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

2.1化学反应速率同步练习题 一、选择题 1．下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是 A．金属的腐蚀 B．食物的腐败 C．塑料的降解 D．橡胶的老化 2．下列生产或实验事实引出的结论错误的是 选项 生产或实验事实 结论 A 其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当升高溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率加快 C 在容积可变的密闭容器中发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，把容器的体积缩小一半 逆反应速率增大， 正反应速率减慢 D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率 A．A B．B C．C D．D 3．如图所示为800°C时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是 A．发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g) B．反应开始至2 min A的平均速率为0.1 mol/(L·min) C．反应开始时，正、逆反应同时进行 D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2：3：1 4．已知反应：2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) △H=-akJ•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．温度对反应②的速率影响更大 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akJ•mol-1 D．增大Br2(g)浓度能增加单位体积内的活化分子数目，加快反应速率 5．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定可变体积的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是 A．增加C的量 B．将容器的体积缩小一半 C．保持温度和容器体积不变，充入氦气 D．保持温度和压强不变，充入氦气 6．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 7．氮氧化物(NOx)作为大气中重要污染物之一，其消除已成为环保领域中的研究热点。利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化如图1，在ZAg催化剂表面转化过程如图2。 下列说法错误的是 A．低温下有利于反应过程中NO的转化 B．由a释放的过程为控速步骤 C．a到b、d到e，都有非极性共价键的生成 D．过渡态d比a稳定 8．一种计算机模拟在催化剂表面上水煤气反应的历程如下图所示。吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示。 下列说法正确的是 A．水煤气反应的、 B．决定总反应速率快慢的步骤是转化⑦ C．1mol CO与1mol 充分反应后转移电子的物质的量是2mol D．催化剂表面吸附1mol CO会释放出0.21ev的能量 二、填空题 9．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化)反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。该小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积来判断反应的快慢。设计实验方案如下： 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度℃ 浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL ① 0.10 20 0.10 30 25 ② 0.20 20 0.10 30 25 ③ 0.20 20 0.10 30 50 (1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，转化为Mn2+，写出该反应的离子方程式______________；每消耗1 molH2C2O4，则反应中转移________________mol电子。 (2)探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是_________，实验②、③探究_________对化学反应速率影响。本实验还可通过测定____________来比较化学反应速率。 (3)小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：a、该反应放热，使体系温度升高；b、____________。 (4)若实验①在5 min末收集49.0 mLCO2气体，则在5 min末，c()=_______mol•L-1。（已知25℃时，气体摩尔体积Vm=24.5 L• mol-1） 10．等质量的铁与过量盐酸在不同的实验条件下进行反应(实验数据见下表)，c为初始时盐酸的浓度()，测定反应相同时间后产生氢气的体积V。则值最大的组是_______(填组别序)，其原因是_______。 组别 温度/℃ 铁的状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 粉末 3 2.5 50 块状 4 2.5 50 粉末 11．在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)=2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。 (1)固体碳减少的质量为___________g，固体或纯液体的浓度视为常数，___________(填“是”或“否”)可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。 (2)请完成下表中相关空格 物质 CO2 CO 起始浓度(mol·L-1) 0.4 0 变化浓度(mol·L-1) ___ ___ 5 min时浓度(mol·L-1) 0.2 ___ 5 min内的化学反应速率 数值 ___ ___ 单位 ___ ___ (3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率之比 =___，它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比___________(填“相同”或“不同”)。 12．在温度保持不变的情况下，将一定量的NO2充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：2NO2(g)N2O4(g)+Q) 在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到表中数据。 时间/s 0 20 40 60 80 100 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n5 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 0.08 20~40s内，NO2的平均反应速率为_____。 13．某学校化学兴趣小组对必修二课本上的两个实验活动进行分组实验。 Ⅰ.第一实验小组用硫代硫酸钠与硫酸反应研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下三组实验。已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为： 回答下列问题。 实验序号 反应温度(℃) 溶液 稀硫酸 产生沉淀时间 V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL Ⅰ 25 5 0.2 10 0.1 x Ⅱ 25 10 0.1 10 0.2 5 Ⅲ 35 10 0.1 5 y 10 (1)该反应所需的仪器有：量筒、烧杯、试管、药匙、试管架、胶头滴管、秒表、_______ (2)对比实验Ⅰ、Ⅱ研究_______对该反应速率的影响，x=_______ (3)对比实验Ⅱ、Ⅲ研究_______对该反应速率的影响，y=_______ Ⅱ.第二实验小组设计乙醇催化氧化的实验装置(加热仪器、铁架台、铁夹等均已略去)。其中A为无水乙醇(沸点78℃)，B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝，C为无水硫酸铜粉末，D为碱石灰，F为新制的悬浊液。(提示：乙醛具有与葡萄糖相似的性质) (4)加热装置E中的固体，目的是_______。 (5)为了使A中的乙醇平稳汽化成蒸气，可采用的加热方法是_______；D处使用碱石灰的作用是_______。 (6)乙醇催化氧化的化学方程式为_______。 (7)能证明乙醇反应后的产物的实验现象是：图中C处_______，F处_______。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．金属的腐蚀速率的加快会导致停工、停产，甚至发生危害事故，对人类无益，A不符合题意； B．食物的腐败速率的加快，会导致物质浪费，影响人类食物的使用，对人类无益，B不符合题意； C．塑料的降解速率加快，可以提高塑料制品的使用年限，节约开支，减少垃圾的产生，对人类有益，C符合题意； D．橡胶的老化速率的加快，会影响橡胶制品的使用寿命，影响人类的出行、生产、工作等，对人类无益，D不符合题意； 故合理选项是C。 2．C 解析：A．其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当升高溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多，则说明其他条件不变时，升高反应温度，反应速率增大，A正确； B．装填瓷环后，与不装瓷环相比，从塔顶喷淋下来的浓硫酸与从塔底进入的气体在瓷环间隙充分接触，能加快反应速率，因此得出结论，增大气液接触面积，使SO3的吸收速率加快，B正确； C．在容积可变的密闭容器中发生反应，N2O4(g)2NO2(g)，把容器的体积缩小一半，则压强增大，气体反应物的浓度增大，正、逆反应速率都增大，C错误； D．在A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快，则说明反应速率增大，该对比实验中，变量为催化剂，因此得出结论，当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率，D正确； 故选C。 3．C 解析：A．根据图像得出浓度改变量为Δc(A)＝0.2mol∙L−1，Δc(B)＝0.2mol∙L−1，Δc(C)＝0.1mol∙L−1，根据改变量之比等于计量系数之比得出反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)，选项A正确； B．反应开始至2 min A的分解速率为，选项B正确； C．开始时，C的浓度为0，因此该平衡是正向开始建立的平衡，选项C错误； D．2 min时，c(A)＝0.2mol∙L−1，c(B)＝0.3mol∙L−1，c(C)＝0.1mol∙L−1，因此A、B、C的浓度之比为2∶3∶1，选项D正确； 答案选C。 4．B 解析：A． ②是慢反应，是决速反应，温度对反应②的速率影响更大，故A正确； B． NOBr2在第一个反应中生成，在第二个反应中消耗，是该反应的中间产物，故B错误； C． 每摩反应放出akJ•mol-1热，正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ•mol-1，故C正确； D． 增大Br2(g)浓度，单位体积内分子总数增加，能增加单位体积内的活化分子数目，加快反应速率，故D正确； 故选B。 5．B 解析：A．因C为固体，当增加C的量时，其浓度不会改变，则不会对速率产生影响，A错误； B．将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度均增大一倍，故反应速率增大，B项正确； C．