内容正文:
第一单元 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
分层作业
1.(24-25高一下·重庆·期末)某反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应
B.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
C.的大小与是否使用催化剂无关
D.反应过程有两个基元反应
2.(24-25高一下·江苏淮安·期中)不能加快反应速率的是
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.降低浓度
3.(24-25高一下·山东淄博·期末)利用浊度传感器探究溶液与溶液在不同温度和浓度下的反应,实验数据如下。下列说法错误的是
编
号
溶液
溶液
温度/℃
V/mL
V/mL
V/mL
①
0.1
1.5
0.1
3.5
10
25
②
0.1
3.5
0.1
3.5
25
③
0.1
3.5
0.1
1.5
10
25
④
0.1
1.5
0.1
3.5
10
40
溶液的浑浊度随时间的变化
A.反应的离子方程式为
B.反应①②③探究浓度对反应速率的影响,
C.由①④可知其它条件不变时,温度越高,反应速率越大
D.由①③可知与溶液相比,溶液浓度对反应速率的影响更显著
4.(24-25高一下·浙江台州·期中)过量的铁与稀硫酸反应,下列措施能减慢反应速率同时不改变生成的总量的是
A.减压 B.加入溶液 C.加入少量溶液 D.加水
5.(24-25高一下·北京·期中)等质量的铁与过量的盐酸在不同的条件下进行反应,测定反应过程中产生氢气体积的数据绘制得下图,则曲线、、、所对应的实验组别,有关说法错误的是
实验组别
温度
形状()
2.0
30
块状
2.5
30
块状
2.5
50
粉末状
2.5
50
块状
A.对比实验、说明浓度对化学反应速率的影响
B.对比实验、说明温度对化学反应速率的影响
C.曲线对应的实验组别为
D.曲线对应的实验组别为
6.(24-25高一下·福建漳州·期中)室温下用溶液、溶液和蒸馏水进行表中的4个实验,分别测浑浊度随时间的变化情况如图所示,已知:。下列说法错误的是
编号
溶液
溶液
蒸馏水
①
1.5
3.5
0
②
2.5
3.5
9
③
3.5
3.5
n
④
3.5
2.5
9
A.实验③中
B.实验①②或③④均可探究反应物浓度对反应速率的影响
C.溶液浓度对该反应速率的影响比小
D.将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线可能为a
7.(24-25高二下·福建莆田·期中)下图是分别用Pd和电催化甲酸(HCOOH)间接氧化的反应历程,吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法正确的是
A.为阳极产物之一
B.催化剂能改变反应速率但没有改变反应历程
C.催化剂比Pd催化剂更难吸附OH
D.消耗相同甲酸时,总反应焓变:
8.(24-25高二上·四川成都·期末)在图装置(注射器活塞位于底部)中盛装2g锌粒与40mL1mol/L行实验测定生成10mL时的平均反应速率。下列说法错误的是
A.除用到图中仪器外,还需要使用秒表
B.当注射器活塞在刻度10mL时,记录数据、计算
C.反应放出热量会影响实验结果测定的准确性
D.若改用4mol/L溶液,所用时间减少
9.(24-25高二上·四川成都·期末)实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素:0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是
A.反应原理为
B.增大溶液浓度,单位体积内活化分子数增多
C.升高温度,反应速率加快
D.通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小
10.(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末)在催化剂表面与反应的部分历程如图所示,吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,表示过渡态。下列说法不正确的是
A.反应的
B.使用高效催化剂,能降低反应活化能,从而影响反应热
C.②→③是图中①至⑥的历程中的决速步骤
D.③→④的过程中断裂了极性共价键
11.(24-25高二上·陕西安康·期末)下列生产活动体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。其中目的是减慢化学反应速率的是
A.地窖存粮
B.加酒曲酿酒
C.高温烧陶
D.风箱鼓风煮饭
A.A B.B C.C D.D
12.(24-25高二下·广东深圳·期中)已知反应两种反应过程中的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.通常情况下,a过程反应在低温下能自发进行
B.b过程反应Ⅰ和反应Ⅱ都是放热反应
C.b过程的反应速率由反应Ⅱ决定
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和
13.(24-25高三上·天津南开·期末)我国科学家发现了一种新型的电化学还原催化剂——二维锑片。酸性条件下人工固碳装置中气体在表面发生三种催化竞争反应,其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。
下列说法不正确的是
A.三种催化反应均为氧化还原反应
B.生成时吸收的能量最多
C.该催化剂对生成的催化效果最好
D.表面生成的反应为
14.(24-25高二上·天津和平·期末)下列说法中不正确的是
A.活化分子之间发生的碰撞就是有效碰撞
B.对有气体参加的化学反应,减小容器容积,化学反应速率增大
C.升高温度,可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
D.加入催化剂,若单位体积内反应物中活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
