第34講化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素層次1基礎(chǔ)性1.(2024·廣東深圳檢測)小摯友們玩的熒光棒的發(fā)光原理是:化學(xué)物質(zhì)相互反應(yīng)過程中,能量以光的形式釋放出來。運用一段時間已經(jīng)變暗的熒光棒放在熱水中,熒光棒會短時間內(nèi)重新變亮,下列說明錯誤的是()A.熒光棒發(fā)光——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能B.熒光棒變暗——反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減小C.放在熱水中短暫變亮——溫度上升,反應(yīng)速率增加D.放在熱水中變亮——熱水對反應(yīng)起催化作用,從而加快了反應(yīng)速率2.在反應(yīng)2HIH2+2I中,有關(guān)反應(yīng)條件變更使反應(yīng)速率增大的緣由分析不正確的是()A.加入相宜的催化劑,可降低反應(yīng)的活化能B.增大c(HI),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多C.上升溫度,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加D.增大壓強,活化分子的百分?jǐn)?shù)增大3.2molA與2molB混合于2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g);若2s后,A的轉(zhuǎn)化率為50%,測得v(D)=0.25mol·L-1·s-1,下列推斷正確的是()A.v(C)=0.2mol·L-1·s-1B.z=3C.B的轉(zhuǎn)化率為75%D.反應(yīng)前與2s后容器的壓強比為4∶34.對于反應(yīng)2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g),在不同時間段內(nèi)所測反應(yīng)速率如下,則表示該化學(xué)反應(yīng)進行最快的是()A.v(NH3)=1.5mol·L-1·min-1B.v(N2)=1.2mol·L-1·min-1C.v(H2O)=1.67mol·L-1·min-1D.v(O2)=1.5mol·L-1·min-15.(2024·廣東廣州期末)在2L密閉容器中投入確定量A、B,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+bB(g)cC(g)ΔH>0。12s時反應(yīng)達(dá)到平衡,生成C的物質(zhì)的量為1.6mol,反應(yīng)過程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時間的變更關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.方程式中b=4,c=1B.前12s內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為0.025mol·L-1·s-1C.12s后,A的消耗速率等于B的生成速率D.單位時間內(nèi)生成0.3molA的同時,生成0.4molC,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)6.(2024·廣東深圳檢測)少量鐵粉與100mL1.0mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng),為了加快此反應(yīng)速率且不變更生成H2的總量,以下方法可行的是()①加入NaCl溶液②再加入100mL1.0mol·L-1的稀鹽酸③加幾滴濃硫酸④加入少量醋酸鈉固體⑤適當(dāng)上升溫度⑥滴入幾滴硫酸銅溶液A.③⑤ B.②③ C.①④ D.②⑥7.(2024·陜西西安期末)Ⅰ.將等物質(zhì)的量A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后測得D的濃度為0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol·L-1·min-1。(1)經(jīng)5min后A的濃度為。

(2)反應(yīng)起從前充入容器中B的物質(zhì)的量為。

(3)B的平均反應(yīng)速率為。

(4)x的值為。

Ⅱ.對于反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列分別表示不同條件下的反應(yīng)速率,則反應(yīng)速率大小關(guān)系是。

