内容正文:
专题2
化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
第一单元 化学反应速率
基础过关练
第2课时 影响化学反应速率的因素
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 影响化学反应速率的因素
1.[2026辽宁鞍山月考]下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 ( )
A.Na与水反应时,增加水的用量
B.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
C.常温下用Al与稀硫酸反应制取H2时,将稀硫酸改为浓硫酸
D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 水为纯液体,增加水的用量,化学反应速率不变,A错误;Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应没有气体
参加,增大压强,化学反应速率不变,B错误;常温下,Al遇浓硫酸发生钝化,不能制取H2,C错误;块状大理石
改为粉末状,增大了接触面积,化学反应速率加快,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.对于反应4A(s)+2B(g) 3C(g),下列说法正确的是 ( )
A.恒温恒容条件下,充入稀有气体,反应速率减慢
B.其他条件不变,降低温度,反应速率减慢
C.其他条件不变,缩小体积,增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率加快
D.若增加或减少A的物质的量,反应速率一定会发生明显的变化
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 恒温恒容条件下,充入稀有气体,反应体系中各物质的浓度不变,所以反应速率不变,A错误;其
他条件不变,降低温度,反应速率减慢,B正确;其他条件不变,缩小体积,增大压强,单位体积内活化分子数
增大,活化分子百分数不变,化学反应速率加快,C错误;A为固体,适当增加或减少A的物质的量,反应速率
无明显变化,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025广东东莞月考]某化学小组欲测定KClO3与NaHSO3反应的化学反应速率,反应的离子方程式为
Cl +3HS Cl-+3S +3H+并探究影响其化学反应速率的因素。所用试剂为20 mL 0.3 mol·L-1
KClO3溶液和20 mL 0.9 mol·L-1 NaHSO3溶液,测得数据如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.4~8 min的反应速率v(S )=0.022 5 mol·L-1·min-1
B.反应过程中,该反应的化学反应速率先增大后减小
C.AB段速率变化的原因可能是该反应放热
D.BC段速率变化的原因可能是反应物浓度减小
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题图可知,4~8 min的反应速率v(S )=3v(Cl-)=3× mol·L-1·min-1=0.067 5 mol·L-1·
min-1,A错误;题图中曲线斜率越大,反应越快,则该反应的化学反应速率先增大后减小,B正确;若该反应
放热,随着反应的进行,AB段温度升高起主要作用,使反应速率增大,一段时间后,反应物浓度减小起主要
作用,使BC段反应速率减小,C、D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026黑龙江哈尔滨三中月考]已知:N (aq)+N (aq) N2(g)+2H2O(l),某小组研究了3种酸对该反
应的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度(T)随时间(t)的
变化如图。据图可知,在该过程中正确的是 ( )
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂能提高产率
C.催化剂分子中含H越多,越有利于加快反应速率
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 催化剂不能改变反应焓变,也不能提高产率,A、B错误;三种酸中乙酸分子中含H最多,但催化
效果最差,C错误; 反应放热使体系的温度升高,反应刚开始一段时间内,温度升高对反应速率的影响
超过反应物浓度下降对反应速率的影响,导致反应速率加快 ,故反应速率并不始终随反应物
浓度下降而减小,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026江苏苏州木渎高级中学调研]为研究降解有机污染物p-CP速率的影响因素,分别利用三份p-CP
溶液在不同温度和pH下进行催化降解实验,c(p-CP)随时间(t)变化如图所示。下列说法不正确的是
( )
A.实验①,在0~100 s内,p-CP的分解平均速率为1.4×10-2 mol/(L·s)
B.实验③,说明在该实验条件下,催化剂可能失活,有机物p-CP
不能降解
C.对比实验①和②,反应至600 s时,p-CP的分解百分率相等
D.对比实验①和②,在0~50 s内,p-CP的分解平均速率随温度
升高而增大
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知,实验①在0~100 s内,p-CP的分解平均速率为 =1.4×10-5 mol/(L·
s),A错误;实验③中p-CP的浓度始终为2.0×10-3 mol/L,没有发生降解,可能是因为pH=10条件下催化剂失
