2019高中化学 第2章第3节 化学反应的速率 第2课时 影响化学反应速率的因素作业2 鲁科版选修4.doc

1第第 2 2 课时课时 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 知能演练 轻松闯关学生用书单独成册基础温故1下列关于催化剂的说法不正确的是( ) A温度越高，催化剂的催化效果越好 B汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放 C催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变 D锌与盐酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快反应速率，但硫酸铜不做催化剂 解析：选 A。催化剂有最佳使用温度，所以催化效果不是温度越高越好，A 错；“催化 转化器”可以将汽车尾气中的有害物质催化转化为无害物质，B 对；催化剂参加化学反应， 但最终又生成原物质，C 对；锌可置换出硫酸铜溶液中的铜，构成铜锌原电池，加快反应 速率，D 对。 2下列有关化学反应速率的说法中，正确的是( ) A100 mL 2 mol·L1的盐酸与锌反应时，加入适量的 NaCl 溶液，生成 H2的速率不 变 B用铁片和稀硫酸反应制取 H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生 H2的速率 C二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小 D汽车尾气中的 CO 和 NO 可以缓慢反应生成 N2和 CO2，减小压强，反应速率减小 解析：选 D。A 项，加入 NaCl 溶液，相当于稀释盐酸，使其浓度降低，反应速率减小； B 项，改用铁片与浓硫酸反应时，若在常温下，铁片发生钝化，若在加热条件下，则二者 反应生成二氧化硫气体，得不到 H2；C 项，不论化学反应是放热反应还是吸热反应，升高 温度，反应速率均增大；D 项，对有气体参与的反应，减小压强，气体的浓度减小，反应 速率减小。 3下图为某化学反应的速率与时间的关系示意图，在t1时刻升高温度或增大压强速 率的变化都符合示意图的反应是( )A2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H0 DC(s)H2O(g)CO(g)H2(g) H>0 解析：选 B。由图示可知升温或增压平衡向逆反应方向移动，因此反应的正反应是放 热的、气态物质体积增大的反应。 4对于反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是( ) A通入大量 O2 B增大容器容积 C移去部分 SO3 D降低体系温度 解析：选 A。对于该可逆反应增大正反应速率可采取的措施是升高温度；增大压 强；使用催化剂；增加反应物的量(容器容积不变)。而选项中 B 为减压，D 为降温， 都是减小正反应速率。C 为移出生成物，瞬间正反应速率不变，但随反应的进行正反应速 率逐渐减小。 5硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) Na2S2O3稀 H2SO4H2O实 验反应温度 /V/mLc/mol·L1V/mLc/mo l·LV/m L21A2550.1100.15 B2550.250.210 C3550.1100.15 D3550.250.210 解析：选 D。化学反应速率越大，越先出现浑浊，A、C 反应物浓度相同，C 的温度高， 化学反应速率大；B、D 反应物浓度相同，D 的温度高，化学反应速率大；C 和 D 比较，温 度相同，但 C 中反应物浓度低于 D 中反应物浓度，D 的反应速率大，先出现浑浊。 6为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(H2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下 列判断正确的是( ) A加入 NH4HSO4固体，v(H2)不变 B加入少量水，v(H2)增大 C加入 CH3COONa 固体，v(H2)减小 D滴加少量 CuSO4溶液，v(H2)减小 解析：选 C。NH4HSO4能电离生成 H，故v(H2)应增大；加入少量水，v(H2)应减小；滴 加少量 CuSO4溶液后，Zn 能与其置换出的 Cu 形成原电池，能加快反应速率。 7化学反应速率公式是由实验测定的。例如：H2Cl2=2HCl 的速率公式可表示为 vkcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为反应速率常数，m和n的数值可以用下表的数据推算出： c(H2) (mol·L1)c(Cl2) (mol·L1)v(mol·L1 ·s1)1.01.01.0k 2.01.02.0k 2.04.04.0k 由此推知，m和n的正确的值为( ) Am1 n1 Bm1/2 n1/2 Cm1/2 n1 Dm1 n1/2 解析：选 D。解答本题要根据题中信息：vkcm(H2)·cn(Cl2)，分析表中某一反应物 浓度与速率的关系，利用数学知识推导计算。 若选择c(Cl2)1.0 mol·L1的两种情况，代入数据则有： 10kk·1.0m·1.0n 20kk·2.0m·1.0n 由/可得：1/2(1/2)m，得m1。 若选择c(H2)2.0 mol·L1的两种情况，代入数据则有： 20kk·2.0m·1.0n 40kk·2.0m·4.0n 由/可得 1/2(1/4)n，得n1/2。 8在容积固定的 2 L 密闭容器中进行某一可逆反应：X(g)2Y(g)2Z(g)，用 Y 的物质的量浓度改变表示反应速率，v正、v逆与时间的关系如图所示，速率单位为 mol·L1·s1，则图中阴影部分的面积表示( )AX 的物质的量浓度的减少值 BY 的物质的量浓度的减少值 CZ 的物质的量增加值3DY 的物质的量减少值 解析：选 B。