全程复习方略2104学年高考化学一轮复习 71 化学反应速率及影响因素课时提升作业 新人教版文档格式.docx
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4.(2014·
保定模拟)下列表格中的各种情况,可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是 ( )
选项
反应
甲
乙
A
外形、大小相近的金属和水反应
Na
K
B
4mL0.01mol·
L-1的KMnO4溶液,分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液2mL反应
0.1mol·
L-1的H2C2O4溶液
0.2mol·
C
5mL0.1mol·
L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·
L-1H2SO4溶液反应
热水
冷水
D
5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2
无MnO2粉末
加MnO2粉末
5.一定条件下反应A(s)+3B(g)
2C(g)在10L的密闭容器中进行,测得2min内,A的物质的量由20mol(560g)减小到8mol(224g),则下列说法中正确的是
( )
A.用反应物A表示该反应的反应速率为0.6mol·
L-1·
min-1
B.用反应物B表示该反应的反应速率为2.4mol·
C.
v(B)=v(C)
D.用反应物C表示该反应的反应速率为3.6mol·
6.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g),发生反应:
2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)ΔH=+484kJ·
mol-1,
不同时间产生O2的物质的量见下表:
时间/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
0.0010
0.0016
0.0020
下列说法不正确的是 ( )
A.前20min内的反应速率v(H2O)=5.0×
10-5mol·
B.达到平衡时,至少需要从外界吸收能量0.968kJ
C.增大c(H2O),可以提高水的分解率
D.催化效果与Cu2O颗粒的大小有关
7.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
下列叙述中正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为5Y
X
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率
8.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。
下列叙述中不正确的是 ( )
A.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B.若图1所示的实验中反应速率为①>
②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图2装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图2装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否复原
9.在一定条件下,当单独改变可逆反应N2+3H2
2NH3(正反应为放热反应)的下列条件后,有关的叙述中错误的是 ( )
A.加入催化剂,v(正)、v(逆)都发生变化,且变化的倍数相等
B.增大压强,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数
C.降低温度,v(正)、v(逆)都减小,且v(逆)减小的倍数大于v(正)减小的倍数
D.加入氩气,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数
10.(能力挑战题)(2014·
武汉模拟)某研究小组在实验室用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵(NH2COONH4)溶液在不同温度下进行水解实验:
NH2COONH4+2H2O
NH4HCO3+NH3·
H2O,测得c(NH2COO-)与反应时间的关系如图所示。
据图判断下列说法中正确的是 ( )
A.0~12min,初始浓度越大的实验,水解反应速率越大
B.c(NH2COO-)将随反应时间的不断延长而不断减小
C.25℃时,0~6min,v(NH2COO-)为0.05mol·
D.15℃时,第30min时,c(NH2COO-)为2.0mol·
L-1
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(12分)某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图实验装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下表:
2
0.1g
0.3g
0.8g
10mL1.5%
223s
67s
56s
10mL3.0%
308s
109s
98s
10mL4.5%
395s
149s
116s
分析表中数据回答下列问题:
(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而 。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入 g的二氧化锰为较佳选择。