活,B正确;由题图可知,实验①和②中p-CP的初始浓度相同,600 s时两者浓度都接近0,分解百分率均为
100%,C正确;实验①和②仅温度不同,由题图可知,0~50 s内实验②中p-CP的浓度下降更快,说明p-CP的分
解平均速率随温度升高而增大,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026北京第一六一中学开学考]少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应,反应太慢。为了加快
该反应的化学反应速率且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的 ( )
①加入NaCl溶液
②加入少量KNO3固体
③加入几滴浓盐酸
④滴入几滴硫酸铜溶液
⑤升高温度(不考虑盐酸挥发)
⑥改用10 mL 0.1 mol·L-1盐酸
A.②③④ B.③⑤⑥
C.④⑤⑥ D.①③⑤
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ①加入NaCl溶液,会稀释盐酸,导致盐酸浓度降低,反应速率变慢,不符合题意;②加入少量KNO3
固体,在酸性条件下,N 具有强氧化性,会与铁粉反应,生成NO气体,而铁粉少量,则会改变H2的产量,不
符合题意;③加入几滴浓盐酸,导致盐酸浓度变大,反应速率变快,铁粉的量固定且为少量,则H2的产量不
变,符合题意;④滴入几滴硫酸铜溶液,铁粉会与Cu2+反应置换出单质铜,铜、铁单质以及溶液形成原电
池,导致反应速率变快,但是该反应消耗部分单质铁,会导致产生H2的量减少,不符合题意;⑤升高温度(不
考虑盐酸挥发),可以加快反应速率且H2的产量不变,符合题意;⑥改用10 mL 0.1 mol·L-1盐酸,盐酸浓度增
大,可以加快反应速率且H2的产量不变,符合题意;故B正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026四川广安友谊中学月考]下列实验操作不能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验操作
A 探究催化剂对反应速率的影响 2支各盛有2 mL 0.1 mol/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察实验现象
B 探究浓度对反应速率的影响 在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏
斗分别加入40 mL 1 mol/L和40 mL 2 mol/L的硫酸,比较两者收集10 mL氢气所用的时间
D
第1讲 描述运动的基本概念
C 探究浓度对反应速率的影响 向2支各盛有2 mL 0.01 mol/L酸性KMnO4溶液的试管中,分别加入2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液和2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
D 探究固体表面积对反应速率的
影响 称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
选项 实验目的 实验操作
第1讲 描述运动的基本概念
解析 2支各盛有2 mL 0.1 mol/L过氧化氢溶液的试管,向其中一支试管中滴加FeCl3溶液,观察产生气
泡的速率,可以探究催化剂对反应速率的影响,A能达到实验目的;相同的锌粒和不同浓度的硫酸反应,
收集相同体积的气体所需要的时间不同,反应速率不同,可以探究浓度对反应速率的影响,B能达到实验
目的;相同浓度的酸性KMnO4溶液(少量)与不同浓度的H2C2O4溶液反应,溶液褪色所需的时间不同,可以
探究浓度对反应速率的影响,C能达到实验目的;大理石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)非同种物质,无法探究固
体表面积对反应速率的影响,D不能达到实验目的。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 碰撞理论、活化能、基元反应
8.[易错题]已知CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1,下列叙述正确的是 ( )
A.恒温恒压条件下充入稀有气体,活化分子数不变,反应速率不变
B.恒温恒容条件下,加入水蒸气,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增多,反应速率加快
D.加入合适的催化剂,可降低反应的活化能和焓变,活化分子百分数增大,反应速率加快
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 恒温恒压条件下充入稀有气体,虽然活化分子数不变,但是容器容积增大,反应物和生成物浓
度均减小,故反应速率减慢,A错误;恒温恒容条件下,加入水蒸气,单位体积内H2O(g)的活化分子数增大,
但活化分子百分数不变,B错误;升高温度,活化分子数目增多,分子总数不变,故活化分子百分数增大,单
位时间内有效碰撞的次数增多,反应速率加快,C正确;加入合适的催化剂,可降低反应的活化能,活化分
子百分数增大,反应速率加快,但催化剂不能改变焓变,D错误。
易错提示
反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增大→单位时间内有效碰撞次数增加→反应速率加快;
反之,反应速率减慢。需要注意的是,浓度改变引起单位体积内活化分子数目的改变,而活化分子百分
