第3講高二化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)能力競賽專題訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)速率_第1頁
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第3講高二化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)能力競賽專題訓(xùn)練——化學(xué)反應(yīng)速率【題型目錄】模塊一:易錯試題精選模塊二:培優(yōu)試題精選模塊三:全國名校競賽試題精選【典例例題】模塊一:易錯試題精選1.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中,正確的是A.汽車尾氣中的NO和CO反應(yīng)生成N2和CO2的速率很小,使用催化劑可提高化學(xué)反應(yīng)的速率B.等質(zhì)量的鋅粉和鋅片與相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率相等C.某反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),所以升高溫度,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小D.用鐵片與硫酸反應(yīng)制取氫氣時,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸可以提高產(chǎn)生氫氣的速率【答案】A【詳解】A.汽車尾氣中的NO和CO反應(yīng)生成N2和CO2的速率很小,使用催化劑可降低反應(yīng)的活化能,從而提高化學(xué)反應(yīng)的速率,故A正確;B.等質(zhì)量的鋅粉和鋅片與相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng),鋅粉的接觸面積較大,鋅粉與鹽酸的反應(yīng)速率較快,故B錯誤;C.無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,故C錯誤;D.鐵片在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象,無法獲得氫氣,故D錯誤;故選:A。B.b過程中第Ⅰ階段為吸熱反應(yīng),第Ⅱ階段為放熱反應(yīng)C.b過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能D.b過程的反應(yīng)速率:第Ⅰ階段>第Ⅱ階段【答案】DB.b過程中第Ⅰ階段反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,為吸熱反應(yīng),第Ⅱ階段反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,為放熱反應(yīng),B正確;C.根據(jù)圖像可知,b過程使用催化劑后降低了反應(yīng)的活化能,C正確;D.b過程中第二階段活化能低,所以反應(yīng)速率:第Ⅱ階段>第Ⅰ階段,D錯誤;故選:D。3.在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是A.v(A)=0.5mol·L1·s1 B.v(B)=0.3mol·L1·s1C.v(C)=0.8mol·L1·s1 D.v(D)=2mol·L1·s1【答案】D【分析】不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比,則反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值越大,反應(yīng)速率越快,以此來解答。則D中比值最大,反應(yīng)速率最快;故選D。4.在容積為1L恒容容器內(nèi)進行反應(yīng)4A(g)+3B(s)2C(g)+D(g),經(jīng)2min后,A的濃度減少了0.8mol?L1。下列反應(yīng)速率的表示正確的是A.在這2min內(nèi),用單位時間內(nèi)A的物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率是0.4mol?L1?min1B.2min末時的反應(yīng)速率,用A表示為0.2mol?L1?min1C.在這2min內(nèi),用B表示的平均反應(yīng)速率是0.3mol?L1?min1D.在這2min內(nèi),C的濃度變化量為0.6mol?L1【答案】A【詳解】A.經(jīng)2min后,A的濃度減少了0.8mol/L,用單位時間內(nèi)A的物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率是0.4mol?min1,選項A正確;B.2min末時的反應(yīng)速率為即時速率,用A表示為0.4mol/(L?min)是2min內(nèi)的平均速率,選項B錯誤;C.B物質(zhì)是固體,濃度不變,不能用來表示反應(yīng)速率,選項C錯誤;D.經(jīng)2min后,A的濃度減少了0.8mol/L,化學(xué)反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比,故在這2min內(nèi),C的濃度變化量為0.4mol?L1,選項D錯誤;答案選A。5.碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)

(慢反應(yīng))第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)

(快反應(yīng))實驗表明,含碘時N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是A.N2O分解反應(yīng)中,k值與是否含碘蒸氣有關(guān) B.第三步對總反應(yīng)速率起決定作用C.第二步活化能比第三步小 D.IO為反應(yīng)的催化劑【答案】AB.第二步是慢反應(yīng),則第二步對總反應(yīng)速率起決定作用,B錯誤;C.第二步是慢反應(yīng),第三步是快反應(yīng),則第二步活化能比第三步大,C錯誤;D.為反應(yīng)的中間產(chǎn)物,不是催化劑,D錯誤。故選A。6.向H2O2溶液中加入少量KI溶液,有大量氣泡逸出,查閱資料知H2O2的分解機理如下:①H2O2(aq)+I(aq)=H2O(l)+IO(aq)慢②H2O2(aq)+IO(aq)=H2O(l)+O2(g)+I(aq)快下列有關(guān)說法正確的是A.增大c(I)不影響產(chǎn)生氣體的速率 B.I與H2O2的碰撞僅部分有效C.IO是H2O2分解的催化劑 D.反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①高【答案】BD.反應(yīng)②為快反應(yīng),該反應(yīng)的活化能較低,D項錯誤。故選B。容器abcd反應(yīng)速率v(NH3)=0.6mol/(L·s)v(O2)=0.4mol/(L·s)v(NO)=1.8mol/(L·min)v(H2O)=2.4mol/(L·min)則四個容器中合成NO的反應(yīng)速率A.v(a)>v(b)>v(c)>v(d) B.v(d)>v(c)>v(a)>v(b)C.v(a)=v(b)=v(c)=v(d) D.v(d)>v(c)>v(b)>v(a)【答案】A【詳解】可以根據(jù)方程式和速率單位的關(guān)系,把各物質(zhì)的速率轉(zhuǎn)換成用NO表示,c.v(NO)=1.8mol/(L·min);所以速率大小關(guān)系是v(a)>v(b)>v(c)>v(d),故答案為:A。8.下列關(guān)于有效碰撞理論的說法一定正確的是A.催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng),使用正催化劑,活化分子數(shù)增大,反應(yīng)速率加快B.增大壓強,所有反應(yīng)的有效碰撞概率增大,反應(yīng)速率加快C.升高溫度,所有反應(yīng)的活化能增大,反應(yīng)速率加快D.增大反應(yīng)物濃度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快【答案】A【詳解】A.催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng),使用正催化劑,活化能降低,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快,故A正確;B.增大壓強,對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),有效碰撞概率增大,反應(yīng)速率加快,故不選B;C.升高溫度,活化能不變,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快,故不選C;D.增大反應(yīng)物濃度,活化分子百分?jǐn)?shù)不變,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,故不選D;選A。9.在氣體反應(yīng)體系中,能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時增加的方法是①增大反應(yīng)物濃度

