内容正文:
课时梯级训练(5) 影响化学反应速率的因素 活化能
1.下列措施不能增大2H2O2===2H2O+O2↑反应速率的是( )
A.升高温度 B.加入少量MnO2固体
C.加水稀释 D.增大H2O2溶液浓度
C 解析:升高温度,能增大反应速率,A正确;MnO2是2H2O2===2H2O+O2↑的催化剂,加入催化剂能增大反应速率,B正确;加水稀释,降低了反应物H2O2的浓度,能减小反应速率,C错误;增大反应物H2O2的浓度,能增大反应速率,D正确。
2.某放热且可逆的基元反应X+YZ的正、逆反应的活化能分别为Ea、Eb,下列关系正确的是( )
A.Ea=Eb B.Ea>Eb
C.Eb>Ea D.Ea=
C 解析:基元反应X+YZ是放热且可逆的基元反应,则有ΔH=Ea-Eb<0,从而可得Eb>Ea,C正确。
3.为探究锌与稀硫酸反应生成氢气的速率[用v(H2)来表示],向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是( )
A.加入NaHSO4固体,v(H2)不变
B.加入少量水,v(H2)减小
C.加入Na2SO4固体,v(H2)减小
D.滴加少量HNO3溶液,v(H2)增大
B 解析:加入NaHSO4固体,溶液中c(H+)增大,反应速率增大,即v(H2)增大,A错误;加入水,溶液中c(H+)减小,反应速率减小,B正确;加入Na2SO4固体,溶液中c(H+)不变,反应速率不变,C错误;滴加少量HNO3溶液,硝酸具有强氧化性,与锌反应生成NO,不产生氢气,D错误。
4.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T ℃时,甲醇与水在铜催化剂上的反应机理和能量图如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ和反应Ⅱ相比,反应Ⅱ速率更快
B.反应Ⅱ是放热反应,但是反应Ⅰ和Ⅱ总的反应过程是吸热的
C.铜催化剂不参与反应过程,但是会影响反应速率
D.CO在反应中生成又消耗,但CO并不是催化剂
C 解析:由题图2可知,反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,所以反应Ⅱ速率更快,A正确;反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,反应Ⅱ生成物具有总能量高于反应Ⅰ中反应物所具有的总能量,则反应Ⅰ和Ⅱ总的反应过程是吸热的,B正确;催化剂会参与反应过程,能加快反应速率,C错误;CO(g)在反应中生成又消耗,则该物质为中间产物,不是催化剂,D正确。
5.对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g),某人提出如下反应历程:
第一步 N2O5NO3+NO2
(快速平衡)
第二步 NO2+NO3―→NO+NO2+O2(慢反应)
第三步 NO+NO3―→2NO2(快反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是( )
A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应的活化能较高
C 解析:第一步是快速平衡,第二步是慢反应,则反应速率:v(第一步的逆反应)>v(第二步反应),A错误;由总反应及分步反应可知,NO和NO3都是中间产物,B错误;第二步反应是慢反应,说明该步反应中NO2和NO3的碰撞仅部分是有效碰撞,C正确;第三步是快反应,活化能越低,反应速率越大,故该步反应的活化能较低,D错误。
6.下列说法正确的是( )
A.活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应
B.能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子
C.反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,反应速率增大
D.催化剂能提高活化分子的活化能,从而增大反应速率
B 解析:发生有效碰撞才反应,所以活化分子的碰撞不一定发生反应,还与取向有关,A错误;分子发生有效碰撞时发生化学反应,此时的分子为活化分子,B正确;若反应物为固体或液体纯物质,用量增加,反应速率不变,即反应物用量增加时反应速率不一定增大,C错误;加入催化剂可降低活化能,提高活化分子的百分数,反应速率增大,D错误。
7.NO和CO都是汽车尾气中的有毒气体,它们之间能缓慢反应生成N2和CO2,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.减小压强能增大反应速率
B.使用适当催化剂能增大反应速率
C.升高温度不能增大反应速率
D.增大压强对该反应速率无影响
B 解析:该反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),升高温度和使用催化剂均能增大反应速率,B正确,C错误;对于有气体参加的反应,增大压强能增大反应速率,减小压强会减小反应速率,A、D错误。
8.X与Y在容积为1 L的密闭容器中发生反应:aX(s)+bY(g)===cZ(g)+dW(g),t1、t2时刻分别测得部分数据如表所示:
n(Y)/mol
n(Z)/mol
n(W)/mol
反应时间/min
0.12
0.06
0.10
t1
0.06
0.12
0.20
t2
下列说法正确的是( )
A.0~t1内,平均反应速率v(Y)= mol/(L·min)
B.若起始时n(W)=0,则t2时v(W)= mol/(L·min)
C.升高温度,v(Y)、v(Z)、v(W)均增大
D.b∶d=6∶1
