正确的是
A.该实验一般不通过测的体积变化来判断反应速率的快慢
B.3号瓶中前内为
C.依据实验设计推测
D.由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快
26.已知反应:,其浓度数据如下:
当用Y浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A. B.
C. D.
27.在相同条件下,2L密闭容器中研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质物质的量n随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法不正确的是
A.b曲线可能表示未加入催化剂时X的物质的量随t的变化
B.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y的物质的量随t的变化
C.与催化剂Ⅰ相比,使用催化剂Ⅱ反应活化能更高
D.使用催化剂Ⅱ时,0~2min内,
28.在反应中,若反应速率分别用表示,则下列关系正确的是
A. B. C. D.
29.如图安装好实验装置(装置气密性良好),在锥形瓶内盛有锌粒,通过分液漏斗加入的稀硫酸,将产生的收集在注射器中,时恰好收集到标准状况下的。(忽略锥形瓶内溶液体积的变化)下列说法正确的是
A.用表示内该反应的速率为
B.用表示内该反应的速率为
C.用锌粒表示该反应的速率为
D.用表示内该反应的速率为
30.将和混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:,反应5min,测得D的浓度为,以C表示的平均反应速率,下列说法正确的是
A.以B表示的平均反应速率为
B.5min后,向容器中再添加,会使反应速率加快
C.该反应方程式中,
D.5min时,A的物质的量为1.0mol
31.为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2、3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
(1)在10min末,CO2的浓度为 ,平均反应速率v(CO2)= , v(H2O) ∶v(H2)=
(2)下列措施不能提高反应速率的是___________。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强 D.及时分离出CH3OH
(3)下列4种不同情况下反应速率最快的是___________
A.v(CO2)=0.01mol·L−1·s−1 B.v(CH3OH)=0.4mol·L−1·min−1
C.v(H2)=0.5mol·L−1·min−1 D.v(H2O)=0.005mol·L−1·s−1
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专题03 化学反应速率题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】化学反应速率的计算 1
【题型二】化学反应速率大小比较 3
【题型三】化学反应速率的影响因素 5
【题型四】碰撞理论与活化能 6
二、分阶培优练 9
【题型一】化学反应速率的计算
【典例分析】将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A.2min时,A的物质的量为1.5mol B.2min时,A的转化率为60%
C.反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D.该反应方程式中,x=1
【答案】A
【分析】由v(C)=0.25mol/(L·min)知,2min内C的浓度变化量Δc(C)= 0.25mol/(L·min) ×2min=0.5mol/L,设A、B初始浓度为a mol/L,结合题中数据,可列出“三段式”:
则2min时,c(A):c(B)=(a-0.75):(a-0.25)= 3:5,解得a=1.5
【详解】A.2min时,A的浓度为1.5-0.75=0.75 mol/L,物质的量为1.5mol,A正确;
B.2min时,A的转化率为= 50%,B错误;
C.v(B)= =0.125mol/(L·min),C错误;
D.由于Δc(C)= Δc(D),x=2,D错误;
故选A。
【提分秘籍】
基本规律:化学反应速率的计算方法
(1)利用反应速率的定义式v==求算。
(2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。
(3)利用“三段式”进行计算
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程求算。
【变式演练】
1.(23-24高二上·青海西宁·期中)反应,经 2 min 后,B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A.用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1
B.在 2 min 末时的反应速率,用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L-1·min-1
C.分别用 B、C、D 表示反应的速率,其比值是 3∶2∶1
D.在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的
