内容正文:
专题07 化学反应的速率
3大高频考点概览
考点01 化学反应的速率
考点02 化学反应历程
考点03 影响化学速率的因素
地 城
考点01
化学反应的速率
1.(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B.反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C.在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,让它们与等量的氢气反应,反应速率相同
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
2.(2024-2025·高二上·泰安外国语学校·期中)对于在同一容器中进行的反应:C+O2=CO2,下列说法不正确的是
A.将碳块磨成粉末可以加快反应速率
B.升高温度一般可以加快反应速率
C.容器体积不变时,向其中充入N2,反应速率不变
D.增加碳的量可以加快反应速率
3.(2024-2025·高二上·东平统考·期中)在2L密闭容器内发生反应2A(g)+B(g)C(g),A气体在2s内由8mol/L变为7.2mol/L,则用A气体表示的平均反应速率为
A.0.4mol/(L·s) B.0.3mol/(L·s) C.0.2mol/(L·s) D.0.1mol/(L·s)
4.(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(B)=3v(A)、3v(C)=2v(B),则此反应可表示为
A.2A+3B=2C B.3A+B=2C C.A+3B=2C D.A+B=C
5.(2024-2025·高二上·油田二中·期中)反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是0.8mol/(L•s)
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1
C.在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol/(L•min)
D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
6.(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)可逆反应,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
7.(2024-2025·高二上·宁阳一中·期中)三氯乙烯(ClHC==CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分,研究表明,在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:
ClHC==CCl2+2KMnO4===2KCl+2CO2↑+2MnO2↓+HCl。
常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示:
时间/min
0
2
4
6
7
…
c(KMnO4)/(mol·L-1)
1.00
0.70
0.50
0.40
0.35
…
下列推断合理的是
A.上述反应先慢后快 B.0~4 min内,v(Cl-)= mol·L-1·min-1
C.若高锰酸钾完全反应,所用时间为8 min D.随着反应的进行,c(K+)逐渐降低
8.(2024-2025·高二上·泰山中学·期中)向体积为2 L的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的B三种气体,一定条件下发生如下反应:3A(g)B(g)+2C(g),各物质的浓度随时间的变化如图所示[t0~t1阶段的c(B)变化未画出]。下列说法不正确的是
A.若t1=15 s,则用A的浓度变化表示t0~t1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L-1·s-1
B.t1时反应物A的转化率为60%
C.B的起始的物质的量为0.04 mol
D.t0~t1阶段,此过程中容器向外界放出的热量为a kJ,该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=- kJ·mol-1
9.(2024-2025·高二上·烟台·期中)中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径,各基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示,下列说法错误的是
A.生成NH3的各基元反应中,N元素均被还原
B.在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被H2还原为NH3
C.决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2NO―→NHNOH
D.生成NH3的总反应方程式为2NO+5H22NH3+2H2O
10.(2024-2025·高二上·莱芜·期中)在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.时间内,气体Y的化学反应速率是
B.该反应的化学方程式为
C.反应到时,
D.时体系的压强与时体系的压强之比为
11.(24-25高二上·青岛·期末)向容积为2 L的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是
A.若 t1=15s,则0~t1内反应速率
B.t1时A 的转化率为60%
C.反应的化学方程式为4A(g)=2C(g)+B(g)
D.起始 B的浓度为
地 城
考点02
化学反应历程
1.(2024-2025·高二上·枣庄·期中)已知反应2NO+2H2===N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数),其反应历程如下:
①2NO+H2―→N2+H2O2 慢
②H2O2+H2 ―→2H2O 快
下列说法不正确的是
A.增大c(NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率
B.c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同
C.该反应的快慢主要取决于反应①
D.升高温度,可提高反应①、②的速率
2.(2024-2025·高二上·莱芜凤城高级中学·期中)丙烷的一溴代物有两种:CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3,部分反应过程的能量变化如图所示(E表示活化能)。下列叙述不正确的是
A.1 mol丙烷中有10NA个共价键
B.C3H8与Br2的反应涉及极性键和非极性键的断裂
C.CH3CH2CH3+Br·―→·CH2CH2CH3+HBr ΔH>0
D.比较E1和E2推测生成速率:·CH2CH2CH3>·CH(CH3)2
3.(2024-2025·高二上·肥城·期中)亚硫酸钠溶液中加入过量的碘酸钾酸性溶液,反应的化学方程式为(未配平):。该反应过程和机理较复杂,一般认为分为以下几步:
①(慢)