(3)该小组的某同学分析上述数据后认为:
“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确 ,理由是
_____________________________________________
(提示:
H2O2的密度可认为近似相等)。
12.(14分)某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
t/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
10
14
(1)根据表中数据,在图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
(2)体系中发生反应的化学方程式是 _____________________________;
(3)列式计算该反应在0~3min时间内产物Z的平均反应速率:
_________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于_______________________ 。
13.(14分)(能力挑战题)(2014·
长治模拟)25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如下图所示。
已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式 ;
从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为 。
(2)在5~7min内,若平衡常数K值不变,则此处曲线变化的原因是__________
。
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图,各阶段的平衡常数如下表所示:
t2~t3
t4~t5
t5~t6
t7~t8
K1
K2
K3
K4
根据下图判断,在t3和t6时刻改变的外界条件分别是
____________________
和 ;
K1、K2、K3、K4之间的关系为 (用“>
”“<
”或“=”连接)。
A的转化率最大的一段时间是_________________________________ 。
答案解析
1.【解析】选D。
因为浓硫酸会使Fe钝化,故A错;
B中加入NaCl溶液相当于加水稀释,c(H+)减小,反应速率减小,B错;
升高温度,无论是放热反应,还是吸热反应,反应速率都增大,故C错误;
而减小压强,对有气体参加的反应,反应速率减小,D正确。
2.【解析】选A。
①中c(A)=c(B)=
=0.5mol·
L-1;
②中c(A)=c(B)=
=1mol·
③中c(A)=c(B)=
=0.05mol·
④中c(A)=c(B)=
=0.25mol·
在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为②>
③。
3.【解析】选B。
A项,增大压强,若不增加反应物或生成物的浓度,反应速率不会改变。
B项,升高温度,正逆反应速率均增大,B符合题意。
C项,若A是固体,则增加A的量,正反应速率不变。
D项,MnO2不一定是该反应的催化剂,所以加入MnO2,正反应速率不一定增大。
4.【解题指南】解答本题要注意以下3点:
(1)明确图像中纵横坐标代表的物理量。
(2)明确4个选项中,影响反应速率的因素分别是什么。
(3)重点看反应刚开始的速率大小比较,然后再看反应速率的变化趋势。
注意A项中,随着反应进行,反应速率是逐渐增大的。
【解析】选C。
由于K比Na活泼,故相同大小的金属K和Na与水反应,K的反应速率快,又由于Na、K与H2O反应均为放热反应,随反应进行,放出大量热,反应速率逐渐加快,故A图像不正确;
由于起始时乙中H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B图像错误;
由于甲反应是在热水中反应,温度高,故甲的反应速率高于乙的,随反应进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C图像正确;
MnO2在H2O2分解过程中起催化作用,故乙中反应速率大于甲中,D图像错误。
5.【解析】选C。
2min内,A的物质的量由20mol减小到8mol,同时B的物质的量减少36mol,C的物质的量增加24mol,根据v=Δn/(VΔt),代入数值计算,可知v(B)=1.8mol·
min-1,v(C)=1.2mol·
min-1。
A为固体,所以不能用A的浓度变化量来表示该反应的反应速率。
根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,
v(B)=v(C)。
6.【解题指南】解答本题需要注意以下两点:
(1)提高水的分解率相当于提高水的转化率,平衡应正向移动。
(2)增大反应物与催化剂的接触面积,也可以提高催化效果。
由题意知,v(H2O)=2v(O2)=2×
=5.0×
min-1,A正确;
热化学方程式表示的含义是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g),吸收484kJ的能量,所以生成O20.0020mol时,吸收的能量为0.0020mol×
484kJ·
mol-1=0.968kJ,正确;
C项,由于反应物只有1种,增大c(H2O),相当于压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,所以水的分解率降低,错误;
D项,若Cu2O颗粒小,则接触面积大,反应速率快,催化效果好,正确。
7.【解析】选B。