②升高溫度

③增大壓強

④加入催化劑A.①③ B.②③ C.③④ D.②④【答案】D【詳解】①增大反應(yīng)物濃度會增加反應(yīng)物中活化分子數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變;②升高溫度能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時增加;③增大壓強能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)增加但活化分子百分?jǐn)?shù)不變;④加入催化劑能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時增加;②④符合題意,故選D。10.稀土是重要的戰(zhàn)略資源,素有“工業(yè)味精”的美譽。在氧化釹(Nd2O3)等稀土催化劑的作用下可發(fā)生反應(yīng):4CO+2NO2?N2+4CO2,在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示反應(yīng)速率最快的是A.v(CO)=0.05mol·L1·s1 B.v(NO2)=0.7mol·L1·min1C.v(N2)=0.4mol·L1·min1 D.v(CO2)=1.1mol·L1·min1【答案】A【分析】化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)計量數(shù)之比,將化學(xué)反應(yīng)速率全部轉(zhuǎn)化為氮氣的化學(xué)反應(yīng)速率,進行比較?!驹斀狻緼.v(CO)=0.05mol?L?1?s?1,則v(N2)=×60×v(CO)=0.75

mol?L?1?min?1;B.v(NO2)=0.7

mol?L?1?min?1,則v(N2)=×v(NO2)=0.35

mol?L?1?min?1;C.v(N2)=0.4

mol?L?1?min?1;D.v(CO2)=1.1

mol?L?1?min?1,則v(N2)=×v(CO2)=0.275

mol?L?1?min?1;綜上,反應(yīng)速率最快為A,答案選A。11.下列有關(guān)有效碰撞理論和活化能的認(rèn)識,不正確的是A.增大反應(yīng)物濃度,可以提高活化分子百分?jǐn)?shù),從而提高反應(yīng)速率B.溫度升高,分子動能增加,分子運動加快,增加了碰撞頻率,故反應(yīng)速率增大C.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,降低活化能,活化分子百分?jǐn)?shù)增加,碰撞頻率增加,故反應(yīng)速率增大D.H+和OH的反應(yīng)活化能接近于零,反應(yīng)幾乎在瞬間完成【答案】A【詳解】A.增大反應(yīng)物濃度,可以提高活化分子數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,A不正確;B.溫度升高,分子碰撞頻率增加,活化分子數(shù)、活化分子百分?jǐn)?shù)都提高,反應(yīng)速率增大,B正確;C.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,能降低反?yīng)的活化能,使更多的分子成為活化分子,從而增大活化分子百分?jǐn)?shù),反應(yīng)速率增大,C正確;D.H+和OH的反應(yīng)速率非常大,反應(yīng)幾乎在瞬間完成,則表明反應(yīng)的活化能接近于零,D正確;故選A。12.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是B.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率C.二氧化硫的催化氧化是一個放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢D.汽車尾氣中的和可以緩慢反應(yīng)生成和,減小壓強,反應(yīng)速率減慢【答案】D【詳解】A.加入適量的NaCl溶液,會將鹽酸溶液稀釋,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減小,A錯誤;B.濃硫酸具有強氧化性,與鐵發(fā)生鈍化,不會產(chǎn)生氫氣,B錯誤;C.無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)速率越快,C錯誤;D.減小壓強,CO和NO的濃度會減小,反應(yīng)速率減慢,D正確;答案選D。13.反應(yīng)2NO+2H2=N2+2H2O的速率方程為:υ=kc2(NO)·c(H2)(k為速率常數(shù)),其反應(yīng)歷程如下:①2NO+H2→N2+H2O2慢反應(yīng)

②H2O2+H2→2H2O

快反應(yīng)下列說法錯誤的是A.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②大B.c(NO)、c(H2)增大相同的倍數(shù),對總反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度相同C.升高溫度,可提高反應(yīng)①、②的速率增大D.該反應(yīng)的快慢主要取決于反應(yīng)①【答案】B【詳解】A.反應(yīng)的活化能越大,則反應(yīng)速率就越慢,由于反應(yīng)①是慢反應(yīng),反應(yīng)②是快反應(yīng),說明反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②大,A正確;B.根據(jù)速率方程為:υ=kc2(NO)·c(H2)可知:c(NO)的改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響大于c(H2)改變組成的影響,故c(NO)、c(H2)增大相同的倍數(shù),對總反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度不相同,B錯誤;C.升高溫度,物質(zhì)的內(nèi)能增加,活化分子數(shù)目增加,有效碰撞次數(shù)增加,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故升高溫度,可提高反應(yīng)①、②的速率增大,C正確;D.對于多步反應(yīng),總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定。根據(jù)已知信息可知反應(yīng)①是慢反應(yīng),反應(yīng)②是快反應(yīng),所以該反應(yīng)的快慢主要取決于慢反應(yīng)①,D正確;故合理選項是B。14.運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮及其化合物的反應(yīng)有重要意義。(1)寫出NH3的電子式____,NH3催化氧化的化學(xué)方程式為____。(3)合成氨過程中發(fā)生的反應(yīng)機理如下:回答下列問題:合成氨反應(yīng)的速率快慢主要取決于____(填“I”或“II”)。②合成氨反應(yīng)的催化劑是____(填化學(xué)式)。③反應(yīng)I的活化能_____反應(yīng)II的活化能(填“>”“=”或“<”)。④使用催化劑前后,合成氮反應(yīng)的△H___(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)較常溫,480℃時合成氨反應(yīng)速率較快,且催化劑在該溫度下催化效能最佳(3)

I

Fe

>

不變【解析】(1)(2)合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=92.4kJ·mol1,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),在工業(yè)生產(chǎn)中溫度??刂圃?80°C,而非常溫下進行。這是由于相對于常溫下,480℃時溫度高,合成氨反應(yīng)速率較快,且催化劑在該溫度下催化效能最佳,有利于氨氣的合成;(3)①合成氨反應(yīng)的速率快慢主要取決于慢反應(yīng)。根據(jù)已知條件可知反應(yīng)I是慢反應(yīng),故合成氨反應(yīng)的速率快慢主要取決于反應(yīng)I;②合成氨反應(yīng)的催化劑是鐵觸媒,即使用Fe作催化劑合成氨氣;③反應(yīng)的活化能越大,發(fā)生反應(yīng)需消耗的能量就越高,該反應(yīng)就越不容易發(fā)生。由于反應(yīng)I是慢反應(yīng),反應(yīng)II是快反應(yīng),所以反應(yīng)活化能:I>II;④使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)物、生成物的能量,因此使用催化劑前后,合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH不變。15.北京時間2021年6月17日9時22分,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。(1)火箭的第一、二級發(fā)動機中,所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼來制備。用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水。已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)

