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2016高考化学一轮复习 第七章 第19讲 化学反应速率课时作业


必考部分

第七章

第 19 讲 化学反应速率

一、单项选择题 1.下列措施对增大反应速率明显有效的是( A.Na 与水反应时增大水的用量 B.Fe 与稀硫酸反应制取 H2 时,改用浓硫酸 C.在 K2SO4 与 BaCl2 两溶液反应时,增大压强 D.铝在氧气中燃烧生成 Al2O3 的反应中,将 Al 片改成铝粉

【答案】D 2.在一密闭容器中加入 A、B、C 3 种气体,保持一定温度,在 t1~t4 时刻测得各物质的 浓度如下表。据此判断下列结论正确的是( 测定时刻/s ) )

t1
6 5 1

t2
3 3.5 2.5

t3
2 3 3

t4
2 3 3

c(A)/(mol·L-1) c(B)/(mol·L-1) c(C)/(mol·L )
A.在 t3 时刻反应已经停止 B.A 的转化率比 B 的转化率低 C.在容器中发生的反应为 2A+B??2C
-1

D.在 t2~t3 内 A 的平均反应速率为[1/(t3-t2)]mol·L ·s 【答案】D

-1

-1

【解析】从表中数据可以看出,反应没有进行到底,所以这是一个可逆反应,反应方程 式为 2A+B??C,t3 时刻达到了平衡而不是反应停止,A、C 均错误;达到平衡时,A 转化了 2 2 而 B 转化了 ,B 错误。 3 5 3. 在一定条件下, 向一带活塞的密闭容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2, 发生反应: 2SO2(g) +O2(g)??2SO3(g) Δ H<0。达到平衡状态后,在 t1 时刻改变条件,化学反应速率随时间 变化关系如右图所示。 下列对 t1 时刻改变条件的推断正确的是( A.保持压强不变,升高反应温度 B.保持温度不变,增大容器体积 C.保持温度和容器体积不变,充入 1 mol SO3(g) D.保持温度和压强不变,充入 1 mol SO3(g) 【答案】D 【解析】A 中升高温度,正、逆反应速率都增大;B 中温度不变,增大容器体积,相当于 )

减小压强,正、逆反应速率都减小;C 中充入 SO3,保持温度和容器容积不变,那么正反应速 率不变而逆反应速率增大;D 中温度和压强不变,虽然容器容积增大,但 SO3 的浓度仍然增大 而反应物的浓度减小,所以正反应速率减小,逆反应速率增大。 4 .在一密闭容器中,高温下发生下述反应 ( 不考虑 NO 与氧气的反应 ) : 4NH3(g) + 5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g) Δ H<0。容器中 NH3、O2、NO、H2O 4 种物质的物质的量 n(mol) 随时间 t(min)的变化曲线如下图所示。反应进行至 2 min 时,只改变了某一条件,使曲线发 生变化,该条件可能是下述中的( )

A.充入了 O2(g) C.加入了催化剂 【答案】C

B.降低温度 D.扩大了容器体积

【解析】反应进行到 2 min 时,各曲线突然变陡且反应向正反应方向进行,说明反应速 率加快,改变的条件为升温或加压或加催化剂,而升温或加压反应均向逆反应方向进行,不 符合题意。 5.(2013 福建卷)NaHSO3 溶液在不同温度下均可被过量 KIO3 氧化,当 NaHSO3 完全消耗即 有 I2 析出,依据 I2 析出所需时间可以求得 NaHSO3 的反应速率。将浓度均为 0.020 mol·L
1 -

NaHSO3 溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液 40.0 mL 混合,记录 10~55 ℃间溶

液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如下图。据图分析,下列判断不正确 的是 ... ( )

A.40 ℃之前与 40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反 B.图中 b、c 两点对应的 NaHSO3 反应速率相等 C.图中 a 点对应的 NaHSO3 反应速率为 5.0×10 mol·L ·s D.温度高于 40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
-5 -1 -1

【答案】B 【解析】A 项,由题中图象可知温度低于 40 ℃时,温度升高溶液变蓝的时间短,但温度 高于 40 ℃时,情况相反;B 项,虽然变蓝时间都是 64 s,两点其他条件都相同,温度不同, 肯定反应速率不相等,c 点比 b 点的反应速率大;C 项,

c(NaHSO3) =
-1

0.020 mol·L ×10 mL -1 =0.004 mol·L , t = 80 s ,所以 v(NaHSO3) = ?10+40? mL

-1

0.004 mol·L -5 -1 =5.0×10 mol·L ;D 项,当温度高于 55 ℃时未观察到溶液变蓝,所以当 80 s 温度高于 40 ℃时淀粉不是合适的指示剂。 6.(2015 安庆检测)在一定温度下,向 2 L 体积固定的密闭容器中加入 1 mol HI,2HI(g) ??H2O(g)+ I2(g) ( ) Δ H>0, H2 的物质的量随时间的变化如右图所示,下列说法正确的是

