内容正文:
第二章化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
一、化学反应速率
1. 在反应2A(g) + B(g) ⇌ 3C(s) + 4D(g) 中,下列关系不正确的是
A.2ν(A)=ν(B) B.3ν(B)=ν(C)
C.4ν(C)=3ν(D) D.2ν(A)=ν(D)
〖答案〗A
〖解析〗
依据化学反应方程式:系数之比是变化的物质的量之比,是变化的物质的量浓度之比,是化学反应的速率之比。
A.ν(A)=2ν(B),A错误;B.3ν(B)=ν(C),B正确;C.4ν(C)=3ν(D),C正确;D.2ν(A)=ν(D),D正确;
2. 某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后,测得剩余的X2为0.4mol/L,用Y2表示的反应速率ν(Y)=0.1 mol⋅L-1⋅min-1,生成的c(Z)=0.4 mol⋅L-1,则该反应的化学方程式是
〖答案〗3X2(g)+Y2⇌2X3Y(g)
〖解析〗
依据化学反应方程式:系数之比是变化的物质的量之比,是变化的物质的量浓度之比,是化学反应的速率之比,只须求出一个比例就可以了:
例如:Δc(X)= 1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,Δc(Y)= 0.1 mol⋅L-1⋅min-1×2min= 0.2mol⋅L-1,Δc(Z)= 0.4 mol⋅L-1。
则Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)= 0.6mol/L∶0.2mol⋅L-1∶0.4 mol⋅L-1=3∶1∶2
即3X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),根据质量守恒定Z为X3Y,则方程式为:3X2(g)+Y2⇌2X3Y(g)
3.反应A(g)+3B(s)⇌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.ν(D)=0.45 mol⋅L-1⋅min-1 B.ν(B)=0.01 mol⋅L-1⋅min-1
C.ν(C)=0.40 mol⋅L-1⋅min-1 D.ν(A)=0.15 mol⋅L-1⋅min-1
〖答案〗A
〖解析〗
化学系数为1的物质方便而简单:
A.ν(D)=0.45 mol⋅L-1⋅min-1,则ν(A)=ν(D)=0.225 mol⋅L-1⋅min-1
B.ν(B)=0.01 mol⋅L-1⋅min-1,则ν(A)=ν(B)=0.0033 mol⋅L-1⋅min-1
C.ν(C)=0.40 mol⋅L-1⋅min-1,则ν(A)=ν(C)=0.20 mol⋅L-1⋅min-1
D.ν(A)=0.15 mol⋅L-1⋅min-1
所以答案为A。
4. 用纯净的CaCO3固体与100mL稀盐酸反应制取CO2,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中CO2的体积变化如图所示(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.0E段表示的平均反应速率最大
B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
C.0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.0~3min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)=0.23mol·L-1·min-1
〖答案〗B
〖解析〗
A.曲线线斜率最大的是EF段,EF段表示的平均反应速率最大,A错误;
B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为
ν(HCl)=2ν(CO2)=2×=0.04 mol·L-1·min-1,B正确;
C.0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为:
经过的时间相同,就是气体体积之比:224mL:(672-224)mL:(784-672)mL =224:448:112=2:4:1,C错误;
D.0~3min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)=0.23mol·L-1·min-1
ν(HCl)=2ν(CO2)=2×=0.07 mol·L-1·min-1,D错误;
5. 一定温度下,向容积为4 L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,A、B、C、D均为气体物质,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为3B(g)+4C(g)⇌6A(g)+3D(g)