②(快)
③(快)
④(快)
⑤(快)
下列推测错误的是
A.若预先加入淀粉溶液,由题述看,必须在离子消耗完时,蓝色现象才会产生
B.此反应的总的反应速率由第①步反应决定
C.此反应的总的反应速率由第⑤步反应决定
D.若反应中有5mol电子转移,则生成的物质的量是0.5mol
4.(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)一定条件下,分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法不正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该反应历程共分4步进行
C.该反应的快慢取决于第4步反应
D.该反应的所有基元反应都需要吸收热量
5.(2024-2025·高二上·威海一中·期中)甲烷分子键能较大,无催化剂作用下甲烷在温度达到1 200 ℃以上才裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A.甲烷催化裂解化学反应为放热反应
B.步骤①、②、③反应均为放热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂能够有效提高CH4的平衡转化率
6.(2024-2025·高二上·烟台四中·期中)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A.进程Ⅰ是吸热反应
B.平衡时P产率:Ⅱ=Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ
D.进程Ⅳ中,Z起催化作用
7.(2024-2025·高二上·菏泽一中·期中)某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.反应过程可表示为
B.为反应物的能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能
C.正反应的热效应为,且,所以正反应为放热反应
D.此图中逆反应的热效应为,逆反应为吸热反应
8.(2024-2025·高二上·章丘双语学校·期中)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.产物的稳定性:
C.历程中最大正反应的活化能
D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:
9.(2024-2025·高二上·济宁·期中)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应的反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A.加入催化剂可以改变反应的速率和焓变△H
B.总反应的速率主要由反应②决定
C.该反应经历三个基元反应
D.该反应过程可以实现氮的固定
10.(2024-2025·高二上·青岛八中·期中)(1)已知2HI⇌H2+I2经过两步完成,
第1步:……
第2步:2I·→I2
写出第1步基元反应: 。
(2)已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程:
a.HBr+O2→HOOBr
b.HOOBr+HBr→2HOBr
c.HOBr+HBr→H2O+Br2
该反应过程中的中间体有 。
写出O2氧化HBr的总反应 。
地 城
考点03
影响化学速率的因素
1.(2024-2025·高二上·枣庄·期中)在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①增加碳的量②缩小体积,增大压强③通入CO2④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.②③ C.①③ D.②④
2.(2024-2025·高二上·潍坊联考·期中)少量铁粉与100 mL 1.0 mol∙L−1的稀盐酸反应,为了加快此反应速率且不改变生成的总量,以下方法可行的是
①加入NaCl溶液;②再加入100 mL1.0 mol∙L−1的稀盐酸;③加几滴浓硫酸;④加入少量醋酸钠固体;⑤适当升高温度;⑥滴入几滴硫酸铜溶液
A.③⑤ B.②③ C.①④ D.②⑥
3.(2024-2025·高二上·济南一中·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B.反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C.催化剂能提高活化分子的活化能,从而加快反应速率
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
4.(2024-2025·高一上·泰安十九中·期中)下列关于有效碰撞理论的说法正确的是
A.催化剂在化学反应过程中参与了反应,使活化分子百分数增大,反应速率加快
B.增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,反应的活化能降低,反应速率加快
D.增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率加快
5.(2024-2025·高二上·烟台·期中)控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据,下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的
体积/mL
锌的
质量/g
锌的
状态
温度
/℃
完全溶于酸
的时间/s
生成硫酸锌
的质量/g
1
50.0
2.0
颗粒
25
70
m1
2
50.0
2.0
颗粒
35
35
m2
3
50.0
2.0
粉末
25
t1
5.0
4
50.0
6.0
粉末
25
t2
15.0
5
50.0
8.0
粉末
25
t3
19.3
6
50.0
10.0
粉末
25
t4
m3
A.t1>70
B.m3=19.3
C.实验1、实验2与实验3探究的只是温度对化学反应速率的影响
D.无法计算出硫酸的物质的量浓度
6.(2024-2025·高二上·即墨一中·期中)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
7.(2024-2025·高二上·烟台二中·期中)向某恒容密闭容器中充入2 mol A和一定量B,发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH,在不同温度下测得C的物质的量分数随时间变化如表所示:
时间/min
0
20
40
60
80
100
T1 ℃
0
0.50
0.72
0.75
0.75
0.75
T2 ℃
0
0.48
0.68
0.76
0.80
0.80
下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.ΔH>0
C.该反应的平衡常数表达式为K=
D.增大A的浓度和使用催化剂均可提高B的平衡转化率
8.(2024-2025·高二上·昌乐一中·期中)为探究反应的速率影响因素,某同学设计了以下实验:
锥形瓶
编号
的溶液
蒸馏水
的溶液
反应温度/℃
浑浊出现时间
备注
1
10
0
10
20
10
2
10
