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．乙酸是常见的化工原料，在过渡金属的催化作用下有两种反应路径，种路径和能垒数据(单位：eV)如图，已知每一步生成的粒子均为吸态。下列说法正确的是 A．该反应条件下，CH3COOH中O－H最容易断裂 B．两条路径的决速步为④ C．反应⑤的反应方程式：CH2CO*=CH2*+CO* D．反应过程中粒子被吸附在金属表面，发生物理变化 2．在2A＋B3C＋5D反应中，表示该反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1 3．活性炭处理汽车尾气的方法：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2 (g)。关于该反应说法不正确的是 A．升高温度能够加快反应速率 B．降低NO浓度能够减慢反应速率 C．加入足量的炭粉可以使NO 100%转化 D．合适的催化剂可以加快反应速率 4．H2O2作为绿色氧化剂应用广泛。氢醌法制备H2O2的原理为：H2+O2H2O2，装置如图所示。 已知：①H2O、卤化氢等杂质易使Ni催化剂中毒；②催化剂乙基蒽醌难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点107-111°C。下列说法中正确的是 A．装置B可选择①或② B．装好试剂后的操作为：打开活塞a、d，关闭活塞b、c C．提纯产品的操作依次为过滤，加水萃取，分液，常压蒸馏 D．若没有F装置三颈烧瓶中的反应速率会减慢 5．一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是 A．Ea为逆反应活化能，E为正反应活化能 B．该反应为放热反应，=E-Ea C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 D．温度升高，反应速率加快，活化能不变 6．下列对有关事实或解释不正确的 选项 事实 解释 A 用铝粉代替铝片与稀盐酸反应，反应速率加快 改用铝粉，固体表面积增大，故反应速率加快 B 5%的双氧水中加入二氧化锰粉末，分解速率迅速加快 降低了反应的焓变，活化分子数增多，有效碰撞增多，速率加快 C 锌与稀硫酸反应，滴入少量硫酸铜溶液，生成氢气的速率加快 锌置换出铜，形成原电池，反应速率加快 D 密闭容器中反应：，当温度、压强不变，充入惰性气体，反应速率减慢 容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢 A．A B．B C．C D．D 7．某温度下，密闭容器中A与B反应生成C和D，其反应速率分别用v(A)、v (B)、v (C)、v (D)表示，已知v (A)、v (B)、v(C)、v (D)之间有以下关系4v (A)=5v (B)， v (A)=v (C)，6v (B)=4v (D)， 则此反应可表示为 A．4A+5B =4C+6D B．5A+4B=4C+6D C．5A+4B=5C+6D D．4A+6B=4C+5D 二、填空题 8．反应过程中的能量变化如图，回答下列问题。 (1)该反应△H=_______(用含E1、E2式子表示)； (2)在反应体系中加入催化剂，E1_______(填“增大”、“减小”、“不变”)，△H_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。 9．反应3Fe(S)+4H2O=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一可变的容积的密闭容器中进行，试回答： ①增加Fe的量，其正反应速率的变化是_______(填增大、不变、减小，以下相同) ②将容器的体积缩小一半，其正反应速率_______，逆反应速率_______。 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率_______，逆反应速率_______。 ④保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率_______，逆反应速率_______。 10．根据如图填空： (1)反应物是_______。 (2)在2 min内用C表示的化学反应速率_______。 (3)该反应的化学方程式是_______。 11．回答下列问题 (1)已知：2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH= -x kJ·mol-1 2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) ΔH= -y kJ·mol-1 则反应NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。 (2)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1 查阅文献资料，化学键的键能如下表： 化学键 H—H键 N≡N键 N—H键 E/(kJ·mol-1) 436 946 391 ①氨分解反应NH3(g)=N2(g)＋H2(g)的活化能Eal=300kJ·mol-1，则合成氨反应N2(g)＋H2(g)=NH3(g)的活化能Ea2=_______kJ·mol-1。 ②氨气完全燃烧生成N2(g)和气态水的热化学方程式为_______。 (3)研究氮氧化物与悬浮的大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： I．