【答案】C
【分析】对于一个化学反应,相同条件下、相同时间内,各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【详解】A.反应物A呈固态,浓度为定值,不能用来表示反应速率,A错误;
B.化学反应速率不能表示某一瞬时或者时刻的速率,B错误;
C.在此反应中,B、C、D都呈气态,用B、C、D表示反应的速率,其比值等于化学计量数之比,即等于3∶2∶1,C正确;
D.因为B、C的化学计量数不同,所以在这2min内,用B和C表示的反应速率的值不相同,D错误;
故选C。
2.(23-24高二上·北京大兴·期中)使反应在2 L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率可表示为
A. mol(L·s) B. mol/(L·s)
C. mol/(L·s) D. mol/(L·s)
【答案】A
【详解】在2 L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol,则==0.01mol/(L·s),根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,
v(NH3)=2v(N2)=0.02mol/(L·s), v(O2)=3v(N2)/2=0.015mol/(L·s),
v(H2O)=3v(N2)=0.03mol/(L·s),
综上分析可知,A正确,故答案为:A。
3.(23-24高二上·四川广安·月考)在2L密闭容器内发生反应2A(g)+B(g)C(g),A气体在2s内由8mol/L变为7.2mol/L,则用A气体表示的平均反应速率为
A.0.4mol/(L·s) B.0.3mol/(L·s) C.0.2mol/(L·s) D.0.1mol/(L·s)
【答案】A
【详解】根据公式计算,,A正确;
答案选A。
【题型二】化学反应速率大小的比较
【典例分析】(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】对于反应,都转化为B2表示的速率进行比较:
【详解】A.,则v(B2)=1.2 mol/(L•s);
B.v(B2)=0.8 mol/(L•s);
C.v(C)=0.6 mol/(L•s),v(B2)=v(C)=×0.6mol/(L•s)=0.9mol/(L•s);
D.v(B2)=0.7mol/(L•s)。
所以A选项中表示的反应速率最快。
故选A。
【提分秘籍】
基本规律:
1.化学反应速率大小比较方法——“三步法”
(1)“一看”单位是否一致,不一致转化为同一单位,其转化公式为1 mol·L-1·s-1=60 mol·L-1·min-1。
(2)“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。
(3)“三比较”比较数值大小。
2.化学反应速率大小比较方法——比值法
(1)转化为同一单位表示,其转化公式为1 mol·L-1·s-1=60 mol·L-1·min-1。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应aA+bB===cC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与,若>,则A表示的反应速率比B表示的大。
【变式演练】
1.(23-24高二上·广东广州·月考)反应A(g)+2B(g)=3C(g)+4D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】同一反应中,不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,则不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,注意单位保持一致,
,,,速率与系数的比值为,反应进行得最快的是D,故选D。
2.(23-24高二上·海南海口·期中)反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
① ② ③④
该反应速率大小关系正确的是
A.①>④>③>② B.④>①>③>② C.②>④>③>① D.②>③=④>①
【答案】A
【详解】由反应速率之比等于化学计量数之比可知,四种条件下A物质的反应速率分别为:
①v(A)=0.3mol⋅L−1⋅s−1;
②v(A)=v(B2)=0.6mol⋅L−1⋅min−1×=0.2mol⋅L−1⋅min−1=mol⋅L−1⋅s−1;
③v(A)=v(C)=0.4mol⋅L−1⋅s−1×=0.2mol⋅L−1⋅s−1;
④v(A)= v(D)=0.45mol⋅L−1⋅s−1×=0.225mol⋅L−1⋅s−1;
则反应进行的快慢顺序为①>④>③>②,故选A。
3.(23-24高二上·内蒙古赤峰·月考)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,把用不同物质表示的反应速率换算成用同一物质表示的化学反应速率,然后比较大小。
【详解】B为固体没有浓度,不能用其浓度表示反应的速率;A.=,C.当时,v(A)=2v(C)/3=0.53mol/(L·s), D.当时,综上分析可知,C表示的反应速率最快,故答案为:C。
【题型三】化学反应速率的影响因素
【典例分析】在一容积可变的密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是
A.降低温度 B.增加C的物质的量.