数不变。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026江苏苏州高新区第一中学月考]2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程如图所示,下列说法正确
的是 ( )
A.该反应决速步的活化能为E2
B.每消耗1 mol NO,转移电子4 mol
C.使用合适的催化剂会使E1、E2、E3同时减小
D.温度升高,第Ⅰ步反应活化分子百分数增大,第Ⅱ步反应
活化分子百分数减小
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应中最慢的一步基元反应为总反应的决速步,根据
题给反应历程图可知,第Ⅱ步反应的活化能最高,则为该反应的决速步,活化能为E2,A正确;根据题给化
学方程式2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)可得比例关系:NO~NO2~2e-,则每消耗1 mol NO,转移电子2 mol,B
错误;催化剂只能降低反应的活化能,但不能降低反应的反应热,即使用合适的催化剂只会使E1和E2减
小,E3为该反应的反应热,不会发生变化,C错误;温度升高,分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分
子变成活化分子,由于分子总数不变,则第Ⅰ步和第Ⅱ步反应的活化分子百分数都会增大,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026广东广州育才中学期中]在含Fe3+、S2 和I-的溶液中,发生反应:S2 (aq)+2I-(aq)
2S (aq)+I2(aq),其分解机理及反应过程中的能量变化如下:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I-(aq) I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2 (aq) 2Fe3+(aq)+2S (aq)
下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A.加入Fe3+可以使反应物分子中活化分子百分数增大
B.该反应的催化剂是Fe2+
C.步骤②是整个反应的决速步骤
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题给分解机理可知,Fe3+是该反应的催化剂,Fe2+是该反应的中间产物,催化剂能降低反应的
活化能,增大活化分子百分数,A正确、B错误;根据题图可知,步骤①的活化能大于步骤②,所以步骤①
为慢反应,为整个反应的决速步骤,C错误;根据题图可知,总反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反
应的活化能,加入催化剂不改变反应热,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
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
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 化学反应速率的影响因素
1.[2026福建莆田一中月考]扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是 ( )
A.制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B.退浆环节:催化剂大幅度加快化学反应速率
C.退浆环节:可以加热煮沸提高淀粉酶的活性
D.染色环节:升高体系温度加快化学反应速率
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由流程可知,使用连二亚硫酸钠作还原剂后时间缩短,化学反应速率加快,A项正确;催化剂可
以改变反应历程,降低化学反应的活化能,能够加快化学反应速率,B项正确;加热煮沸会导致温度过高,
使淀粉酶失去活性,C项错误;升高温度,单位时间内分子的有效碰撞次数增多,从而加快反应速率,D项
正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025天津第一中学月考]甲异腈(CH3NC)在恒容密闭容器中可发生异构化反应:CH3NC(g)
CH3CN(g),反应过程中甲异腈浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示(图中T表示温度)。该反应的反应
速率v与c的关系为v=kc,k为速率常数,a点和b点反应速率相等,即v(a)=v(b)。下列说法错误的是( )
A.bf段用甲异腈表示的反应速率为1.0×10-4 mol/(L·min)
B.a点反应物的活化分子数多于d点
C.T1>T2
D.3v(d)=2v(e)
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 bf段用甲异腈表示的反应速率v= = =1.0×10-4 mol/(L·min),A正确;a、d两
点相比较,a点甲异腈的浓度比d点甲异腈的浓度大,且其他条件相同,故a点反应物的活化分子数多于d
点,B正确;设T1时,速率常数为k1,T2时,速率常数为k2, v(a)=v(b),k1×20×10-3 mol/L=k2×10×10-3 mol/L,
则 = ,由于k2=2k1,v=kc,则浓度相同的时候,v2>v1,温度越高,反应速率越大,故T2>T1,C错误;
v(d)=k2×5×10-3 mol/L,v(e)=k1×15×10-3 mol/L,k2=2k1,可得3v(d)=2v(e),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