2NO2(g)＋NaCl(s)=NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH1＜0 II．2NO(g)＋Cl2(g)=2ClNO(g) ΔH2＜0 则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)=2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的ΔH=_______(用ΔH1、ΔH2表示)； 12．某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响。实验所用试剂：0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、MnO2粉末、Fe2O3粉。 实验序号 H2O2浓度(mol·L-1) V(H2O2溶液)(mL) 温度 催化剂 收集112 mLO2所需时间(s) 1 0.4 20 室温 无 几乎无气体产生 2 0.4 20 50℃水浴 无 296 3 0.4 20 室温 0.5 g a 45 4 0.4 20 室温 0.5 g MnO2粉末 100 5 0.4 b 室温 0.5 g a ＞45 (1)实验1、2的目的是其他条件相同时，研究_______对H2O2分解速率的影响。 (2)表中a处所用试剂为_______；对比实验3、4可得出的结论是_______。 (3)实验3、5是其他条件相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响。b处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液，还应添加的试剂及用量为_______。 (4)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用0.4 mol·L-1 H2O2溶液和3.0 mol·L-1 H2SO4溶液处理，其反应方程式为：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。某同学在不同温度下完成该实验，测得铜的平均溶解速率分别为： 温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80 铜的平均溶解速率(×10-3mol·L-1·min-1) 7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76 当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是：_______。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．第⑤步能垒最小，CH3COOH中C－C最容易断裂，故A错误； B．能垒大的步骤为决速步骤，途径Ⅰ的决速步骤是③，途径Ⅱ的决速步骤是④，故B错误； C．由图可得，反应⑤的反应方程式：CH2CO*=CH2*+CO*，故C正确； D．由图可知，反应过程中是存在物质变化的，所以发生的是化学变化，故D错误； 故答案选C。 2．B 解析：均换算成用B表示的反应速率 A．v(B)==0.25 mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1 C．v(B)= 0.27 mol·L-1·s-1 D．v(B)= =0.2 mol·L-1·s-1 综上所述，反应速率最快的是B项， 答案选B。 3．C 解析：A．升高温度活化分子比率变大，能够加快反应速率，A正确； B．降低NO浓度，反应物浓度减小，能够减慢反应速率，B正确； C．该反应为可逆反应，不会进行完全，C错误； D．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，D正确； 故选C。 4．D 解析：A．卤化氢和水都能使催化剂中毒，①既可以除去水，也可以除去卤化氢，满足要求，②只能除去卤化氢，不满足要求，A错误； B．装好试剂后应先打开b，抽出装置中的空气，B错误； C．过氧化氢受热易分解，采取减压蒸馏的方式，减少过氧化氢的分解，C错误； D．F可防止空气中的水蒸气进入装置C导致催化剂中毒，可以避免反应速率减慢，D正确； 故选D。 5．D 解析：A．图中为逆反应的活化能，Ea为正反应的活化能，A错误； B．由图可知，反应物具有的能量较大，则反应为放热反应，，B错误； C．活化分子的能量较高，所以活化分子的平均能量大于所有分子的平均能量，C错误； D．温度升高，活化分子百分数增加，反应速率加快，活化能不变，D正确； 故答案选D。 6．B 解析：A．铝粉与稀盐酸反应比铝片与稀盐酸反应的反应速率快，是因为表面积增大，应速率加快，故A正确； B．5%的双氧水中加入二氧化锰粉末，分解速率迅速加快是因为二氧化锰催化了双氧水的分解，但不会降低了反应的焓变，故B错误； C．Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和稀硫酸构成原电池加快化学反应速率，导致生成氢气的速率加快，故C正确； D．密闭容器中反应，充入惰性气体，当温度、压强不变时，容器体积增大，反应物浓度减小，所以反应速率减慢，故D正确； 故答案选B。 7．C 解析：化学反应速率之比等于化学计量数之比，确定各物质的系数，4v(A)=5v(B)，v(A)=v(C)，6v(B)=4v (D)，则v(A)：v(B)：v(C)：v(D) =5：4：5：6，A与B反应生成C与D，该反应为5A+4B=5C+6D，故选C。 二、填空题 8．