2.1化学反应速率 同步练习 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

2.1化学反应速率同步练习题 一、选择题 1．下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，正确的是 A．增大压强(对于气体反应)，活化分子总数增大，故反应速率增大 B．温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减小，故反应速率增大 C．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 D．增大反应物浓度，不改变活化分子的百分数，但可以使单位体积内有效碰撞次数增多 2．下列情况下，反应速率相同的是 A．等体积0.1mol/L HCl和0.1mol/L H2SO4分别与0.2mol/L NaOH溶液反应 B．等质量锌粒和锌粉分别与等量1mol/L HCl反应 C．等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应 D．等体积0.2mol/L HCl和0.2mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应 3．把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)，测得5min末生成0.2molW，又知以Z表示的平均反应速率为0.01mol•L-1•min-1，则n值是 A．1 B．2 C．3 D．4 4．某温度下，在容积为2 L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)，12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．前12 s内，A的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1 B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C．化学计量数之比b∶c=1∶2 D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.4Q kJ 5．探究影响H2O2分解速率的影响因素，实验方案如图。 下列说法不正确的是 A．对比①②，可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响 B．对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响 C．H2O2是直线形的非极性分子 D．H2O2易溶于水，主要是由于H2O2与H2O分子之间能形成氢键 6．一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2+3H2 2NH3，2 min时测得剩余N2为1 mol，此时化学反应速率表示正确的是 A．v(NH3)=0.25 mol·L-1·min-1 B．v(H2)=0.75 mol·L-1·s-1 C．v(NH3)=1 mol·L-1·min-1 D．v(N2)=0.25 mol·L-1·min-1 7．一定条件下，四个体积相同的密闭容器中，发生反应2SO2 + O2 2SO3，反应速率最快的是 容器 温度∕℃ SO2 /mol O2 /mol 催化剂 A 400 4 2 无 B 400 2 1 无 C 500 2 1 有 D 500 4 2 有 A．A B．B C．C D．D 8．为实现“碳达峰、碳中和”的目标，科学家提出以为催化剂，用光热化学循环分解法，达到减少大气中量的目的，反应的机理如图所示： 物质的量 物质 完全断键所需吸收的总能量 下列说法不正确的是 A．过程①中光能转化为化学能 B．过程④为吸热过程 C．降低该反应的焓变，提高该反应速率 D．全过程热化学方程式为 二、填空题 9．反应A + 3B =2C+ 2D在四种不同情况下的反应速率分别为： ① v (A)=0.15mol/(L·s) ② v(B)=0.6mol/(L·s) ③ v(C) =0.4mol/(L·s) ④ v(D)=0.45mol/(L·s) 该反应进行的快慢顺序为________________。 10．对于反应3X(g)＋Y(g)=Z(g)，在其他条件不变时，改变其中一个条件则生成Z的速率：(填“增大”、“减小”或“不变”) (1)升高温度：_______； (2)压缩容器体积：_______； (3)恒容下充入惰气：_______； (4)加入X：_______； (5)加入Y：_______； (6)增大容器体积：_______。 11．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。 ①由图中的数据分析，该反应的化学反应方程式为______； ②反应开始至2min，Z的平均反应速率为______； ③若不改变外界条件，5min ~ 6min Z的生成速率(V1)与6min后Z的生成速率(V2)的大小关系为：V1______V2(填大于、小于或等于)。 12．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应： 3A(g)＋B(g) 3C(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L-1，n(A)∶n(B)=3∶5.求： (1)5 min 末C的浓度是多少_______？ (2)这5 min 内B的平均反应速率是多少_______？ (3)反应开始前容器中的A的物质的量是多少_______？ 13．影响化学反应速率的因素有很多，某课外兴趣小组用实验的方法对其进行探究． (1)实验一：取3 mol/L的H2O2溶液各10 mL分别进行下列实验，实验报告如下表所示． 序号 V(H2O2溶液) V(FeCl3溶液/mL) m(MnO2) 温度/℃ V(水)/ 结论 1 10 2 0 50 8 2 10 2 0 30 8 3 10 0 1 30 a ①实验1、2研究的是____________对H2O2分解速率的影响。 ②实验2、3研究的是____________对H2O2分解速率的影响，表中数据a的值是_________。 ③实验3中2 min时共收集到气体的体积为11.2 mL (已折算成标准状况下)，则用过氧化氢表示的的平均反应速率为__________。 (2)实验二：查文献可知，Cu2+对H2O2分解也有催化作用，且H2O2分解反应放热．为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察___________，定性比较得出结论。有同学提出该实验并不能得出Fe3+催化效果比Cu2+好，其理由是_____________。 ②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_________。 (3)实验三：0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示。解释内反应速率变化的原因：____________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．