△H=+10.7kJ?mol1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

△H=543kJ?mol1寫出氣態(tài)肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____。(2)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)△H>0。在610K時,將0.1molH2S與0.3molCO2充入2.5L的空鋼瓶中,經(jīng)過10min,反應(yīng)達(dá)到平衡,反應(yīng)平衡時水蒸氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.125。①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a=____%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=____。②在610K時,經(jīng)過10min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時生成H2O的平均化學(xué)反應(yīng)速率=____。③在650K重復(fù)實驗,此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.25,經(jīng)過8min時,測得水蒸氣的物質(zhì)的量為0.04mol,該反應(yīng)是否達(dá)到平衡____(填“平衡”,“未達(dá)到平衡”或“無法確定”)。④一定溫度下,在體積一定的密閉容器中進行H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)反應(yīng)。能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是____。A.容器中壓強不變

B.容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)不變C.v正(H2O)=v逆(H2O)

D.容器中混合氣體的密度不變⑤要增大該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值,可采取的措施有____。A.增大H2S的起始濃度

B.增大反應(yīng)體系壓強C.使用高效催化劑

D.升高溫度【答案】(1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)

△H=1096.7kJ?mol1(2)

50

0.2

0.002mol·L1·min1

未達(dá)到平衡

BC

D【分析】(1)根據(jù)題意寫出目標(biāo)方程式,再用蓋斯定律計算ΔH;(2)根據(jù)題目信息,列出三段式可求解各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量、平衡量,進而計算轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率等;判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),可根據(jù)Q與K的相對大小,也可根據(jù)“變量→不變”;在方程式確定的前提下,K只受溫度影響;據(jù)此回答。(1)由題意可知肼(N2H4)與N2O4反應(yīng)生成N2和氣態(tài)H2O,寫出目標(biāo)方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH3③,根據(jù)已知方程式N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH1=+10.7kJ?mol1①、N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=543kJ?mol1②,可得③=2②-①,ΔH3=2ΔH2-ΔH1=2×(543kJ?mol1)-(+10.7kJ?mol1)=1096.7kJ?mol1,故答案為:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)

ΔH=1096.7kJ?mol1;(2)由于H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)是氣體總物質(zhì)的量不變的反應(yīng),反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量=0.1mol+0.3mol=0.4mol,在610K平衡時,氣體的總物質(zhì)的量仍為0.4mol,根據(jù)題意,平衡時水蒸氣的物質(zhì)的量=0.4mol×0.125=0.05mol,由此可列出反應(yīng)的三段式:③在650K時,根據(jù)題意列出三段式:④A.H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),進行過程中容器內(nèi)壓強始終不變,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故不選A;B.未平衡時,CO2的體積分?jǐn)?shù)會變化,平衡后才保持不變,可據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故選B;C.平衡時,H2O的生成速率=消耗速率,即v正(H2O)=v逆(H2O),故選C;D.反應(yīng)過程中,容器中氣體的總質(zhì)量不變,容器體積也不變,容器中混合氣體的密度始終不變,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故不選D;答案為:BC;⑤根據(jù)題意,該反應(yīng)的ΔH>0,升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)K增大,其余措施均不能使K增大,故答案為:D。【點睛】對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),要關(guān)注到氣體的總物質(zhì)的量是個定值,在判斷平衡狀態(tài)以及計算時可以利用好這一點;另外,要謹(jǐn)記,方程式確定后,平衡常數(shù)K只受溫度影響。16.2018年5月9日科技網(wǎng)報道,《自然納米技術(shù)》介紹了我國科學(xué)家曾杰團隊的成果:在含鉑高效催化劑作用下把二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為清潔液態(tài)燃料—甲醇。(1)甲醇完全燃燒時發(fā)生如下反應(yīng)(a、b、c均大于0):2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)

ΔH1=akJ/mol2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)

ΔH2=bkJ/molCH3OH(1)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)

ΔH3=ckJ/mol由此知,a、b、c由大到小的排序為_____。①一定條件下,將1molCO2與3molH2的混合氣體在催化劑作用下充分反應(yīng)生成甲醇?xì)怏w和液態(tài)水,放出的熱量____46kJ(選填“大于”“小于”或“等于”)。②對于該可逆反應(yīng)來說,鉑作催化劑能加快反應(yīng)速率的主要原因是____。A.活化分子能量明顯增加B.降低活化分子的能量C.增加活化分子百分?jǐn)?shù)D.增加反應(yīng)活化能已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:共價鍵C≡O(shè)H-HC-OC-HH-O鍵能/kJ?moll1072436351413463已知CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算上述反應(yīng)中ΔH=_____kJ/mol?!敬鸢浮?1)b>a>c(2)

小于

C(3)109【解析】(1)液態(tài)甲醇變?yōu)闅鈶B(tài)要吸收熱量,則b>a,化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)放熱量成正比,則a>c,由大到小的排序為b>a>c;(2)①該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化,放出的熱量小于46kJ;②使用催化劑,降低反應(yīng)活化能,使部分能量較低的分子轉(zhuǎn)化為活化分子,增加了單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù),使反應(yīng)速率加快,故選:C;(3)反應(yīng)中ΔH=反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能=(1072+2×436)(3×413+351+463)=109kJ/mol。17.某學(xué)習(xí)小組同學(xué)對影響H2O2分解速率的因素進行探究。【實驗I】小組同學(xué)進行以下對比實驗,并記錄實驗現(xiàn)象。【實驗II】另取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液,均未觀察到有明顯的氣泡產(chǎn)生。(1)實驗I的目的是___________。(2)實驗II未觀察到預(yù)期現(xiàn)象,為了達(dá)到該實驗的目的,可采取的改進措施是___________?!緦嶒濱II】為了探究Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果:在兩支試管中各加入2mL5%的H2O2溶液,再向其中分別滴入1mL濃度均為0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。(3)有同學(xué)建議將CuSO4改為CuCl2溶液,理由是___________;還有同學(xué)認(rèn)為即使改用了CuCl2溶液,仍不嚴(yán)謹(jǐn),建議補做對比實驗:向2mL5%的H2O2溶液中滴入的試劑及其用量是_____?!咎骄縄V】某同學(xué)查閱文獻資料發(fā)現(xiàn)KI也對該反應(yīng)具有催化作用。資料1:KI在該反應(yīng)中的作用:H2O2+I=H2O+IO;H2O2+IO=H2O+O2↑+I。(4)總反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。資料2:H2O2分解反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,其中①有KI加入,②無KI加入。(5)下列判斷正確的是___________(填字母)。a.加入KI后改變了反應(yīng)的路徑b.加入KI后改變了總反應(yīng)的能量變化c.H2O2+I=H2O+IO是放熱反應(yīng)【答案】(1)在其他條件相同時,探究溫度對H2O2分解速率的影響(2)將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中(或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液),觀察產(chǎn)生氣泡的速率(3)