当保持温度和容器体积不变时，充入氦气，原来各种物质的浓度没有发生变化，故速率不变，C项错误； D．当保持温度和压强不变时，充入氦气，容器的体积必然扩大，各物质的浓度减小，故反应速率减小，D项错误； 故选B。 6．B 解析：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。 7．D 【分析】由图可知，该反应为放热反应。由a到b的能垒为166.4kJ/mol，高于d到e的能垒139kJ/mol，为反应的决速步骤。 解析：A．此转化过程为放热反应，降低温度有利于反应正向进行，A正确； B．由a到b的能垒为166.4kJ/mol，高于由d到e的能垒139kJ/mol，所以由a释放的过程为控速步骤，B正确； C．由a到b有氮氮键生成，由d到e有氧氧键生成，都为非极性共价键的生成，C正确； D．过渡态d的能量比a的能量高，则d不稳定，D错误； 故选D。 8．A 解析：A．反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，反应前后体积不变，则水煤气反应的、，A正确； B．根据图像可知反应⑤中活化能最大，为1.86eV－（－0.16eV）＝2.02eV，所以决定总反应速率快慢的步骤是转化⑤，B错误； C．1mol CO与1mol 充分反应后转移电子的物质的量小于2mol，因为是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，C错误； D．根据图像可知吸附过程能量降低，会放出能量，根据⑧可知催化剂表面吸附水蒸气会释放出0.21ev的能量，根据①可知催化剂表面吸附CO会释放出的能量＝0.32eV－0.21ev＝0.11eV，D错误； 答案选A。 二、填空题 9． 5H2C2O4+2+6H+=2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O 2 mol ①和② 温度 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） 产物 Mn2+(或 MnSO4 )具有催化作用 0.052 解析：(1)根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为： ，改写成离子方程式为： ； H2C2O4中碳元素的化合价为+3价，变成二氧化碳后化合价总共升高了2(4−3)价，所以每消耗1molH2C2O4转移2mol电子； (2) 探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，实验②、③探究温度对化学反应速率影响，本实验还可通过测定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）来比较化学反应速率； (3) 开始反应物的浓度最大，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减少，反应速率应该变慢，但反应速率t1～t2时间内速率却变快的主要原因可能是a、该反应放热，使体系温度升高；b产物 Mn2+(或 MnSO4 )具有催化作用； (4)二氧化碳的物质的量是 =0.002mol，由方程式可知，消耗高锰酸根的物质的量是0.0004mol，浓度的变化量是 =8× mol/L，则在5 min末，c()= mol/L-8× mol/L=0.052 mol/L。 10．第4组实验，温度最高、反应物的浓度最大、反应物接触面积最大，则化学反应速率最快 解析：温度越高、反应物的浓度越大、反应物接触面积越大，则化学反应速率越快；由图可知，第4组实验，温度最高、反应物的浓度最大、反应物接触面积最大，则化学反应速率最快，相同时间得到氢气体积最大。 11．(1) 4.8 否 (2) 0.2 0.4 0.4 0.04 0.08 mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1 (3) 相同 解析：略 12．001mol•L-1•s-1 【分析】已知反应开始时将0.4molNO2气体充入2L的密闭容器中，则根据方程式2NO2(g)N2O4(g)以及20s时四氧化二氮的物质的量，可计算出剩余NO2的物质的量，即n1的值，求得n1的值后即可通过40s时NO2的物质的量及n1的值计算出NO2的平均反应速率。 解析：根据方程式0-20s内可得，20s时二氧化氮有0.3mol，则20-40s内。 13．(1)温度计 (2) c(H+) 10 (3) 反应温度 0.4 (4)提供氧气 (5) 将试管A放入78℃(或略大于78℃)的热水浴中 防止F中的水蒸气进入C中干扰实验结果 (6) (7) 白色固体变蓝 产生砖红色沉淀 解析：(1)实验目的是比较不同温度、不同浓度下的反应速率，所需的仪器有：量筒、烧杯、试管、胶头滴管、秒表、温度计等； 故答案为：温度计； (2)对比实验 I、II研究c（H+）对该反应速率的影响，则Na2S2O3浓度应相同，即； 故答案为：c(H+)；10； (3)实验 II、III研究温度对该反应速率的影响，则反应物的浓度应相同，根据稀硫酸浓度相同有：； 故答案为：反应温度；0.4； (4)乙醇催化氧化反应时需要氧气，MnO2作催化剂、加热条件下KClO3分解生成O2和KCl，所以加热装置E中的固体，目的是提供氧气； 故答案为：提供氧气； (5)乙醇沸点为78℃，小于水的沸点100℃，为了使装置A受热均匀，同时便于控制温度，可采用水浴加热的方法，使A中的乙醇平稳汽化成蒸气，即将试管A放入78℃（或略高于78℃）的热水浴中；乙醇催化氧化反应生成乙醛和水，若无装置D，实验时F装置中的水蒸气也会进入C装置，使无水硫酸铜变蓝，影响反应生成水的检验，所以D处使用碱石灰的作用是吸收水蒸气，防止F中的水蒸气与C处的无水硫酸铜反应而干扰实验结果； 故答案为：将试管A放入78℃(或略大于78℃)的热水浴中；防止F中的水蒸气进入C中干扰实验结果； (6)乙醇发生催化氧化反应生成乙醛和水，反应的化学方程式为； 故答案为：； (7)乙醇催化氧化生成乙醛和水，C处放置白色的无水硫酸铜遇水变蓝色，装置F放置新制的氢氧化铜，与乙醛发生氧化还原反应生成砖红色的氧化亚铜； 故答案为：白色固体变蓝；产生砖红色沉淀。 学科网（北京）股份有限公司 $$