3. 某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2 CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应
速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验
数据:
实验序号 初始浓度c/(mol·L-1) 溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.0010 290
② 1.60 0.20 0.0010 145
③ 0.80 0.40 0.0010 145
④ 0.80 0.20 0.0020 580
第1讲 描述运动的基本概念
分析实验数据所得出的结论中,不正确的是 ( )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 实验①和②进行比较,②相当于将①中c(CH3COCH3)增大为原来的二倍,溴颜色消失所需时间
变为原来的一半,则表明v(Br2)增大,A项正确;从题表中数据可以看出,实验②和③中溴颜色消失所需的
时间相同,Br2初始浓度相等,则v(Br2)相等,B项正确;实验①和③进行比较,③相当于将①中c(HCl)增大为
原来的二倍,溴颜色消失所需时间变为原来的一半,则表明v(Br2)增大,C项正确;实验①和④进行比较,④
相当于将①中c(Br2)增大为原来的二倍,溴颜色消失所需时间也变为原来的二倍,则表明v(Br2)不变,D项
错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026北京清华大学附属中学统练]室温下进行下图所示实验。(已知:H2C2O4为二元弱酸)
试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690 s、677 s、600 s。
下列说法正确的是 ( )
A.反应的离子方程式为2Mn +16H++5C2 2Mn2++
10CO2↑+8H2O
B.试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)=
0.002 5 mol/L
C.对比试管a、b,得到的结论是H2C2O4溶液浓度增大,
反应速率加快
D.对比试管c、d,可验证H+浓度对反应速率的影响
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应的离子方程式为2Mn +6H++5H2C2O4 2Mn2++10CO2↑+8H2O,A错误;试管c的混合溶
液中,c(KMnO4)= =0.005 mol/L,溶液褪色耗时600 s,反应过程中高锰酸钾浓度逐渐减
小,反应速率逐渐变慢,试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)<0.002 5 mol/L,B错误;对比试管a、
b,只有H2C2O4浓度不同,得到的结论是H2C2O4溶液浓度增大,反应速率加快,C正确;对比试管c、d,由于试
管d中以浓盐酸作溶剂,而浓盐酸中的Cl-也能还原高锰酸钾,所以不能验证H+浓度对反应速率的影响,D
错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 基元反应、活化能对化学反应速率的影响
5.[2026贵州六校联盟联考]催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)。反应过程(如图)中,M为中间产
物。其他条件相同时,下列说法错误的是 ( )
A.使用催化剂Ⅰ和Ⅱ,均有4个基元反应
B.使用催化剂Ⅰ时,第三个基元反应是决速反应
C.使用催化剂Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用催化剂Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 使用催化剂Ⅰ和Ⅱ,反应过程中均有4个峰,则均有4个基元反应,A正确;使用催化剂Ⅰ时,第三
个基元反应的活化能最大,反应速率最慢,所以此步反应是决速反应,B正确;使用催化剂Ⅱ时,第一个反
应在所有基元反应中活化能最大,反应速率最慢,所以它决定反应体系更慢达到平衡,C错误;由题图可
知,在前两个基元反应中,使用催化剂Ⅰ时,活化能较低,反应速率较快,在后两个基元反应中,使用催化剂
Ⅰ时,活化能较高,反应速率较慢,故使用催化剂Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.Ni可活化C2H6制得CH4,其反应历程如图所示:
下列关于反应历程的说法正确的是 ( )
A.总反应的ΔH>0
B.Ni是该反应的催化剂,参与反应的过程
C.该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D.总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题图可知,反应物总能量大于生成物总能量,则总反应的ΔH<0,A错误;根据题图可知总反
应的化学方程式为Ni(s)+C2H6(g) NiCH2(s)+CH4(g),Ni为反应物,不是催化剂,B错误;根据题图可知,
该反应过程中有碳氢键的断裂和形成、碳碳键的断裂,没有碳碳键的形成,C错误;反应的活化能越大,
反应速率越慢,总反应取决于慢反应,根据题图可知,中间体2→中间体3的活化能最大,反应速率最慢,则
总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026河北沧州四校联考]一定温度下,大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可