B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
〖答案〗C
〖分析〗
首先确定反应物与生成物,反应物为B、C,产物为A、D。依据化学反应方程式:系数之比是变化的物质的量之比,是变化的物质的量浓度之比,是化学反应的速率之比,只须求出一个比例就可以了。如图所示,求物质的量的变化。
Δn(B)= 1.0mol-0.4mol=0.6mol,Δn(C)= 0.8mol-0.2 mol = 0.6mol,Δn(A)= 1.2 mol⋅L-1, Δn(D)=0.4mol。
Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)= 0.6mol∶0.6mol∶1.2 mol∶0.4mol=3∶3∶6mol∶2
〖解析〗
A.该反应的化学方程式为3B(g)+3C(g)⇌6A(g)+2D(g),A错误;
B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D),B错误;
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为ν(B)==0.025 mol·L-1·s-1,C正确;
D.反应进行到6 s时,各物质的物质的量的变化量分别为Δn(B)= 1.0mol-0.4mol=0.6mol,Δn(C)= 0.8mol-0.2 mol = 0.6mol,Δn(A)= 1.2 mol⋅L-1, Δn(D)=0.4mol。可以由此求现反应速率,D错误;
二、影响化学反应速率的因素
1. 已知:一定条件下发生可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2 (g) +H2(g)。在其他条件不变的情况下(控制一个变量),增大化学反应速率可改变的条件是
A.容积可变的容器,增大压强 B.恒容条件下通入Ne
C.降低温度 D.分离出氢气
〖答案〗A
〖解析〗
A.容积可变的容器,增大压强(只有一个变量),增大压强,体积缩小,速率增大,A正确;
B.恒容条件下通入Ne,不改变体积,浓度不变,速率不变,B错误;
C.降低温度,速率变小,C错误;
D.分离出氢气,氢气的浓度变小,速率变小,D错误;
2. 某学习小组研究相同的去膜镁条(足量)分别与40mL0.1mol/L的醋酸溶液和40mL0.1mol/L的盐酸的反应,相同条件下测得生成的气体体积与反应时间的关系如表所示。下列说法错误的是( )
V/mL
5
10
15
20
……
45
t/s
醋酸
155
310
465
565
……
865
盐酸
7
13.5
19.5
24
……
464
A. 生成0~5mL气体的过程中,Mg分别与盐酸M、醋酸反应的速率不同的原因是c(H+)不同
B. 若反应速率可用单位时间内生成气体的体积来表示,则0~5mL内,醋酸与Mg反应的平均反应速率为
C. 15~20mL内,盐酸与Mg反应的速率增大,可能是温度升高所致
D. 25~45mL内,醋酸与Mg反应的速率始终大于盐酸与Mg反应的速率
〖答案〗D
〖解析〗
A. 生成0~5mL气体的过程中,Mg分别与盐酸M、醋酸反应的速率不同的原因是c(H+)不同,A正确;
B. 若反应速率可用单位时间内生成气体的体积来表示,则0~5mL内,醋酸与Mg反应的平均反应速率为,B正确;
C. 15~20mL内,盐酸与Mg反应的速率增大,可能是温度升高所致,C正确;
D. 25~45mL内,盐酸与Mg反应的速率始终大于醋酸与Mg反应的速率,D错误;
3. 常温常压下按如图装置进行实验,锥形瓶内盛有6.5g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的硫酸,将产生的收集在一个注射器中,10s时恰好收集到气体的体积为49.0 mL(忽略锥形瓶内溶液体积的变化),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.0s~10s内,用锌粒的质量变化表示该反应的反应速率为0.013g/s
B. 0s~10s内,用的浓度变化表示该反应的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
C. 0s~10s内,用的浓度变化表示该反应的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
D. 0s~10s内,用的物质的量变化表示该反应的反应速率为0.0002 mol/s
〖答案〗C
〖解析〗
反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,(按以下顺序求解方便一些)
求算氢气物质的量:n(H2)==0.002mol,
