2021版高考化学一轮复习课时分层提升练二十一化学反应速率及影响因素含解析新人教版

-1-化学反应速率及影响因素一、选择题1.(2019·海口模拟)某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+(g)Z(g)+W(s)ΔH0,下列叙述正确的是()A.在容器中加入氩气,反应速率不变B.加入少量W,逆反应速率增大C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小D.将容器的体积压缩,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增大【解析】选A。在容器中加入氩气,压强增大,但物质的浓度不变,所以反应速率不变,A正确;W是固体,所以加入少量W,正、逆反应速率均不变,B不正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,C不正确;将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,反应速率加快,但活化分子的百分数不变,D不正确。2.(2019·浏阳模拟)在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12mol·L-1·s-1,则10秒钟时,容器中B的物质的量是()A.1.6molB.2.8molC.2.4molD.1.2mol【解析】选B。根据速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)=0.5v(A)=0.5×0.12mol·L-1·s-1=0.06mol·L-1·s-1,所以Δc(B)=0.06mol·L-1·s-1×10s=0.6mol·L-1,所以Δn(B)=0.6mol·L-1×2L=1.2mol,故10秒钟时容器中B的物质的量为4mol-1.2mol=2.8mol。3.在下列四种反应条件下,锌和盐酸反应速率最快的是()A.20℃时,将锌片放入0.01mol·L-1的稀盐酸中B.20℃时,将锌片放入0.1mol·L-1的稀盐酸中C.50℃时,将锌片放入0.01mol·L-1的稀盐酸中D.50℃时,将锌片放入0.1mol·L-1的稀盐酸中【解析】选D。对于锌与盐酸反应,温度越高,H+浓度越大,反应速率越快。-2-4.可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)ΔH0,在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变反应条件,化学反应速率与时间关系如图,下列符合曲线变化的条件是()A.恒温恒容下,t1时刻同时充入A(g)和B(g)B.恒容条件下,t1时刻升高温度C.恒温条件下,t1时刻缩小容器体积D.维持温度和压强不变,t1时刻加入催化剂【解析】选B。同时充入A(g)和B(g)的瞬间,v(正)增大,而v(逆)不变,A项错误;该反应是吸热反应,升高温度正、逆速率均增大,且v(正)v(逆),B项正确;缩小容器体积,相当于增大压强,由于反应前后气体物质的量不变,正、逆速率均增大且增大倍数相同,即v(正)=v(逆),C项错误;加入催化剂正、逆速率仍相等,D项错误。5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【解析】选D。结合选项知混合液的体积都为20mL,但D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大,其反应速率最大,故最先看到浑浊(有硫单质生成)。二、非选择题6.某温度时,在2L容器中,某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:-3-(1)在4min末时,A、B的物质的量浓度c(A)________c(B),从0～4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上均填“”“”或“=”)。(2)从反应开始至4min时,A的平均反应速率为______________________。(3)该反应的化学方程式为_____________________________________。【解析】(1)由图可以看出,在4min末n(A)=n(B)=0.4mol,又因体积相等,所以c(A)=c(B),从0到4min内Δc(A)=0.2mol·L-1,Δc(B)=0.1mol·L-1。(2)v(A)=0.05mol·L-1·min-1。(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)=0.4mol∶0.2mol=2∶1,4min后的一段时间A、B的物质的量不再改变,证明该反应达到化学平衡,此反应为可逆反应。答案:(1)=(2)0.05mol·L-1·min-1(3)2AB7.用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:(1)实验过程如下图所示,分析判断:________段化学反应速率最快,其原因可能____________________________________________。(2)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是()A.蒸馏水B.氯化钠固体C.氯化钠溶液D.浓盐酸【解析】(1)曲线斜率大小决定反应速率大小,斜率越大,反应速率越快,所以EF段反应速率最快;EF段速率突然加快,碳酸钙由块状变成粉末,温度升高。-4-(2)碳酸钙与稀盐酸反应的实质:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,影响反应速率的因素有:碳酸钙的表面积、H+的浓度及反应体系的温度等。加入蒸馏水,盐酸浓度减小,反应速率减慢,A项正确;加入氯化钠固体,反应物浓度基本不变,反应速率不变,B项错误;加入NaCl溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,C项正确;加入浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,D项错。答案:(1)EF碳酸钙由块状变成粉末,温度升高(2)A、C8.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s)yC(g)ΔH0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)用A的浓度变化表示的该反应0～10min内的平均反应速率v(A)=________。