内容正文:
专题04 化学反应速率及影响因素
内容概览
考点01 化学反应速率的计算和比较
考点02 影响化学反应速率的因素
考点03 “控制变量法”探究反应速率的影响因素
考点04 有效碰撞理论与活化能
考点01 化学反应速率的计算和比较
1.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应: 。若c()由降到时,需要10 s,那么c()由降到时,所需反应的时间为
A.等于2.5 s B.等于5 s C.大于5 s D.小于5s
2.(2021-2022高二上·江苏盐城·期中)反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A.v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.01mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1
3.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中发生如下图化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到5s时,各物质的反应速率相等
D.反应进行到5s时,B的平均反应速率
4.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)用纯净的CaCO3与200mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积),下列分析正确的是
A.G点收集气体最多,FG段表示的平均反应速率最快
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1
C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.OE→EF段反应速率增大的主要原因是反应放热,溶液温度升高。
5.(2021-2022高二上·江苏徐州·期中)一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
6.(2023-2024高二上·江苏泰州·期中)在2L密闭容器中,3molA和1molB发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),10s末时,生成0.6mol/LC,下列说法正确的是
A.10s内,v(D)=0.12mol/(L·s) B.10s末时,物质A的转化率为40%
C.10s末时,B的物质的量为0.4mol D.10s末时,C的物质的量分数为15%
考点02 影响化学反应速率的因素
7.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)下列过程中,需要加快化学反应速率的是
A.钢铁生锈
B.浮雕的腐蚀
C.牛奶变质
D.工业合成氨
A.A B.B C.C D.D
8.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),下列能加快反应速率是
A.增加C(s)的量 B.保持压强不变,充入N2
C.保持容器体积不变,充入Ar D.将容器的体积缩小为原来一半
9.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)一定温度下,100mL硫酸溶液和过量的锌粉反应,为了减慢该反应速率,但又不影响生成氢气的总量。可向反应体系中加入适量的
A.固体 B.固体 C.硫酸 D.NaOH溶液
10.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)合成氨反应:,下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的
A.增大浓度能加快反应速率 B.减小浓度能加快反应速率
C.升高温度能减慢反应速率 D.添加催化剂对反应速率无影响
11.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)下列有关化学反应速率的说法中正确的
A.用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
B.用锌片与硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,可以加快制取氢气的反应速率
C.等质量的锌粉和锌片与相同体积相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
D.合成氨是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
考点03 “控制变量法”探究反应速率的影响因素
12.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)下列方案设计、现象和结论均不正确的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究催化剂对反应速率的影响
2支各盛有2mL0.1mol/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察实验现象
B
探究浓度对反应速率的影响
在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相网),然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL2mol/L的硫酸,比较两者收集10mL氢气所用的时间
C
探究浓度对反应速率的影响
向2支各盛有2mL1.0mol/LKMnO4酸性溶液的试管中,分别加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液和2mL0.2mol/LH2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
D
探究固体表面积对反应速率的影响
称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
A.A B.B C.C D.D
13.(2023-2024高二上·江苏宿迁·期中)下列各组反应中(表中物质均为反应物,且金属的物质的量均为0.1 mol),反应刚开始时放出H2的速率最大的是
选项
金属(粉末状)
酸
体积/mL
酸浓度/(mol·L−1)
反应温度/℃
A
Mg
稀硝酸
10
6
60
B
Mg
稀盐酸
10
3
60
C
Fe
稀盐酸
10
3
60
D
Mg
稀硫酸
10
3
60
A.A B.B C.C D.D
14.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)根据下列有关实验得出的结论一定正确的是
A.相同温度下,向盛有足量稀硫酸的甲、乙两支试管中分别加入等质量的锌粒,并向甲中加入少量胆矾固体,那么产生氢气的速率和体积:甲>乙
B.向KI溶液中加入FeCl3溶液,振荡,用苯萃取2~3次后,取下层溶液滴加5滴KSCN溶液,出现血红色,那么反应2Fe3++2I−=2Fe2++I2是有一定限度的
C.相同温度下,将等质量大理石块和大理石粉分别加入等体积、等浓度的盐酸中,那么反应速率:粉状大理石>块状大理石
D.恒容的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),向其中通入氦气,那么反应速率不变、平衡逆向移动
15.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)不同条件下,用氧化一定浓度的溶液过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A.由①和②可知,越大,的氧化速率越大
B.一定时间内,的氧化率随时间延长而逐渐增大
C.由①和③可知,温度越高,的氧化速率越大
D.氧化过程的离子方程式为
16.(2021-2022高二上·江苏泰州·期中)为了探究催化剂对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A.
B.
C.
D.