ν(H2) =n(H2)/t=0.002mol/(10s)=0.0002 mol/s,D正确;
消耗Zn的质量为0.002mol×65g/mol=0.13g,v(Zn)= 0.13g/(10s)=0.013g/s,A正确;
C(Zn+)=0.002mol/(40×10-3L)=0.05mol/L, ν (Zn+)=0.05mol/L÷(10s)=0.005 mol·L-1·s-1,C错误;
ν(H+)=2ν (Zn+)=0.01 mol·L-1·s-1,B正确;
4. 反应速率(v)和反应物浓度(c)的关系可以用实验测定。化学反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)的正反应速率可表示为v正=kca(H2)·cb(I2),式中k为常数,a、b的值可用表中数据确定。
c(H2)/(mol·L-1)
c(I2)/(mol·L-1)
v正/(mol·L-1·s-1)
0.5
4.0
1.0k
1.0
4.0
2.0k
由此推出a、b的值是( )
A.a=,b=2 B.a=1,b= C.a=2,b=1 D.a=,b=
〖答案〗B
〖解析〗
根据v正=kca(H2)·cb(I2),代入数值:
1.0k=k0.5a(氢气)·4.0b(碘)……①
2.0k=k1.0a(氢气)·4.0b(碘)……②
①∶②得=→→a=1,→代入②得2.0k=k1.01(氢气)·4.0b(碘)→b=,B正确;
5. 实验表明,一定条件下,反应2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)的速率与浓度的关系为v=kc(H2)·c2(NO),其中k为速率常数,大小仅与温度有关。采用下列数据进行反应,反应速率最快的是
A.c(NO)=0.4mol/L;c(H2)=0.4mol/L
B.c(NO)=0.5mol/L;c(H2)=0.3mol/L
C.c(NO)=0.6mol/L;c(H2)=0.2mol/L
D.c(NO)=0.7mol/L;c(H2)=0.1mol/L
〖答案〗A
〖解析〗
A.c(NO)=0.4mol/L;c(H2)=0.4mol/L,v=k·0.4·0.42=0.064k
B.c(NO)=0.5mol/L;c(H2)=0.3mol/L,v=k·0.5·0.32=0.045k
C.c(NO)=0.6mol/L;c(H2)=0.2mol/L,v=k·0.6·0.22=0.024k
D.c(NO)=0.7mol/L;c(H2)=0.1mol/L,v=k·0.7·0.12=0.007k
所以答案为A。
6. 以反应5H2C2O4+2MnO4—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例,甲同学通过测定溶液紫红色褪去所需时间,探究改变不同的外界条件对化学反应速率的影响。实验数据如下。
实验序号
温度/℃
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
溶液褪至无色所需时间/s
V/mL
c/( mol·L-1)
V/mL
c/( mol·L-1)
V/mL
i
20
2
0.02
4
0.1
0
ii
20
2
0.02
2
0.1
x
iii
45
2
0.02
2
0.1
2
①x= 。
②探究温度对化学反应速率影响的是 (填实验序号)。
③实验i和ii的目的是 。
〖答案〗
①2 ②ii和iii ③探究浓度对化学反应速率的影响
〖解析〗
根据变量控制,i和ii温度相同,酸性KMnO4溶液的体积浓度相同,H2C2O4溶液只加了2 mL,控制浓度对化学反应速率的影响;ii和iii温度不同,探制温度对化学反应速率的影响。因此答案为①2 ②ii和iii ③探究浓度对化学反应速率的影响。
三、活化能
1. 在气体反应中,改变条件:①增大反应物的浓度,②升高温度,③增大压强,④移去生成物,⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( )
A.①⑤ B.①③ C.②⑤ D.③⑤
〖答案〗C
〖解析〗
①增大反应物的浓度,活化分子数目增加,活化分子百分数不变;
②升高温度,分子吸收能量,变化活化分子,活化分子数目,活化分子百分数增大。
③增大压强,化积缩小,单位体积内活化分子数增加,百分数不变。
④移去生成物,浓度减小,百分数减小,分子数减小,
⑤加入催化剂,降低活化能,活化分子数目增加,百分数增加。
所以答案为②⑤,即C。
2. 下列有关有效碰撞理论和活化能的认识,正确的是
A.增大压强(对于气体反应),活化分子总数增大,故反应速率增大
B.温度升高,分子动能增加,反应所需活化能减小,故反应速率增大
C.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
D.增大反应物浓度,不改变活化分子的百分数,但可以使单位体积内有效碰撞次数增多