5
V
20
16
3
10
0
10
50
5
后浑浊不再增多
4
10
6
4
50
8
下列说法不正确的是
A.该实验一般不通过测的体积变化来判断反应速率的快慢
B.3号瓶中前内为
C.依据实验设计推测
D.由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快
9.(2024-2025·高二上·德州统考·期中)现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器a的名称是________。
(2)MnO2催化H2O2分解的化学方程式为___________。
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验Ⅰ
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10 mL 2% H2O2
甲组实验Ⅱ
①____________
298
②_________
10 mL 5% H2O2
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验数据可得出结论:_______ 。
②由乙组探究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析:相同条件下,Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是______;乙组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2,其化学方程式为_______;支持这一方案的理由是_______。
10.(2024-2025·高二上·烟台检测·期中)实验试剂:0.6 mol/L H2C2O4溶液、0.2 mol/L KMnO4溶液、3 mol/L稀硫酸、蒸馏水。
Ⅰ.某小组利用上述试剂来探究“浓度对H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液反应速率的影响”,进行了如下实验。
编号
室温下,试管中所加试剂用量/mL
t*/min
V(H2C2O4)
V(H2O)
V(KMnO4)
V(H2SO4)
1
3.0
4.0
1.0
2.0
6.4
2
3.0
a
2.0
2.0
5.2
3
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
*表示溶液从混合至刚好褪为无色所需时间。
(1)表中a的值为________。
(2)已知反应使H2C2O4转化为CO2,MnO转化为Mn2+,每消耗1 mol H2C2O4转移的电子数为________。
(3)为了能观察到溶液紫色褪去,加入到试管中的H2C2O4和KMnO4的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)________。
(4)根据实验3中数据计算,用H2C2O4浓度变化表示0~4 min内的化学反应速率为________。
(5)分析表中实验数据,可以得到的结论是__________________。
Ⅱ.该小组甲同学查阅文献发现在线分光光度法可以实时监测MnO浓度变化,借助该仪器分析方法可以更为直观准确地研究上述化学反应速率变化情况。
(6)甲同学采用仪器分析方法监测了实验3中MnO浓度变化情况,绘制出了如图所示的c(MnO)随反应时间变化曲线,请描述该曲线的变化趋势________,由此可知该化学反应速率的变化趋势为________。
(7)针对上图中所示化学反应速率变快的现象,甲同学提出了以下假设,请完成假设2。
假设1:生成物中某种微粒具有催化作用;
假设2:___________________。
(8)为验证假设1是否成立,甲同学设计了如下实验方案,下表中加入的少量固体最优选择为_______(填化学式)。
编号
室温下,试管中所加试剂用量/mL
t*/min
V(H2C2O4)
V(H2O)
V(KMnO4)
V(H2SO4)
加入少量固体
4
3.0
2.0
3.0
2.0
-
t
(9)若假设1成立,则t的取值范围是________。
11.(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)回答下列问题
(1)时,在体积的密闭容器中发生反应,随时间的变化如下表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①如图中点处,(正) (逆)(填“<”、“=”或“>”)。
②图中表示的变化的曲线是 。
③下列不能使该反应的反应速率增大的是 。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
T1
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
t
①通过实验,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,通过实验 (实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②组实验中溶液褪色时间t (填“<”、“=”或“>”)8s,C组实验的反应速率 。(用含有的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①产物(或)是反应的催化剂:② 。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 化学反应的速率
3大高频考点概览
考点01 化学反应的速率
考点02 化学反应历程
考点03 影响化学速率的因素
地 城
考点01
化学反应的速率
1.(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B.反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C.在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,让它们与等量的氢气反应,反应速率相同
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
【答案】B
【解析】升高温度使分子的内能增加,提高了活化分子百分数,可加快化学反应速率,但不能降低化学反应的活化能,A不正确;反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,故反应速率增大,B正确;由于F2和Cl2的氧化性不同,氧化性强的化学反应速率快,C不正确;有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加单位体积内活化分子的数目,从而使反应速率加快,但活化分子的百分数不变, D不正确。
2.(2024-2025·高二上·泰安外国语学校·期中)对于在同一容器中进行的反应:C+O2=CO2,下列说法不正确的是
A.将碳块磨成粉末可以加快反应速率
B.升高温度一般可以加快反应速率
C.容器体积不变时,向其中充入N2,反应速率不变
D.增加碳的量可以加快反应速率
【答案】D
