内容正文:
一、单项选择题
1.高温下,炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应:3Fe(s)+4H2O(g)===Fe3O4(s)+4H2(g),下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.把铁块变成铁粉
B.将容器的体积缩小一半
C.压强不变,充入氮气使容器体积增大
D.体积不变,充入氮气使容器压强增大
解析:D [A.把铁块变成铁粉,固体表面积增大,反应速率增大,A不符合;B.将容器的体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率增大,B不符合;C.压强不变,充入氮气使容器体积增大,则容器体积增大。气体浓度减小,反应速率减小,C不符合;D.体积不变,充入氮气使容器压强增大,浓度不变。则反应速率不变,D符合。]
2.在一定条件下,反应N2+3H22NH3在10 L恒容密闭容器中进行,测得2 min内,H2的物质的量由20 mol减少到8 mol,则2 min内H2的化学反应速率为( )
A.1.2 mol·L-1·min-1
B.1.8 mol·L-1·min-1
C.0.6 mol·L-1·min-1
D.0.2 mol·L-1·min-1
解析:C [v(H2)===0.6 mol·L-1·min-1。]
3.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vC=2vB,则此反应可表示为( )
A.2A+3B===2C B.A+3B===2C
C.3A+B===2C D.A+B===C
解析:A [由于A、B是反应物,C是生成物,而且物质反应时的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,因此化学反应方程式是2A+3B===2C。]
4.下列各组反应(表中物质均为反应物)中,反应刚开始时,放出H2的速率最大的是( )
A
Mg 0.1 mol
6 mol·L-1硝酸10 mL
60 ℃
B
Mg 0.1 mol
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
C
Fe 0.1 mol
3 mol·L-1盐酸10 mL
60 ℃
D
Mg 0.1 mol
3 mol·L-1硫酸10 mL
60 ℃
解析:D [金属性越强,与酸的反应越剧烈,反应速率越大,金属性镁强于铁。反应物中氢离子的浓度越大,溶液温度越高,反应速率越快,硝酸是氧化性酸,与金属反应不能得到氢气,硫酸是二元强酸,盐酸是一元强酸,所以根据表中数据可知反应速率最快的是选项D。]
5.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
解析:C [化学反应速率之比等于化学计量数之比,A.v(W):v(Z)=3∶3=1∶1:故错误;B.v(X)∶v(Z)=2∶3,故错误;C.v(X)∶v(Y)=2∶4=1∶2,故正确;D.v(W)∶v(X)=3∶2,故错误。]
6.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是( )
解析:D [探究温度对化学反应速率的影响,要求在催化剂相同、H2O2浓度相同、温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。D选项符合上述要求。]
7.控制变量是科学研究的重要方法。向2 mL H2O2溶液中滴入2滴1 mol·L-1 CuSO4溶液,下列条件下分解速率最快的是( )
选项
A
B
C
D
H2O2溶液的物质的
量浓度(mol·L-1)
1
1
4
4
反应的温度(℃)
5
40
5
40
解析:D [根据影响反应速率的因素,温度越高反应速率越快;硫酸铜的浓度相同,H2O2的浓度越大反应速率越快,D选项H2O2的浓度最大、温度最高,反应速率最快,故D正确。]
二、不定项选择题
8.为了探究影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是( )
A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者反应速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢相同
解析:AD [A中Mg、Al性质不同,在相同外界条件下反应速率不同;B、C、D均为外因影响因素,增大固体反应物的表面积、光照、加入催化剂均可使化学反应加快。]
9.NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后,测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%。则下列表示此段时间内的该反应的化学反应速率不正确的是( )
A.v(N2)=0.125 mol·L-1·min-1
B.v(H2O)=0.375 mol·L-1·min-1
C.v(O2)=0.225 mol·L-1·min-1
D.v(NH3)=0.225 mol·L-1·min-1
解析:CD [设4 min时,生成6x mol H2O(g),则
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
起始量(mol): 4 3 0 0
变化量(mol): 4x 3x 2x 6x