考点04 有效碰撞理论与活化能
17.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)下列说法正确的是
A.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”所涉及的反应是吸热反应
B.任何熵增的反应都一定是自发反应
C.使用催化剂能增加活化分子的百分数从而增大化学反应的速率
D.“以醋制铜生绿”所涉及的是析氢腐蚀
18.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)一定条件下,向某密闭容器中充入HI,发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH >0,达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成:
①2HI → 2H + 2I ΔH1
②2I→I2 ΔH2
下列分析不正确的是
A.ΔH1<0、ΔH2>0
B.反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应
C.缩小容器体积,①的反应速率增大
D.加入催化剂,能降低该反应的活化能
19.(2021-2022高二上·江苏盐城·期中)下列说法正确的是
A.催化剂可降低反应所需活化能,提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,只能增大吸热反应速率,不能增大放热反应速率
C.对于有气体参加反应,增大压强,反应速率一定加快
D.增大反应物浓度,能够提高活化分子百分数,从而提高反应速率
20.(2023-2024高二上·江苏淮安·期中)NH3脱除NO的一种催化反应机理示意图如下。下列说法不正确的是
A.属于氧化还原反应
B.是该反应的中间产物
C.总反应化学方程式为
D.Ti4+可降低该反应的活化能
1.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是
A.含氟牙膏能防治龋齿,使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500℃的高温是有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长,可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
2.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)下列各选项中涉及的化学反应速率,前者一定大于后者的是
A.反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑分别在20℃和50℃进行
B.颗粒大小相同的铁和镁分别与0.1 mol/L H2SO4溶液反应
C.同浓度同体积的Na2S2O3溶液分别与同体积的0.1 mol/L、0.2 mol/L的稀硫酸反应
D.其他条件相同时,硫分别在氧气和空气中燃烧
3.(2023-2024高二上·江苏泰州·期中)在 )的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量③通入④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①③④
4.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)接触法制备硫酸中的关键步骤是在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为 。下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是
A. B.
C. D.
5.(2023-2024高二下·江苏无锡·期中)化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B.茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D.在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
6.(2021-2022高二上·江苏淮安·期中)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
7.(2021-2022高二上·江苏镇江·期中)下列有关化学反应速率的说法中正确的是
A.用铁片与盐酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可以增加产生氢气的速率
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.汽车尾气中和反应生成氮气和二氧化碳的速率很小,使用催化剂可以增大该化学反应的速率
D.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小
8.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)已知 ,T℃时,向2 L密闭容器中充入2 mol HI,体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应开始至20 min时,体系吸收的热量为0.5625 kJ
B.升高温度,再次达到平衡时,c(H2) < 0.11 mol·L-1
C.0~40min内,v(H2)=0.00375 mol·L-1·min-1
D.T ℃时该反应的平衡常数约为0.02
9.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)臭氧催化氧化是降解水体中有机污染物的常用方法。某科研小组研究降解有机物的路径:取四份废水,保持其他条件相同,第一份直接加入;第二份直接通入;第三份在加入一定量的同时通入;第四份在加入一定量与叔丁醇的同时通入,分别测的四份废水中有机物的残留率随时间的变化结果如图所示。
已知:①除直接降解有机物外,在溶液中能产生羟基自由基,也能降解水中有机物。
②叔丁醇能迅速结合而将除去。
下列说法不正确的是
A.几乎不能直接降解有机物
B.对降解有催化作用
C.溶液中产生的降解是该降解过程的主要途径
D.直接降解是该降解过程的主要途径
10.(2023-2024高二上·江苏宿迁·期中)在相同条件下,研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对放热反应反应的影响,各物质的物质的量浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法正确的是
A.曲线a表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化情况
B.反应均达平衡时,使用催化剂Ⅰ比使用催化剂Ⅱ放出的热量多
C.使用催化剂Ⅱ时,内,
D.当时,说明该反应未达平衡状态
11.(2020-2021高二下·江苏盐城·期中)下列有关说法中,正确的是
A.相同温度时,20 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与铁粉反应的速率比10 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与铁粉反应的速率大
B.相同温度时,20 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与铁粉反应的速率比10 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液与铁粉反应的速率大