【解析】A.将碳块磨成粉末,接触面积增大,反应速率加快,故A正确;B.升高温度活化分子百分数增大,可以加快反应速率,故B正确;C.容器体积不变时,向其中充入N2,反应物浓度未改变,反应速率不变,故C正确;D.碳为固体,增加碳的量对反应速率无影响,故D错误;故选D
3.(2024-2025·高二上·东平统考·期中)在2L密闭容器内发生反应2A(g)+B(g)C(g),A气体在2s内由8mol/L变为7.2mol/L,则用A气体表示的平均反应速率为
A.0.4mol/(L·s) B.0.3mol/(L·s) C.0.2mol/(L·s) D.0.1mol/(L·s)
【答案】A
【解析】根据公式计算,,A正确;答案选A。
4.(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(B)=3v(A)、3v(C)=2v(B),则此反应可表示为
A.2A+3B=2C B.3A+B=2C C.A+3B=2C D.A+B=C
【答案】A
【解析】由各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可得:v(A)∶v(B)∶v(C)=∶v(B)∶=2∶3∶2,则中A与B反应生成C的方程式为2A+3B=2C,故A正确;故选A。
5.(2024-2025·高二上·油田二中·期中)反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是0.8mol/(L•s)
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1
C.在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol/(L•min)
D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
【答案】B
【解析】A.反应物A是固体,浓度为常数,不用其表示反应的速率,选项A不正确;B.化学反应速率之比等于计量数之比,故分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1,选项B正确;C.v(B)= =0.3mol/(L•min)是2min内的平均反应速率,而不是2min末时的反应速率,选项C不正确;D.反应中B和C的化学计量数不同,B和C表示的反应速率的值不同,选项D不正确;答案选B。
6.(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)可逆反应,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,据此分析判断;A.v(A)=0.15mol·L⁻¹·min⁻¹;B.v(B)=0.5mol·L⁻¹·min⁻¹,按系数比换算为=0.25mol·L⁻¹·min⁻¹;C.v(C)=0.6mol·L⁻¹·min⁻¹,换算为=0.2mol·L⁻¹·min⁻¹;
D.v(D)=0.02mol·L⁻¹·s⁻¹,单位转换为0.02×60=1.2mol·L⁻¹·min⁻¹,再换算为=0.3mol·L⁻¹·min⁻¹;
故选D。
7.(2024-2025·高二上·宁阳一中·期中)三氯乙烯(ClHC==CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分,研究表明,在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:
ClHC==CCl2+2KMnO4===2KCl+2CO2↑+2MnO2↓+HCl。
常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示:
时间/min
0
2
4
6
7
…
c(KMnO4)/(mol·L-1)
1.00
0.70
0.50
0.40
0.35
…
下列推断合理的是
A.上述反应先慢后快 B.0~4 min内,v(Cl-)= mol·L-1·min-1
C.若高锰酸钾完全反应,所用时间为8 min D.随着反应的进行,c(K+)逐渐降低
【答案】B
【解析】A项,分析表格中的数据可知,题述反应先快后慢,错误;B项,每消耗2 mol KMnO4会生成3 molCl-,0~4 min内,v(Cl-)=×= mol·L-1·min-1,正确;C项,由于反应速率逐渐减小,故高锰酸钾完全反应,反应时间大于8 min,错误;D项,钾离子未参与反应,故钾离子浓度不变,错误。
8.(2024-2025·高二上·泰山中学·期中)向体积为2 L的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的B三种气体,一定条件下发生如下反应:3A(g)B(g)+2C(g),各物质的浓度随时间的变化如图所示[t0~t1阶段的c(B)变化未画出]。下列说法不正确的是
A.若t1=15 s,则用A的浓度变化表示t0~t1阶段的平均反应速率为0.004 mol·L-1·s-1
B.t1时反应物A的转化率为60%
C.B的起始的物质的量为0.04 mol
D.t0~t1阶段,此过程中容器向外界放出的热量为a kJ,该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=- kJ·mol-1
【答案】A
【解析】t0~t1阶段,A的浓度变化Δc(A)=0.06 mol·L-1-0.15 mol·L-1=-0.09 mol·L-1,t0~t1阶段的平均反应速率v(A)=-==0.006 mol·L-1·s-1,A错误;t1时该反应达到平衡,根据选项A中分析可知A的转化率为α(A)=×100%=60%,B正确;根据反应3A(g)B(g)+2C(g)可知,反应达平衡后Δc(A)=-0.09 mol·L-1,则Δc(B)=0.03 mol·L-1,由图像可知该反应达平衡后,c(B)=0.05 mol·L-1,所以B的起始浓度为0.02 mol·L-1,B的起始的物质的量为0.02 mol·L-1×2 L=0.04 mol,C正确;t0~t1阶段,Δn(A)=0.09 mol·L-1×2 L=0.18 mol,此时放热a kJ,如果有3 mol A完全反应,放热为 kJ,即热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=- kJ·mol-1,D正确。
9.(2024-2025·高二上·烟台·期中)中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径,各基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示,下列说法错误的是
A.生成NH3的各基元反应中,N元素均被还原
B.在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被H2还原为NH3
C.决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2NO―→NHNOH
D.生成NH3的总反应方程式为2NO+5H22NH3+2H2O
【答案】C
【解析】由图示可知,生成氨气的过程为NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3,每步反应中N元素的化合价均降低,被还原,A正确;由图示可知,NO被还原为N2的活化能明显大于还原生成NH3的活化能,故在该催化剂作用下,NO更容易被还原为NH3,B正确;由图示分析可知,生成NH3的基元反应中,NH2O+H―→NH2OH这一步活化能最大,相同条件下反应速率最慢,是决定NO生成NH3速率的基元反应,C错误;NO与H2反应生成NH3和H2O,总反应的化学方程式:2NO+5H22NH3+2H2O,D正确。