15.(23-24高二上·广东汕尾·阶段练习)一定条件下,丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.丙烯与的两个反应均为吸热反应
B.合成的反应中,第Ⅰ步为反应的决速步
C.中间体稳定性:
D.由图可知,为丙烯与加成的主要产物
16.(24-25高一下·山东·期中)为了探究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,某同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到5个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
①
②
③
④
⑤
20
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
10
5
0
时间/s
下列说法错误的是
A.,
B.一定小于
C.大于是因为过多,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降
D.加入溶液可以起到与硫酸铜相同的加速作用
17.(24-25高二下·上海·期中)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131kJ/mol,在一定温度下达到化学平衡。生产过程中,为了提高该反应的速率,下列措施中合适的是
A.增加炭的用量 B.适当降低温度
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
18.(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应进行了一系列探究外界条件的改变对化学反应速率的影响实验,相关实验如下:
实验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量
溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
溶液
稀硫酸
1
25
3.0
3.0
2.0
2.0
6.4
2
25
4.0
2.0
2.0
2.0
5.0
3
25
5.0
1.0
2.0
4
25
1.5
4.5
2.0
2.0
5
50
5.0
2.0
2.0
(1)实验中发生的化学反应的离子方程式为 。
(2)通过实验1、2、4,可探究 (填外部因素)对化学反应速率的影响。通过实验3、5,可探究温度对化学反应速率的影响,则 。
(3))0~5min内,实验2中高锰酸钾的平均反应速率为 ,进行实验4时发现溶液几乎没有褪色,原因可能是 。
(4)甲同学在实验1、2、3中观察到溶液褪色速率开始时较慢,反应一段时间后逐渐加快。查阅资料获悉:
ⅰ.与酸性溶液反应的一种机理如图所示:
ⅱ.在溶液中呈紫红色,能发生反应通常呈青绿色;呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和。
①仅由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为 。
②乙同学将实验1中溶液调至1时再次做实验,发现溶液紫色并未直接褪去,而是先变为青色溶液,一段时间后青色溶液逐渐褪至无色,乙同学结合上述信息,推测紫色溶液变为青色溶液时,青色溶液中可能含有。指导老师否定了该猜想,理由是 。
19.(24-25高一下·江西·期中)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验,
【实验内容及记录】
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
H2O
0.04mol/LKMnO4溶液
3mol/L稀硫酸
1
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
2
2.0
3.0
3.0
2.0
5.2
3
1.0
4.0
3.0
2.0
6.4
请回答:
(1)写出溶液褪色的化学方程式 。
(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(3)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:v(KMnO4)= 。
(4)实验中加入H2O的目的是 。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设:生成的Mn2+对该反应有催化作用。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,再向试管中加入少量固体为 。
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入少量固体
室温下溶液颜色褪色至无色所需时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
H2O
0.04mol/LKMnO4溶液
3mol/L稀硫酸
4
3.0
2.0
3.0
2.0
t
③现象及结论:依据现象 。得出该小组同学提出的假设成立。
20.(24-25高二下·江苏南京·期中)的转化是实现“碳中和”的有效途径。
(1)催化制碳酸酯
一种金属氧化物(用MR表示)催化与环氧丙烷()反应制碳酸酯X反应机理如图1所示。已知中的碳氧键可以被催化剂中具有较强给电子能力的活性中心的电子进攻而活化断裂。
①从物质结构角度判断,催化活化的能力: (填“>”、“<”或“=”)。
②碳酸酯X的结构简式为 。
(2)催化重整制氢
一种与催化重整制取的过程如图2所示。在反应管中加入CaO和催化剂,先通入,待步骤Ⅰ完成后,再将以一定流速通入,并控制温度为800℃,进行步骤Ⅱ。
①步骤Ⅱ中发生的主要反应的化学方程式为 。
②如题图3所示,0~7min测得出口处CO流量略高于流量,是因为存在副反应:。反应进行15min后,反应管中仍残留较多,但出口处CO流量迅速降低,流量升高,可能的原因是 。
(3)电化学还原,将其转化为其它含碳化工产品,反应原理如下:
Ⅰ.碱性电化学还原前,先在中性电解液中通电一段时间,pH及电流稳定后,再通。在阴极区若每得到1mol电子,同时有也会得到等物质的量的电子,且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。