C.对某反应来说,若某反应物浓度由0.1 mol·L-1降为0.06 mol·L-1需要20 s,则由0.06 mol·L-1降为0.036 mol·L-1需要12s
D.若往锌与稀硫酸反应的烧杯中加入少量三氧化硫固体,锌与硫酸反应的速率增大
12.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)下列生产或实验事实引出的结论不正确的是
选项
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
在容积不变的密闭容器中发生反应:
2NH3(g)N2(g)+3H2(g),向其中通入氩气
反应速率减慢
C
工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收SO3
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B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
13.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)下列有关实验内容、实验装置和对应的实验目的均正确的是
A
B
C
D
将球浸泡在冷水和热水中
测定中和热
测定的生成速率
验证反应的吸放热
比较温度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
14.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示,下列说法正确的是
A.反应中 La2O3是中间产物
B.反应中 La2O2CO3可以释放出带负电荷的 CO2·
C.H2经过 Ni 活性中心裂解产生活化态 H·的过程中ΔS>0
D.使用 TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
15.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)下列图示的相关论述及得出的结论均合理的是
A.图甲为C(金刚石,s)=C(石墨,s) 反应过程的能量变化曲线,说明金刚石比石墨稳定
B.图乙为碳酸钙与盐酸反应生成CO2气体体积随时间的变化曲线,说明b→c时间段内反应速率最快
C.图丙为一定温度时某反应的平衡常数K随压强增大而保持不变,说明该反应反应前后气体体积一定不变
D.图丁为反应的反应速率随时间变化的曲线,说明t1时刻改变的条件可能是升高温度
16.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/mol·L−1
1.00×10−3
4.50×10−4
2.50×10−4
1.50×10−4
1.00×10−4
1.00×10−4
c(CO)/mol·L−1
3.60×10−3
3.05×10−3
2.85×10−3
2.75×10−3
2.70×10−3
2.70×10−3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2 s内的平均反应速率υ(N2)= 。
(2)达到平衡时NO的转化率为 。
(3)若上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应达到平衡的依据为_______(填字母)。
A.c(N2)不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变
C.压强不随时间改变 D.单位时间内消耗2 mol NO的同时生成1 mol N2
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
编号
t/℃
NO初始浓度/mol·L−1
CO初始浓度/mol·L−1
催化剂的比表面积/m2·g−1
Ⅰ
280
6.50×10−3
4.00×10−3
80.0
Ⅱ
t2
c1
4.00×10−3
120
Ⅲ
350
6.50×10−3
c2
80.0
①表中t2= ℃,c1= mol·L−1,c2= mol·L−1。
②三组实验中的浓度随时间的变化如下图所示:
由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,其它条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将 (填“增大”、“减小”或“无影响”)。由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是 。
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专题04 化学反应速率及影响因素
内容概览
考点01 化学反应速率的计算和比较
考点02 影响化学反应速率的因素
考点03 “控制变量法”探究反应速率的影响因素
考点04 有效碰撞理论与活化能
考点01 化学反应速率的计算和比较
1.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应: 。若c()由降到时,需要10 s,那么c()由降到时,所需反应的时间为
A.等于2.5 s B.等于5 s C.大于5 s D.小于5s
【答案】C
【解析】若c()由降到时,需要10 s,则反应速率为,随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减小,即c()由降到时,,反应所需时间,大于5s,故选C。
2.(2021-2022高二上·江苏盐城·期中)反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A.v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.01mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1
【答案】D
【分析】比较化学反应速率快慢时,可根据各物质表示的反应速率之比等于参与反应或生成的对应物质的化学计量数之比,所以可将选项中各物质表示的速率转化为同一物质所表示的反应速率后进行比较,注意单位要统一。
【解析】A.;
B.;
C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1,则;
D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1,则;
所以上述四种状况下反应速率最快的是0.225mol/(L·min),故合理选项是D。
故选D。
3.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中发生如下图化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到5s时,各物质的反应速率相等
D.反应进行到5s时,B的平均反应速率
【答案】D
【解析】A.5s时,A的物质的量增加1.0 mol,D的物质的量增加0.4 mol,,A、D是反应产物;B的物质的量减少0.6 mol,C的物质的量减少0.8 mol,B、C是反应物,物质的量变化量之比等于化学计量数之比,设A、B、C、D的化学计量数分别为a、b、c、d,则a:b:c:d=1.0:0.6:0.8:0.4=5:3:4:2,反应的化学方程式为3B+4C5A+2D,故 A错误;
B.反应进行到1s时,A和B的变化量不相等,所以速率不相等,故B错误;
C.反应进行到5s时,反应达到平衡,各物质的反应速率不在变化,因为化学计量数不同,所以速率不相等,故C错误;
D.反应进行到5s时,B的平均反应速率为,故D正确;
故答案为D。
4.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)用纯净的CaCO3与200mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积),下列分析正确的是