〖答案〗D
〖解析〗
A.增大压强(对于气体反应),活化分子总数不变,如果体积这缩小,单位体积数目增大,反应速率增大。A错误;
B.温度升高,分子动能增加,反应所需活化能不变,分子吸收能量成为活化分子,活化分子百分数增大,故反应速率增大,B错误;
C.选用适当的催化剂,降低反应的活化能,活化分子百分数增大,增加了碰撞频率,故反应速率增大,C错误;
D.增大反应物浓度,不改变活化分子的百分数,但可以使单位体积内有效碰撞次数增多,D正确;
3. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A.基元反应2I·→I2中,I·表示带有1个单电子的I原子
B.基元反应不必发生有效碰撞,活化分子都能发生有效碰撞
C.用图像示意催化剂改变反应历程,改变反应的活化能
D.催化剂对化学反应具有选择性
〖答案〗B
〖解析〗
A.基元反应2I·→I2中,I·表示带有1个单电子的I原子,A正确;
B.基元反应发生的先决条件是必须发生有效碰撞,活化分子只取向合适才能发生有效碰撞,B错误;
C.用图像示意催化剂改变反应历程,改变反应的活化能,C正确;
D.催化剂对化学反应具有选择性,D正确;
4. 平流层中氟氯烃对臭氧层的破坏是由于含氯化合物的催化作用改变了臭氧分解反应的历程,其反应过程的能量变化如图。总反应:O3+O→2O2.催化反应:①O3+Cl→O2+ClO;②ClO+O→Cl+O2。下列说法正确的是
A.Ea=Ea1+Ea2
B.反应①为吸热反应,反应②为放热反应,因此反应速率:反应①<反应②
C.对于加了催化剂的反应:反应速率主要由反应①决定
D.对于总反应,反应物的键能之和大于生成物的键能之和
〖答案〗C
〖解析〗
A.EaI是不加催化剂时反应的活化能,Ea1是基元反应①的活化能,Ea2是基元反应②的活化能。A错误;
B.反应①为吸热反应,反应②为放热反应,但反应速率由活化能的大小确定,Ea1>Ea2,因此反应速率:反应①<反应②,因果关系。B错误;
C.对于加了催化剂的反应:反应速率主要由反应①决定,C正确;
D.对于总反应,反应物的键能之和小生成物的键能之和,D错误;
6. 诺贝尔化学奖授予了在“铜催化”领域贡献突出的卡罗琳等人。利用铜催化剂可实现甲醇(CH3OH)的催化制氢,反应机理如图所示,下列说法不正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.CO属于反应过程中的中间产物
C.反应过程中有非极性键的断裂与形成
D.反应Ⅱ的正反应活化能为akJ·mol-1
〖答案〗C
〖解析〗
A.该反应的ΔH>0,A正确;
B.CO属于反应过程中的中间产物,B正确;
C.反应过程中没有非极性键的断裂,C错误;
D.反应Ⅱ的正反应活化能为akJ·mol-1,D正确;
6. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的 X(g),发生下列反应:①X(g)⇌Y(g) ΔH<0;②Y(g)⇌Z(g) ΔH<0,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
〖答案〗B
〖解析〗
①X(g)⇌Y(g) ΔH<0;②Y(g)⇌Z(g) ΔH<0,都是放热反应。由图知决速步骤是②。
A.都是吸热反应,决速是②;
B.都是放热反应,决速是②;
C. 都是放热反应,决速是①;
D.都是吸热反应,决速是①;
所以答案为B。
7. 甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.E4=0.51eV
B.步骤1是放热反应,步骤2是吸热反应
C.该过程实现的决速步骤是步骤1
D.该过程实现了甲烷的氧化
〖答案〗B
〖解析〗
A.E4=-0.49eV-(-1.00eV)=0.51eV,A正确;
B.步骤1是放热反应,步骤2是放热反应,B错误;
C.该过程实现的决速步骤是步骤1,C正确;
D.该过程实现了甲烷的氧化,D正确;
8. 甲酸 (HCOOH)在Pd/C催化剂表面催化释氢的机理如图所示。已知第一步与第三步是快反应,第二步是慢反应。下列说法正确的是
A.第一步断裂的化学键是碳氢键
B.HCOOH→CO2+H2的反应速率由第一步和第三步决定
C.使用更高效的催化剂,能降低活化能并增大反应的焓变
D.用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和CO2
〖答案〗D
〖解析〗
A.第一步断裂的化学键是氢氧键,A错误;
B.HCOOH→CO2+H2的反应速率由第二步决定。B错误;
C.使用更高效的催化剂,能降低活化能并增大反应速率,不改变反应焓变,C错误;
D.用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和CO2,正确;
四、以上各部分知识的综合应用