①若阴极的还原产物为,则生成的电极反应式为 。
②由于生成的难放电,因此降低了的选择性(选择性)。结合题给信息,选择性的理论最大值为 。
Ⅱ.控制、电解液中存在KCl时,电化学还原过程中(其他含碳产物未标出)和的法拉第效率变化如图4所示。(法拉第效率)
③结合图4的变化规律,推测KCl可能的作用是 。
21.(24-25高二下·宁夏石嘴山·期中)某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性KMnO4与H2C2O4反应如下实验。
【实验数据】
实验序号
温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液紫色褪至无色时所需时间/min
0.04 mol/L KMnO4溶液
0.36 mol/L稀硫酸
0.2 mol/LH2C2O4溶液
H2O
①
20
1.0
1.0
2.0
2.0
4.0
②
20
1.0
1.0
3.0
Vx
3.6
③
40
1.0
1.0
2.0
2.0
0.92
(1)实验中酸性KMnO4与H2C2O4反应离子方程式 。
(2)实验①、②探究的是 对反应速率的影响,表中vx= 。
(3)由实验①、③可得出的结论是 。
(4)实验①中,4.0 min内,用KMnO4表示的化学反应速率为 (保留三位有效数字)。
(5)①反应过程中,反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中,因反应放热导致温度升高对速率影响不大,试推测速率迅速增大的主要原因 。
②若用实验证明你的推测,除了表中试剂外,还需向试管中加入少量固体,该固体应为 (填标号)。
A.KCl B.MnSO4 C.MnO2 D.MnCl2
22.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期中)某化学实验兴趣小组同学分别做了以下探究实验。
Ⅰ.探究乙酸乙酯在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。
试管Ⅰ(55℃)
试管Ⅱ(55℃)
试管Ⅲ(55℃)
试管Ⅳ(75℃)
乙酸乙酯的体积/mL
1.5
1.5
NaOH溶液的体积/mL
3
1
蒸馏水的体积/mL
0
3.5
1.5
已知:①;
②的沸点为77.1℃。
回答下列问题:
(1) , , 。
(2)实验中,可用饱和食盐水代替蒸馏水,以减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使实验结果更准确,但不能用饱和溶液代替蒸馏水,其原因为 。
(3)用油浴代替水浴,且当油浴温度超过100℃时,除乙酸乙酯的水解速率会加快外,还可能有 。
Ⅱ.用稀硫酸与锌(足量)制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜可以加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜对氢气生成速率的影响,该同学设计了一系列实验。
(4)锌与硫酸铜反应的离子方程式为 。
(5)该同学通过实验得出的结论为(假设其他条件均保持不变)。
①当加入少量固体时,生成氢气的速率会大大提高,原因为 。
②但当加入的固体超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,其原因可能为 。
试卷第4页,共23页
试卷第1页,共23页
学科网(北京)股份有限公司
$$
第一单元 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
分层作业
1.(24-25高一下·重庆·期末)某反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应
B.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
C.的大小与是否使用催化剂无关
D.反应过程有两个基元反应
【答案】A
【详解】A.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A错误;
B.该反应为放热反应,所以正反应的活化能小于逆反应的活化能,B正确;
C.催化剂是降低活化能,加快反应速率,但不改变焓变,所以的大小与是否使用催化剂无关,C正确;
D.由图可知,使用催化剂后,反应路径反应改变,所以反应过程有两个基元反应,D正确;
2.(24-25高一下·江苏淮安·期中)不能加快反应速率的是
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.降低浓度
【答案】D
【详解】A.升高温度,增加了活化分子数,能加快反应速率,A不符题意;
B.使用催化剂,能降低活化能,加快反应速率,B不符题意;
C.增大压强,可看成减小体积,增加了单位体积内的活化分子数,能加快反应速率,C不符题意;
D.降低浓度,会减慢速率,不能加快,故D符合题意;
3.(24-25高一下·山东淄博·期末)利用浊度传感器探究溶液与溶液在不同温度和浓度下的反应,实验数据如下。下列说法错误的是
编
号
溶液
溶液
温度/℃
V/mL
V/mL
V/mL
①
0.1
1.5
0.1
3.5
10
25
②
0.1
3.5
0.1
3.5
25
③
0.1
3.5
0.1
1.5
10
25
④
0.1
1.5
0.1
3.5
10
40
溶液的浑浊度随时间的变化
A.反应的离子方程式为
B.反应①②③探究浓度对反应速率的影响,
C.由①④可知其它条件不变时,温度越高,反应速率越大
D.由①③可知与溶液相比,溶液浓度对反应速率的影响更显著
【答案】A
【详解】A.在酸性条件下,发生歧化反应,生成硫,二氧化硫和水,反应的离子方程式为,A错误;
B.反应①②③温度都相同,通过改变浓度来探究浓度对反应速率的影响,为了控制变量,使总体积一致,所以,B正确;
C.由①④可知,其它条件都相同,温度不同,④温度高,达到相同的浑浊度,用时更短,说明反应速率更快,C正确;
D.由①③实验数据可知,达到相同的浑浊度时,①所需的时间更长,所以溶液浓度对反应速率的影响更显著,D正确;