C.保持容积不变,充入Ne使压强增大 D.将容器的容积缩小一半
【答案】D
【详解】A.降低温度,反应速率降低,A项不符合题意;
B.C为固体,其浓度视为常数,增加C的量对于化学反应速率无影响,B项不符合题意;
C.保持容积不变,充入不参与反应的Ne,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,C项不符合题意;
D.将容器的容积缩小一半,反应物、生成物的浓度均增大,化学反应速率加快,D项符合题意;
故选D。
【提分秘籍】
基本规律
1.内因——反应物的性质:影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应,而镁和沸水仅能微弱反应。
2.外因——不同的外界条件对化学反应速率影响
(1)浓度:增大浓度、速率增大;减少浓度、速率减小;但改变纯固体或纯液体的量对化学反应速率没有影响。
(2)压强:必须有气体参加;压强的改变实质是改变浓度。
如:恒温恒压和恒温恒容时,通入“无关气体”对速率的影响关键看是否改变了物质的浓度。
①保持体积不变,通入He虽然容器内压强变大,但各反应物的浓度不变,所以速率不变。
②保持压强不变时,通入He容器的容积要变大,因此,反应体系各物质浓度减少,故速率减小。
(3)温度:无论是吸热反应还是放热反应,升高温度,速率增大,降低温度,速率减小。
(4)催化剂:催化剂只改变反应速率,不改变反应的方向,也不改变反应热的大小,若是可逆反应,则同等程度改变正、逆反应速率。
(5)其他因素对化学反应速率的影响
如增大反应物接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等,均会对化学反应速率产生影响。
【变式演练】
1.(23-24高二上·上海·期中)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C(s)的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】A
【详解】①C呈固态,增加C(s)的量对反应速率几乎无影响,①符合题意;
②将容器的体积缩小一半,气态物质的浓度增大,化学反应速率加快,②不符合题意;
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但参与反应的气态物质的浓度不变,化学反应速率不变,③符合题意;
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大,参与反应的气态物质的浓度减小,化学反应速率减小,④不符合题意;
对反应速率几乎无影响的是①③,答案选A。
2.(23-24高二上·山东临沂·月考)在密闭容器中,反应达到平衡后,若将容器体积缩小一半,对反应产生的影响是
A.(正)减小,(逆)增大 B.(正)增大,(逆)减小
C.(正),(逆)都减小 D.(正),(逆)都增大
【答案】D
【详解】反应物和生成物均是气态,若将容器体积缩小一半,压强增大,X、Y、Z的浓度均增大,因此正、逆反应速率均增大,故选D。
3.(23-24高二上·西藏拉萨·期末)一定条件下的密闭容器中发生反应:,若其他条件不变,下列措施会使该反应速率减小的是
A.升高温度 B.减小压强 C.增大浓度 D.加入催化剂
【答案】B
【详解】A.升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快,故不选A;
B.减小压强,体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,故选B;
C.增大SO2浓度,单位体积内活化分子数增大,反应速率加快,故不选C;
D.加入催化剂,降低反应活化能,加快反应速率,故不选D;
故答案选B。
【题型四】碰撞理论与活化能
【典例分析】(23-24高二上·贵州遵义·期中)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
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.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
C.温度升高,反应所需活化能减少,反应速率增大
D.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
【答案】B
【详解】A.增大反应物浓度,单位体积内分子总数增多,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,碰撞次数增多,反应速率增大,故A错误;
B.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,单位体积内分子总数增多,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,碰撞次数增多,反应速率增大,故B正确;
C.温度升高,反应的活化能不变,单位体积内分子总数不变,活化分子数目增多,活化分子百分数增多,碰撞次数增多,反应速率增大,故C错误;
D.选用适当的催化剂,降低反应所需的活化能,单位体积内分子总数不变,活化分子数目增多,活化分子百分数增多,碰撞次数增多,反应速率增大,故D错误;
综上所述,答案为B。
【提分秘籍】
基本规律
1.基元反应、碰撞理论、活化分子及活化能
(1)基元反应:研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成,往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。
(2)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。
(3)活化分子与活化能:发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子;活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