①v(A)=0.01mol·L-1·s-1②v(B)=1.20mol·L-1·min-1③v(C)=2.40mol·L-1·min-1④v(D)=0.02mol·L-1·s-1層次2綜合性8.(2024·廣東深圳檢測)用活性炭可還原NO2防止空氣污染,其反應(yīng)原理為2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。確定溫度下,向2L恒容密閉容器中加入足量的C(s)和0.200molNO2,體系中物質(zhì)濃度變更曲線如圖所示。下列說法正確的是 ()A.X點的v(正)>Y點的v(正)B.曲線C表示的是體系中CO2的濃度變更C.0~4min,CO2的平均反應(yīng)速率為0.030mol·L-1·min-1D.NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為30%9.等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的試驗條件下進行反應(yīng),測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示,依據(jù)圖示分析試驗條件,下列說法中確定不正確的是()組別對應(yīng)曲線c反應(yīng)溫度/℃鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A(yù).第4組試驗的反應(yīng)速率最慢B.第1組試驗中鹽酸的濃度大于2.5mol·L-1C.第2組試驗中鹽酸的濃度等于2.5mol·L-1D.第3組試驗的反應(yīng)溫度低于30℃10.(2024·廣東廣州天河區(qū)二模)臭氧分解2O33O2的反應(yīng)歷程包括以下反應(yīng):反應(yīng)①:O3O2+O·(快)反應(yīng)②:O3+O·2O2(慢)大氣中的氯氟烴光解產(chǎn)生的氯自由基(Cl·)能夠催化O3分解,加速臭氧層的破壞。下列說法正確的是()A.活化能:反應(yīng)①>反應(yīng)②B.O3分解為O2的速率主要由反應(yīng)②確定C.Cl·主要參與反應(yīng)①,變更O3分解的反應(yīng)歷程D.Cl·參與反應(yīng)提高了O3分解為O2的平衡轉(zhuǎn)化率11.探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O反應(yīng)速率的影響因素,有關(guān)試驗數(shù)據(jù)如下表所示:編號溫度催化劑酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均時間/min體積濃度體積濃度1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列說法不正確的是()A.a<12.7,b>6.7B.可通過比較收集相同體積的CO2所消耗的時間來推斷反應(yīng)速率的快慢C.用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(試驗3)約為1.5×10-3mol·L-1·min-1D.用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(試驗3)<v(試驗1)12.(2024·浙江寧波一模)探討反應(yīng)2XY+3Z的速率影響因素,在不同條件下進行4組試驗,Y、Z起始濃度為0,反應(yīng)物X的濃度(mol·L-1)隨反應(yīng)時間(min)的變更狀況如圖所示。下列說法不正確的是()A.比較試驗①②得出:增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快B.比較試驗②④得出:上升溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快C.若試驗②③只有一個條件不同,則試驗③運用了催化劑D.在0~10min之間,試驗④的平均速率v(Y)=0.06mol·L-1·min-113.(2024·湖北十堰一模)某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組探討發(fā)覺,少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2試驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL①4601030②5601030③560ab測得試驗①和②溶液中的Cr2O7A.上述反應(yīng)后草酸被氧化為CO2B.試驗③中a和b假如是20和20,則反應(yīng)速率③>②C.由曲線①可知,0~t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3+)=c0-c1t1molD.試驗①和②的結(jié)果表明,其他條件相同時,pH越小,該反應(yīng)速率越快14.(2024·廣東廣州期末)某化學(xué)小組為了探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進行了如下試驗?！驹囼炘怼?MnO4-+5H2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2【試驗內(nèi)容及記錄】試驗序號溫度試管中所加試劑及其用量/mL溶液紫色褪至無色時所需時間/min0.04mol·L-1KMnO4溶液0.36mol·L-1稀硫酸0.2mol·L-1H2C2O4溶液H2O①201.01.02.02.04.0②201.01.03.0Vx3.6③401.01.02.02.00.92(1)試驗原理中,1molKMnO4參與反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。

(2)試驗①、②探究的是對反應(yīng)速率的影響,表中Vx=。

(3)由試驗①、③可得出的結(jié)論是。

(4)試驗①中,4.0min內(nèi),v(MnO4-)=mol·L-1·min(5)反應(yīng)過程中,反應(yīng)速率隨時間的變更趨勢如圖所示。其中,因反應(yīng)放熱導(dǎo)致溫度上升對速率影響不大,試推想t1~t2速率快速增大的主要緣由是。若用試驗證明你的推想,除了表中試劑外,還需向試管中加入少量固體,該固體應(yīng)為(填字母)。