(2)根据图示可确定x∶y=________。(3)0～10min容器内压强________(填“增大”“不变”或“减小”)。(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是__________(填序号,下同);第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。①减小压强②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂【解析】(1)v(A)==0.02moL·L-1·min-1。(2)根据图象及反应的物质的量之比等于化学计量数之比得x∶y=1∶2。(3)根据(2)可知,正反应气体体积增大,故容器内压强变大。(4)10min后化学反应速率加快直到达化学平衡状态,反应条件可能为升温或加催化剂,故选④⑥。16min后化学平衡逆向移动,结合正反应是放热反应,故反应条件可能是升温,故选④。答案:(1)0.02moL·L-1·min-1(2)1∶2(3)增大(4)④⑥④-5-一、选择题1.(2019·天水模拟)在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H22NH3,开始时N2浓度为8mol·L-1,5min后N2浓度为6mol·L-1,则用N2浓度变化表示的反应速率为()A.0.4moL·L-1·min-1B.0.2moL·L-1·min-1C.0.8moL·L-1·min-1D.1.2moL·L-1·min-1【解析】选A。开始时N2浓度为8mol·L-1,5min后N2浓度为6mol·L-1,则用N2浓度变化表示的反应速率为=0.4moL·L-1·min-1。【加固训练】实验是研究化学的基础,下列图中所示的实验方法、装置和操作均正确的是()A.图①可以用来制取Fe(OH)2沉淀B.图②可以用来测定化学反应速率C.图③可以用来收集一瓶纯净的SO2D.图④可以用来分离水和乙醇的混合溶液【解析】选A。由于空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,①中液面加苯阻止了空气进入,因而能较长时间看到白色沉淀,故A正确;应用分液漏斗,否则会导致气体逸出,故B错误;碱石灰也可以吸收SO2,故C错误;乙醇和水互溶,不能用分液法分离,故D错误。2.100mL6mol·L-1H2SO4与过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的()A.Na2SO4(s)B.NaOH(s)-6-C.K2SO4(aq)D.(NH4)2SO4(s)【解析】选C。加适量的Na2SO4(s),对反应速率无影响,A错误;加适量的NaOH(s)与酸反应,生成氢气的量减少,B错误;加适量的K2SO4溶液,相当于稀释,氢离子的物质的量不变,浓度变小,则减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,C正确;加适量的(NH4)2SO4(s),Zn与铵根离子水解生成的氢离子反应生成氢气,反应速率加快,氢气的量增大,D错误。3.(2019·临沂模拟)在Ag+催化作用下,Cr3+被S2氧化为Cr2的机理为S2+2Ag+2S+2Ag2+慢2Cr3++6Ag2++7H2O6Ag++14H++Cr2快下列有关说法正确的是()A.反应速率与Ag+浓度有关B.Ag2+也是该反应的催化剂C.Ag+能降低该反应的活化能和焓变D.v(Cr3+)=v(S2)【解析】选A。A项,反应速率由第一步(慢)决定,因此反应速率与Ag+浓度有关,正确;B项,Ag2+是中间产物,不是催化剂,错误;C项,Ag+是该反应的催化剂,能够降低该反应的活化能,但不改变反应热,错误;D项,由第一个反应×3+第二个反应,可得该反应的总反应式为2Cr3++3S2+7H2OCr2+6S+14H+,v(Cr3+)=v(S2),错误。4.在一定温度下,10mL0.40mol·L-1H2O2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。t/min0246810v(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.0～6min的平均反应速率:v(H2O2)=3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6～10min的平均反应速率:-7-v(H2O2)3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反应到6min时,c(H2O2)=0.30mol·L-1D.反应到6min时,H2O2分解了50%【解析】选C。2H2O22H2O+O2↑。0～6min产生的氧气的物质的量n(O2)==0.001mol,n(H2O2)=2n(O2)=0.002mol,v(H2O2)=≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,A正确;0～6min内每分钟平均生成氧气=3.73mL,6～10min内每分钟平均生成氧气=1.88mL,3.73mL1.88mL,故单位时间内产生的氧气,0～6min大于6～10min,故6～10min的平均反应速率:v(H2O2)3.3×10-2moL·L-1·min-1,B正确;6min时,c(H2O2)=0.40mol·L-1-=0.20mol·L-1,C错误;6min时,H2O2分解的分解率为:×100%=50%,D正确。5.对于反应H++CN-HCN,常温下按以下情况进行反应:①20mL溶液中含H+、CN-各0.01mol②50mL溶液中含H+、CN-各0.05mol③0.1mol·L-1的H+、CN-溶液各10mL④0.5mol·L-1的H+、CN-溶液各50mL四者反应速率的大小关系是()A.②①④③B.④③②①C.①②④③D.①②③④【解析】选A。①中c(H+)=c(CN-)==0.5mol·L-1;②中c(H+)=c(CN-)==1mol·L-1;-8-③中c(H+)=c(CN-)==0.05mol·L-1;④中c(H+)=c(CN-)==0.25mol·L-1;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:②①④③。【加固训练】下列关于化学反应速率的说法正确的是()①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快②其他条件不变,温度越