未排除陰離子種類差異帶來的干擾

1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液(4)2H2O22H2O+O2↑(5)a【分析】本實驗的目的,是探究影響H2O2分解的外界因素,如催化劑、溫度、濃度,并重點探究不同的催化劑對H2O2分解產(chǎn)生的影響。(1)實驗I是做兩種不同溫度下H2O2分解的對比實驗,反應(yīng)速率通過氣泡逸出的快慢進行判斷,所以目的是:在其他條件相同時,探究溫度對H2O2分解速率的影響。答案為:在其他條件相同時,探究溫度對H2O2分解速率的影響;(2)實驗II未觀察到預(yù)期現(xiàn)象,說明沒有其他條件的幫助,常溫下單純改變濃度對分解反應(yīng)的影響小,則需再添加其他條件進行輔助,所以可采取的改進措施是:將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中(或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液),觀察產(chǎn)生氣泡的速率。答案為:將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中(或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液),觀察產(chǎn)生氣泡的速率;(3)CuSO4和FeCl3中陰離子也可能對反應(yīng)速率造成影響,所以有同學(xué)建議將CuSO4改為CuCl2溶液,理由是:未排除陰離子種類差異帶來的干擾;還有同學(xué)認(rèn)為即使改用了CuCl2溶液,仍不嚴(yán)謹(jǐn),因為陰離子雖然相同,但濃度不同,可再做有關(guān)Cl濃度不同的對比實驗,建議補做對比實驗:向2mL5%的H2O2溶液中滴入的試劑及其用量是:1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液。答案為:未排除陰離子種類差異帶來的干擾;1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液;(4)將反應(yīng)H2O2+I=H2O+IO、H2O2+IO=H2O+O2↑+I加和,即得總反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H2O22H2O+O2↑。答案為:2H2O22H2O+O2↑;(5)a.從圖中可以看出,加入KI后反應(yīng)路徑發(fā)生了改變,a正確;b.加入KI后,反應(yīng)物和生成物的能量都未改變,所以總反應(yīng)的能量變化沒有改變,b不正確;c.從圖中可以看出H2O2+I=H2O+IO中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,所以該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),c不正確;故選a。答案為:a?!军c睛】催化劑只能改變反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)的焓變。18.草酸(H2C2O4)是一種重要的化學(xué)試劑。下面是利用草酸探究外界條件對反應(yīng)速率影響的實驗。(1)該反應(yīng)是溶液之間發(fā)生的不可逆反應(yīng),改變壓強對其反應(yīng)速率的影響是____(填序號)。A.可能明顯加快B.可能明顯減慢C.幾乎無影響,可以忽略(2)用酸性KMnO4和H2C2O4反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素。一實驗小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計實驗方案如圖1(KMnO4溶液已酸化):實驗序號A溶液B溶液①20mL0.1mol?L1H2C2O4溶液30mL0.01mol?L1KMnO4溶液②20mL0.2mol?L1H2C2O4溶液30mL0.01mol?L1KMnO4溶液①該反應(yīng)的離子方程式____。②該實驗探究的是____因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。相同時間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關(guān)系是____(用實驗序號填空)。(3)若實驗①在2min末收集了4.48mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在2min末c(MnO)=____mol/L(假設(shè)混合液體積為50mL)。(4)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖2,其中t1~t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:①____;②____?!敬鸢浮?1)C(3)0.0052(4)

該反應(yīng)為放熱

產(chǎn)物Mn2+(或MnSO4)是反應(yīng)的催化劑【分析】酸性KMnO4和H2C2O4反應(yīng)生成CO2,通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的體積來測量反應(yīng)速率;(1)該反應(yīng)是溶液之間發(fā)生的不可逆反應(yīng),改變壓強沒有引起溶液體積變化,反應(yīng)物濃度不改變,則對其反應(yīng)速率幾乎無影響,可以忽略,選項C符合題意,故答案為C;(2)②對比①②實驗,根據(jù)單一變量原則可知,該實驗探究的是草酸濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,兩組實驗溶液總體積一樣,②中A溶液的草酸濃度比①中大,化學(xué)反應(yīng)速率大,所得CO2的體積大;(3)(4)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,產(chǎn)物Mn2+(或MnSO4)是反應(yīng)的催化劑,此外反應(yīng)釋放熱量,也可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快,故答案為該反應(yīng)放熱;產(chǎn)物Mn2+(或MnSO4)是反應(yīng)的催化劑。模塊二:培優(yōu)試題精選B.反應(yīng)開始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.如果反應(yīng)能進行到底,反應(yīng)結(jié)束時62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大【答案】AD.反應(yīng)②的速率較大,所以反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大,故D正確;答案選A。2.合成氨反應(yīng)在催化劑作用下的反應(yīng)歷程如圖所示(下列微粒均為氣態(tài),ad表示吸附態(tài)),下列說法不正確的是A.合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=92kJ·mol1B.合成氨反應(yīng)過程中,決定化學(xué)反應(yīng)快慢的基元反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+2Had(g)△H=+106kJ·mol1C.?dāng)嗔?molN2(g)中共價鍵需吸熱34kJD.過程NH2ad→NH3ad比過程NHad→NH2ad吸收熱量更大的原因是NH2ad→NH3ad克服的NH對H原子的排斥力比NHad→NH2ad克服的NH對H原子的排斥力要大【答案】CB.決定化學(xué)反應(yīng)快慢的基元反應(yīng)是活化能最大的一步反應(yīng),由圖示可知為Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+2Had(g)