从图像可以看出,t2时刻X、Y两物质的物质的量相等,而不是反应速率相等,故C不正确;
t3时,反应达到平衡状态,所以正反应速率等于逆反应速率,故D不正确;
由图像知从0~t3时Y的变化量约为7,X的变化量约为3,A项错误。
【误区警示】关于反应速率是否相等的判断和理解
(1)“一”个确定:
如果反应速率之比等于反应化学计量数之比,则反应速率相等。
(2)“两”个不一定:
①对于某个反应,某一时刻物质的物质的量相等不一定意味着反应速率相等;
②正逆反应速率相等不一定意味着物质的物质的量相等。
8.【解析】选B。
题中图1所示的实验中反应速率为①>
②,则不一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好,因为可能是Cl-的催化作用,所以为了比较Fe3+和Cu2+的催化效果,应该选用Fe2(SO4)3和CuSO4溶液。
9.【解析】选D。
解决这类问题要把握增加浓度、增加压强、升高温度会使正逆反应速率同时增加,但对于不同的反应正逆反应速率增加的程度不都是一样的,同理可以理解减少浓度、减小压强、降低温度时,正逆反应速率的变化情况。
催化剂能同倍改变v(正)、v(逆),A正确;
加压,v(正)、v(逆)均增大,且向正反应方向移动,v(正)>
v(逆),B正确;
降温,v(正)、v(逆)均减小,且向正反应方向移动,v(正)>
v(逆),C正确;
加入氩气,如恒温、恒容,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变化,如恒温、恒压,平衡向逆反应方向移动,v(正)、v(逆)均减小,且v(正)<
v(逆),D错误。
【方法技巧】气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,对反应速率的影响
(1)恒容:
充入“惰性气体”
总压增大
物质浓度不变(活化分子浓度不变),反应速率不变。
(2)恒压:
体积增大
物质浓度减小(活化分子浓度减小)
反应速率减慢。
10.【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)一段时间内,反应速率的大小与物质浓度的变化量有关,与某时刻物质浓度的大小无关。
例如本题中的A项。
(2)随着反应进行,反应速率将逐渐减小。
A项,0~12min,25℃时的水解反应速率最大,错误;
B项,随着反应时间的不断延长,反应达到平衡状态后,c(NH2COO-)不再减小,错误;
C项,
0~6min,v(NH2COO-)=
min-1,正确;
D项,
随着反应的进行,反应速率不断减小,v(24min~30min)<
v(12min~18min),所以第30min时,c(NH2COO-)>
2.0mol·
L-1,错误。
11.【解析】
(1)由表格中的数据可知:
相同浓度的H2O2,加入的MnO2越多,反应所用的时间越短,即分解速率越快。
(2)用0.1g催化剂的反应速率明显小于用0.3g和0.8g催化剂的反应速率;
用0.8g催化剂和用0.3g催化剂的反应速率及反应时间相差不多,但用0.3g催化剂节约药品。
(3)从题表中数据可知,相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的双氧水中溶质含量的2倍,但反应的时间却比其反应时间的2倍小得多,由反应速率计算公式(v=
)可得出,此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快。
答案:
(1)加快
(2)0.3
(3)不正确 H2O2的浓度扩大2倍(从1.5%→3.0%),但反应所需时间比其2倍小得多
【方法技巧】控制变量法在探究实验中的应用
在对未知的反应机理或规律的研究中,如果有多个影响因素,通常采用控制变量法。
人为控制其他因素不变,只有一个因素发生变化,通过研究每个因素变化时的反应机理或规律,从而得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。
这是高考中经常考查的类型。
如探究本题中催化剂对反应速率的影响,其中催化剂的用量就是采用人为控制变量的方法。
同时,实验中也注意反应物浓度这样一个变量的控制。
12.【解析】
(1)根据题目中表格给出的数据,在坐标系中找出相应的点,然后用光滑的曲线描点即可。
(2)根据题意,可以利用“三步法”求解
aX + bY
cZ
开始/mol1.001.000
转化/mol0.450.900.90
平衡/mol0.550.100.90
根据转化的物质的量之比等于化学方程式的化学计量数比,可得X+2Y
2Z。
(3)根据表中数据可知在3min时,Z的物质的量为
0.5mol,其平均速率为0.083mol·
(4)X的转化率=
×
100%=45%。
(1)
(2)X(g)+2Y(g)
2Z(g)
(3)
≈0.083mol·
(4)45%
13.【解析】
(1)由题图可知,A、B是反应物,C是生成物。
第一次平衡时,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=0.3∶0.6∶0.6=1∶2∶2,即方程式为A+2B
2C。
(A)=
(2)K值不变,即说明温度不变,5~7min内平衡正向移动,只能是增大压强。
(3)t3时正逆反应速率均增大,且v(逆)增加得多,即反应逆向移动,所以改变的条件是升温,t6时刻正逆速率均降低,且v(正)降低得多,平衡仍逆向移动,所以应是降压。
温度不变,K值不变,所以K1>
K2=K3=K4,所以A的转化率最大的一段时间是t2~t3。
(1)A+2B
2C 0.05mol·
(2)增大压强 (3)升温 降压 K1>
K2=K3=K4 t2~t3
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