10.(2024-2025·高二上·莱芜·期中)在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.时间内,气体Y的化学反应速率是
B.该反应的化学方程式为
C.反应到时,
D.时体系的压强与时体系的压强之比为
【答案】D
【解析】A.时间内Y减少,浓度是,则,A不符合题意;B.达到平衡时Y减少,X增加,根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比,可以得到该反应的化学方程式为,B不符合题意;C.图中显示时,X与Y的物质量相等,并非速率相等,C不符合题意;D.时气体总物质量为,时气体总物质量为,故压强之比为,D符合题意;故答案为D。
11.(24-25高二上·青岛·期末)向容积为2 L的密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是
A.若 t1=15s,则0~t1内反应速率
B.t1时A 的转化率为60%
C.反应的化学方程式为4A(g)=2C(g)+B(g)
D.起始 B的浓度为
【答案】C
【解析】A. t1=15s,则0~t1内反应速率 ,A正确;
B.t1时A 的转化率为60%,B正确;C.已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变,则初时B为(0.12+0.10+0.22-0.30-0.10)mol=0.04mol,反应的系数比等于反应的速率比,由图,反应的ABC的物质的量之比为(0.30-0.12): (0.10-0.04): (0.22-0.10)=3:1:2,则反应的化学方程式为3A(g)2C(g)+B(g),C错误; D.由C分析,起始 B的浓度为,D正确;故选C。
地 城
考点02
化学反应历程
1.(2024-2025·高二上·枣庄·期中)已知反应2NO+2H2===N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数),其反应历程如下:
①2NO+H2―→N2+H2O2 慢
②H2O2+H2 ―→2H2O 快
下列说法不正确的是
A.增大c(NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率
B.c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同
C.该反应的快慢主要取决于反应①
D.升高温度,可提高反应①、②的速率
【答案】B
【解析】根据速率方程为v=kc2(NO)·c(H2),增大c(NO)或c(H2),均可提高总反应的反应速率,故A正确;根据速率方程为v=kc2(NO)·c(H2),c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度不同,如c(NO)增大2倍,v增大4倍、c(H2)增大2倍,v增大2倍,故B错误;反应速率由最慢的一步决定,该反应的快慢主要取决于反应①,故C正确;升高温度,可以增大活化分子百分数,反应速率加快,可以提高反应①、②的速率,故D正确。
2.(2024-2025·高二上·莱芜凤城高级中学·期中)丙烷的一溴代物有两种:CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3,部分反应过程的能量变化如图所示(E表示活化能)。下列叙述不正确的是
A.1 mol丙烷中有10NA个共价键
B.C3H8与Br2的反应涉及极性键和非极性键的断裂
C.CH3CH2CH3+Br·―→·CH2CH2CH3+HBr ΔH>0
D.比较E1和E2推测生成速率:·CH2CH2CH3>·CH(CH3)2
【答案】D
【解析】CH3CH2CH3+Br2CH3CH2CH2Br(或CH3CHBrCH3)+HBr,涉及C—H极性键和Br—Br非极性键的断裂,B正确;由图可知,CH3CH2CH3+Br·的能量低于·CH2CH2CH3+HBr的能量,则该过程为吸热反应,ΔH>0,C正确;活化能:E1>E2,则生成速率:·CH2CH2CH3<·CH(CH3)2,D错误。
3.(2024-2025·高二上·肥城·期中)亚硫酸钠溶液中加入过量的碘酸钾酸性溶液,反应的化学方程式为(未配平):。该反应过程和机理较复杂,一般认为分为以下几步:
①(慢)
②(快)
③(快)
④(快)
⑤(快)
下列推测错误的是
A.若预先加入淀粉溶液,由题述看,必须在离子消耗完时,蓝色现象才会产生
B.此反应的总的反应速率由第①步反应决定
C.此反应的总的反应速率由第⑤步反应决定
D.若反应中有5mol电子转移,则生成的物质的量是0.5mol
【答案】C
【解析】A.由反应④可知,亚硫酸根的还原性大于碘离子,可被碘单质氧化,故需消耗完亚硫酸根离子,才会生成碘单质,才会有溶液变蓝的现象产生,A项正确;B.由慢反应决定整个反应过程的速率,故反应速率由①步反应决定,B项正确;C.由慢反应决定整个反应过程的速率,故反应速率由①步反应决定,C项错误;D.碘元素化合价由碘酸钾中碘元素+5价,降低为碘单质中0价,每生成1mol碘单质,转移10mol电子,5mol电子转移生成碘的物质的量为0.5mol,D项正确;答案选C。
4.(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)一定条件下,分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法不正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该反应历程共分4步进行
C.该反应的快慢取决于第4步反应
D.该反应的所有基元反应都需要吸收热量
【答案】D
【解析】A.该反应物的能量小于生成物的总能量,故为吸热反应,故A正确;B.该反应4个H原子逐步失去,故共分4步进行,故B正确;C.第4步基元反应到过渡态需要吸收的能量最多,该基元反应最慢,故C正确;D.由图象可知,第3步基元反应需要放出热量,其余需要吸收热量,故D错误。
5.(2024-2025·高二上·威海一中·期中)甲烷分子键能较大,无催化剂作用下甲烷在温度达到1 200 ℃以上才裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A.甲烷催化裂解化学反应为放热反应
B.步骤①、②、③反应均为放热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂能够有效提高CH4的平衡转化率
【答案】C
【解析】A.甲烷催化裂解产物为碳和氢气,反应物的总能量小于反应产物的总能量,反应吸热,A错误;B.由能量变化图可知,反应②和③为放热反应,但反应①为吸热反应,B错误;C.随着反应的进行,碳在催化剂表面沉积,催化剂接触面积减小,活性降低,C正确;D.使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,不能改变CH4的平衡转化率,D错误。