△H=+106kJ·mol1,B正確;C.反應(yīng)歷程圖示不能判斷斷裂1molN2(g)中共價鍵所需吸收熱量的具體數(shù)據(jù),C錯誤;D.過程NH2ad→NH3ad比過程NHad→NH2ad吸收熱量更大的原因是NH2ad→NH3ad克服的NH對H原子的排斥力比NHad→NH2ad克服的NH對H原子的排斥力要大,D正確。故選C。3.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。某研究小組利用該反應(yīng)來探究溫度對反應(yīng)速率的影響,進行如下四組實驗。每組實驗分別在0℃和80℃條件下進行。試判斷最能實現(xiàn)研究目的的一組實驗是組別KMnO4H2SO4H2C2O4溫度℃記錄的數(shù)據(jù)VmLc/mol·L1V/mLc/mol·L1V/mLc/mol·L1A20.010.5120.10至氣體不再產(chǎn)生所需要的時間80B20.10.5120.010至氣體不再產(chǎn)生所需要的時間80C20.010.5120.10溶液完全褪色所需要的時間80D20.10.5120.010溶液完全褪色所需要的時間80A.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】探究溫度對反應(yīng)速率的影響,即控制的變量是溫度,就這一點A、B、C、D都符合要求;氣體不再產(chǎn)生的現(xiàn)象做為反應(yīng)終點,不易控制,A不符合題意;B、D選項KMnO4過量,無法看到溶液完全褪色的現(xiàn)象;故選C。4.合成氨的反應(yīng)歷程有多種,有一種反應(yīng)歷程如圖所示,吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*表示。下列說法錯誤的是A.適當(dāng)提高分壓,可以提高反應(yīng)速率C.兩個氮原子上的加氫過程分步進行D.大量氨分子吸附在催化劑表面,將降低反應(yīng)速率【答案】B【詳解】A.提高的分壓,相當(dāng)于增大的濃度,可提高反應(yīng)速率,A項正確;C.由反應(yīng)歷程圖可知,兩個氮原子上的加氫過程分步進行,C項正確;D.大量氨分子吸附在催化劑表面,使催化劑吸附的表面積變小,反應(yīng)速率降低,D項正確。故選B。5.某課題組研究煤燃燒過程中氮氧化物與砷反應(yīng)的微觀機理,得到如下數(shù)據(jù)和圖像。已知:反應(yīng)速率為反應(yīng)物濃度和速率常數(shù)的函數(shù),為活化能。對于所研究的三個反應(yīng),下列說法錯誤的是反應(yīng)78.452.58155.85B.相同條件下,As與NO的反應(yīng)速率最慢【答案】CB.由表中信息可知,NO與As的反應(yīng)的活化能最大,則相同條件下As與NO的反應(yīng)速率最慢,B項正確;C.升高溫度,可增大活化分子百分?jǐn)?shù),增大反應(yīng)速率,但不改變反應(yīng)的活化能,C項錯誤;故選C。6.某同學(xué)設(shè)計實驗探究鎂與銨鹽溶液的反應(yīng),仔細(xì)分析以下記錄后,所得結(jié)論正確的是實驗編號①②③④溶液種類m()/g0.480.480.480.48V(溶液)/mL100100100100實驗現(xiàn)象有氣體產(chǎn)生,并產(chǎn)生白色沉淀有氣體產(chǎn)生,并產(chǎn)生白色沉淀有氣體產(chǎn)生,并產(chǎn)生白色沉淀幾乎看不到現(xiàn)象43325534712B.由實驗①②可得,溶液中陰離子的濃度或種類對產(chǎn)生的速率有影響D.由實驗①~④可得,溶液的越小,產(chǎn)生的速率越快【答案】BD.實驗②0.5mol?L1(NH4)2SO4溶液pH<實驗③0.1mol?L?1NH4Cl溶液,但是產(chǎn)生氫氣的速率更慢,D錯誤;故選B。C.時,的消耗速率大于生成速率【答案】DC.由圖中信息可知,時刻以后,Y的濃度仍在不斷減小,說明時刻反應(yīng)兩步仍在向正反應(yīng)方向發(fā)生,而且反應(yīng)①生成Y的速率小于反應(yīng)②消耗Y的速率,即時的消耗速率大于生成速率,C正確;綜上所述,本題選D。8.下列有關(guān)活化分子的說法正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)B.增大體系的壓強一定能提高活化分子百分?jǐn)?shù)C.使用合適的催化劑可以增大活化分子的能量D.升高溫度能提高活化分子百分?jǐn)?shù)【答案】D【詳解】升高溫度、加入催化劑能提高活化分子百分?jǐn)?shù),且加入催化劑可降低反應(yīng)的活化能;增加反應(yīng)物濃度,增大體系壓強只增大單位體積活化分子的數(shù)目,百分?jǐn)?shù)不變;只有D正確,故答案為D。9.下列實驗?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的是編號實驗內(nèi)容實驗?zāi)康腁室溫下,用pH試紙分別測定濃度為0.1mol·L-1Na2CO3溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH比較H2CO3和CH3COOH的酸性強弱B室溫下,分別測定等物質(zhì)的量濃度的Na2SO3與Na2CO3溶液的pH比較S、C元素的非金屬性強弱C相同條件下,向一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,觀察并比較實驗現(xiàn)象探究FeCl3對H2O2分解速率的影響D向2支盛有5mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中,同時加入2mL5%H2O2溶液,觀察并比較實驗現(xiàn)象探究濃度對反應(yīng)速率的影響A.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】A.比較H2CO3和CH3COOH的酸性強弱,用pH試紙測等濃度的碳酸和醋酸的pH,故A錯誤;B.亞硫酸不是硫元素對應(yīng)的最高價氧化物的水化物,故不能直接比較非金屬性,B錯誤;C.探究探究FeCl3對H2O2分解速率的影響,宜采用控制變量法,保證其他環(huán)境一樣,C正確;D.亞硫酸氫鈉和過氧化氫反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,無法判斷反應(yīng)速率,故D錯誤;答案選C。10.我國科學(xué)家研制了一種新型催化劑,可在陽光作用下將CO2轉(zhuǎn)化為CO。下列敘述中不正確的是A.這一轉(zhuǎn)化過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.該研究成果將在一定程度上有利于降低溫室效應(yīng)C.該轉(zhuǎn)變的總反應(yīng)為2CO22CO+O2 D.該新型催化劑可以改變CO2轉(zhuǎn)化為CO反應(yīng)的焓變【答案】D【詳解】A.這一轉(zhuǎn)化過程總反應(yīng)為2CO22CO+O2,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A敘述正確;B.該研究成果可以將二氧化碳循環(huán)利用,減少了向大氣中排放的二氧化碳的總量,在一定程度上有利于降低溫室效應(yīng),B敘述正確;C.該轉(zhuǎn)變的總反應(yīng)為2CO22CO+O2,C敘述正確;D.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的路徑,但不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),化學(xué)反應(yīng)的焓變與路徑無關(guān),只與化學(xué)反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),故催化劑不能改變CO2轉(zhuǎn)化為CO反應(yīng)的焓變,D敘述不正確。本題選D。11.為研究某溶液中溶質(zhì)R的分解速率的影響因素,分別用三份不同初始濃度R溶液在不同溫度下進行實驗,c(R)隨時間變化如圖。下列說法錯誤的是A.25℃時,10~30min內(nèi),R的分解平均速率為0.030mol·L1·min1B.對比30℃和10℃曲線,在同一時刻,能說明R的分解速率隨溫度升高而增大C.對比30℃和25℃曲線,在0~50min內(nèi),能說明R的分解平均速率隨溫度升高而增大D.對比30℃和10℃曲線,在50min時,R的分解率相等【答案】BB.對比30℃和10℃的曲線,同一時刻濃度不同,因此不能說明R的分解速率隨溫度升高而增大,B項錯誤;D.在50min時,無論10℃還是30℃均無R剩余,因此分解率均為100%,D項正確;答案選B?!军c睛】分解率即轉(zhuǎn)化率,轉(zhuǎn)化率即“轉(zhuǎn)化了的”與“一開始的”之比,可以是物質(zhì)的量、體積、質(zhì)量、濃度之比。12.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的判斷正確的是A.塊狀大理石、粉狀大理石分別與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng),速率相同B.常溫下,銅片和鐵片分別與同濃度的濃硝酸反應(yīng),速率:銅片<鐵片C.同濃度的稀鹽酸稀醋酸分別與2mol/L的NaOH溶液反應(yīng),開始時反應(yīng)速率:鹽酸>醋酸D.不管什么反應(yīng),增大濃度、加熱、加壓、使用催化劑都可以加快反應(yīng)速率【答案】C【詳解】A.反應(yīng)物接觸面積越大,反應(yīng)速率越快,大理石塊與大理石粉末分別與0.1mol/L鹽酸反應(yīng),后者反應(yīng)速率大于前者反應(yīng)速率,故A錯誤;B.常溫下鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象,無法繼續(xù)溶解鐵,則反應(yīng)速率應(yīng)為鐵片<銅片,故B錯誤;C.醋酸是弱酸,部分電離,相同濃度的鹽酸和醋酸中氫離子濃度是鹽酸中大,與堿液反應(yīng)的速率快,故C正確;D.對于固體或純液體參加的反應(yīng),增大壓強,反應(yīng)速率不變,故D錯誤。故答案為C。【點睛】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有內(nèi)因和外因,物質(zhì)的性質(zhì)為內(nèi)因,為影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素,外因有溫度、濃度、壓強、催化劑等,其中催化劑只改變反應(yīng)速率,但不能概念反應(yīng)的方向,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度,此時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,但化學(xué)平衡為動態(tài)平衡,當(dāng)外界條件發(fā)生變化時,平衡發(fā)生移動.13.