用于催化DRM反应(CH4+CO2 2CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程
的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.DRM反应中伴随H—H键的断裂和形成
B.Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积炭(C*)作用
C.甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是C C +H*
D.Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别
为v1、v2、v3,则v1>v3>v2
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由DRM反应(CH4+CO2 2CO+2H2)可知,反应中有H—H键的形成,但没有H—H键的断裂,A
错误;由题给反应进程图可知,积炭反应为最后一步反应,此步反应的活化能在Sn12Ni作催化剂时最大,使
该步反应产生积炭较少,即具有良好的抗积炭(C*)作用,B正确;由题给反应进程图可知,无论选用哪种催
化剂,甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤都是C C +H*,C正确;活化能越大,反应速率
越慢,由题给反应进程图可知,Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的活化能:Sn12Ni>Cu12Ni>
Pt12Ni,则反应速率v1>v3>v2,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及活化能Ea(单位为
kJ·mol-1)如图所示。下列说法错误的是( )
A.H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B.Pd/SVG上H2还原NO,更容易生成NH3,不容易生成N2
C.根据如图数据可计算NO+5H NH3+H2O的ΔH
D.由图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 活化能最大的一步为决速步,则H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥,A正确;由题图知,Pd/SVG
上H2还原NO,经过①到⑤即可生成NH3,经过①到⑦步才能生成N2,而反应⑥的活化能在①到⑦中最大,
更容易生成NH3,不容易生成N2,B正确;根据题图数据可计算NO+5H NH3+H2O的正反应的活化能,
不知道逆反应的活化能,不能计算ΔH,C错误;由题图可知,相同催化剂下反应可能存在多种反应历程,可
能得到不同产物,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 控制变量法的应用
9.某学习小组利用过氧化氢的分解反应探究影响反应速率的外界因素。实验设计如下:
实验编号 反应物 温度/℃ 收集50 mL O2所需时间/s
Ⅰ 5 mL 12%的H2O2溶液 20 t1
Ⅱ 5 mL 12%的H2O2溶液 50 t2
Ⅲ 5 mL 4%的H2O2溶液 20 t3
Ⅳ 5 mL 4%的H2O2溶液(少量MnO2粉末) 20 t4
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法错误的是 ( )
A.设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究温度对反应速率的影响
B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究浓度对反应速率的影响
C.t4<t3
D.无法比较t1、t2、t3的大小
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 实验Ⅰ、Ⅱ中H2O2溶液的浓度相同,温度不同,因此设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究温度对反应
速率的影响,A正确;实验Ⅰ、Ⅲ中温度相同,H2O2溶液的浓度不同,因此设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究
浓度对反应速率的影响,B正确;实验Ⅲ、Ⅳ中H2O2溶液的浓度相同、温度相同,但实验Ⅳ中加入二氧化
锰作催化剂,因此反应速率快,则t4<t3,C正确;温度越高、浓度越大,反应速率越快,根据以上分析可知t1、
t2、t3的大小关系为t2<t1<t3,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
10.某课题组利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化为对空气无污染的气体,通过控制变量法设计
三组实验测得温度或催化剂的比表面积影响汽车尾气的转化速率的数据如表所示,三组实验中CO浓度
随时间变化的曲线如图。已知:使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效
率有影响。
编号 t/℃ c(NO)/(mol·L-1) c(CO)/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1)
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0
Ⅱ a 6.50×10-3 b 120.0
Ⅲ c 6.50×10-3 d 80.0
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法错误的是 ( )