6.(2024-2025·高二上·烟台四中·期中)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A.进程Ⅰ是吸热反应
B.平衡时P产率:Ⅱ=Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ
D.进程Ⅳ中,Z起催化作用
【答案】B
【解析】进程Ⅰ:反应物S的总能量大于生成物P的总能量,所以进程Ⅰ是放热反应,A错误;进程Ⅱ使用了催化剂X,但是催化剂不影响化学平衡的移动,不会改变平衡产率,所以两个进程中,平衡时P的产率:Ⅱ=Ⅰ,B正确;进程Ⅲ中S·Y转化为P·Y的活化能大于进程Ⅱ中S·X转化为P·X的活化能,这两步反应分别是两个反应进程的决速步骤,对应反应的活化能大,反应速率小,所以生成P的速率:Ⅲ<Ⅱ,C错误;由图可知,进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z,S·Z转化为生成物P·Z,P·Z并未转化为P+Z,所以进程Ⅳ中,Z没有催化作用,D错误。
7.(2024-2025·高二上·菏泽一中·期中)某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.反应过程可表示为
B.为反应物的能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能
C.正反应的热效应为,且,所以正反应为放热反应
D.此图中逆反应的热效应为,逆反应为吸热反应
【答案】D
【解析】A.反应物是A和BC,过渡态是A…B…C,生成物是AB和C,因此反应过程可表示为,A正确;B.根据图像可判断为反应物的能量与过渡态的能量差,该能量差即为正反应的活化能,B正确;C.反应热等于正逆反应的活化能差值,因此正反应的热效应为,由于,所以正反应为放热反应,C正确;D.正逆反应的焓变数值相等,符号相反,则此图中逆反应的热效应为,逆反应为吸热反应,D错误;答案选D。
8.(2024-2025·高二上·章丘双语学校·期中)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.产物的稳定性:
C.历程中最大正反应的活化能
D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:
【答案】A
【解析】A.由图示可知,反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高,即该反应为放热反应,A正确;B.产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低,所以产物P2比产物P1要稳定,B错误;C.由图示可知中间产物Z到产物P2所需的活化能最大,E正= -18.92kJ·mol−1-(-205.11 kJ·mol−1)=186.19kJ·mol−1,C错误;D.由图示可知,由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能,则由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)>v(P2), D错误;答案为A。
9.(2024-2025·高二上·济宁·期中)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应的反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A.加入催化剂可以改变反应的速率和焓变△H
B.总反应的速率主要由反应②决定
C.该反应经历三个基元反应
D.该反应过程可以实现氮的固定
【答案】C
【解析】A.催化剂可以改变反应的速率,不能改变焓变△H,A项错误;B.总反应的速率主要由反应活化能最大的一步决定,反应①活化能最大为,反应的速率主要由反应①决定,B项错误;C.由反应历程可判断该反应经历三个基元反应,C项正确;D.氮的固定为游离态氮转化为氮的化合物的过程,该反应过程不属于氮的固定,D项错误;答案选C。
10.(2024-2025·高二上·青岛八中·期中)(1)已知2HI⇌H2+I2经过两步完成,
第1步:……
第2步:2I·→I2
写出第1步基元反应: 。
(2)已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程:
a.HBr+O2→HOOBr
b.HOOBr+HBr→2HOBr
c.HOBr+HBr→H2O+Br2
该反应过程中的中间体有 。
写出O2氧化HBr的总反应 。
【答案】(1)2HI→H2+2I· (2)HOOBr、HOBr 4HBr+O2=2H2O+2Br2
【解析】(1)第1步反应=等于总反应-第2步反应,第1步基元反应:2HI→H2+2I·。
(2)中间体是在反应过程中即作为生成物,又作为后续反应的反应物的物质,根据已知反应可知该反应过程中的中间体有HOOBr、HOBr;有反应历程可知该反应最终产物为Br2和H2O,总反应为4HBr+O2=2H2O+2Br2。
地 城
考点03
影响化学速率的因素
1.(2024-2025·高二上·枣庄·期中)在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①增加碳的量②缩小体积,增大压强③通入CO2④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.②③ C.①③ D.②④
【答案】B
【解析】①增加炭的量,增加固体物质的浓度不影响化学反应速率,故不符合;②该反应为气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,故符合;③通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,故符合;④恒容下充入N2,反应物的浓度不变,反应速率不变,故不符合;⑤恒压下充入N2,反应物的分压减小,反应速率减小,故不符合;答案选B。
2.(2024-2025·高二上·潍坊联考·期中)少量铁粉与100 mL 1.0 mol∙L−1的稀盐酸反应,为了加快此反应速率且不改变生成的总量,以下方法可行的是
①加入NaCl溶液;②再加入100 mL1.0 mol∙L−1的稀盐酸;③加几滴浓硫酸;④加入少量醋酸钠固体;⑤适当升高温度;⑥滴入几滴硫酸铜溶液
A.③⑤ B.②③ C.①④ D.②⑥
【答案】A
【解析】①加入NaCl溶液,盐酸浓度降低,反应速率减慢,故①不符合题意;②再加入100 mL1.0 mol∙L−1的稀盐酸,浓度未变,速率不变,故②不符合题意;③加几滴浓硫酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,由于铁粉未变,产生氢气量不变,故③符合题意;④加入少量醋酸钠固体,醋酸根和氢离子反应,氢离子浓度降低,反应速率键,故④不符合题意;⑤适当升高温度,速率加快,铁的质量未变,产生氢气总量未变,故⑤符合题意;⑥滴入几滴硫酸铜溶液,铁和铜离子反应生成铜单质和亚铁离子,形成Fe−Cu−HCl原电池,加快反应速率,但由于铁有一定量的消耗,产生氢气的总量减少,故⑥不符合题意;因此可能的是③⑤,故A符合题意。
3.(2024-2025·高二上·济南一中·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B.反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C.催化剂能提高活化分子的活化能,从而加快反应速率