A.K2SO4 B.MnSO4C.MnO2層次3創(chuàng)新性15.(1)已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g),起始時N2O5(g)為35.8kPa,分解的反應(yīng)速率v=2×10-3×pN2O5kPa·min-1。t=62min時,測得體系中pO2=2.9kPa,則此時的pN2O5=(2)確定條件下測得反應(yīng)2HCl(g)+12O2(g)Cl2(g)+H2O(g)的反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下:t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/10-3mol01.83.75.47.2計算2.0~6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變更表示的反應(yīng)速率(以mol·min-1為單位,寫出計算過程):

。

(3)Bodensteins探討了下列反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g),在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v(正)=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v(逆)=k逆x(H2)·x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40min時,v(正)=min-1。

第34講化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素1.D解析熒光棒發(fā)光過程中涉及化學(xué)能到光能的轉(zhuǎn)化,A正確;熒光棒變暗,說明反應(yīng)物削減,故反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減小,B正確;在熱水中,溫度上升,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加,反應(yīng)速率加快,C正確;熒光棒中的物質(zhì)不能接觸到熱水,起不到催化作用,D錯誤。2.D解析加入合適的催化劑,能降低反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率增大,A正確;增大碘化氫的濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,B正確;上升溫度,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率增大,C正確;增大壓強,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率增大,但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變,D錯誤。3.C解析2s后A的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)的A為2mol×50%=1mol,則2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)起始量/mol 2 2 0 0變更量/mol 1 1.5 1 0.5z平衡量/mol 1 0.5 1 0.5zv(C)=1mol2L×2s=0.25mol·L-1·s-1,A錯誤;v(D)=0.25mol·L-1·s-1,v(C)=v(D),z=2,B錯誤;B的轉(zhuǎn)化率為1.52×100%=75%,C正確;反應(yīng)前與2s后容器的壓強比等于氣體物質(zhì)的量之比=4∶(1+0.5+1+0.54.B解析對同一反應(yīng)而言,比較化學(xué)反應(yīng)進行的快慢時需用同一種物質(zhì)表示不同條件下的反應(yīng)速率,依據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比進行換算,將各項速率轉(zhuǎn)化為v(N2)進行比較。v(N2)=12v(NH3)=12×1.5mol·L-1·min-1=0.75mol·L-1·min-1;v(N2)=1.2mol·L-1·min-1;v(N2)=13v(H2O)=13×1.67mol·L-1·min-1≈0.56mol·L-1·min-1;v(N2)=23v(O2)=23×1.5mol·L-1·min-1=1.0mol·5.D解析前12s內(nèi),A的濃度變更量為(0.8-0.2)mol·L-1=0.6mol·L-1,A反應(yīng)的物質(zhì)的量為0.6mol·L-1×2L=1.2mol,生成C的物質(zhì)的量為1.6mol,故A、C的計量數(shù)比為1.2mol∶1.6mol=3∶4,故c=4,B的濃度變更量為(0.5-0.3)mol·L-1=0.2mol·L-1,故A、B的計量數(shù)比為0.6mol·L-1∶0.2mol·L-1=3∶1,故b=1,A錯誤;前12s內(nèi),A的濃度變更量為(0.8-0.2)mol·L-1=0.6mol·L