4.(24-25高一下·浙江台州·期中)过量的铁与稀硫酸反应,下列措施能减慢反应速率同时不改变生成的总量的是
A.减压 B.加入溶液 C.加入少量溶液 D.加水
【答案】D
【详解】A.反应物中无气体,减压不会改变溶液中H+的浓度,反应速率不变,A错误;
B.加入NaNO3溶液后,酸性条件下会与Fe反应生成NO,导致H2的总量减少,B错误;
C.加入CuSO₄溶液时,Fe置换出Cu,形成Fe-Cu微电池,反而加快反应速率,氢气的总量不变,C错误;
D.加水稀释降低了H+的浓度,从而减慢反应速率;由于铁过量,H+的总物质的量由硫酸决定,加水后总量不变,生成氢气量不变,D正确;
5.(24-25高一下·北京·期中)等质量的铁与过量的盐酸在不同的条件下进行反应,测定反应过程中产生氢气体积的数据绘制得下图,则曲线、、、所对应的实验组别,有关说法错误的是
实验组别
温度
形状()
2.0
30
块状
2.5
30
块状
2.5
50
粉末状
2.5
50
块状
A.对比实验、说明浓度对化学反应速率的影响
B.对比实验、说明温度对化学反应速率的影响
C.曲线对应的实验组别为
D.曲线对应的实验组别为
【答案】D
【详解】A.实验Ⅰ、Ⅱ中只有盐酸的浓度不同,可以根据实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响,A正确;
B.实验Ⅱ、Ⅳ中只有温度不同,可以根据实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响,B正确;
C.曲线对应的实验组别为,C正确;
D.曲线对应的实验组别为Ⅱ,D错误;
6.(24-25高一下·福建漳州·期中)室温下用溶液、溶液和蒸馏水进行表中的4个实验,分别测浑浊度随时间的变化情况如图所示,已知:。下列说法错误的是
编号
溶液
溶液
蒸馏水
①
1.5
3.5
0
②
2.5
3.5
9
③
3.5
3.5
n
④
3.5
2.5
9
A.实验③中
B.实验①②或③④均可探究反应物浓度对反应速率的影响
C.溶液浓度对该反应速率的影响比小
D.将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线可能为a
【答案】C
【详解】A.实验③中,x=15−3.5−3.5=8,A正确;
B.实验①、②的目的是探究其他条件相同时,Na2S2O3溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响,实验③、④的目的是探究其他条件相同时,H2SO4溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响,B正确;
C.由①②③和③④的速率变化图像可知,降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大,溶液浓度对该反应速率的影响比大,C错误;
D.将装有实验①的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,反应速率加快,浑浊度增大需要时间更短,D正确;
7.(24-25高二下·福建莆田·期中)下图是分别用Pd和电催化甲酸(HCOOH)间接氧化的反应历程,吸附在催化剂表面的粒子用*标注。下列说法正确的是
A.为阳极产物之一
B.催化剂能改变反应速率但没有改变反应历程
C.催化剂比Pd催化剂更难吸附OH
D.消耗相同甲酸时,总反应焓变:
【答案】A
【详解】A.HCOOH氧化生成CO2,C元素化合从升高被氧化,为阳极产物之一,A符合题意;
B.由图可知,Pd作催化剂与PdFe3N作催化剂时反应历程不同,则催化剂改变了反应历程,B不符合题意;
C.Pd作催化剂时,吸附OH*需要克服较高的能垒,比PdFe3N更难吸附,C不符合题意;
D.反应历程不同焓变相同,故消耗相同甲酸时,,D不符合题意;
8.(24-25高二上·四川成都·期末)在图装置(注射器活塞位于底部)中盛装2g锌粒与40mL1mol/L行实验测定生成10mL时的平均反应速率。下列说法错误的是
A.除用到图中仪器外,还需要使用秒表
B.当注射器活塞在刻度10mL时,记录数据、计算
C.反应放出热量会影响实验结果测定的准确性
D.若改用4mol/L溶液,所用时间减少
【答案】B
【详解】A.硫酸与锌反应生成H2,通过测量一定时间内产生H2气体的体积,可测定该反应的速率,故还需要使用到的用品是计时器(或秒表),A正确;
B.实验过程中放热,应待实验完毕待冷却后,记录数据、计算,B错误;
C.反应放出热量,气体体积会增大,会影响实验结果测定的准确性,C正确;
D.若改用4mol/L溶液,氢离子浓度增加,化学反应速率增加,所用时间减少,D正确;
9.(24-25高二上·四川成都·期末)实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素:0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是
A.反应原理为
B.增大溶液浓度,单位体积内活化分子数增多
C.升高温度,反应速率加快
D.通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小
【答案】D
【详解】A.硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫单质与二氧化硫,离子方程式,A正确;
B.增大H2SO4浓度会增加H+浓度,单位体积内活化分子数增多,B正确;
C.升高温度会提高活化分子百分数,反应速率加快,C正确;
D.该反应的主要现象是溶液变浑浊(生成硫沉淀),SO2气体易溶于水,气泡不易观察,应通过沉淀快慢判断速率,D错误;
10.(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末)在催化剂表面与反应的部分历程如图所示,吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,表示过渡态。下列说法不正确的是
A.反应的
B.使用高效催化剂,能降低反应活化能,从而影响反应热
C.②→③是图中①至⑥的历程中的决速步骤
D.③→④的过程中断裂了极性共价键