C 解析:不能确定起始时Y的物质的量,因此0~t1时间段内,不能确定Y的物质的量的变化量,则不能计算其反应速率,A错误;反应速率是平均反应速率,而不是瞬时反应速率,B错误;t1~t2时间段内,Y和W的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.10 mol,则有b∶d=3∶5,D错误。
9.某大学研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)===C2H6(g) ΔH]的反应历程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.催化剂可以改变速率,也能改变平衡转化率
B.催化乙烯加氢效果较好的催化剂是AuPF
C.该反应的焓变:ΔH=+129.6 kJ/mol
D.稳定性:过渡态1>过渡态2
B 解析:催化剂能改变反应历程,降低反应活化能,加快反应速率,但不能改变平衡转化率,A错误;AuPF作反应催化剂时,反应的活化能小,催化乙烯加氢效果较好,B正确;反应的焓变ΔH=-129.6 kJ/mol-0=-129.6 kJ/mol,C错误;过渡态1的能量高于过渡态2,物质的能量越高越不稳定,所以过渡态2的稳定性强于过渡态1,D错误。
10.某化学课外小组的同学通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。反应原理:2IO+5SO+2H+===I2+5SO+H2O,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号
0.01 mol/L KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/ mL
0.01 mol/L Na2SO3溶液的体积/ mL
水的
体积/
mL
实验
温度/
℃
出现蓝
色的时
间/s
①
5
5
V1
5
t1
②
5
5
40
25
t2
③
5
V2
35
25
t3
下列判断不正确的是( )
A.出现蓝色所需的时间:t1>t2>t3
B.实验①③中V1=35,V2=10
C.探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②
D.实验时必须保证KIO3过量
B 解析:①②浓度相同,②的温度高,②的反应速率比①大,③反应温度与②相同,但反应浓度③比②大,③的反应速率比②大,则出现蓝色所需的时间:t1>t2>t3,A正确;根据混合后溶液体积一样,实验①③中V1=40,V2=10,B错误;①②浓度相同,温度不同,因此探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验①②,C正确;实验时KIO3过量,则发生2IO+5SO+2H+===I2+5SO+H2O,若实验时KIO3少量,则过量的Na2SO3会与I2反应,会影响显色时间,导致实验失败,故实验时必须保证KIO3过量,D正确。
11.分析下表中资料信息: k为反应速率常数。
化学反应
反应速率与参与反应物质的浓度的关系式
①H2+I22HI(气体反应)
v=kc(H2)·c(I2)
②CO+NO2===CO2+NO
v=kc2(NO2)
根据给出资料,判断以下说法不正确的是( )
A.对于反应①,增大 H2浓度(其他条件不变),反应速率增大
B.对于反应①,增大 I2浓度(其他条件不变),反应速率增大
C.对于反应②,增大 CO 浓度(其他条件不变),反应速率增大
D.对于反应②,增大 NO2浓度(其他条件不变),反应速率增大
C 解析:由资料可知,反应①的反应速率受H2和I2的浓度影响,二者浓度增大,反应速率增大,A、B正确;反应②的反应速率只受NO2的浓度影响,NO2浓度增大,反应速率增大,C错误、D正确。
12.某研究小组为探究室温下水溶液体系中的化学反应I-+OCl-===OI-+Cl-的反应物初始浓度、溶液中的OH-初始浓度及初始速率间的关系,得到如下数据。
实验
编号
I-的初始浓
度/(mol/L)
OCl-初始浓
度/(mol/L)
OH-初始浓
度/(mol/L)
初始速率/
[mol/(L·s)]
1
2×10-3
1.5×10-3
1.00
1.8×10-4
2
a
1.5×10-3
1.00
3.6×10-4
3
2×10-3
3×10-3
2.00
1.8×10-4
4
4×10-3
3×10-3
1.00
7.2×10-4
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=kc(I-)cb(OCl-)cc(OH-)(温度一定时,k为常数)。下列说法不正确的是( )
A.实验2中,a=4×10-3
B.设计实验2和实验4的目的是研究OCl-浓度对反应速率的影响
C.b=1,c=0.5
D.若实验编号4的其他离子浓度不变,c(OH-)=0.1 mol/L时,反应的初始速率v=7.2×10-3 mol/(L·s)
C 解析:将表中实验1、4数据代入速率方程v=kc(I-)cb(OCl-)cc(OH-),可得b=1,将实验3、4数据代入速率方程v=kc(I-)cb(OCl-)cc(OH-),可得c=-1,依据不同实验中变量关系判断速率影响因素。实验2和实验4 OCl-浓度不同,应保证其他条件相同,a=4×10-3,A正确;实验2和实验4其他条件相同,OCl-浓度不同,故设计实验2和实验4的目的是研究OCl-浓度对反应速率的影响,B正确;b=1,c=-1,C错误;实验4中v=kc(I-)cb(OCl-)×1-1=7.2×10-4 mol/(L·s),则其他离子浓度不变,c(OH-)=0.1 mol/L时,反应的初始速率 v=kc(I-)c(OCl-)×0.1-1=7.2×10-3 mol/(L·s),D正确。
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