增大压强，只有引起浓度的增大，才会使活化分子总数增大 ，反应速率才会增大，故A错误 B．温度升高，分子动能增大，反应所需要活化能不变，但是使更多的分子成为活化分子，反应速率增大，B错误； C．选用催化剂，降低活化能，使更多的分子成为活化分子但并不能使分子运动加快，故反应速率增大 ，C错误； D． 增大反应物浓度，不改变活化分子百分数，但可以使单位体积内有效碰撞次数增多从而加快反应速率，D正确； 故选D。 2．C 解析：A．等体积0.1mol/L和0.1mol/L 中不同，与0.2mol/L NaOH溶液反应速率不同，A错误； B．锌粒和锌粉接触面积不同，与等量盐酸反应速率不同，B错误； C．等体积等浓度和 中相同，与等质量的Na2CO3粉末反应速率相同，C正确； D．与石灰石反应，生成是微溶物，覆盖在碳酸钙表面，反应速率比盐酸中的反应慢，D错误； 故选C。 3．A 解析：5min末生成0.2molW可知，W的5min的平均反应速率v(W)=，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：，解得n=1，故选A。 4．B 解析：A．根据图像可知，12s内A变化物质的量浓度为(0.8－0.2)mol/L=0.6mol/L，用A表示的反应速率v(A)==0.05mol/(L·s)，故A说法正确； B．12s内消耗B的物质的量浓度为(0.5－0.3)mol/L=0.2mol/L，根据反应方程式，推出b为1，利用速率之比等于化学计量数之比，12s后，A的消耗速率与B的生成速率之比为3∶1，故B说法错误； C．12s时生成C的物质的量为0.8mol，则有b∶c=(0.2mol/L×2L)∶0.8mol=1∶2，推出c为2，故C说法正确； D．生成2molC时放出热量Q，则生成0.8molC时放出热量为kJ=0.4QkJ，故D说法正确； 答案为B。 5．C 解析：A．实验②是在实验①的溶液中加入催化剂FeCl3，与实验①做对比实验，可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响，A正确； B．实验②是参照，③、④相当于在②的基础上升高和降低温度，可探究温度对H2O2分解速率的影响，B正确； C．H2O2的分子结构为，分子结构不对称，为极性分子，C不正确； D．H2O2为极性分子，水也为极性分子，H2O2易溶于水，满足相似相溶原理，更主要是H2O2与H2O分子之间能形成氢键，D正确； 故选C。 6．D 解析：根据题意，v(N2)==；反应中，反应速率与系数成正比，故v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1；v(H2)=0.75 mol·L-1·min-1； 故答案选D。 7．D 解析：容器D中使用催化剂，并且温度最高、反应物的浓度最大，所以反应速率最快，故选D。 8．C 解析：A．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，能量的变化形式是由光能转化为化学能，A正确； B．过程④需要从外界吸收热量，因此为吸热过程，B正确； C．作为催化剂可以降低该反应的活化能，无法降低焓变，提高该反应速率，C错误； D．CO2分解为CO和O2化学式为，根据分子化学键完全断裂时的能量变化图可知，1molCO2完全断裂应该吸收1598kJ，1molCO完全断裂应该吸收1072 kJ，1mol O2完全断裂应该吸收496kJ；所以1molCO2分解产生1molCO和0.5molO2，所以需吸收kJ 能量，则全过程热化学方程式为 ，D正确； 故答案选C。 二、填空题 9．④>③=②>① 解析：四种物质的速率的单位均相同，可用每种物质的速率除以其对应的计量数，得到的数值大，则表示该反应速率快，按此计算得到的数值分别为0.15、0.2、0.2、0.225，故该反应进行的快慢顺序为：④>③=②>①。 10．(1)增大(2)增大(3)不变(4)增大(5)增大(6)减小 解析：(1)温度升高，化学反应速率增大，生成Z的速率增大。 (2)压缩容器体积，压强增大，化学反应速率增大，生成Z的速率增大。 (3)恒容下充入惰气，各反应物和生成物浓度不变，化学反应速率不变，生成Z的速率不变。 (4)加入X，反应物浓度增加，化学反应速率增大，生成Z的速率增大。 (5)加入Y，反应物浓度增加，化学反应速率增大，生成Z的速率增大。 (6)增大容器体积，各物质浓度减小，化学反应速率减小，生成Z的速率减小。 11． 3X+Y2Z 0.05 mol·L-1·min-1 等于 解析：①由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，则反应的化学方程式为3X+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z； ②反应开始至2min时Z的平均反应速率v===0.05 mol·L-1·min-1，故答案为：0.05 mol·L-1·min-1； ③若不改变外界条件5min 后已经到达了平衡状态，速率不变，故答案为：等于。 12．(1)0.75 mol·L-1 (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)3 mol 解析：（1）由化学反应方程式可得， ，故c(C)= ； （2）由化学反应方程式可得， ，故，这5 min 内B的平均反应速率为 ； （3）设A和B的物质的量浓度为x，则有 ， ，解得x=1.5mol/L，故反应开始前容器中的A的物质的量 。 13．(1) 温度 不同催化剂 10 0.025 (2) 产生气泡的快慢 阴离子不同，可能对实验产生干扰 收集40 mL气体所需要的时间 (3)随着反应的进行H2O2浓度减小，反应速度减慢 解析：（1）①实验1、2只有反应温度不同，其它外界条件都相同，则这两个实验是研究温度对化学反应速率的影响； ②实验2、3只有使用的催化剂种类不同，其它外界条件都相同，则这两个实验是研究不同的催化剂对化学反应速率的影响；要控制外界条件对化学反应速率的影响，根据1、2可知溶液总体积应该为50 mL，则水的体积V(H2O)=50 mL-(10 mL+30mL)=10 mL，即a的体积为10 mL； ③实验3在2 min时共收集到标准状况下气体的体积为11.2 mL，n(O2)=，则用O2表示的化学反应速率v(O2)=； （2）①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢来比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果；有同学提出该实验并不能得出Fe3+催化效果比Cu2+好，其理由是二者的阳离子不同，阴离子也不同，因此阴离子不同可能会对实验产生干扰； ②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是收集40 mL气体所需要的反应时间； （3）根据图示可知：在相同时间内反应产生的O2的体积逐渐减小，这是由于随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应物的浓度越小，则化学反应速度就越慢，最终导致反应速率减慢。 学科网（北京）股份有限公司 $$