(1) (2) 减小 不变 解析：（1）反应热等于生成物能量减去反应物能量的差值，该反应为放热反应，由图可知△H=，故答案为：； （2）催化剂能降低反应所需的活化能，但不影响反应热，因此减小，△H不变，故答案为：减小；不变； 9． 不变 增大 增大 不变 不变 减小 减小 解析：(1)加入铁粉，是固体，对反应速率没有影响。 (2)体积缩小一半，浓度增大，正逆反应速率都增大。 (3)体积不变，充入N2压强增大，而该反应前后体积没有发生变化，所以增大压强对反应速率无影响。 (4)保持压强不变充入N2，体积增大，浓度变小，正逆反应速率都减小。 10． A、B 3 mol/(L·min) 3A+2B⇌3C 解析：(1)随反应的进行，A、B浓度减小，为反应物；C浓度增大，为生成物； (2)由图可知，2min内，，则； (3)反应最终A、B物质的量不变且不为0，为可逆反应，速率之比等于化学计量数之比，则A、B、C的化学计量数之比为3:2:3，故反应方程式为：3A+2B⇌3C。 11．(1) (2) 254 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266.8 kJ·mol-1 (3)2ΔH1-ΔH2 解析：（1）①2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH= -x kJ·mol-1 ②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) ΔH= -y kJ·mol-1 依据盖斯定律，将(反应①-②)÷2得：反应NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。答案为：； （2）①氨分解反应NH3(g)=N2(g)＋H2(g)的活化能Eal=300kJ·mol-1，ΔH=(391×3-×946-×436) kJ·mol-1=+46 kJ·mol-1，则合成氨反应N2(g)＋H2(g)=NH3(g)的活化能Ea2=300kJ·mol-1-46 kJ·mol-1=254kJ·mol-1。 ② ⅰ.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1 ⅱ.NH3(g)=N2(g)＋H2(g) ΔH=+46 kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应ⅰ×3+ⅱ×4得：氨气完全燃烧生成N2(g)和气态水的热化学方程式为：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=(-483.6×3+46×4)=-1266.8 kJ·mol-1。答案为：254；4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266.8 kJ·mol-1； （3）I．2NO2(g)＋NaCl(s)=NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH1＜0 II．2NO(g)＋Cl2(g)=2ClNO(g) ΔH2＜0 利用盖斯定律，将反应Ⅰ×2-Ⅱ，则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)=2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的ΔH=2ΔH1-ΔH2。答案为：2ΔH1-ΔH2。 12．(1)温度 (2) Fe2O3粉末 其他条件相同时，不同催化剂对H2O2分解速率影响不同 (3)10 mL蒸馏水 (4)温度高于40℃时，有较多H2O2分解，反应物浓度降低，使铜的平均溶解速率降低 解析：H2O2在催化剂存在条件下发生分解反应产生H2O、O2，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，在探究外界条件如浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响时，应该采用控制变量方法进行研究，即其它外界条件都相同，只改变一个条件，根据反应产生相同体积O2所需时间的长短确定速率大小，进而判断该条件对化学反应速率的影响。对于Cu在酸性条件下与H2O2的反应：Cu +H2O2 +2H+=Cu2+ +2H2O，根据表格数据可知：在温度较低时，温度高速率快，当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，可结合H2O2的热稳定性分析判断。 （1）根据表格数据可知：实验1、2只有反应温度不同，其它条件都相同，则是研究温度对H2O2分解速率的影响； （2）根据表格数据可知：实验3、4应该是只有加入的催化剂的种类不同，其它条件都相同，则是研究不同催化剂对H2O2分解速率的影响，根据题目已知试剂可知表中a处所用试剂是Fe2O3粉末； （3）实验3、5是其他条件相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响。由于溶液总体积是20 mL，b处取用0.4 mol·L-1 H2O2溶液体积是10 mL，故还应添加的试剂是蒸馏水，其用量为20 mL-10 mL=10 mL； （4）Cu在酸性条件下与H2O2的反应：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O，由表格数据可知：在温度较低时，温度升高反应速率加快，但当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，这是由于H2O2不稳定，受热分解，导致溶液中H2O2浓度降低，使铜的平均溶解速率降低。 学科网（北京）股份有限公司 $$