A.G点收集气体最多,FG段表示的平均反应速率最快
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1
C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.OE→EF段反应速率增大的主要原因是反应放热,溶液温度升高。
【答案】D
【分析】OE段1min内生成224mL二氧化碳气体、EF段1min内生成448mL二氧化碳气体、FG段1min内生成112mL二氧化碳气体。
【解析】A.相同时间内,FG段收集到气体最少,表示的平均反应速率最慢,故A错误;
B.EF段生成448mL二氧化碳气体,二氧化碳的物质的量为0.02mol,消耗盐酸的物质的量为0.04mol用盐酸表示该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1,故B错误;
C.OE段1min内生成224mL二氧化碳气体、EF段1min内生成448mL二氧化碳气体、FG段1min内生成112mL二氧化碳气体,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶4∶1,故C错误;
D.OE→EF段盐酸浓度减小,根据影响反应速率的因素,反应速率增大的主要原因是反应放热,溶液温度升高,故D正确;
选D。
5.(2021-2022高二上·江苏徐州·期中)一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
A. 变化的物质的量之比等于化学计量数之比,由图可知, B、C为反应物,A、D为生成物,物质的量的变化量之比为0.6:0.8:1.2:0.4=3:4:6:2,故反应的化学方程式为:3B+4C6A+2D,故A错误;
B. 化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到1s时,,故B错误;
C. 反应进行到6s时,B的平均反应速率为,故C正确;
D. 化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s时,各物质的反应速率不相等,故D错误;
故选C。
6.(2023-2024高二上·江苏泰州·期中)在2L密闭容器中,3molA和1molB发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),10s末时,生成0.6mol/LC,下列说法正确的是
A.10s内,v(D)=0.12mol/(L·s) B.10s末时,物质A的转化率为40%
C.10s末时,B的物质的量为0.4mol D.10s末时,C的物质的量分数为15%
【答案】C
【解析】A. 10s末时,生成0.6mol/LC,由反应可知,生成1.2molC的同时也生成1.2molD,则v(D)=,故A错误;
B.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的A的物质的量为1.8mol,则A的转化率=,故B错误;
C.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的B的物质的量为0.6mol,则剩余的B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,故C正确;
D.由以上分析可知,平衡时A的物质的量为3mol -1.8mol=1.2mol,B的物质的量为0.4mol,C和D的物质的量均为1.2mol,则C 的物质的量分数为=,故D错误;
故选:C。
考点02 影响化学反应速率的因素
7.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)下列过程中,需要加快化学反应速率的是
A.钢铁生锈
B.浮雕的腐蚀
C.牛奶变质
D.工业合成氨
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.金属腐蚀对人类生产生活没有好处,要做好金属腐蚀的防护,要减缓金属腐蚀的速率,故A错误;
B.浮雕是艺术品,减缓浮雕的腐蚀延长艺术品的寿命供人类长期参观,故B错误;
C.牛奶容易变质,但要放入冰箱中低温保存以求延长其食品保质期,故C错误;
D.工业上选择提高温度和压强来加快反应速率以求得到更多的氨气产率,故D正确;
故本题选D。
8.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),下列能加快反应速率是
A.增加C(s)的量 B.保持压强不变,充入N2
C.保持容器体积不变,充入Ar D.将容器的体积缩小为原来一半
【答案】D
【解析】A.碳是固体,增加C(s)的量,浓度不变,反应速率不变,故A不符合题意;
B.保持压强不变,充入N2,容器体积增大,反应物浓度减小,速率减慢,故B不符合题意
C.保持容器体积不变,充入Ar,浓度不变,反应速率不变,故C不符合题意;
D.将容器的体积缩小为原来一半,浓度增大,反应速率加快,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
9.(2022-2023高二上·江苏南通·期中)一定温度下,100mL硫酸溶液和过量的锌粉反应,为了减慢该反应速率,但又不影响生成氢气的总量。可向反应体系中加入适量的
A.固体 B.固体 C.硫酸 D.NaOH溶液
【答案】A
【分析】一定温度下,100mL2mol·L-1硫酸溶液和过量的锌粉反应,反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑;为了减慢该反应速率,但又不影响生成氢气的总量,则需保证n(H+)不变,但c(H+)应减小。
【解析】A.加入CH3COONa溶液,CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,但CH3COOH还能与Zn反应,所以不影响最终参加反应的n(H+),生成n(H2)不变;由于溶液体积增大,c(H+)减小,所以反应速率减慢,A符合题意;
B.加入硫酸铜溶液,锌单质将铜离子转化为铜单质,形成铜锌硫酸原电池加速反应,B不符合题意;
C.加入0.1mol·L-1的硫酸溶液,n(H+)增大,生成氢气的总量增多,C不符合题意;
D.加入NaOH溶液,n(H+)减少,生成氢气的总量减小,D不符合题意;
故选A。
10.(2023-2024高二上·江苏扬州·期中)合成氨反应:,下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的
A.增大浓度能加快反应速率 B.减小浓度能加快反应速率
C.升高温度能减慢反应速率 D.添加催化剂对反应速率无影响
【答案】A
【解析】A.增大浓度,即增大反应物浓度,能加快反应速率,故A正确;
B.减小浓度,即较小反应物浓度,反应速率减慢,故B错误;
C.升高温度能加快反应速率,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,添加合适的催化剂反应速率加快,故D错误;
选A。
11.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)下列有关化学反应速率的说法中正确的
A.用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
B.用锌片与硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,可以加快制取氢气的反应速率
C.等质量的锌粉和锌片与相同体积相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