(4)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应的速率就越慢。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。
(5)催化剂与活化能
催化剂的催化机理:催化剂参与化学反应,生成能量更低的中间产物,降低了达到过渡态所需要的活化能,使反应易于发生,速率加快。
2.用活化能解释外界条件对化学反应速率的影响
(1)当其他条件相同时,增大反应物浓度,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,化学反应速率增大。同理,也可以解释降低反应物浓度会使化学反应速率减小。
(2)其他条件相同时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数,使得单位时间内有效碰撞次数增加,因而化学反应速率增大。同理,降低温度会使化学反应速率减小。
(3)催化剂能改变反应的历程,改变反应的活化能。有催化剂时反应的活化能比无催化剂时反应的活化能降低了很多,这就使更多的反应物分子成为活化分子,增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目,从而增大了化学反应速率。
注意:浓度和压强变化时单位体积活化分子百分数没变,而活化分子数改变;温度和催化剂是既然改变了单位体积活化分子百分数也改变活化分子数。
【变式演练】
1.(23-24高二上·陕西榆林·月考)反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能,表示逆反应的活化能)。下列叙述正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.升高温度,不影响活化分子的百分数
D.该反应中反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
【答案】A
【详解】
A.该反应为放热反应,反应热,故A正确;
B.生成物总能量小于反应物总能量,该反应为放热反应,B错误;
C.升高温度,分子能量升高,活化分子的数目和百分数都增大,故C错误;
D.能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞,并不是反应物分子的每次碰撞都能发生反应,故D错误;
选A。
2.(23-24高二上·青海西宁·期中)下列说法正确的是
A.增大反应物的浓度,可以提高活化分子百分数
B.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而增大反应速率
C.使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而改变Δ H
D.反应物分子的每一次碰撞都是有效碰撞
【答案】B
【详解】A.增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数不变,A错误;
B.通过压缩体积增大压强,单位体积内活化分子数增加,可提高单位体积内活化分子数,从而增大反应速率,B正确;
C.使用催化剂,活化分子百分数增大,催化剂不能改变 Δ H,只能加快化学反应,C错误;
D.反应物分子的每一次碰撞不一定都是有效碰撞,只有能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞,D错误;
故选B。
3.(23-24高二上·陕西汉中·期中)某温度下,关于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,活化能减小,活化分子百分数增加,速率增大
B.其他条件不变,恒容条件下,通入稀有气体(不参加反应),正、逆反应速率均增大
C.其他条件不变,减小C(g)的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.其他条件不变,压缩体积增大压强,活化分子百分数不变,有效碰撞几率增加
【答案】D
【详解】A.其他条件不变,升高温度,分子能量增加,活化分子百分数增加,速率增大,A错误;
B.其他条件不变,通入稀有气体,参加反应的气体浓度不变,反应速率也不变,B错误;
C.其他条件不变,减小C(g)的浓度,逆反应速率减小,平衡向正向移动,反应物浓度减小,正反应速率也逐渐减小,C错误;
D.其他条件不变,增大压强,体积减小,分子总数不变,单位体积内的分子数增加,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率加快,但活化分子百分数不变,D正确;
故选:D。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.用铁片与50mL 1mol/L的硫酸制取H2时,下列措施不能使氢气生成速率加大是
A.对该反应体系加热 B.改用浓硫酸
C.加入少量铜粉 D.不用铁片,改用铁粉
【答案】B
【详解】A.温度升高反应速率加快,故A正确;
B.若使用浓硫酸,常温下铁遇浓硫酸钝化,无法产生H2,故B错误;
C.加入少量铜粉后可以形成原电池,加快反应速率,故C正确;
D.改用铁粉可以增加反应物的接触面积,加快反应速率,故D正确;
故选B。
2.在密闭容器中,反应达到平衡后,若将容器体积缩小一半,对反应产生的影响是
A.减小,增大 B.增大,减小
C.、都减小 D.、都增大
【答案】D
【详解】将容器体积缩小一半,则压强增大,气体的浓度增大,单位体积活化分子的数目增多,正、逆反应速率都增大,故A、B、C三项错误,D项正确。
故选D。
3.某温度下,容积一定的密闭容器中进行以下反应: ,下列叙述中正确的是
A.在容器中加入氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.将容器的容积缩小,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