1. Fe与稀H2SO4反应制氢气,下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是
A.增加铁的量 B.增大硫酸的浓度 C.加热 D.增大压强
〖答案〗C
〖解析〗
A.增加铁的量,错误;
B.增大硫酸的浓度,如变为浓硫酸就不对了,B错误;
C.加热,正确;
D.增大压强,几乎没有什么影响;D错误;
2. 下列说法错误的是
A.碰撞理论认为,反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应
B.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
C. 只有增加活化分子的百分数,或单位体积内活化分子数目才能加快反应速率
D.对于基元反应而言,温度升高,反应速率可能会加快
〖答案〗B
〖解析〗
A.碰撞理论认为,反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应,A正确;
B.活化分子间的碰撞,只有取向合适,才能发生有效碰撞,B错误;
C.只有增加活化分子的百分数,或单位体积内活化分子数目才能加快反应速率,C正确;
D.对于基元反应而言,温度升高,反应速率可能会加快,D正确;
3. 催化剂I和II均能催化反应R(g)⇌P(g)。反应历程如图,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法正确的是
A.使用I和II,反应历程都分2步进行
B.反应总反应是放热反应
C.使用I时,反应体系更慢达到平衡
D.使用II时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
〖答案〗B
〖解析〗
A.使用I和II,反应历程都分4步进行,A错误;
B.反应总反应是放热反应,B正确;
C.使用I时,反应体系更慢达到平衡,C错误;
D.使用II时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,错误;
4. 向双氧水中加入KI可观察到大量气泡产生,发生的反应为:H2O2+I-=H2O+IO-,H2O2+ IO-=H2O+O2↑+I-,反应过程中能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.KI在反应中起催化剂的作用
B. H2O2+I-=H2O+IO-是吸热反应
C.加入KI,改变了总反应的能量变化
D.KI改变了反应的历程,降低了活化能,使反应速率加快
〖答案〗C
〖解析〗
A.根据图象可知,KI降低反应的活化能,在反应中起催化剂的作用,A说法正确;
B.根据题目信息及图象,加入KI时,生成中间产物IO-,反应物的总能量小于H2O+IO-的总能量,则H2O2+I-=H2O+IO-是吸热反应,B说法正确;
C.加入KI,改变了反应历程,对总反应的能量变化无影响,C说法错误;
D.KI为催化剂,改变了反应的历程,降低了活化能,使反应速率加快,D说法正确;答案为C。
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第二章化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
一、化学反应速率
1. 在反应2A(g) + B(g) ⇌ 3C(s) + 4D(g) 中,下列关系不正确的是
A.2ν(A)=ν(B) B.3ν(B)=ν(C)
C.4ν(C)=3ν(D) D.2ν(A)=ν(D)
2. 某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后,测得剩余的X2为0.4mol/L,用Y2表示的反应速率ν(Y)=0.1 mol⋅L-1⋅min-1,生成的c(Z)=0.4 mol⋅L-1,则该反应的化学方程式是
3.反应A(g)+3B(s)⇌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.ν(D)=0.45 mol⋅L-1⋅min-1 B.ν(B)=0.01 mol⋅L-1⋅min-1
C.ν(C)=0.40 mol⋅L-1⋅min-1 D.ν(A)=0.15 mol⋅L-1⋅min-1
4. 用纯净的CaCO3固体与100mL稀盐酸反应制取CO2,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中CO2的体积变化如图所示(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.0E段表示的平均反应速率最大
B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