A.汽车尾气处理的化学方程式为2NO+2CO 2CO2+N2
B.a=280,c>280
C.b=d=4.00×10-3
D.其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将减小
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 在催化剂、加热的条件下,NO和CO反应生成对空气无污染的气体,反应的化学方程式为
2NO+2CO 2CO2+N2,A正确;根据控制变量法和实验目的,结合题表可知,需控制实验Ⅰ、Ⅱ中催
化剂的比表面积不同,实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同,达到实验Ⅰ、Ⅱ探究催化剂的比表面积对反应速率的影响,
实验Ⅰ、Ⅲ探究温度对反应速率的影响的目的,其他变量均应该相同,a=280,b=d=4.00×10-3,根据实验Ⅲ
反应速率大于实验Ⅰ可以判断c>280,B、C正确;由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快,
即增大催化剂比表面积,反应速率增大,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
11.[2025江西部分学校期中]某研究性学习小组的同学通过实验探究浓度和温度对化学反应速率的影
响。实验原理及方案为在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应:2I +5S +2H+ I2+
5S +H2O,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需时间来衡量该反应的速率。
实验
编号 0.01 mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL 0.01 mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL 水的体积/mL 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
④ 5 15 30 25 t4
第1讲 描述运动的基本概念
已知:I 的氧化性随着酸性的增强而增强。
回答下列问题:
(1)实验中V1=_______,V2=_______。
(2)实验①②③中出现蓝色的时间t1、t2、t3由大到小的顺序是________________。
(3)实验①②是探究_________对化学反应速率的影响,实验②③是探究_______对化学反应速率的影
响。
(4)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下四个反应:
Ⅰ.I +S I +S (速率慢)
Ⅱ.I +2S I-+2S (速率快)
Ⅲ.5I-+I +6H+ 3I2+3H2O(速率较快)
Ⅳ.I2+S +H2O 2I-+S +2H+(速率快)
浓度
温度
t1>t2>t3
10
40
第1讲 描述运动的基本概念
根据上述反应推测该反应总的反应速率由反应______(填序号)决定。从上述四个反应可以看出必须
在_______(填离子符号)消耗完时才会有淀粉变蓝的现象产生。理论上实验④最终________(填
“能”或“不能”)看到溶液显蓝色,判断理由是________________________________________。
(5)若将碘酸钾(KIO3)和亚硫酸氢钠溶液混合,也可发生反应生成碘,反应原理为2I +5HS I2+
5S +3H++H2O。实验发现开始时反应缓慢,随后反应速率“急增”,最后又逐渐减慢,则关于该化学
反应速率“急增”的原因的合理解释是_____________________________________________________。
氢离子浓度增大,使I 氧化性增强,加快了反应速率
过量的S 恰好与生成的I2反应完全
不能
S
Ⅰ
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)根据“控制变量思想”,实验①②的温度不同,可以探究温度对反应速率的影响,则需其他变
量保持一致,故V1=40;同理,实验②③中温度相同,可以探究反应物浓度对反应速率的影响,需保持溶液
总体积一致,故V2=10。(2)温度升高、反应物浓度增大,均可加快反应速率,实验③的温度高、反应物浓
度大,实验①的温度低、反应物浓度小,实验②的温度比实验①高,反应物浓度比实验③小,则实验①②
③中出现蓝色的时间:t1>t2>t3。(4)I 与S 的反应机理分为四步,最慢的反应为决速反应,故反应Ⅰ决
定总的反应速率;根据反应Ⅳ可知,S 能继续与生成的I2发生反应,则必须在S 消耗完时才会有淀粉
变蓝的现象产生;实验④中n(S )=0.01×15×10-3 mol=1.5×10-4 mol,n(I )=0.01×5×10-3 mol=5×
10-5 mol,根据题给总反应化学方程式可知,有关系式2I ~5S ~I2,则当n(I )=5×10-5 mol时,有5×10-5×
mol=1.25×10-4 mol Na2SO3与其完全反应生成2.5×10-5 mol I2,溶液中S 剩余的物质的量为1.5×
10-4 mol-1.25×
第1讲 描述运动的基本概念
10-4 mol=2.5×10-5 mol,根据题给反应Ⅳ可知,过量的S 恰好与生成的I2反应完全,则理论上实验④最终
不能看到溶液显蓝色。(5)随着I 与HS 反应生成H+,溶液中c(H+)增大,使得I 的氧化性增强,反应速
率加快。
第1讲 描述运动的基本概念
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