【答案】A
【详解】A.在容器中加入氩气,参加反应气体的浓度并没有变化,则反应速率不变,A正确;
B.W为固体,加入少量W,反应速率不变,B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,C错误;
D.将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数,但活化分子的百分数不变,D错误;
故选A。
4.在不同条件下进行2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)的从反应中,表示该反应速率最快的是
A.v(A)= 0.5 mol•L-1min-1 B.v(B)= 1.5 mol•L-1min-1
C.v(C)= 0.3 mol•L-1min-1 D.v(D)= 1.0mol•L-1min-1
【答案】B
【详解】A.v(A)= 0.5 mol•L-1min-1;
B.v(B)= 1.5 mol•L-1min-1,则;
C.v(C)= 0.3 mol•L-1min-1,则;
D.v(D)= 1.0mol•L-1min-1,则;
故选B。
5.日常生活中常见的措施与化学反应速率也有密切的关系。下列措施中,其使用目的与速率无关的是
A.夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏,易变质 B.在月饼包装内放置抗氧化剂
C.医疗上使用75%的酒精杀菌消毒 D.用热水溶解食盐以加快溶解速率
【答案】C
【详解】A.夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏,易变质,是因为冰箱外温度较高,变质速率加快,A不符合题意;
B.放置的抗氧化剂可消耗月饼包装内的氧气,导致氧气浓度减小,变质速率减慢,B不符合题意;
C.医疗上使用75%的酒精杀菌消毒,是因为酒精能使蛋白质变性,与速率无关,C符合题意;
D.用热水溶解食盐,溶解温度高,溶解速率快,D不符合题意;
故选C。
6.下列关于影响化学反应速率的因素正确的是
A.温度越低,反应越快 B.反应物颗粒越大,反应越快
C.有气体参加的反应,压强越大,反应越慢 D.反应物浓度越大,反应越快
【答案】D
【详解】A.温度越低,反应速率越低,反应越慢,A错误;
B.反应物颗粒越大,接触面积越小,则反应越慢,B错误;
C.有气体参加的反应,压强越大,若反应物的浓度越大则反应越快;若压强增大不影响参与反应的物质浓度,则不影响反应速率,C错误;
D.反应物浓度越大,则反应越快,D正确;
故选D。
7.下列措施一定不能增大化学反应速率的是
A.升高温度 B.减小反应物的浓度
C.固体块状的反应物改为粉末状 D.压缩容器体积增大压强
【答案】B
【详解】A.升高温度,物质内能增加,反应物微粒之间的有限碰撞次数增加,化学反应速率加快,A不符合题意;
B.减小反应物的浓度,单位体积内活化分子数目减少,化学反应速率减慢,B符合题意;
C.固体块状的反应物改为粉末状,导致反应物的接触面积增大,化学反应速率加快,C不符合题意;
D.压缩容器体积增大压强,导致单位体积内活化分子数增加,分子之间的有限碰撞次数增加,化学反应速率加快,D不符合题意;
故合理选项是B。
8.一定温度下,密闭容器中发生反应,反应过程能量变化如下图。下列说法不正确的是
A.该反应
B.压缩体积可以加快反应速率
C.升高温度可使正反应活化能从下降为,反应速率增大
D.使用催化剂,该反应的反应热不变
【答案】C
【详解】A.△H=正反应的活化能—逆反应的活化能=(E1—E2)kJ/mol,故A正确;
B.压缩体积相当于增大压强,那么反应速率会加快,故B正确;
C.升温,反应速率加快,但活化能不变,故C错误;
D.使用催化剂,只改变速率,反应热不改变,故D正确;
故本题选C。
9.已知反应:,经过2min时间,B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是
A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min)
C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min)
D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2:3:6
【答案】B
【详解】A.A物质是固态,不能表示反应速率,A错误;
B.经2 min后,B的浓度减少了0.6mol/L,则用B物质表示的反应速率是=0.3 mol/(L·min),B正确;
C.反应速率是一段时间内的平均值,而不是瞬时反应速率,C错误;
D.反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,故B、C、D表示的反应速率比值为3:2:1,D错误;
故选B。
10.已知某反应aX(g)+bY(g)2Z(g),按起始浓度c(X)=3.0mol/L,c(Y)=1.0mol/L投料进行反应,2s末测得c(X)=1.8mol/L,c(Y)=0.6mol/L,c(Z)=0.8mol/L,据此可推算出上述化学方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比是
A.3:1:2 B.3:2:1 C.2:1:3 D.9:3:4
【答案】A
【详解】根据题意,0-2s内各物质浓度变化量:c(X)=1.2mol/L,c(Y)=0.4mol/L,c(Z)=0.8mol/L,而X、Y、Z三者浓度变化量之比等于化学计量数之比,则X、Y、Z三种物质的化学计量数之比是3:1:2,故选A。
培优第二阶——能力提升练
11.对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则A项=5;B为固体,不能用浓度变化表示反应速率;C项=3;D项=6;显然D中比值最大,反应速率最快。答案选D。