D.合成氨是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】B
【解析】A.铁在质量分数为98%的浓硫酸中发生钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,则用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸不可能增大产生氢气的速率,故A错误;
B.用锌片与稀硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,锌与硫酸铜溶液反应生成的铜与锌在稀硫酸中构成原电池,原电池反应可以加快制取氢气的反应速率,故B正确;
C.锌粉的表面积大于锌片,与稀硫酸反应时接触面积大于锌片,反应速率快于锌片,故C错误;
D.升高温度,合成氨反应的正反应速率增大、逆反应速率也增大,故D错误;
故选B。
考点03 “控制变量法”探究反应速率的影响因素
12.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)下列方案设计、现象和结论均不正确的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究催化剂对反应速率的影响
2支各盛有2mL0.1mol/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察实验现象
B
探究浓度对反应速率的影响
在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相网),然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL2mol/L的硫酸,比较两者收集10mL氢气所用的时间
C
探究浓度对反应速率的影响
向2支各盛有2mL1.0mol/LKMnO4酸性溶液的试管中,分别加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液和2mL0.2mol/LH2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
D
探究固体表面积对反应速率的影响
称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.向2支各盛有2mL0.1mol/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察产生气泡的速率,可以探究催化剂对反应速率的影响,A正确;
B.相同的锌粒和不同浓度的硫酸反应,收集相同的气体所需要的时间不同,反应速率不同,可以探究浓度对反应速率的影响,B正确;
C.相同浓度的KMnO4酸性溶液与不同浓度的H2C2O4溶液反应,通过溶液褪色所需的时间不通,可以探究浓度对反应速率的影响,C正确;
D.大理石和纯碱性质不同,与盐酸反应速率不同,无法探究固体表面积对反应速率的影响,D错误;
故选D。
13.(2023-2024高二上·江苏宿迁·期中)下列各组反应中(表中物质均为反应物,且金属的物质的量均为0.1 mol),反应刚开始时放出H2的速率最大的是
选项
金属(粉末状)
酸
体积/mL
酸浓度/(mol·L−1)
反应温度/℃
A
Mg
稀硝酸
10
6
60
B
Mg
稀盐酸
10
3
60
C
Fe
稀盐酸
10
3
60
D
Mg
稀硫酸
10
3
60
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.Mg与硝酸反应不产生H2,A不符合题意;
B.其它条件相同,3mol·L−1盐酸中c(H+)=3mol·L−1,c(H+)较小,因此反应速率慢,B不符合题意;
C.其它条件相同,Fe的金属性比Mg弱,因此反应速率也慢,C不符合题意;
D.温度相同,Mg的金属性比Fe强,且c(H+)=6mol·L−1,浓度最大,因此反应刚开始时放出H2的速率最大,D符合题意;
答案选D。
14.(2022-2023高二上·江苏淮安·期中)根据下列有关实验得出的结论一定正确的是
A.相同温度下,向盛有足量稀硫酸的甲、乙两支试管中分别加入等质量的锌粒,并向甲中加入少量胆矾固体,那么产生氢气的速率和体积:甲>乙
B.向KI溶液中加入FeCl3溶液,振荡,用苯萃取2~3次后,取下层溶液滴加5滴KSCN溶液,出现血红色,那么反应2Fe3++2I−=2Fe2++I2是有一定限度的
C.相同温度下,将等质量大理石块和大理石粉分别加入等体积、等浓度的盐酸中,那么反应速率:粉状大理石>块状大理石
D.恒容的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),向其中通入氦气,那么反应速率不变、平衡逆向移动
【答案】C
【解析】A.甲中加入硫酸铜后,部分Zn与铜离子反应置换出铜单质,形成Zn-Cu-硫酸原电池,加快反应速率,但因部分锌与铜反应,因此生成的氢气的量小于乙,故A错误;
B.加入FeCl3溶液的量不确定,若过量,则即使反应不可逆,在下层溶液中也可以检验到三价铁离子,故B错误;
C.粉末状大理石与盐酸接触面积大,反应速率快,故C正确;
D.恒容条件下充入氦气,各反应物、生成物的浓度均不改变,对反应速率、平衡均无影响,故D错误;
故选:C。
15.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)不同条件下,用氧化一定浓度的溶液过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A.由①和②可知,越大,的氧化速率越大
B.一定时间内,的氧化率随时间延长而逐渐增大
C.由①和③可知,温度越高,的氧化速率越大
D.氧化过程的离子方程式为
【答案】A
【解析】A. 由图象可知,①和②的反应温度和溶液的pH均不相同,无法判断溶液的pH和Fe2+氧化速率的关系,故A错误;
B. 由图象可知,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大,故B正确;
C. 由图象可知,①和③的溶液的pH相同,温度越高,Fe2+氧化速率越快,故C正确;
D. 氧化过程发生的反应为酸性条件下,亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为,故D正确;
故选A。
16.(2021-2022高二上·江苏泰州·期中)为了探究催化剂对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.没有参照物,所以无法判断,故A项不选;
B.两实验的催化剂、温度都不同,所以无法判断,故B项不选;
C.两个实验不同点只有是否具有催化剂,所以能够判断催化剂对化学反应速率的影响,故C项选;
D.两实验温度不同,其目的是探究温度对化学反应速率的影响,故D项不选;
故答案为C。
考点04 有效碰撞理论与活化能
17.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)下列说法正确的是
A.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”所涉及的反应是吸热反应
B.任何熵增的反应都一定是自发反应
C.使用催化剂能增加活化分子的百分数从而增大化学反应的速率
D.“以醋制铜生绿”所涉及的是析氢腐蚀
【答案】C
【解析】A.“爆竹声中一岁除”中体现的是燃烧反应,为放热反应,A错误;
B.当反应的ΔG<0,反应能够自发进行,根据可得,对于熵增的反应,若该反应ΔH>0,则高温下才能自发进行,若ΔH<0,则任何条件下均能自发进行,B错误;
C.催化剂通过改变反应的途径进而降低反应的活化能,能够增加活化分子的百分数和单位体积内活化分子的浓度,加快反应速率,C正确;