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应中生成物总能量低于反应物总能量,为放热反应,即,A项正确;
B.使用催化剂能降低反应活化能,但不影响反应热,B项错误;
C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,活化能最大,是图中①至⑥的历程中的决速步骤,C项正确;
D.的过程中断裂了碳氧极性共价键,D项正确;
11.(24-25高二上·陕西安康·期末)下列生产活动体现了我国古代劳动人民的聪明智慧。其中目的是减慢化学反应速率的是
A.地窖存粮
B.加酒曲酿酒
C.高温烧陶
D.风箱鼓风煮饭
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.地窖中O2浓度小,粮食氧化速率慢,A项符合题意;
B.酒曲是一种酶,相当于酿酒过程中的催化剂,可加快产生乙醇的速率,B项不符合题意;
C.高温可加快烧陶过程的化学反应速率,同时提升陶瓷固化硬度等性能,C项不符合题意;
D.风箱鼓风可增大空气与燃料的接触面积,且增加了O2浓度,可加快燃料燃烧的速率,D项不符合题意;
故选A。
12.(24-25高二下·广东深圳·期中)已知反应两种反应过程中的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.通常情况下,a过程反应在低温下能自发进行
B.b过程反应Ⅰ和反应Ⅱ都是放热反应
C.b过程的反应速率由反应Ⅱ决定
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和
【答案】A
【详解】A.该反应生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,则,该反应是气体分子数减小的反应,则,根据时反应自发进行,a过程反应在低温下能自发进行,A项正确;
B.由图可知反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,B项错误;
C.由图可知,反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,活化能越大反应速率越慢,则b过程的反应速率是由反应Ⅰ决定,C项错误;
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能,但不变,D项错误;
13.(24-25高三上·天津南开·期末)我国科学家发现了一种新型的电化学还原催化剂——二维锑片。酸性条件下人工固碳装置中气体在表面发生三种催化竞争反应,其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。
下列说法不正确的是
A.三种催化反应均为氧化还原反应
B.生成时吸收的能量最多
C.该催化剂对生成的催化效果最好
D.表面生成的反应为
【答案】D
【详解】A.三种催化反应均有元素化合价改变,均为氧化还原反应,故A正确;
B.HCOOH的能量最高,生成HCOOH吸收的能量最多,故B正确;
C.生成HCOOH的活化能最低,生成HCOOH的速率最快,所以催化剂对生成的催化效果最好,故C正确;
D.二氧化碳生成CO,C元素化合价由+4降低为+2,Sb电极表面生成CO的反应为:*CO2+2*H++2e-=CO+H2O,故D错误;
14.(24-25高二上·天津和平·期末)下列说法中不正确的是
A.活化分子之间发生的碰撞就是有效碰撞
B.对有气体参加的化学反应,减小容器容积,化学反应速率增大
C.升高温度,可使单位体积内反应物中活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
D.加入催化剂,若单位体积内反应物中活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
【答案】A
【详解】A.根据碰撞理论,有效碰撞必须满足两个条件:一是分子具有足够的能量(达到或超过活化能,即活化分子);二是碰撞方向(取向)合适。活化分子之间的碰撞如果取向不合适,也不会发生化学反应,因此不一定是有效碰撞,A错误;
B.减小容器容积相当于增加气体浓度(单位体积内的活化分子数增多)。根据速率定律,反应速率与反应物浓度成正比,因此速率增大,B正确;
C.升高温度会增加分子的平均动能,使更多分子达到或超过活化能,从而增大活化分子的百分数。由于反应速率取决于活化分子的数量,因此速率增大,C正确;
D.催化剂通过降低反应活化能,使原本能量不足的分子也能成为活化分子,从而增大活化分子的百分数。这会导致单位时间内有效碰撞增多,反应速率增大,D正确;
15.(23-24高二上·广东汕尾·阶段练习)一定条件下,丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.丙烯与的两个反应均为吸热反应
B.合成的反应中,第Ⅰ步为反应的决速步
C.中间体稳定性:
D.由图可知,为丙烯与加成的主要产物
【答案】B
【详解】A.由题图可知,无论是生成还是,生成物的总能量均低于反应物的总能量,则丙烯与的两个反应均为放热反应,A项错误;
B.在合成的反应历程中,第Ⅰ步反应活化能更大,反应速率更小,慢反应为整个反应的决速步骤,B项正确;
C.由题图可知,中间体A具有的能量低于中间体B具有的能量,能量越低越稳定,则中间体稳定性:,C项错误;
D.由题图可知生成的决速步骤为第Ⅰ步,生成的决速步骤为第一步,,生成比生成的速率快,且生成比生成放出的热量更多,比更稳定,故为丙烯与加成的主要产物,D项错误;
16.(24-25高一下·山东·期中)为了探究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,某同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到5个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
①
②
③
④
⑤
20
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
10
5
0
时间/s
下列说法错误的是
A.,
B.一定小于
C.大于是因为过多,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降