12.某温度时,在一定体积的密闭容器中,某一可逆反应中气体X、Y的物质的量随时间变化的曲线如图所示,则该反应的化学方程式为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由图可知,从反应开始,X的物质的量减少,Y的物质的量增加,则X为反应物、Y为生成物,最终X、Y的物质的量都不再改变时都不是零,说明为可逆反应,开始至平衡时,,,则X、Y的化学计量数之比为2∶1,所以反应方程式为,故选A。
13.在1L的密闭容器中进行反应,已知0~10min内A的物质的量由0.5mol减小到0.2mol,则用C的浓度变化表示的反应速率为
A.0.01mol/(L·min) B.0.06mol/(L·min)
C.0.02mol/(L·min) D.0.04mol/(L·min)
【答案】B
【详解】在1L的密闭容器中进行反应,0~10min内A的物质的量由0.5mol减小到0.2mol,A消耗了0.3mol,则生成的C为0.6mol,则用C的浓度变化表示的反应速率,故选B。
14.在改变下列条件能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数同时减小但反应的活化能不变的是
A.减小反应物的浓度 B.降低温度 C.使用负催化剂 D.移去生成物
【答案】B
【详解】A.减小反应物的浓度,只能减小活化分子数,不能减小活化分子百分数,故A不选;
B.降低温度既能减小活化分子数,又能减小活化分子百分数,但活化能不变,故B选;
C.使用负催化剂要增大反应的活化能,故C不选;
D.移去生成物,活化分子数目减少,活化分子百分数不变,故D不选。
答案选B。
15.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,反应热等于
C.加入催化剂,可改变该反应的活化能,但不能改变反应的
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于
【答案】C
【详解】A.据图可知b中活化能降低,所以b中使用了催化剂,A错误;
B.反应物能量高于生成物,反应为放热反应,B错误;
C.不同的催化剂,反应的活化能不同,催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,但是不改变反应的焓变,C正确;
D.E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能,D错误;
故选C。
16.在密闭容器中X与Y反应生成Z,其反应速率分别用、、表示。已知、、之间有以下关系,。则此反应可表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】已知,,则,由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知反应为,故C正确。
故选:C。
17.反应在的密闭容器中进行,后的物质的量减小了,则对此反应的速率的表示正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】后,的物质的量减小了,则;
【详解】A.,A错误;
B.,B错误;
C.,C正确;
D.反应的速率比等于系数比,,D错误;
故选C。
18.下列有关化学反应速率的叙述正确的是
A.NaCl溶液与溶液反应时,增大压强,可以使化学反应速率明显增大
B.升高温度,反应物分子中活化分子百分数增加,化学反应速率增大
C.反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D.Na与水反应时,增加水的用量,可以使化学反应速率明显增大
【答案】B
【详解】A.增大压强,对于有气体参加的反应,反应速率加快,而NaCl溶液与AgNO3溶液反应没有气体参加,所以增大压强,对反应速率无影响,A错误;
B.升高温度,反应物分子中活化分子百分数增加,有效碰撞增多,化学反应速率增大,B正确;
C.反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子百分数不变,但活化分子数目增大,化学反应速率增大,C错误;
D.Na与水反应时,水为纯物质,增加水的用量,对反应速率无影响,D错误;
故选:B。
19.已知反应的反应历程如下:
① 慢
② 快
下列说法错误的是
A.反应②的活化能比反应①的大
B.增大或,均可增加活化分子数
C.该反应的快慢主要取决于反应①
D.升高温度,反应物能量增加,反应①、②的速率增大
【答案】A
【详解】A.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,反应②的活化能比反应①的小,A错误;
B.增大或,反应物的浓度增大,则活化分子数增加,B正确;
C.决定总反应速率的是慢反应;故该反应的快慢主要取决于反应①,C正确;
D.其他条件不变,适当升高温度,反应物能量增加,活化分子比例增加,反应①、反应②的速率均会提高,D正确;
故选A。
20.下列说法错误的是
A.发生碰撞的分子具有足够能量和适当取向时;才能发生化学反应
B.增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
C.升高温度,可增大活化分子百分数,也可增加反应物分子间的有效碰撞几率
D.使用催化剂,可以降低反应活化能,增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
【答案】B
【详解】A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,分子间才能发生有效碰撞,发生化学反应,故A正确;
B.增大反应物浓度,活化分子数目增大,有效碰撞次数增多,反应速率加快,但活化分子百分数不变,故B错误;
C.升高温度,反应物获得能量,导致活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,故C正确;