D.“以醋制铜生绿”说明铜合金在电解质环境下与氧气、二氧化碳发生反应生成铜绿,总反应式为,负极反应式为,正极反应式为说明发生的电化学反应为吸氧腐蚀,而不是析氢腐蚀,D错误;
故选C。
18.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)一定条件下,向某密闭容器中充入HI,发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH >0,达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成:
①2HI → 2H + 2I ΔH1
②2I→I2 ΔH2
下列分析不正确的是
A.ΔH1<0、ΔH2>0
B.反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应
C.缩小容器体积,①的反应速率增大
D.加入催化剂,能降低该反应的活化能
【答案】A
【解析】A.基元反应①是断裂化学键过程,反应吸热,ΔH1>0,基元反应②是形成化学键过程,反应放热,ΔH2<0,A选项错误;
B.反应物的分子必须发生碰撞,使化学键断裂,才能发生基元反应,B选项正确;
C.缩小容器体积,使HI的浓度增大,①的反应速率增大,C选项正确;
D.加入催化剂,能降低该反应的活化能,D选项正确;
答案选A。
19.(2021-2022高二上·江苏盐城·期中)下列说法正确的是
A.催化剂可降低反应所需活化能,提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,只能增大吸热反应速率,不能增大放热反应速率
C.对于有气体参加反应,增大压强,反应速率一定加快
D.增大反应物浓度,能够提高活化分子百分数,从而提高反应速率
【答案】A
【解析】A.催化剂可降低反应所需活化能,使更多的普通分子变为活化分子,从而提高了活化分子百分数,因此提高了化学反应速率,A正确;
B.升高温度,不仅能增大吸热反应速率,也能增大放热反应速率,B错误;
C.对于有气体参加反应,若容器的容积不变,而是通过向反应体系中充入与体系无关的气体导致的压强增大,则化学反应速率不变,因此增大气体压强时,反应速率不一定增大,C错误;
D.增大反应物浓度,能够增大单位体积内的活化分子数目,从而大大提高了化学反应速率;但由于同时增大了反应物分子总浓度,因此活化分子百分数不变,D错误;
故合理选项是A。
20.(2023-2024高二上·江苏淮安·期中)NH3脱除NO的一种催化反应机理示意图如下。下列说法不正确的是
A.属于氧化还原反应
B.是该反应的中间产物
C.总反应化学方程式为
D.Ti4+可降低该反应的活化能
【答案】C
【解析】A. 反应中N的化合价发生改变,故属于氧化还原反应,A正确,
B.由题干反应历程图可知,既是生成物,又是反应物,故是该反应的中间产物,B正确;
C.由题干反应历程图可知,转化过程中NH3和NO的物质的量之比为1:1,则总反应化学方程式为,C错误;
D.由题干反应历程图可知,Ti4+为该反应的催化剂,故Ti4+可降低该反应的活化能,加快反应速率,D正确;
故答案为:C。
1.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是
A.含氟牙膏能防治龋齿,使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500℃的高温是有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长,可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
【答案】B
【解析】A.氟离子与牙齿表面物质反应,使这些物质矿化,牙齿因此变得坚固。同时氟离子还能改变口腔内细菌的生存环境,从而防止龋齿,A正确;
B.采用的高温是有利于提高催化剂活性、提高反应速率,正反应是放热反应,升温平衡左移、平衡转化率小,B错误;
C.发酵速度受温度的影响,温度较高时,发酵速度更快。故夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大,C正确;
D.石膏的主要成分为CaSO4,可以与碳酸根离子反应:CO+CaSO4=SO+CaCO3。从而降低土壤的碱性,D正确;
故答案选B。
2.(2023-2024高二上·江苏徐州·期中)下列各选项中涉及的化学反应速率,前者一定大于后者的是
A.反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑分别在20℃和50℃进行
B.颗粒大小相同的铁和镁分别与0.1 mol/L H2SO4溶液反应
C.同浓度同体积的Na2S2O3溶液分别与同体积的0.1 mol/L、0.2 mol/L的稀硫酸反应
D.其他条件相同时,硫分别在氧气和空气中燃烧
【答案】D
【解析】A.依据化学反应速率影响因素分析,温度升高反应速率增大,A不符合题意;
B.颗粒大小同的铁和镁与同浓度酸反应,活泼的金属镁反应快,B不符合题意;
C.溶液浓度越大反应速率越快,故后者反应速率快,C不符合题意;
D.物质浓度越大反应速率越快,故硫在氧气中燃烧的速率更快,D符合题意;
故选D。
3.(2023-2024高二上·江苏泰州·期中)在 )的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量③通入④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①③④
【答案】C
【解析】①缩小体积,、的浓度都增大,反应速率增大;②增加碳的量,反应速率不变;③通入,浓度增大,反应速率增大;④恒容下充入N2,体积不变,、的浓度都不变,反应速率不变;⑤恒压下充入N2,体积变大,、的浓度都减小,反应速率减小;能够使反应速率增大的措施是①③,C正确;
答案选C。
4.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)接触法制备硫酸中的关键步骤是在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为 。下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比进行换算为同一物质相同单位进行比较,据此解题。
【解析】A.当时,;
B.;
C.当=0.6时,;
D.当=0.24时,;
故可知C项表示反应速率最快,故答案为:C。
5.(2023-2024高二下·江苏无锡·期中)化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B.茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D.在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
【答案】B
【解析】A.降温只能减缓反应速率,不能使肉类食品永远不会腐败变质,A错误;
B.还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气发生反应,降低氧气浓度,从而延长茶叶的储存时间,B正确;
C.由于夏天温度比冬天高,升高温度反应速率加快,故夏天面粉的发酵速率比冬天面粉的发酵速率更快,C错误;
D.在化学工业中,使用合适的催化剂能提高反应速率,不影响化学平衡,不一定能提高经济效益,D错误;
故选B。
6.(2021-2022高二上·江苏淮安·期中)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
【答案】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。
7.(2021-2022高二上·江苏镇江·期中)下列有关化学反应速率的说法中正确的是
A.用铁片与盐酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可以增加产生氢气的速率