D.加入溶液可以起到与硫酸铜相同的加速作用
【答案】D
【详解】A.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则需要硫酸的体积、物质的量应相同,总体积为10mL+20mL=30mL,则,,A正确;
B.向H2SO4溶液中加入了少量CuSO4溶液,Zn与CuSO4在溶液中发生置换反应产生了Cu,析出的Cu与Zn形成了Zn-Cu-稀硫酸原电池,使反应速率加快,B正确;
C.由于Cu2+氧化性大于H+,所以锌会先与CuSO4反应,直至CuSO4反应完,Zn再与硫酸反应生成H2,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降,导致反应完成需较长时间,C正确;
D.中与金属反应不生成氢气,D错误;
17.(24-25高二下·上海·期中)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131kJ/mol,在一定温度下达到化学平衡。生产过程中,为了提高该反应的速率,下列措施中合适的是
A.增加炭的用量 B.适当降低温度
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
【答案】C
【详解】A.炭为固体反应物。在反应速率表达式中,固体的浓度被视为常数,增加其用量不会改变反应速率,A错误;
B.升高温度能增加分子平均动能,使更多分子变为活化分子,从而加快反应速率,B错误;
C.催化剂可降低反应活化能,显著加快反应速率,C正确;
D.氮气为惰性气体,不参与反应,在恒容条件下,通入氮气不改变反应物浓度,故反应速率不变,D错误;
18.(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应进行了一系列探究外界条件的改变对化学反应速率的影响实验,相关实验如下:
实验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量
溶液颜色褪至无色所需时间
溶液
溶液
稀硫酸
1
25
3.0
3.0
2.0
2.0
6.4
2
25
4.0
2.0
2.0
2.0
5.0
3
25
5.0
1.0
2.0
4
25
1.5
4.5
2.0
2.0
5
50
5.0
2.0
2.0
(1)实验中发生的化学反应的离子方程式为 。
(2)通过实验1、2、4,可探究 (填外部因素)对化学反应速率的影响。通过实验3、5,可探究温度对化学反应速率的影响,则 。
(3))0~5min内,实验2中高锰酸钾的平均反应速率为 ,进行实验4时发现溶液几乎没有褪色,原因可能是 。
(4)甲同学在实验1、2、3中观察到溶液褪色速率开始时较慢,反应一段时间后逐渐加快。查阅资料获悉:
ⅰ.与酸性溶液反应的一种机理如图所示:
ⅱ.在溶液中呈紫红色,能发生反应通常呈青绿色;呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和。
①仅由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为 。
②乙同学将实验1中溶液调至1时再次做实验,发现溶液紫色并未直接褪去,而是先变为青色溶液,一段时间后青色溶液逐渐褪至无色,乙同学结合上述信息,推测紫色溶液变为青色溶液时,青色溶液中可能含有。指导老师否定了该猜想,理由是 。
【答案】(1)
(2) 反应物浓度 2.0
(3) 0.008mol·L-1·min-1 草酸的量少,高锰酸钾有较多剩余
(4) 反应产生了,它对与的反应具有催化作用 酸性条件下不稳定,易分解生成和黑色的沉淀,而实验过程中未观察到溶液中产生黑色沉淀
【分析】通过控制单一变量原则,利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应进行了一系列探究外界条件的改变对化学反应速率的影响实验,离子方程式为;
【详解】(1)草酸与酸性高锰酸钾反应生成CO2和硫酸锰,反应的离子方程式为;
(2)通过实验1、2、4数据可知,变量为草酸的浓度,故可探究反应物浓度对化学反应速率的影响;通过实验3、5数据可知,变量为温度,故需保持其他条件完全相同,V1=2.0;
(3)0~5min内,实验2中高锰酸钾的平均反应速率为;结合计量关系和实验数据可知草酸不足,故进行实验4时发现溶液几乎没有褪色,原因可能是草酸的量少,高锰酸钾有较多剩余;
(4)①由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为反应产生了Mn2+,它对H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应具有催化作用;②酸性条件下不稳定,易分解生成和黑色的MnO2沉淀,而实验过程中未观察到溶液中产生黑色沉淀。
19.(24-25高一下·江西·期中)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验,
【实验内容及记录】
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
H2O
0.04mol/LKMnO4溶液
3mol/L稀硫酸
1
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
2
2.0
3.0
3.0
2.0
5.2
3
1.0
4.0
3.0
2.0
6.4
请回答:
(1)写出溶液褪色的化学方程式 。
(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(3)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:v(KMnO4)= 。
(4)实验中加入H2O的目的是 。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设:生成的Mn2+对该反应有催化作用。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,再向试管中加入少量固体为 。
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入少量固体