相同溫度下,下列各組的反應(yīng)中,前者速率一定大于后者的是A.10mL4mol·L-1的NaHCO3溶液+10mL2mol·L-1鹽酸+20mL水與20mL3mol·L-1的NaHCO3溶液+10mL2mol·L-1鹽酸+10mL水B.同品質(zhì)等質(zhì)量的兩份Al(OH)3分別與2mol·L-1硫酸、2mol·L-1鹽酸反應(yīng)C.表面積完全相同的兩塊鈉分別與200mL、100mL水反應(yīng)D.0.5mol·L-1的NaHCO3溶液分別與1mol·L-1鹽酸和0.5mol·L-1硫酸混合【答案】B【分析】反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度有關(guān),反應(yīng)物的濃度越大,反應(yīng)速率越快?!驹斀狻緼.NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,若忽略溶液混合體積的變化,前者:c(NaHCO3)=1mol/L,后者:c(NaHCO3)=1.5mol/L,鹽酸的濃度相同,故反應(yīng)速率前者小于后者,A錯誤;B.硫酸為二元強酸,鹽酸為一元強酸,濃度相等,則硫酸中氫離子濃度大于鹽酸,前者反應(yīng)速率大于后者,B正確;C.Na與水反應(yīng)的速率大小與水電離出的氫離子濃度有關(guān),溫度相同,水的電離程度相同,反應(yīng)速率相等,C錯誤;D.1mol/L的鹽酸和0.5mol/L的硫酸電離出的氫離子濃度相等,反應(yīng)速率相等,D錯誤;答案為B【點睛】反應(yīng)速率的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān),與酸反應(yīng)時,應(yīng)考慮氫離子濃度;Na與水反應(yīng),與水的體積無關(guān),與水電離出的氫離子濃度有關(guān)。14.向某容積一定的密閉容器中充入2molSO2和1molO2,一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3。下列說法不正確的是A.升高溫度或充入一定量O2均能加快化學(xué)反應(yīng)速率B.達(dá)到平衡狀態(tài)時,SO2、O2、SO3物質(zhì)的量之比一定為2:1:2C.當(dāng)SO2的生成速率與SO3的生成速率相等時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成SO3的物質(zhì)的量一定小于2mol【答案】B【詳解】分析:根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素和化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志進行解答。增加反應(yīng)濃度或生成物的濃度化學(xué)反應(yīng)速率加快;升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快;化學(xué)平衡的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度不在改變,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。詳解:A.根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素知反應(yīng)2SO2+O22SO3,如果升高溫度或充入一定量O2均能加快化學(xué)反應(yīng)速率,故A正確;B.初始加入2molSO2和1molO2,根據(jù)反應(yīng)2SO2+O22SO3,因為是可逆反應(yīng)不能進行徹底,所以達(dá)到平衡狀態(tài)時,SO2、O2、SO3物質(zhì)的量之比不一定為2:1:2,故B錯誤;C.當(dāng)SO2的生成速率與SO3的生成速率相等時,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;D.因為2SO2+O22SO3是可逆反應(yīng)不能進行徹底,達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成SO3的物質(zhì)的量一定小于2mol,故D正確;答案:選B。15.在常溫、常壓和光照條件下,N2在催化劑表面與H2O發(fā)生反應(yīng):2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)。在2L的密閉容器中,起始反應(yīng)物用量相同,催化劑的使用情況也相同,控制不同溫度分別進行4組實驗,3h后測定NH3的生成量,所得數(shù)據(jù)如下表:實驗級別實驗1實驗2實驗3實驗4溫度/K303313323353NH3生成量/10?6mol4.85.96.02.0下列說法不正確的是A.溫度為303K時,在3h內(nèi)用氮氣表示的平均反應(yīng)速率為4×10?7mol·L?1·h?1B.實驗1和實驗3中,3h內(nèi)N2的轉(zhuǎn)化率之比為4:5C.分析四組實驗數(shù)據(jù)可得出,溫度升高可加快反應(yīng)速率,也可能減慢反應(yīng)速率D.353K時,可能是催化劑催化活性下降或部分水脫離催化劑表面,致使化學(xué)反應(yīng)速率減慢【答案】C【分析】A項,先計算NH3表示的平均反應(yīng)速率,再依據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算υ(N2);B項,根據(jù)實驗1和實驗3中NH3的生成量計算;C項,其它條件相同時升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快;D項,353K時,溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率減慢,可能是溫度升高催化劑活性下降或部分水脫離催化劑表面。B.根據(jù)實驗1和實驗3中3h內(nèi)NH3的生成量之比為(4.8106mol):(6.0106mol)=4:5,實驗1和實驗3中轉(zhuǎn)化N2物質(zhì)的量之比為4:5,起始反應(yīng)物用量相同,實驗1和實驗3中3h內(nèi)N2的轉(zhuǎn)化率之比為4:5,B項正確;C.其它條件相同時升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快,353K時,溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率減慢,可能是溫度升高催化劑活性下降或部分水脫離催化劑表面,C項錯誤;D.353K時,化學(xué)反應(yīng)速率減慢,可能是溫度升高催化劑活性下降或部分水脫離催化劑表面,D項正確;答案選C。16.20℃時,將0.1mol·L-1Na2S2O3溶液10mL和0.01mol·L1H2SO4溶液10mL混合,2min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁,已知溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率增大到原來的2倍,那么50℃時,同樣的反應(yīng)要看到同樣的渾濁,需要的時間是A.40s B.15s C.48s D.20s【答案】B【詳解】溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率增大到原來的2倍,溫度升高了30℃,反應(yīng)速率是原來的23=8倍,所需時間是原來的,原來需要2min,現(xiàn)在需要15s,綜上所述故選B。實驗序號溶液溶液①②(1)該實驗探究的是________因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。如圖甲,相同時間內(nèi)針筒中所得的體積大小關(guān)系是________(填實驗序號)。(3)除通過測定一定時間內(nèi)的體積來比較反應(yīng)速率外,本實驗還可通過測定________來比較化學(xué)反應(yīng)速率?!痉治觥?1)實驗中草酸濃度不同,高錳酸鉀均過量,②中草酸的物質(zhì)的量大生成氣體多;(3)測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應(yīng)速率或測定產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間,或測定相同時間內(nèi)高錳酸鉀溶液顏色變化的程度;(4)t1~t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是①產(chǎn)物MnSO4是該反應(yīng)的催化劑,或反應(yīng)放熱使溫度升高,加快反應(yīng)速率。18.(1)已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,甲同學(xué)通過測定該反應(yīng)發(fā)生時溶液變渾濁的時間,研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計實驗如下(所取溶液體積均為10mL):實驗編號實驗溫度/℃c(Na2S2O3)/(mol·L-1)c(H2SO4)/(mol·L-1)①250.10.1②250.20.1③250.10.2④500.20.1⑤500.10.1其他條件不變時:探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實驗__________(填實驗編號);若同時選擇實驗①、實驗②、實驗③,測定混合液變渾濁的時間,可探究___________對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在開始一段時間內(nèi),反應(yīng)速率較小,溶液褪色不明顯;但不久反應(yīng)速率明顯增大,溶液很快褪色。針對上述現(xiàn)象,某同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)放熱,導(dǎo)致溶液溫度上升,反應(yīng)速率增大。從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看,你猜想還可能是___________的影響。若用實驗證明你的猜想,除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液外,可以選擇在反應(yīng)開始前是否加入________(填字母序號)做對比實驗。A.硫酸鉀