因 cv·t，则图形Oabd表示正反应消耗 Y 的物质的量浓度，图形 Obd表示逆反应生成 Y 的物质的量浓度。分析图中阴影部分即图形Oab为以上二者之差。 因为起始正反应速率大于逆反应速率，所以阴影部分的面积是 Y 的物质的量浓度的减少值， 所以选项 B 正确。 9有一化学反应aA(g)bB(g)=C(g)，根据实验测得该反应的反应速率与反应物浓 度的关系式为v(C)kca(A)cb(B)，其中c(A)、c(B)分别表示 A、B 的浓度，k是与温度有 关的常数。为测定k、a、b的值，在 298 K 时，将 A、B 按不同浓度混合，得到下列实验数 据：编号A 的初始浓度/mol·L1B 的初始浓度/mol·L1生成 C 的初始反应速率 /mol·L1·s1 11.01.00.012 22.01.00.024 31.02.00.048 (1)根据上表可求得a_，b_，k_(注明单位)。 (2)在该温度下，向容积为 1 L 的密闭容器中加入 A、B 各 2 mol，则以 B 表示的初始 反应速率为_。 解析：(1)第 1、2 组中 B 的初始浓度相同，第 2 组中 A 的初始浓度是第 1 组的两倍， 反应速率也是第 1 组的两倍，故a1，同理可求出b2，v(C)kc(A)c2(B)，将第 1 组数 据代入上式，可求得k0.012 mol2·L2·s1。(2)由v(C)0.012 mol2·L2·s1×c(A)×c2(B)，代入数据得v(C)0.096 mol·L1·s1，v(B)2v(C) 2×0.096 mol·L1·s10.192 mol·L1·s1。 答案：(1)1 2 0.012 mol2·L2·s1 (2)0.192 mol·L1·s1 10某化学兴趣小组设计实验探究反应速率的测定和比较。取两套装置(如图所示)， 分别加入 40 mL 1 mol·L1(方案 1)和 40 mL 4 mol·L1(方案 2)的硫酸，测量收集 10 mL H2所需的时间。(1)锌跟硫酸反应的实验现象为_， 收集 10 mL 气体，方案 2 所用时间比方案 1 所用时间_(填“长”或“短”)。 (2)4 mol·L1硫酸与锌反应比 1 mol·L1硫酸与锌反应速率_。 (3)除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有： _ ； _ ； _ 。 解析：(1)Zn 与 H2SO4发生反应生成 H2，故看到有气泡产生，因反应物浓度越大，反应 越快，故方案 2 比方案 1 所用时间少，此时要保证锌粒的表面积相同，同时该实验装置气 密性要良好。(3)测定该实验的反应速率还有如下方法：测定单位时间内产生 H2的体积； 测定一段时间内 H的浓度变化；测定一段时间内锌粒质量的变化。 答案：(1)锌粒逐渐溶解，产生气泡 短 (2)大 (3)测定单位时间内产生 H2的体积 测定一段时间内 H的浓度变化 测定一段 时间内锌粒质量的变化 能力提升 11NaHSO3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，4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·L1的 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 1055 间溶液变 蓝时间，55 时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的是( )A40 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 5.0×105 mol·L1·s1 D温度高于 40 时，淀粉不宜用做该实验的指示剂 解析：选 B。应读懂题干，当溶液变蓝时亚硫酸氢钠恰好完全反应，然后根据选项逐 一进行分析。A.由图像可知，40 之前温度越高溶液变蓝所需要的时间越短；40 之后 温度越高溶液变蓝所需要的时间越长，其变化趋势相反。B.b、c 两点的温度不同，所以反 应速率不相等。C.当溶液变蓝时发生反应 IO5I6H=3I23H2O，此时反应 3 6HSO2IO=6SO2I6H恰好结束，即溶液变蓝时 NaHSO3恰好完全反应， 3 324v(NaHSO3)5.0×105 mol·L1·s1。D.温度高于 40 0.020 mol·L1 × 10.0 mL 80 s × 50.0 mL 时，淀粉易糊化，故淀粉不宜在高于 40 的条件下做指示剂。 12向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2，在一定条件下使反应 SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出 的正确结论是( )A反应在c点达到平衡状态 B反应物浓度：a点小于b点 C反应物的总能量低于生成物的总能量 Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段 解析：选 D。这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不变， 所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增 大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，正反应速率应该减小，但此正反应速率开 始却是增大的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是反应放 热，从而导致容器内温度升高，正反应速率加快，所以 C 不正确；但当到达c点后正反应 速率减小，这说明此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小，所以正反 应速率减小，但反应不一定达到平衡状态，所以选项 A、B 均不正确；正反应速率越快，消 耗的二氧化硫就越多，因此选项 D 是正确的。 