室温下溶液颜色褪色至无色所需时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
H2O
0.04mol/LKMnO4溶液
3mol/L稀硫酸
4
3.0
2.0
3.0
2.0
t
③现象及结论:依据现象 。得出该小组同学提出的假设成立。
【答案】(1)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(2)其他条件相同时,增大H2C2O4度反应速率增大
(3)0.003mol/()
(4)高锰酸钾、硫酸浓度相同,便于观察、比较溶液颜色变化
(5) MnSO4 与实验1比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间小于4min)
【详解】(1)草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,高锰酸钾少量,溶液会褪色;
(2)从表中数据可知改变的条件是H2C2O4浓度;其他条件相同时,增大H2C2O4浓度,反应速率增大;
(3)草酸的物质的量为:0.6mol•L-1×0.003L=0.0018mol,高锰酸钾的物质的量为:0.04mol•L-1×0.003L=0.00012mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为:0.0018mol:0.00012mol=15:1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:=0.012mol/L,这段时间内平均反应速率==0.003mol/();
(4)改变的条件是H2C2O4浓度,其他条件需相同,加水使溶液总体积相同,高锰酸钾、硫酸浓度相同,便于观察、比较溶液颜色变化;
(5)②与实验1作对比实验,则硫酸锰的量不同,其它条件必须相同,所以加入的少量固体为MnSO4;
③若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪色的时间小于4min,从而说明Mn2+是催化剂。
20.(24-25高二下·江苏南京·期中)的转化是实现“碳中和”的有效途径。
(1)催化制碳酸酯
一种金属氧化物(用MR表示)催化与环氧丙烷()反应制碳酸酯X反应机理如图1所示。已知中的碳氧键可以被催化剂中具有较强给电子能力的活性中心的电子进攻而活化断裂。
①从物质结构角度判断,催化活化的能力: (填“>”、“<”或“=”)。
②碳酸酯X的结构简式为 。
(2)催化重整制氢
一种与催化重整制取的过程如图2所示。在反应管中加入CaO和催化剂,先通入,待步骤Ⅰ完成后,再将以一定流速通入,并控制温度为800℃,进行步骤Ⅱ。
①步骤Ⅱ中发生的主要反应的化学方程式为 。
②如题图3所示,0~7min测得出口处CO流量略高于流量,是因为存在副反应:。反应进行15min后,反应管中仍残留较多,但出口处CO流量迅速降低,流量升高,可能的原因是 。
(3)电化学还原,将其转化为其它含碳化工产品,反应原理如下:
Ⅰ.碱性电化学还原前,先在中性电解液中通电一段时间,pH及电流稳定后,再通。在阴极区若每得到1mol电子,同时有也会得到等物质的量的电子,且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。
①若阴极的还原产物为,则生成的电极反应式为 。
②由于生成的难放电,因此降低了的选择性(选择性)。结合题给信息,选择性的理论最大值为 。
Ⅱ.控制、电解液中存在KCl时,电化学还原过程中(其他含碳产物未标出)和的法拉第效率变化如图4所示。(法拉第效率)
③结合图4的变化规律,推测KCl可能的作用是 。
【答案】(1) >
(2) 分解生成C和,使浓度降低,生成的C覆盖在催化剂表面,使活性降低
(3) KCl的存在有利于CO2还原成甲醇,不利于生成氢气(或KCl的浓度大于1mol/L时,KCl抑制了阴极产生氢气,提高了CO2电化学还原生成甲醇的选择性)
【详解】(1)①MgO活化催化CO2的能力强于Al2O3,原因是Mg的金属性强于Al,MgO的O负电性更强,MgO的O更易进攻活化CO2中的碳氧键,故填>。
②由的变化过程可知,中与M 相连的O-和与R相连的C原子相结合,得到碳酸酯X的结构简式为。
(2)①步骤Ⅱ中反应物是碳酸钙和甲烷,发生反应生成氧化钙、CO和氢气,主要反应的化学方程式:;
②反应进行后,反应管中仍残留较多,但流量迅速降低,流量升高,可能的原因是:分解生成和,使浓度降低,生成的覆盖在催化剂表面,使活性降低;
(3)①若阴极的还原产物为,则生成的电极反应式为;
②阴极生成碳酸根离子,发生反应为二氧化碳和氢氧根离子生成碳酸根离子和水:;在阴极区若每得到1mol电子,同时有也会得到等物质的量的电子,若生成1mol,消耗1mol得6mol电子,生成6molOH-,也会得到6mol电子,生成6mol OH-,共12mol OH-,发生反应,消耗6mol,阴极共消耗7mol,根据选择性公式,的理论最大值为。
③由图可知,KCl存在时,有利于二氧化碳还原成甲醇,不利于生成氢气,尤其是KCl浓度大于1mol/L时,甲醇的选择性强,故KCl可能的作用是:KCl的存在有利于CO2还原成甲醇,不利于生成氢气(或KCl的浓度大于1mol/L时,KCl抑制了阴极产生氢气,提高了CO2电化学还原生成甲醇的选择性)。
21.(24-25高二下·宁夏石嘴山·期中)某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性KMnO4与H2C2O4反应如下实验。
【实验数据】
实验序号
温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液紫色褪至无色时所需时间/min
0.04 mol/L KMnO4溶液
0.36 mol/L稀硫酸
0.2 mol/LH2C2O4溶液
H2O
①
20
1.0
1.0
2.0
2.0
4.0
②
20
1.0
1.0
3.0
Vx
3.6
③
40
1.0
1.0
2.0
2.0
0.92
(1)实验中酸性KMnO4与H2C2O4反应离子方程式 。
(2)实验①、②探究的是 对反应速率的影响,表中vx= 。
(3)由实验①、③可得出的结论是 。