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
C.汽车尾气中和反应生成氮气和二氧化碳的速率很小,使用催化剂可以增大该化学反应的速率
D.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】C
【解析】A.质量分数为98%的浓硫酸能使铁钝化,故A错误;
B.等质量的锌粉和锌片与相同体积相同物质的量浓度的盐酸反应,锌粉反应速率快,故B错误;
C.汽车尾气中和反应生成氮气和二氧化碳的速率很小,使用催化剂可以增大该化学反应的速率,故C正确;
D.升高温度正逆反应速率均增大,故D错误;
选C。
8.(2022-2023高二上·江苏扬州·期中)已知 ,T℃时,向2 L密闭容器中充入2 mol HI,体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是
A.反应开始至20 min时,体系吸收的热量为0.5625 kJ
B.升高温度,再次达到平衡时,c(H2) < 0.11 mol·L-1
C.0~40min内,v(H2)=0.00375 mol·L-1·min-1
D.T ℃时该反应的平衡常数约为0.02
【答案】D
【解析】A.反应开始至20 min时,剩余,已转化,物质的量为,根据,吸收热量,故A错误;
B.该反应吸热,升高温度,平衡正向移动,再次平衡时,故B错误;
C.0~40min内,已转化的,,,故C错误;
D.如图,平衡时,,,,故D正确;
故选D。
9.(2023-2024高二上·江苏苏州·期中)臭氧催化氧化是降解水体中有机污染物的常用方法。某科研小组研究降解有机物的路径:取四份废水,保持其他条件相同,第一份直接加入;第二份直接通入;第三份在加入一定量的同时通入;第四份在加入一定量与叔丁醇的同时通入,分别测的四份废水中有机物的残留率随时间的变化结果如图所示。
已知:①除直接降解有机物外,在溶液中能产生羟基自由基,也能降解水中有机物。
②叔丁醇能迅速结合而将除去。
下列说法不正确的是
A.几乎不能直接降解有机物
B.对降解有催化作用
C.溶液中产生的降解是该降解过程的主要途径
D.直接降解是该降解过程的主要途径
【答案】C
【分析】第一份和第二份式样曲线对比可以判断臭氧和二氧化锰分别对有机物残留率的影响;对比第二份和第三份可知,加入二氧化锰后有机物残留率明显降低,因此MnO2对O3降解有催化作用;已知条件臭氧降解过程中产生了·OH,·OH参与降解,对比第三份和第四份图像可知,第四份加入的叔丁醇能迅速结合而将除去,但有机物残留率仍和第三份相当,即直接降解是该降解过程的主要途径,溶液中产生的降解不是该降解过程的主要途径,据此回答。
【解析】A.由图知,只加入二氧化锰时废水中有机物的残留率随时间改变基本没有降低,即几乎不能直接降解有机物,A正确;
B.由图对比第二份和第三份可知,加入二氧化锰后有机物残留率明显降低,因此MnO2对O3降解有催化作用,B正确;
C.对比第三份和第四份图像可知,第四份加入的叔丁醇能迅速结合而将除去,但有机物残留率仍和第三份相当,即溶液中产生的降解不是该降解过程的主要途径,C错误;
D.对比第三份和第四份图像可知,第四份加入的叔丁醇能迅速结合而将除去,但有机物残留率仍和第三份相当,即直接降解是该降解过程的主要途径,D正确;
故选C。
10.(2023-2024高二上·江苏宿迁·期中)在相同条件下,研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对放热反应反应的影响,各物质的物质的量浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法正确的是
A.曲线a表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化情况
B.反应均达平衡时,使用催化剂Ⅰ比使用催化剂Ⅱ放出的热量多
C.使用催化剂Ⅱ时,内,
D.当时,说明该反应未达平衡状态
【答案】A
【解析】A.a曲线上2min内X的浓度减小值为2mol/L,则Y的浓度增大值应为4mol/L,对应的催化剂为催化剂Ⅰ,故A正确;
B.催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变反应的焓变,则反应均达平衡时,使用催化剂Ⅰ与使用催化剂Ⅱ放出的热量一样多,故B错误;
C.使用催化剂Ⅱ,0-2min内,Y的浓度变化值为2mol/L,则X的浓度变化值为1mol/L v(X)=1mol/L÷2min=0.5mol·L-1·min-1,故C错误;
D.,正逆反应速率相等,反应已达平衡状态,故D错误;
故选A。
11.(2020-2021高二下·江苏盐城·期中)下列有关说法中,正确的是
A.相同温度时,20 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与铁粉反应的速率比10 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与铁粉反应的速率大
B.相同温度时,20 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与铁粉反应的速率比10 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液与铁粉反应的速率大
C.对某反应来说,若某反应物浓度由0.1 mol·L-1降为0.06 mol·L-1需要20 s,则由0.06 mol·L-1降为0.036 mol·L-1需要12s
D.若往锌与稀硫酸反应的烧杯中加入少量三氧化硫固体,锌与硫酸反应的速率增大
【答案】D
【解析】A.Fe与非氧化性酸反应的实质都为Fe+2H+=Fe2++H2↑,20 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与10 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液中c(H+)都为0.2 mol.L-1,所以前后反应的速率相同,故A错误;
B.20 mL 0.2 mol·L-1 HCl溶液与10 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)都为0.2 mol.L-1,所以前后反应的速率相同,故B错误;
C.随着反应的不断进行,反应物浓度不断减小,反应速率不断减小,所以该反应物浓度由0.06 mol·L-1降为0.036 mol·L-1所需反应时间应大于12 s,故C错误;
D.三氧化硫固体与水反应生成硫酸,则硫酸的浓度增大,锌与硫酸反应的速率增大,故D正确;
故选D。
12.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)下列生产或实验事实引出的结论不正确的是
选项
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
在容积不变的密闭容器中发生反应:
2NH3(g)N2(g)+3H2(g),向其中通入氩气
反应速率减慢
C
工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收SO3
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B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
【答案】B
【解析】A.其他条件相同,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间短,则反应速率加快,说明当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,故A正确;