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
【答案】B
【解析】A.升高温度部分非活化分子吸收能量后变为活化分子,所以增大活化分子百分数,化学反应速率加快,但反应的活化能不变,故A错误;B.增大浓度,增大单位体积内活化分子个数,有效碰撞的几率增加,反应速率增大,故B正确;C.催化剂通过降低活化分子的活化能,从而加快反应速率,故C错误;
D.缩小体积相当于增大压强,增大单位体积内活化分子个数,但活化分子百分数不变,故D错误。答案选B。
4.(2024-2025·高一上·泰安十九中·期中)下列关于有效碰撞理论的说法正确的是
A.催化剂在化学反应过程中参与了反应,使活化分子百分数增大,反应速率加快
B.增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,反应的活化能降低,反应速率加快
D.增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率加快
【答案】A
【解析】A.催化剂降低了反应需要的能量,一些普通分子成为了活化分子,活化分子百分数增大,反应速率加快,故A正确;B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,反应速率加快,但不会增大单位体积内活化分子的百分数,故B错误;C.升高温度并不能降低活化能,而是部分普通分子获得能量转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,从而使化学反应速率提高,故C错误;D.压强改变只对有气体参加的反应有影响,若反应中无气体参与,改变压强反应速率不变,故D错误;故选A。
5.(2024-2025·高二上·烟台·期中)控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据,下列有关叙述正确的是
序号
硫酸的
体积/mL
锌的
质量/g
锌的
状态
温度
/℃
完全溶于酸
的时间/s
生成硫酸锌
的质量/g
1
50.0
2.0
颗粒
25
70
m1
2
50.0
2.0
颗粒
35
35
m2
3
50.0
2.0
粉末
25
t1
5.0
4
50.0
6.0
粉末
25
t2
15.0
5
50.0
8.0
粉末
25
t3
19.3
6
50.0
10.0
粉末
25
t4
m3
A.t1>70
B.m3=19.3
C.实验1、实验2与实验3探究的只是温度对化学反应速率的影响
D.无法计算出硫酸的物质的量浓度
【答案】B
【解析】实验1与实验3相比,只有反应物的接触面积不同,其他条件相同,粉末状的比颗粒状的接触面积大,接触面积越大反应速率越快,实验3的反应速率快,所以 t1<70,A错误;2.0 g锌与硫酸反应生成5.0 g硫酸锌,实验4和实验5相比,实验5比实验4硫酸锌的质量增加4.3 g,说明实验5中硫酸完全反应,再增加锌的质量,硫酸锌的质量不变,所以m3=19.3,B正确;根据表格数据可知,实验1与实验2的变量是温度,实验1与实验2探究的是温度对化学反应速率的影响,实验1与实验3的变量是反应物的接触面积,实验1与实验3探究的是反应物的接触面积对化学反应速率的影响,C错误;2 g锌与硫酸反应生成5.0 g硫酸锌,实验4和实验5比,实验5比实验4硫酸锌的质量增加4.3 g,说明实验5中硫酸完全反应,硫酸的物质的量n=≈0.12 mol,浓度c===2.4 mol/L,D错误。
6.(2024-2025·高二上·即墨一中·期中)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
【解析】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;故选D
7.(2024-2025·高二上·烟台二中·期中)向某恒容密闭容器中充入2 mol A和一定量B,发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH,在不同温度下测得C的物质的量分数随时间变化如表所示:
时间/min
0
20
40
60
80
100
T1 ℃
0
0.50
0.72
0.75
0.75
0.75
T2 ℃
0
0.48
0.68
0.76
0.80
0.80
下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.ΔH>0
C.该反应的平衡常数表达式为K=
D.增大A的浓度和使用催化剂均可提高B的平衡转化率
【答案】A
【解析】从表中数据可以看出T1比T2先达到平衡,因此T1>T2,A正确;T1>T2,升高温度,C的平衡质量分数变小,平衡逆向移动,因此ΔH<0,B错误;该反应的平衡常数表达式为K=,C错误;催化剂不能影响平衡,因此使用催化剂不能提高B的平衡转化率,D错误。
8.(2024-2025·高二上·昌乐一中·期中)为探究反应的速率影响因素,某同学设计了以下实验:
锥形瓶
编号
的溶液
蒸馏水
的溶液
反应温度/℃
浑浊出现时间
备注
1
10
0
10
20
10
2
10
5
V
20
16
3
10
0
10
50
5
后浑浊不再增多
4
10
6
4
50
8
下列说法不正确的是
A.该实验一般不通过测的体积变化来判断反应速率的快慢
B.3号瓶中前内为
C.依据实验设计推测
D.由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快
【答案】B
【解析】A.二氧化硫溶于水,不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢,否则误差太大,故A正确;B.3号瓶用Na2S2O3来表示速率为=0.005mol(L•s),故B错误;C.对比实验1、2研究c(H+)对该反应速率的影响,溶液总体积必须相同,所以V=10+10-(10+5)=5,故C正确;D.1号瓶实验H2SO4浓度大,但温度低,4号瓶实验H2SO4浓度小,但温度高,实验结果是4号瓶实验反应速率大,说明温度变化的影响大于浓度变化的影响,即温度越高反应速率越快,故D正确。答案选B。
9.(2024-2025·高二上·德州统考·期中)现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器a的名称是________。
(2)MnO2催化H2O2分解的化学方程式为___________。
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验Ⅰ
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10 mL 2% H2O2
甲组实验Ⅱ
①____________
298
②_________
10 mL 5% H2O2
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验数据可得出结论:_______ 。
②由乙组探究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析:相同条件下,Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是______;乙组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2,其化学方程式为_______;支持这一方案的理由是_______。