4 min时(mol): 4-4x 3-3x 2x 6x
反应后总物质的量为4-4x+3-3x+2x+6x=(7+x)mol,依据题意可得:×100%=40%,解得x=0.5。则4 min内H2O(g)的浓度变化量Δc(H2O)==1.5 mol·L-1,v(H2O)===0.375 mol·L-1·min-1。
依据速率之比等于化学计量数之比,可得各物质表示的反应速率分别为:
v(N2)=0.125 mol·L-1·min-1,
v(NH3)=0.250 mol·L-1·min-1,
v(O2)=0.1875 mol·L-1·min-1。]
10.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2 min内N2浓度减少了0.6 mol·L-1,对此反应速率的描述正确的是( )
A.2 min内H2的反应速率是0.4 mol·L-1· min-1
B.2 min内N2、H2、NH3的反应速率之比是1∶2∶3
C.在2 min内,N2的反应速率是0.3 mol·L-1· min-1
D.在2 min末NH3的反应速率是0.2 mol·L-1·min-1
解析:C [经2 min内N2浓度减少了0.6 mol·L-1,v(N2)==0.3 mol·L-1·min-1,A.2 min内H2的反应速率=3v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1×3=0.9 mol·L-1·min-1,故A错误;B.反应速率之比等于化学计量数之比,则2 min内N2、H2、NH3的反应速率之比是1∶3∶2,所以B选项是错误的;C.根据以上分析,在2 min内,N2的反应速率是0.3 mol·L-1·min-1,故C正确;D.化学反应速率是一段时间内的平均速率,不是瞬时速率,故D错误。]
三、非选择题
11.将气体A、B置于固定容积为4 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)C(g)+2D(g),反应进行20 s时,测得A的物质的量为0.16 mol,B的物质的量为0.06 mol,C的物质的量为0.04 mol,请计算并回答:
(1)用生成物C表示20 s内的平均反应速率为 ________ mol·L-1·s-1。
(2)反应前A的物质的量浓度是___________________________________________
mol·L-1。
(3)若改变下列条件,D的生成速率如何变化(用“增大”或“减小”或“不变”填空)。
编号
改变的条件
D的生成速率
①
降低体系温度
②
恒容下补充A气体
③
恒容下充入Ne
(不参与体系反应)
解析:(1)用生成物C表示20 s内的平均反应速率为=5×10-4 mol·L-1·s-1。
(2)生成C是0.04 mol,则消耗A是0.08 mol,因此反应前A的物质的量是0.16 mol+0.08 mol=0.24 mol,其浓度是0.24 mol÷4 L=0.06 mol·L-1。
(3)降低体系温度,D的生成速率减小;恒容下补充A气体,A的浓度增大,D的生成速率增大;恒容下充入Ne(不参与体系反应),反应物浓度不变,D的生成速率不变。
答案:(1)5×10-4
(2)0.06
(3)减小 增大 不变
12.某研究小组设计了如下实验,探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
操作
示意
图
实验
现象
有极少量气泡产生
产生气泡速率略有加快
产生气泡速率明显加快
(1)实验Ⅰ的作用是____________________________________________________。
(2)实验Ⅲ中反应的化学方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据实验Ⅰ~Ⅲ中现象的不同,可以得出的结论是:
①使用合适的催化剂,可提高双氧水分解的反应速率;
②________________________________________________________________________。
(4)在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
0~6 min,以H2O2的浓度变化表示的反应速率为v(H2O2)= ________ mol·L-1·min-1。(计算结果精确到0.001)
解析:(1)实验Ⅰ中加入1 mL水是让溶液总体积相同,确保双氧水的浓度相同,但没加催化剂,与Ⅱ、Ⅲ相同,作对照实验,证明实验Ⅱ和Ⅲ中的速率加快与溶液浓度无关。
(2)双氧水分解产生水和氧气,三氯化铁作催化剂,反应方程式为:2H2O2FeCl3,2H2O+O2↑。
(3)根据实验现象可知Ⅱ和Ⅲ在使用不同催化剂时化学反应速率不同,说明催化剂具有选择性,即不同催化剂的催化效率不同。
(4)0~6 min中,收集到的氧气在标况下的体积为22.4 mL,物质的量为0.001 mol,根据关系式:2H2O2~O2可知双氧水分解的物质的量为0.002 mol,所以双氧水浓度改变量Δc=,v==≈0.033 mol·L-1·min-1。
答案:(1)对照实验,证明实验Ⅱ和Ⅲ中的速率加快与溶液浓度无关
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3)②不同催化剂的催化效应(效果)不同
(4)0.033
学科网(北京)股份有限公司
$