A.该温度下,反应的平衡常数是 1/16 B.0~2 min 内的 HI 的平均反应速率为 0.05 mol/(L· min) C.恒压下向该体系中加入 N2,平衡不移动,反应速率不变 D.升高温度,平衡向正反应方向移动,只有正反应速率加快 【答案】B 【解析】 2HI?? H2 +I2 0 0.1 0.1 0 0.1 0.1

初始 n/mol: 1 △n/mol: 2 min n/mol: 0.2 0.8

则该温度下的平衡常数为 K= 反应速率为:v(HI)=

c?H2?c?I2? 1 = ,A 项错误;0~2 min 内的 HI 的平均 c2?HI? 64

Δ n 0.2 = =0.05 mol/(L·min),B 项正确;恒压下向该体系中加入 VΔ t 2×2

N2,各反应混合物的浓度等倍减小,相当于减压,由于反应两边的气体系数相等,故平衡不 移动,但正逆反应速率等倍数降低,C 项错误;升温时,正逆反应速率均增大,吸热反应的 速率增加相对更大,平衡向吸热反应方向移动,即正向移动,D 项错误。 7.(2015 邯郸检测)在可逆反应 2A(g)+3B(g)??xC(g)+D(g)中,已知:反应开始加入 的物质只有 A、B,起始浓度 A 为 5 mol·L ,B 为 3 mol·L ,前 2 min C 的平均反应速率 为 0.5 mol·L ·min 。2 min 末,测得 D 的浓度为 0.5 mol·L 。则关于此反应的下列说
-1 -1 -1 -1 -1

法中正确的是(

)

A.2 min 末时 A 和 B 的浓度之比为 5∶3 B.x=1 C.2 min 末时 B 的浓度为 1.5 mol·L
-1

D.前 2 min,A 的消耗浓度为 0.5 mol·L 【答案】C

-1

【解析】依题意 2 min 末 c(C)=0.5 mol·(L·min) ×2 min=1mol·L ,而 c(D)= 0.5mol·L ,所以 x=2。 2A(g)+3B(g)??2C(g)+D(g)
-1

-1

-1

c(起始)(mol·L-1): c(变化)(mol·L-1): c(2 min 末)(mol·L-1):
可知 C 正确。

5 1 4

3 1.5 1.5

0 1 1

0 0.5 0.5

8.为了探究温度、不活泼金属杂质对锌与稀硫酸反应速率的影响,设计如下实验方案: 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

m(Zn)/g
1.0 1.0 1.0 1.0 )

0.1 mol/LV(H2SO4)/mL 10.0 10.0 10.0 10.0

温度/ ℃ 25

m(CuSO4)/g
0 0 0.2 2

t
40 40

下列推断合理的是(

A.根据该实验方案得出反应速率大小可能是Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ B.选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响,必须控制 t=25 C.根据该方案,可以探究浓度、温度、固体接触面积对反应速率的影响 D.待测物理量是收集等体积气体所需要的时间,时间越长,反应速率越大 【答案】C 【解析】本题是利用控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响。实验Ⅰ和Ⅱ是为 了探究温度对反应速率的影响,此时 t=40;实验Ⅱ和Ⅲ是为了探究不活泼金属杂质对反应 速率的影响;实验Ⅲ和Ⅳ是为了探究不活泼金属的量对反应速率的影响。由分析可知,A、B、 D 三项均错误。 9.(2015 葫芦岛检测)在容积不变的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)??2C(g) Δ H <0。 某研究小组进行了当其他条件不变时改变某一条件对上述反应影响的研究。 下列关于图 象的分析正确的是( )

①图Ⅰ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度高于甲的温度 ②图Ⅱ研究的是催化剂对反应速率的影响,化学平衡不移动 ③图Ⅱ研究的是 t0 时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响 ④图Ⅲ研究的是 t0 时刻增大 B 的浓度对反应速率的影响 A.①② C.②④ 【答案】A 【解析】①正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,A 的转化率减小,则 图Ⅰ研究的是温度对化学平衡的影响,根据达到平衡的时间可知温度乙大于甲,故①正确; ②t0 时刻正逆反应速率都增大,但平衡不移动,应是催化剂对反应速率的影响,故②正确; ③t0 时刻通入氦气增大体系压强,但反应物浓度不变,则速率不变,故③错误;④t0 时刻增 大 B 的浓度,正反应速率增大,但逆反应速率在原来基础上增大,故④错误。 10.(2014 北京卷)一定温度下,10 mL 0.40 mol/L 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。 B.②③ D.③④

t/min V(O2)/mL

0 0.0

2 9.9

4 17.2

6 22.4 )
-2

8 26.5

10 29.9

下列叙述不正确 的是(溶液体积变化忽略不计)( ... A.0~6 min 的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10 B.0~6 min 的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10 C.反应至 6 min 时,c(H2O2)=0.30 mol/L D.反应至 6 min 时,H2O2 分解了 50% 【答案】C
-2