C.0E、EF、FG三段中,该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.0~3min内,该反应的平均反应速率为v(HCl)=0.23mol·L-1·min-1
5. 一定温度下,向容积为4 L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,A、B、C、D均为气体物质,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为3B(g)+4C(g)⇌6A(g)+3D(g)
B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
二、影响化学反应速率的因素
1. 已知:一定条件下发生可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2 (g) +H2(g)。在其他条件不变的情况下(控制一个变量),增大化学反应速率可改变的条件是
A.容积可变的容器,增大压强 B.恒容条件下通入Ne
C.降低温度 D.分离出氢气
2. 某学习小组研究相同的去膜镁条(足量)分别与40mL0.1mol/L的醋酸溶液和40mL0.1mol/L的盐酸的反应,相同条件下测得生成的气体体积与反应时间的关系如表所示。下列说法错误的是( )
V/mL
5
10
15
20
……
45
t/s
醋酸
155
310
465
565
……
865
盐酸
7
13.5
19.5
24
……
464
A. 生成0~5mL气体的过程中,Mg分别与盐酸M、醋酸反应的速率不同的原因是c(H+)不同
B. 若反应速率可用单位时间内生成气体的体积来表示,则0~5mL内,醋酸与Mg反应的平均反应速率为
C. 15~20mL内,盐酸与Mg反应的速率增大,可能是温度升高所致
D. 25~45mL内,醋酸与Mg反应的速率始终大于盐酸与Mg反应的速率
3. 常温常压下按如图装置进行实验,锥形瓶内盛有6.5g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40mL2.5mol/L的硫酸,将产生的收集在一个注射器中,10s时恰好收集到气体的体积为49.0 mL(忽略锥形瓶内溶液体积的变化),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.0s~10s内,用锌粒的质量变化表示该反应的反应速率为0.013g/s
B. 0s~10s内,用的浓度变化表示该反应的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
C. 0s~10s内,用的浓度变化表示该反应的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
D. 0s~10s内,用的物质的量变化表示该反应的反应速率为0.0002 mol/s
4. 反应速率(v)和反应物浓度(c)的关系可以用实验测定。化学反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)的正反应速率可表示为v正=kca(H2)·cb(I2),式中k为常数,a、b的值可用表中数据确定。
c(H2)/(mol·L-1)
c(I2)/(mol·L-1)
v正/(mol·L-1·s-1)
0.5
4.0
1.0k
1.0
4.0
2.0k
由此推出a、b的值是( )
A.a=,b=2 B.a=1,b= C.a=2,b=1 D.a=,b=
5. 实验表明,一定条件下,反应2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)的速率与浓度的关系为v=kc(H2)·c2(NO),其中k为速率常数,大小仅与温度有关。采用下列数据进行反应,反应速率最快的是
A.c(NO)=0.4mol/L;c(H2)=0.4mol/L
B.c(NO)=0.5mol/L;c(H2)=0.3mol/L
C.c(NO)=0.6mol/L;c(H2)=0.2mol/L
D.c(NO)=0.7mol/L;c(H2)=0.1mol/L
6. 以反应5H2C2O4+2MnO4—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例,甲同学通过测定溶液紫红色褪去所需时间,探究改变不同的外界条件对化学反应速率的影响。实验数据如下。
实验序号
温度/℃
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
溶液褪至无色所需时间/s
V/mL
c/( mol·L-1)
V/mL
c/( mol·L-1)
V/mL
i
20
2
0.02
4
0.1
0
ii
20
2
0.02
2
0.1
x
iii
45
2
0.02
2
0.1
2
①x= 。
②探究温度对化学反应速率影响的是 (填实验序号)。
③实验i和ii的目的是 。