【答案】(1)分液漏斗 (2)2H2O22H2O+O2↑
(3)①探究反应物浓度对反应速率的影响 ②3滴FeCl3溶液
(4)①在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快 ②K2O2
BaO2+H2SO4===BaSO4+H2O2 制备H2O2的环境为酸性环境,H2O2的分解速率较慢
【解析】(3)①甲组实验Ⅰ与甲组实验Ⅱ的变量是H2O2浓度,分别为2%、5%,因此甲组实验Ⅱ的实验目的为探究反应物浓度对反应速率的影响。②单一变量原则,除自变量外的无关变量必须一致,因此催化剂与甲组实验Ⅰ一致:3滴FeCl3溶液。
(4)①由甲组实验两条曲线可知,甲组实验Ⅱ斜率大,因此在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快。②由乙组数据分析可知碱性越强,放出气体的速率越快,而相同条件下,KOH的碱性强于NaOH的碱性,因此K2O2溶于水放出气体速率较快。
10.(2024-2025·高二上·烟台检测·期中)实验试剂:0.6 mol/L H2C2O4溶液、0.2 mol/L KMnO4溶液、3 mol/L稀硫酸、蒸馏水。
Ⅰ.某小组利用上述试剂来探究“浓度对H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液反应速率的影响”,进行了如下实验。
编号
室温下,试管中所加试剂用量/mL
t*/min
V(H2C2O4)
V(H2O)
V(KMnO4)
V(H2SO4)
1
3.0
4.0
1.0
2.0
6.4
2
3.0
a
2.0
2.0
5.2
3
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
*表示溶液从混合至刚好褪为无色所需时间。
(1)表中a的值为________。
(2)已知反应使H2C2O4转化为CO2,MnO转化为Mn2+,每消耗1 mol H2C2O4转移的电子数为________。
(3)为了能观察到溶液紫色褪去,加入到试管中的H2C2O4和KMnO4的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)________。
(4)根据实验3中数据计算,用H2C2O4浓度变化表示0~4 min内的化学反应速率为________。
(5)分析表中实验数据,可以得到的结论是__________________。
Ⅱ.该小组甲同学查阅文献发现在线分光光度法可以实时监测MnO浓度变化,借助该仪器分析方法可以更为直观准确地研究上述化学反应速率变化情况。
(6)甲同学采用仪器分析方法监测了实验3中MnO浓度变化情况,绘制出了如图所示的c(MnO)随反应时间变化曲线,请描述该曲线的变化趋势________,由此可知该化学反应速率的变化趋势为________。
(7)针对上图中所示化学反应速率变快的现象,甲同学提出了以下假设,请完成假设2。
假设1:生成物中某种微粒具有催化作用;
假设2:___________________。
(8)为验证假设1是否成立,甲同学设计了如下实验方案,下表中加入的少量固体最优选择为_______(填化学式)。
编号
室温下,试管中所加试剂用量/mL
t*/min
V(H2C2O4)
V(H2O)
V(KMnO4)
V(H2SO4)
加入少量固体
4
3.0
2.0
3.0
2.0
-
t
(9)若假设1成立,则t的取值范围是________。
【答案】(1)3.0 (2)2NA ( (3)0.037 5 mol·L-1·min-1
(4)高锰酸钾浓度越大,反应速率越快
(5)高锰酸根离子浓度先缓慢降低,然后迅速降低,最后又缓慢降低 先加快后减慢
(6)该反应放热,溶液温度升高
(7)MnSO4
(8)<4
【解析】(1)根据控制变量法,为使草酸、硫酸混合后的浓度相等,需控制混合后溶液的总体积等于10 mL,所以a=3.0;(2)反应使H2C2O4转化为CO2,碳元素化合价由+3升高为+4,每消耗1 mol H2C2O4转移的电子数为2NA。 (3)根据实验3中数据计算,用高锰酸钾表示0~4 min内的化学反应速率为=0.015 mol·L-1·min-1,则用H2C2O4浓度变化表示0~4 min内的化学反应速率为0.015 mol·L-1·min-1×=0.037 5 mol·L-1·min-1。(4)分析表中实验数据,可以得到的结论是高锰酸钾浓度越大,反应速率越快。(5)该曲线的变化趋势:高锰酸根离子浓度先缓慢降低,然后迅速降低,最后又缓慢降低;根据图像,可知该反应速率先加快后减慢。(6)根据温度、浓度、催化剂对反应速率的因素的影响,假设2:该反应放热,溶液温度升高。(7)本实验的目的是验证Mn2+对反应可以起到催化作用,所以加入少量的硫酸锰固体。(8)若假设1成立,Mn2+对反应起到催化作用,反应速率加快,则t<4 min。
11.(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)回答下列问题
(1)时,在体积的密闭容器中发生反应,随时间的变化如下表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①如图中点处,(正) (逆)(填“<”、“=”或“>”)。
②图中表示的变化的曲线是 。
③下列不能使该反应的反应速率增大的是 。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
T1
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
t
①通过实验,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,通过实验 (实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②组实验中溶液褪色时间t (填“<”、“=”或“>”)8s,C组实验的反应速率 。(用含有的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①产物(或)是反应的催化剂:② 。
【答案】(1) b A
(2) BC 该反应为放热反应
【解析】(1)①图中A点仅表示a和c浓度相等,反应还没有达到平衡状态,v正>v逆;
②根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量,所以表示NO2的变化的曲线是b;
③A.及时分离除NO2气体平衡向右移动,但反应速率减小,故A选;B.适当升高温度,反应速率增大,故B不选;C.增大O2的浓度反应速率增大,故C不选;D.选择高效催化剂能增大反应速率,故D不选;答案为A;
(2)①实验B、C只有温度不同,可探究出温度变化对化学反应速率的影响;
②其它条件相同时,温度越高,化学反应速率越大,则C组实验中溶液褪色时间t1<8s;C组实验的反应速率v(KMnO4)== =;
③温度能加快反应速率,说明反应为放热反应,催化剂能加快化学反应的速率,产物Mn2+(或MnSO4)是反应的催化剂。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$