B.硫酸錳

C.氯化錳

D.水【答案】

①⑤或②④

不同反應(yīng)物濃度或反應(yīng)物濃度

Mn2+的催化作用

B【詳解】(1)實驗①、⑤或②、④中c(H2SO4)和c(Na2S2O3)均相等,但溫度不等,故實驗①、⑤是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。實驗①、②③溫度相等,c(Na2S2O3)相等,但c(H2SO4)不等,故實驗①、②③是探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。答案為:①⑤或②④;(2)該反應(yīng)中開始慢,后來速率加快,溫度升高,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2+對該反應(yīng)起到催化作用。為證明它的作用,加入含有錳離子的化合物,硫酸錳;不加氯化錳的原因,氯離子在酸性條件下已被氧化成氯氣。19.化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的物理量。下面是某同學(xué)測定化學(xué)反應(yīng)速率并探究其影響因素的實驗。Ⅰ.測定化學(xué)反應(yīng)速率該同學(xué)利用如圖裝置測定化學(xué)反應(yīng)速率。(已知:S2O32+2H+===H2O+S↓+SO2↑)(1)為保證實驗準(zhǔn)確性、可靠性,利用該裝置進行實驗前應(yīng)先進行的步驟是_____________________;除如圖裝置所示的實驗用品、儀器外,還需要的一件實驗儀器是______________。(2)若在2min時收集到224mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,可計算出該2min內(nèi)H+的反應(yīng)速率,而該測定值比實際值偏小,其原因是________________________。(3)試簡述測定該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的其他方法:__________________(寫一種)。Ⅱ.為探討化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,設(shè)計的實驗方案如下表。(已知I2+2S2O32===S4O62+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)實驗序號體積V/mL時間/sNa2S2O3溶液淀粉溶液碘水水①10.02.04.00.0t1②8.02.04.02.0t2③6.02.04.0Vxt3(4)該實驗進行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。表中Vx==_______mL,比較t1、t2、t3大小,試推測該實驗結(jié)論:___________________________【答案】