B.在容积不变的密闭容器中再充入氩气,反应混合物的浓度不变,因此化学反应速率不变,并不会变小,故B错误;
C.在SO3的吸收阶段,当从上向下喷洒浓硫酸时,浓硫酸与SO3接触面积增大,吸收SO3更快,更多,说明增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大,故C正确;
D.只有催化剂一个变量,则其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率,故D正确;
答案选B。
13.(2022-2023高二上·江苏宿迁·期中)下列有关实验内容、实验装置和对应的实验目的均正确的是
A
B
C
D
将球浸泡在冷水和热水中
测定中和热
测定的生成速率
验证反应的吸放热
比较温度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.中和热的测定需要用到环形玻璃搅拌棒,使溶液充分反应,故A错误;
B.测定的生成速率应该用分液漏斗,氧气从长颈漏斗逸出,注射器无法收集到气体,无法达到实验目的,故B错误;
C.若X中是吸热反应,集气瓶中空气压强减小,U形管内甲液面升高乙降低;若X中是放热反应,集气瓶中空气压强增大,U形管内甲液面降低乙升高,可以达到实验目的,故C正确;
D. 2NO2(g) N2O4(g)△H < 0升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体颜色加深,温度降低,平衡正向移动,气体颜色变浅,只能判断平衡移动方向,不能比较温度对化学反应速率的影响,故D错误;
故答案为C。
14.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示,下列说法正确的是
A.反应中 La2O3是中间产物
B.反应中 La2O2CO3可以释放出带负电荷的 CO2·
C.H2经过 Ni 活性中心裂解产生活化态 H·的过程中ΔS>0
D.使用 TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
【答案】C
【解析】A.由图示知,第一步反应为:La2O3+CO2=La2O2CO3,第二步为La2O2CO3=La2O3+CO2⋅;先参加反应,再生成出来,则La2O3为催化剂,La2O2CO3为中间产物,故A错误;
B.“CO2•”不带电显中性,类似于羟基(•OH),故B错误;
C.H2→2H⋅断裂化学键,需要吸收能量,若反应能自发进行,则ΔS一定大于零,故C正确;
D.催化剂通过降低反应的活化能,提高化学反应速率,催化剂不能变改反应的焓变,故D错误;
故选:C。
15.(2021-2022高二上·江苏苏州·期中)下列图示的相关论述及得出的结论均合理的是
A.图甲为C(金刚石,s)=C(石墨,s) 反应过程的能量变化曲线,说明金刚石比石墨稳定
B.图乙为碳酸钙与盐酸反应生成CO2气体体积随时间的变化曲线,说明b→c时间段内反应速率最快
C.图丙为一定温度时某反应的平衡常数K随压强增大而保持不变,说明该反应反应前后气体体积一定不变
D.图丁为反应的反应速率随时间变化的曲线,说明t1时刻改变的条件可能是升高温度
【答案】D
【解析】A.由图甲可知金刚石的能量大于石墨的能量,一般的,能量越高越不稳定,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.碳酸钙与盐酸反应,盐酸浓度越来越低,故反应速率越来越慢,B错误;
C.平衡常数K只与温度有关,C错误;
D.由图丁可知正逆速率都增大,平衡逆向移动,,说明t1时刻改变的条件可能是升高温度,D正确;
故选D。
16.(2021-2022高二上·江苏扬州·期中)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/mol·L−1
1.00×10−3
4.50×10−4
2.50×10−4
1.50×10−4
1.00×10−4
1.00×10−4
c(CO)/mol·L−1
3.60×10−3
3.05×10−3
2.85×10−3
2.75×10−3
2.70×10−3
2.70×10−3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2 s内的平均反应速率υ(N2)= 。
(2)达到平衡时NO的转化率为 。
(3)若上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应达到平衡的依据为_______(填字母)。
A.c(N2)不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变
C.压强不随时间改变 D.单位时间内消耗2 mol NO的同时生成1 mol N2
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
编号
t/℃
NO初始浓度/mol·L−1
CO初始浓度/mol·L−1
催化剂的比表面积/m2·g−1
Ⅰ
280
6.50×10−3
4.00×10−3
80.0
Ⅱ
t2
c1
4.00×10−3
120
Ⅲ
350
6.50×10−3
c2
80.0
①表中t2= ℃,c1= mol·L−1,c2= mol·L−1。
②三组实验中的浓度随时间的变化如下图所示:
由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,其它条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将 (填“增大”、“减小”或“无影响”)。由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是 。
【答案】(1)1.875×10−4 mol·L−1·s−1
(2)90%
(3)AC
(4) 280 6.50×10−3 4.00×10−3 增大 其它条件相同时,升高温度,该化学反应的速率增大;该反应为放热反应
【解析】(1)前2 s内NO浓度改变量为7.5×10−4 mol·L−1,则2s时氮气的浓度改变量为3.75×10−4 mol·L−1,则前2 s内氮气的平均反应速率;故答案为:1.875×10−4 mol·L−1·s−1。
(2)4s时反应达到平衡,达到平衡时NO的转化率为;故答案为:90%。
(3)A.c(N2)不随时间改变,反应达到平衡,故A符合题意;B.气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,气体密度始终不变,因此气体的密度不随时间改变不能说明达到平衡,故B不符合题意;C.该反应是体积减小的反应,压强在不断减小,当压强不随时间改变,则达到平衡,故C符合题意;D.单位时间内消耗2 mol NO,正向反应,同时生成1 mol N2,还是正向反应,同一个方向,不能说明达到平衡,故D不符合题意;综上所述,答案为:AC。
(4)①根据表中数据得到编号Ⅰ和Ⅱ探究催化剂的比表面积不同对反应速率的影响,而其他量则应相同即表中t2=280℃,c1=6.50×10−3mol·L−1,编号Ⅰ和Ⅲ探究温度对反应速率的影响,其他量应相同即c2= 4.00×10−3mol·L−1;故答案为:280;6.50×10−3;4.00×10−3。
②由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,其它条件相同时,增大催化剂的比表面积,根据图中得到该化学反应的速率将增大。由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是其它条件相同时,升高温度,该化学反应的速率增大,该反应为放热反应;故答案为:增大;其它条件相同时,升高温度,该化学反应的速率增大,该反应为放热反应。
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