mol·L ·min
-1

-1

-1

mol·L ·min

-1

催化剂 【解析】 H2O2 的催化分解反应为 2H2O2 ===== 2H2O+O2↑, 根据生成氧气的体积确定过氧化 氢的物质的量,0~6 min,n(O2)=1×10 mol,n(H2O2)=2×10 mol,Δ c(H2O2)=0.2 mol/L,
-3 -3

v(H2O2)=0.2 mol/L÷6 min=33.3×10-2mol·L-1·min-1,A 正确;随着反应进行,过氧化
氢浓度减小,反应速率在减小,故 B 正确;开始 n(H2O2)=4×10 mol,0~6 min 消耗了 2×10
-3 -3

mol,故 6 min 时,c(H2O2)=0.2 mol/L,C 错误;开始 n(H2O2)=4×10 mol,0~6 min 消
-3

-3

耗了 2×10

mol,分解率为 50%,D 正确。

二、非选择题 11.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的

生成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实 验。将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中,收集产生的气体,记 录获得相同体积的气体所需时间。 实 混合溶液 4 mol/L H2SO4/mL 饱和 CuSO4 溶液/mL H2O/mL 验 A 30 0 B C D E F

V1
0.5

V2
2.5

V3
5

V4 V6
10

V5
20 0

V7

V8

V9

V10

(1)请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=________,V9=________。 (2)反应一段时间后,实验 A 中的金属呈______色,实验 E 中的金属呈______色。 (3)该同学最后得出的结论:当加入少量 CuSO4 溶液时,生成氢气的速率会大大提高;但 当加入的 CuSO4 溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降 的主要原因: _______________________________________________________________。 【答案】(1)30 10 17.5 (2)灰黑 暗红 (3)当加入一定量的 CuSO4 后,生成的单质

Cu 会沉积在 Zn 的表面,降低了 Zn 与 H2SO4 溶液的接触面积而使反应速率下降 【解析】 (1)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响, 故应保持硫酸的浓度在各组实验 中相同, 则硫酸溶液的体积均取 30 mL, 根据 F 中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为 20 mL, 可以求得 V6=10 mL,V7=20 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。(2)A 组中无铜生 成,反应后锌呈灰黑色,E 中析出较多的铜,则显示了铜晶体的颜色:暗红色。(3)由于析出 的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸接触面积大大减小,故反应速率反而减 慢了。 12.二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。 工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题: (1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: ①2H2(g)+CO(g)??CH3OH(g) Δ H =-90.8 kJ·mol ; ②2CH3OH(g)??CH3OCH3(g)+H2O(g) Δ H=-23.5 kJ·mol ; ③CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g) Δ H=-41.3 kJ·mol 。 总反应:3H2(g)+3CO(g)??CH3OCH3(g)+CO2 (g)的 Δ H=________________。 在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高 CO 的转化率,可以采取的措施 是__________(填字母)。 a.高温高压 b.加入催化剂 c.减小 CO2 的浓度 e.分离出二甲醚
-1 -1 -1

d.增加 CO 的浓度

(2)已知反应②:2CH3OH(g)??CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下的平衡常数为 400。此温 度下,在密闭容器中加入 CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下表:




-1

CH3OH 0.44

CH3OCH3 0.6

H2O 0.6

浓度/(mol·L ) ①比较此时正、逆反应速率的大小:

v(正)______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
②若加入 CH3OH 后,经 10 min 反应达到平衡,此时 c(CH3OH)=________________;该时 间内反应速率 v(CH3OH)=________________。 【答案】(1)-246.4 kJ· mol (2)①> ②0.04 mol·L
-1 -1

ce
-1 -1

0.16 mol·L ·min

【解析】 (1)观察目标方程式, 应是①×2+②+③, 故 Δ H=2Δ H1+Δ H2+Δ H3=-246.4 kJ· mol
-1

。正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO 转化率减小;加入催化剂,平衡不

移动,转化率不变;减小 CO2 的浓度、分离出二甲醚,平衡均右移,CO 的转化率均增大;增 大 CO 浓度,平衡右移,但 CO 的转化率降低。 0.6×0.6 (2)此时的浓度商 Qc= =1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移 0.44×0.44 动,故 v(正)>v(逆);设平衡时二甲醚的浓度为 0.6+x,则甲醇的浓度为(0.44-2x)有 400 ?0.6+x? -1 -1 -1 = 2,解得 x=0.2 mol·L ,故 0.44 mol·L -2x=0.04 mol·L 。 ?0.44-2x? 由表可知, 甲醇的起始浓度为(0.44+1.2) mol·L =1.64 mol·L , 其平衡浓度为 0.04 mol·L
-1, -1 -1 2

10 min 变化的浓度为 1.6 mol·L ,故 v(CH3OH)=0.16 mol·L ·min 。

-1

-1

-1


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