檢查裝置的氣密性

秒表

SO2會部分溶于水,導(dǎo)致所測得SO2體積偏小

測定一段時間內(nèi)生成硫單質(zhì)的質(zhì)量或測定一定時間內(nèi)溶液H+濃度的變化等

探究反應(yīng)物濃度(Na2S2O3)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

作為顯色劑,檢驗I2的存在

4.0

其他條件不變,反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大【詳解】(1)任何測量氣體體積的裝置在反應(yīng)前都應(yīng)該檢測裝置的氣密性;測量反應(yīng)速率時相應(yīng)測量時間,因此除如圖裝置所示的實驗用品外,還需要的一件實驗用品是秒表。(2)由于SO2會部分溶于水,所以實際得到的氣體體積偏小,則測定值比實際值偏小。(3)由于反應(yīng)中還有單質(zhì)S沉淀產(chǎn)生,所以利用該化學(xué)反應(yīng),還可以通過測定一段時間內(nèi)生成硫沉淀的質(zhì)量來測定反應(yīng)速率。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知三次實驗中實際改變的是硫代硫酸鈉的濃度,故該實驗的目的是探究反應(yīng)物濃度(Na2S2O3)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。由于碘遇淀粉顯藍(lán)色,因此從反應(yīng)原理看,可以采用淀粉作指示劑,根據(jù)碘水的淀粉溶液藍(lán)色完全褪色所需時間來測定反應(yīng)速率。為保持其他量相同,溶液的總體積是16ml,所以表中Vx=16ml—6ml—2mol—4ml=4mL。反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快。模塊三:全國名校競賽試題精選1.(2021·浙江·磐安縣第二中學(xué)高二競賽)下列說法正確的是A.增大反應(yīng)物濃度可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使有效碰撞次數(shù)增多B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積),可增加活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使反應(yīng)速率增大C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大,主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)D.催化劑不影響反應(yīng)的活化能【答案】C【詳解】A.增大反應(yīng)物濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,但活化分子的百分?jǐn)?shù)沒有發(fā)生變化,故A錯誤;B.在有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)中,通過縮小反應(yīng)容器的體積來增大壓強,可使氣體反應(yīng)物的濃度增大,但活化分子的百分?jǐn)?shù)沒有發(fā)生變化,故B錯誤;C.升高溫度,反應(yīng)物分子中活化分子的數(shù)目和百分?jǐn)?shù)都增大,有效碰撞的次數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,故C正確;D.催化劑能降低反應(yīng)的活化能,故D錯誤;故選C。2.(2021·浙江·磐安縣第二中學(xué)高二競賽)下列有關(guān)化學(xué)及應(yīng)速率的說法中錯誤的是A.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)B.同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)的濃度變化所表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值不一定相同C.某些反應(yīng)選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,能降低反?yīng)所需活化能,可以降低反應(yīng)所需的溫度【答案】D【詳解】A.化學(xué)反應(yīng)速率的大小首先由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定,濃度、溫度等外界條件能影響化學(xué)反應(yīng)速率,A正確;B.同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)的濃度變化所表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值不一定相同,但是數(shù)值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,B正確;C.適當(dāng)?shù)拇呋瘎芙档头磻?yīng)所需活化能、能大幅度增加化學(xué)反應(yīng)速率,因此可以降低反應(yīng)所需的溫度,C正確;答案選D。3.(2020·甘肅·古浪縣第二中學(xué)高二競賽)在一定條件下,將A2和B2兩種氣體通入1L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):xA2(g)+yB2(g)2C(g)。2s內(nèi)的反應(yīng)速率:(A2)=0.5mol·L1·s1,(B2)=1.5mol·L1·s1,(C)=1mol·L1·s1。則x和y的值分別為(

)A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和3【答案】D【詳解】化學(xué)反應(yīng)中,各氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,故(A2):(B2):(C)=1:3:2,故化學(xué)計量數(shù)之比為:1:3:2,則x=1,y=3,答案為D。4.(2016·山東·滕州市第一中學(xué)新校高一競賽)在一定條件下,N2O

分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:反應(yīng)時間/min0102030405060708090100C(N2O)/mol·L10.100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00如圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是(

(注:

圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間,v

(N2O)表示反應(yīng)速率,c1、c2

均表示N2O初始濃度且c1<c2)A. B. C. D.【答案】A【詳解】A.由表可知,每隔10min,c(N2O)的變化量相等,故單位時間內(nèi)c(N2O)的變化量是定值,即N2O的分解速率是定值,故A正確;B.由表可知,每隔10min,c(N2O)的變化量相等,故單位時間內(nèi)c(N2O)的變化與N2O的起始濃度無關(guān),最終N2O完全分解,故B錯誤;C.050min,c(N2O)由0.1變?yōu)?.05,故0.1mol·L1N2O的半衰期為50min,2060min,c(N2O)由0.08變?yōu)?.04,故0.08mol·L1N2O的半衰期為40min,故隨著濃度的減小,半衰期也在減小,故C錯誤;D.由表可知,每隔10min,c(N2O)的變化量相等,故N2O的起始濃度越小,單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率越大,最終N2O完全分解,故D錯誤;答案選A。5.(2007·河南·高二競賽)把下列四種X溶液分別加入到四個盛有10mLamol·L1鹽酸的燒杯中,同時加水稀釋到50mL,此時X和鹽酸緩緩地進行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是A.10mL4mol·L1的X溶液 B.10mL2mol·L1的X溶液C.20mL3mol·L1的X溶液 D.20mI2mol·L1的X溶液【答案】C【解析】略6.(2014·廣東·高二競賽)反應(yīng)2SO2+O2=2SO3在不同條件下進行,分別測得其反應(yīng)速率如下,其中最快的是A.v(SO2)=4.0mol/(L·min) B.v(O2)=3.0mol/(L·min)C.v(SO3)=2.0mol/(L·min) D.v(SO2)=0.2mol/(L·s)【答案】D【詳解】都轉(zhuǎn)化為用SO2表示的速率進行比

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