13一定温度下，在 2 L 的密闭容器中发生如下反应：A(s)2B(g)xC(g) H<0，B、C 的物质的量随时间变化的关系如图甲，达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变 了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图乙。5下列有关说法正确的是( ) Ax2，反应开始 2 min 内，v(B)0.1 mol·L1·s1 Bt1时改变的条件是降温，平衡逆向移动 Ct2时改变的条件可能是减小C，平衡正向移动 Dt3时可能是减小压强，平衡不移动；t4时可能是使用催化剂，B不变 解析：选 D。通过图甲可知，2 min 内，v(B)0.05 mol·L1·min1，v(C)0.05 mol·L1·min1，x2，A 项错误；正反应为放热反应，当降低温度，反应正向移动，正、 逆速率都减小，所以 B 项错误；当减小C时，逆反应速率瞬间减小，平衡正向移动，与图 像不符，C 项错误；由于该反应 (g)0，故减小压强，正、逆反应速率同等程度减小， 平衡不移动；使用催化剂同等程度改变反应速率，但平衡不移动，B不变，D 项正确。 14在容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H<0，某 研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如图所示，下列分析正 确的是( )A图表示的是t1时刻增大 O2的浓度对化学反应速率的影响 B图表示的是t1时刻加入催化剂对化学反应速率的影响 C图表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙的高 D图表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较大 解析：选 B。若增大 O2的浓度，正反应速率突然变大，逆反应速率瞬间不变，随后逐 渐变大，故 A 项错误；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，v正v逆，故 B 项正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度地增大，v正v逆，化学平衡不移动， SO2的转化率不变，故 C 项错误；乙达到化学平衡时所用时间较短，则其反应速率较快，乙 的压强较大，但增大压强平衡正向移动，SO2的转化率增大，故 D 项错误。 15某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应 ABCD 的反应速率，他 们将 A、B 在一定条件下反应并测定反应中生成物 C 的浓度随反应时间的变化情况，绘制出 如图所示的曲线。据此，请完成以下问题：(1)在 0t1、t1t2、t2t3各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是 _，生成 C 的量最多的时间段是_。 (2)从反应速率的变化，可看出该反应可能是_反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)在t4后，C 的浓度不再变化的原因可能是 _ _。6根据你的分析，定性地画出该反应的速率随反应时间的变化曲线(有几种情况画几种坐 标图)。 解析：(1)由图可知t1t2时间段内 C 的浓度变化最大，反应速率最快，也是生成 C 最多的时间段。(2)t1t2时间段内反应速率逐渐加快，而反应物浓度是逐渐减小的，说明 反应放热使溶液温度升高，反应速率加快。(3)t4后 C 的浓度不再变化说明至少一种反应物 已耗尽或反应达到平衡状态。 答案：(1)t1t2 t1t2 (2)放热 (3)至少有一种反应物消耗完或反应达到平衡状态16碘在科研与生活中有重要应用，某兴趣小组用 0.50 mol·L1KI、0.2%淀粉溶液、 0.20 mol·L1K2S2O8、0.10 mol·L1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影 响。 已知：S2O2I=2SOI2(慢)2824 I22S2O=2IS4O(快)2326 (1)向 KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8溶液，当溶液中的 _耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O与 S2O初2328 始的物质的量需满足的关系为n(S2O)n(S2O)_。2328 (2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 体积V/mL实验 序号K2S2O8 溶液水KI 溶液Na2S2O3 溶液淀粉 溶液 10.00.04.04.02.0 9.01.04.04.02.0 8.0Vx4.04.02.0 表中Vx_mL，理由是 _。 (3)已知某条件下，浓度S2O­反应时间t的变化曲线如右图所示，若保持其他条28 件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时S2O­t的变化曲线示28 意图(进行相应的标注)。解析：(1)中要想得到蓝色溶液，根据已知两个反应分析可得出结论；(2)中由表格数 据观察分析得知其他条件不变，只要改变 K2S2O8的浓度就可以达到探究反应物浓度对化学 反应速率的影响；(3)中催化剂可以加快反应的反应速率，而降低温度会减慢反应的反应速 率，所以可以根据图中标准线画出另外两条曲线，但要注意的有两点：第一是曲线的拐点， 第二是曲线的终点。 答案：(1)Na2S2O8 <2 (2)2.0 保证反应物 K2S2O8浓度改变，而其他的条件不变，才 能达到实验目的 (3)7