D.加入催化剂,降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数大大增加,加快反应速率,故D正确;
故选:B。
培优第三阶——培优拔尖练
21.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -198 kJ/mol,在V2O5存在时,该反应的机理为:
ⅰ.V2O5+SO2 = 2VO2+SO3(快) ⅱ.4VO2+O2 = 2V2O5(慢)
下列说法正确的是
A.反应速率主要取决于反应物浓度 B.VO2是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198 kJ/mol D.反应ⅰ是决速步骤
【答案】C
【详解】A.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5有更主要的关系, A错误;
B.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,VO2是中间产物,B错误;
C.该反应的ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198 kJ/mol,所以逆反应的活化能大于198 kJ/mol,C正确;
D.慢反应是决速步骤,即反应ⅱ为决速步骤,故D错误;
故选C。
22.在温度不变、恒容的容器中进行反应:A(g)B(g)+C(g),若反应物的浓度由 0.1 mol/L 降低到 0.06mol/L 时,需20s;那么由 0.06 mol/L 降低到 0.036mol/L,所需反应时间应为
A.等于l0s B.等于12s C.大于12s D.小于12s
【答案】C
【详解】反应物的浓度由 0.1 mol/L 降低到 0.06mol/L 时,需20s,则,若反应速率不变,则由 0.06 mol/L 降低到 0.036mol/L,所需反应时间应为,但随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,所以反应所需的时间大于12s,故答案为:C。
23.下列关于化学反应速率的说法,正确的是
A.增大压强,一定能加快化学反应速率
B.煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率
C.恒压下充入He,化学反应速率不变
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
【答案】B
【详解】A.增大压强,如没有气体参与反应,则不能加快化学反应速率,A错误;
B.煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以增大反应物接触面积,加快反应速率,B正确;
C.恒压下充入He,容器体积增大,参与反应各气体浓度减小,化学反应速率减小,C错误;
D.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,若改用98%的浓硫酸,铁与浓硫酸常温下发生钝化,D错误;
故答案选B。
24.反应A(g) +3B(g)2C(g) +3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,则反应速率最快的为
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1
③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1 ④v(D)=5.4 mol·L-1·min-1
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】反应速率单位相同时,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快,1 mol·L-1·s-1=1×60 mol·L-1·min-1;
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1=0.01×60=0.6 mol·L-1·min-1,0.6/1=0.6;
②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1=0.06×60=3.6 mol·L-1·min-1,3.6/3=1.2;
③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1,2.4/2=1.2;
④v(D)=5.4 mol·L-1·min-1,5.4/3=1.8;
v(D)=5.4 mol·L-1·min-1的反应速率最快;
答案选:D。
25.为探究反应的速率影响因素,某同学设计了以下实验:
锥形瓶
编号
的溶液
蒸馏水
的溶液
反应温度/℃
浑浊出现时间
备注
1
10
0
10
20
10
2
10
5
V
20
16
3
10
0
10
50
5
后浑浊不再增多
4
10
6
4
50
8
下列说法不正确的是
A.该实验一般不通过测的体积变化来判断反应速率的快慢
B.3号瓶中前内为
C.依据实验设计推测
D.由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快
【答案】B
【详解】A.二氧化硫溶于水,不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢,否则误差太大,故A正确;
B.3号瓶用Na2S2O3来表示速率为=0.005mol(L•s),故B错误;
C.对比实验1、2研究c(H+)对该反应速率的影响,溶液总体积必须相同,所以V=10+10-(10+5)=5,故C正确;
D.1号瓶实验H2SO4浓度大,但温度低,4号瓶实验H2SO4浓度小,但温度高,实验结果是4号瓶实验反应速率大,说明温度变化的影响大于浓度变化的影响,即温度越高反应速率越快,故D正确。
答案选B。
26.已知反应:,其浓度数据如下:
当用Y浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】内Y的浓度变化量,故内用Y表示的平均反应速率;
答案选C。
27.在相同条件下,2L密闭容器中研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质物质的量n随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法不正确的是
A.b曲线可能表示未加入催化剂时X的物质的量随t的变化
B.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y的物质的量随t的变化
C.与催化剂Ⅰ相比,使用催化剂Ⅱ反应活化能更高
D.使用催化剂Ⅱ时,0~2min内,
【答案】C
【详解】A.b曲线反应速率最慢,故b曲线可能表示未加入催化剂时X的物质的量随t的变化,A正确;
B.由图可知,使用催化剂Ⅱ时,对应物质在0~2min内物质的量变化了2.0mol,a曲线表示的物质,其物质的量变化了4.0mol,二者变化量之比等于化学计量数之比,所以a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时Y物质的量随时间t的变化,B正确;
C.由图可知,催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ催化效果好,说明催化剂Ⅱ使反应活化能更低,反应更快,则Ⅰ使反应活化能更高,C错误;
D.使用催化剂Ⅱ时,Y物质在0~2min内物质的量变化了4.0mol,,D正确;
答案选C。
28.在反应中,若反应速率分别用表示,则下列关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,固体和纯液体不能来表示化学反应速率。
【详解】A.,A错误;
B.,B正确;
C.固体和纯液体不能来表示化学反应速率,C错误;
D.固体和纯液体不能来表示化学反应速率,D错误;
故选B。
29.如图安装好实验装置(装置气密性良好),在锥形瓶内盛有锌粒,通过分液漏斗加入的稀硫酸,将产生的收集在注射器中,时恰好收集到标准状况下的。(忽略锥形瓶内溶液体积的变化)下列说法正确的是
A.用表示内该反应的速率为
B.用表示内该反应的速率为
C.用锌粒表示该反应的速率为
D.用表示内该反应的速率为
【答案】C
【详解】A.用来表示10s内该反应的速率,时恰好收集到标准状况下的,物质的量为,根据反应Zn+2H+=Zn2++H2↑,消耗了0.004mol,所以用表示内该反应的速率为,故A错误;
B.,故B错误;
C.根据反应Zn+2H+=Zn2++H2↑,消耗锌粒的质量为,所以用锌粒表示该反应的速率为,故C正确;
D.用H2来表示10s内该反应的速率=,故D错误;
故答案选C。
30.将和混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:,反应5min,测得D的浓度为,以C表示的平均反应速率,下列说法正确的是
A.以B表示的平均反应速率为
B.5min后,向容器中再添加,会使反应速率加快
C.该反应方程式中,
D.5min时,A的物质的量为1.0mol
【答案】D
【详解】A.B为固体,没有浓度变化量,不能用B表示该反应的反应速率,故A错误;
B.B为固体,加入B,没有浓度变化,则反应速率不变,故B错误;
C.反应5min,测得D的浓度为0.5mol/L,即D的浓度变化量为0.5mol/L。C表示的平均反应速率,则C的浓度变化量为,根据反应计量系数比等于浓度变化量之比,则,解得,故C错误;
D.结合上述分析,列三段式:
,由此可知,5min时A物质的量为,故D正确;
故答案选D。
31.为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2、3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
(1)在10min末,CO2的浓度为 ,平均反应速率v(CO2)= , v(H2O) ∶v(H2)=
(2)下列措施不能提高反应速率的是___________。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强 D.及时分离出CH3OH
(3)下列4种不同情况下反应速率最快的是___________
A.v(CO2)=0.01mol·L−1·s−1 B.v(CH3OH)=0.4mol·L−1·min−1
C.v(H2)=0.5mol·L−1·min−1 D.v(H2O)=0.005mol·L−1·s−1
【答案】(1) 0.125 mol/L 0.0375 mol/(L·min) 1∶3 (2)D
(3)A
【分析】
【详解】(1)根据分析,在10min末,CO2的浓度为;平均反应速率v(CO2)== 0.0375 mol/(L·min);速率之比等于变化量之比,故v(H2O) ∶v(H2)=0.75∶2.25=1∶3;
(2)A.升高温度可增大单位体积活化分子数,可加快反应速率,A错误;
B.加入催化剂可降低反应的活化能,增大单位体积活化分子数,可加快反应速率,B错误;
C.增大压强可增大单位体积活化分子数,可加快反应速率,C错误;
D.及时分离出CH3OH可使甲醇的浓度降低,反应速率降低,D正确;
故选D。
(3)将四种物质的反应速率均转化为氢气的反应的反应速率,A中v(CO2)=0.01mol·L−1·s−1,则v(H2)=0.03mol·L−1·s−1;B中v(CH3OH)=0.4mol·L−1·min−1,则v(H2)=0.12mol·L−1·min−1=0.002mol·L−1·s−;C中v(H2)=0.5mol·L−1·min−1=0.01mol/L;D中v(H2O)=0.005mol·L−1·s−1,则v(H2)=0.015mol·L−1·s−1;故反应速率最快的为v(H2)=0.03mol·L−1·s−1,故选A。
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