三、活化能
1. 在气体反应中,改变条件:①增大反应物的浓度,②升高温度,③增大压强,④移去生成物,⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( )
A.①⑤ B.①③ C.②⑤ D.③⑤
2. 下列有关有效碰撞理论和活化能的认识,正确的是
A.增大压强(对于气体反应),活化分子总数增大,故反应速率增大
B.温度升高,分子动能增加,反应所需活化能减小,故反应速率增大
C.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
D.增大反应物浓度,不改变活化分子的百分数,但可以使单位体积内有效碰撞次数增多
3. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A.基元反应2I·→I2中,I·表示带有1个单电子的I原子
B.基元反应不必发生有效碰撞,活化分子都能发生有效碰撞
C.用图像示意催化剂改变反应历程,改变反应的活化能
D.催化剂对化学反应具有选择性
4. 平流层中氟氯烃对臭氧层的破坏是由于含氯化合物的催化作用改变了臭氧分解反应的历程,其反应过程的能量变化如图。总反应:O3+O→2O2.催化反应:①O3+Cl→O2+ClO;②ClO+O→Cl+O2。下列说法正确的是
A.Ea=Ea1+Ea2
B.反应①为吸热反应,反应②为放热反应,因此反应速率:反应①<反应②
C.对于加了催化剂的反应:反应速率主要由反应①决定
D.对于总反应,反应物的键能之和大于生成物的键能之和
6. 诺贝尔化学奖授予了在“铜催化”领域贡献突出的卡罗琳等人。利用铜催化剂可实现甲醇(CH3OH)的催化制氢,反应机理如图所示,下列说法不正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.CO属于反应过程中的中间产物
C.反应过程中有非极性键的断裂与形成
D.反应Ⅱ的正反应活化能为akJ·mol-1
6. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的 X(g),发生下列反应:①X(g)⇌Y(g) ΔH<0;②Y(g)⇌Z(g) ΔH<0,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
7. 甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.E4=0.51eV
B.步骤1是放热反应,步骤2是吸热反应
C.该过程实现的决速步骤是步骤1
D.该过程实现了甲烷的氧化
8. 甲酸 (HCOOH)在Pd/C催化剂表面催化释氢的机理如图所示。已知第一步与第三步是快反应,第二步是慢反应。下列说法正确的是
A.第一步断裂的化学键是碳氢键
B.HCOOH→CO2+H2的反应速率由第一步和第三步决定
C.使用更高效的催化剂,能降低活化能并增大反应的焓变
D.用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和CO2
四、以上各部分知识的综合应用
1. Fe与稀H2SO4反应制氢气,下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是
A.增加铁的量 B.增大硫酸的浓度 C.加热 D.增大压强
2. 下列说法错误的是
A.碰撞理论认为,反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应
B.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
C. 只有增加活化分子的百分数,或单位体积内活化分子数目才能加快反应速率
D.对于基元反应而言,温度升高,反应速率可能会加快
3. 催化剂I和II均能催化反应R(g)⇌P(g)。反应历程如图,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法正确的是
A.使用I和II,反应历程都分2步进行
B.反应总反应是放热反应
C.使用I时,反应体系更慢达到平衡
D.使用II时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
4. 向双氧水中加入KI可观察到大量气泡产生,发生的反应为:H2O2+I-=H2O+IO-,H2O2+ IO-=H2O+O2↑+I-,反应过程中能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.KI在反应中起催化剂的作用
B. H2O2+I-=H2O+IO-是吸热反应
C.加入KI,改变了总反应的能量变化
D.KI改变了反应的历程,降低了活化能,使反应速率加快
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