(4)实验①中,4.0 min内,用KMnO4表示的化学反应速率为 (保留三位有效数字)。
(5)①反应过程中,反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中,因反应放热导致温度升高对速率影响不大,试推测速率迅速增大的主要原因 。
②若用实验证明你的推测,除了表中试剂外,还需向试管中加入少量固体,该固体应为 (填标号)。
A.KCl B.MnSO4 C.MnO2 D.MnCl2
【答案】(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2) 草酸浓度 1.0
(3)升高温度,化学反应速率加快,降低温度,反应速率减慢
(4)0.00168 mol/(L·min)
(5) 反应产生的Mn2+对该反应起催化作用,能够使反应速率加快 B
【详解】(1)KMnO4具有强氧化性,H2C2O4具有还原性,在酸性溶液中二者发生氧化还原反应生成锰离子和二氧化碳,反应的离子方程式为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)对比实验①和②,可知二者的其它条件都相同,只有草酸的浓度不同,探究的是草酸浓度改变对反应速率的影响;
实验①和②的总液体体积应保持一致,实验①的总液体体积为V总=1.0 mL+1.0 mL+2.0 mL+2.0 mL=6.0 mL,则Vx=6.0 mL-1.0mL-1.0mL-3.0 mL=1.0 mL;
(3)由实验①、③可观察到:两实验的试剂量用量完全相同,仅温度不同,且温度升高为40℃时褪色时间由4.0 min缩短至0.92 min,说明升高温度,使化学反应速率加快,降低温度,反应速率减慢;
(4)实验①中KMnO4的初始浓度为0.04 mol/L,体积为1.0 mL,混合溶液总反应体积=6.0 mL,因此混合后KMnO4的浓度为c(KMnO4)=≈0.0067mol/L,则在4.0 min内,用KMnO4表示的化学反应速率为v(KMnO4)= ≈0.00168 mol/(L·min);
(5)①影响化学反应速率的因素有催化剂、温度、浓度等,根据题意可知∶因反应放热导致温度升高对速率影响不大,在时间t1-t2过程中,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,但反应速率却逐渐增大,可推知速率迅速增大的主要原因是反应产生了Mn2+,Mn2+对化学反应起了催化作用;
②若用实验证明推测的正确性,除了表中试剂外,还需向试管中加入少量固体,该固体中应该含有Mn2+,含有Mn2+的物质有MnSO4、MnCl2,但MnCl2还会产生Cl-,与实验中的离子不同,产生多个变量,不符合控制变量的研究方法,不能使用,故加入的固体物质应为MnSO4,故合理选项是B。
22.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期中)某化学实验兴趣小组同学分别做了以下探究实验。
Ⅰ.探究乙酸乙酯在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。
试管Ⅰ(55℃)
试管Ⅱ(55℃)
试管Ⅲ(55℃)
试管Ⅳ(75℃)
乙酸乙酯的体积/mL
1.5
1.5
NaOH溶液的体积/mL
3
1
蒸馏水的体积/mL
0
3.5
1.5
已知:①;
②的沸点为77.1℃。
回答下列问题:
(1) , , 。
(2)实验中,可用饱和食盐水代替蒸馏水,以减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使实验结果更准确,但不能用饱和溶液代替蒸馏水,其原因为 。
(3)用油浴代替水浴,且当油浴温度超过100℃时,除乙酸乙酯的水解速率会加快外,还可能有 。
Ⅱ.用稀硫酸与锌(足量)制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜可以加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜对氢气生成速率的影响,该同学设计了一系列实验。
(4)锌与硫酸铜反应的离子方程式为 。
(5)该同学通过实验得出的结论为(假设其他条件均保持不变)。
①当加入少量固体时,生成氢气的速率会大大提高,原因为 。
②但当加入的固体超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,其原因可能为 。
【答案】(1) 1.5 3 1.5
(2)碳酸氢钠水溶液呈碱性,干扰了NaOH溶液浓度对水解速率的影响(或其他合理答案)
(3)温度越高,乙酸乙酯挥发越快(或其他合理答案)
(4)
(5) 生成的Cu与原有的Zn形成了原电池(或其他合理答案) 生成的Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与溶液的接触面积
【详解】(1)乙组探究乙酸乙酯沸点在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率,则四个试管中乙酸乙酯的体积都应该为1.5mL,即1.5;因实验探究的是温度、NaOH浓度对乙酸乙酯水解速率的影响,因此乙酸乙酯的浓度应保持一样,则必须保证溶液总体积相等,由试管Ⅲ可知溶液总体积为6mL,则6-1.5-1.5=3,6-3-1.5=1.5;
(2)碳酸氢钠溶液水解显碱性,干扰了探究NaOH溶液对水解速率的影响,所以不能用饱和碳酸氢钠溶液替代蒸馏水;
(3)的沸点为77.1℃,当油浴温度超过100℃时,温度越高,乙酸乙酯挥发也越快,导致试管中酯层减少速率加快,干扰了实验结果;
(4)锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,离子方程式为;
(5)①当加入少量固体时,生成氢气的速率会大大提高,原因为生成的Cu与原有的Zn形成了原电池,促进了反应的速率增大;
②但当加入的固体超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,其原因可能为生成的Cu会沉积在Zn的表面,减小了Zn与溶液的接触面积,导致反应变慢。
试卷第4页,共23页
试卷第1页,共23页
学科网(北京)股份有限公司
$$