-1,A的平均反應(yīng)速率為0.6mol·L-112s=0.05mol·L-1·s-16.A解析①加入NaCl溶液,鹽酸濃度降低,反應(yīng)速率減慢;②再加入100mL1.0mol·L-1的稀鹽酸,濃度未變,速率不變;③加幾滴濃硫酸,氫離子濃度增大,反應(yīng)速率加快,由于鐵粉未變,產(chǎn)生氫氣量不變;④加入少量醋酸鈉固體,醋酸根和氫離子反應(yīng),氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減小;⑤適當(dāng)上升溫度,速率加快,鐵的質(zhì)量未變,產(chǎn)生氫氣總量未變;⑥滴入幾滴硫酸銅溶液,鐵和銅離子反應(yīng)生成銅單質(zhì)和亞鐵離子,形成Fe-Cu-HCl原電池,加快反應(yīng)速率,但由于鐵有確定量的消耗,產(chǎn)生氫氣的總量削減。因此可能的是③⑤,故A符合題意。7.答案Ⅰ.(1)0.75mol·L-1(2)3mol(3)0.05mol·L-1·min-1(4)2Ⅱ.③>①=④>②解析Ⅰ.由方程式可知Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol·L-1=0.75mol·L-1,Δc(B)=0.5Δc(D)=0.25mol·L-1,A、B起始濃度相等,設(shè)為cmol·L-1,則(c-0.75)∶(c-0.25)=3∶5,解得c=1.5。起先時容器中A、B的物質(zhì)的量為n=1.5mol·L-1×2L=3mol。(1)由分析可知,起先A的濃度為1.5mol·L-1,Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol·L-1=0.75mol·L-1,則5min后A的濃度為0.75mol·L-1。(2)依據(jù)分析可知,反應(yīng)起從前充入容器中的B的物質(zhì)的量為3mol。(3)濃度變更量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則x∶2=(0.1mol·L-1·min-1×5min)∶0.5mol·L-1,解得x=2,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則v(B)=0.5v(C)=0.05mol·L-1·min-1。Ⅱ.①v(A)=0.01mol·L-1·s-1時,v(A)=v(A)×60=0.6mol·L-1·min-1;②v(B)=1.20mol·L-1·min-1時,v(A)=13v(B)=0.40mol·L-1·min-1;③v(C)=2.40mol·L-1·min-1時,v(A)=12v(C)=1.20mol·L-1·min-1;④v(D)=0.02mol·L-1·s-1時,v(A)=12v(D)×60=0.6mol·L-1·故速率大小關(guān)系為③>①=④>②。8.A解析由圖可知,X點后反應(yīng)接著正向進行,則X點的v(正)>Y點的v(正),A正確;由圖可知,A、B、C濃度變更之比為0.06∶0.06∶0.03=2∶2∶1,結(jié)合化學(xué)方程式可知,曲線C表示的是體系中N2的濃度變更,曲線A表示的是體系中CO2的濃度變更,B錯誤;結(jié)合B項分析,0~4min,CO2的平均反應(yīng)速率為0.064mol·L-1·min-1=0.015mol·L-1·min-1,C錯誤;曲線B表示的是體系中NO2的濃度變更,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為9.D解析由圖像可知,1、2、3、4組試驗產(chǎn)生的氫氣一樣多,只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組試驗,反應(yīng)所用時間最長,故反應(yīng)速率最慢,A正確;第1組試驗,反應(yīng)所用時間最短,故反應(yīng)速率最快,依據(jù)限制變量法原則知,鹽酸濃度應(yīng)大于2.5mol·L-1,B正確;第2組試驗,鐵是粉末狀,與3、4組塊狀鐵相區(qū)分,依據(jù)限制變量法原則知,鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5mol·L-1,C正確;由3、4組試驗并結(jié)合圖像知,第3組試驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30℃,D錯誤。10.B解析活化能越大,反應(yīng)速率越慢,由反應(yīng)②速率慢,則②活化能大,活化能:反應(yīng)②>反應(yīng)①,A錯誤;化學(xué)反應(yīng)由反應(yīng)速率慢的一步反應(yīng)確定,則O3分解為O2的速率主要由反應(yīng)②確定,B正確;氯自由基(Cl·)能夠催化O3分解,加速臭氧層的破壞,催化劑可降低最大的活化能來增大速率,則Cl·主要參與反應(yīng)②,C錯誤;Cl·是催化劑,只變更反應(yīng)歷程,不影響平衡,則O3分解為O2的平衡轉(zhuǎn)化率不變,D錯誤。11.C解析試驗1和試驗2中各反應(yīng)物的濃度都相同,但試驗2的溫度比試驗1高,所以反應(yīng)速率快,KMnO4溶液褪色的時間短,a<12.7,試驗3與試驗4比較,試驗4未運用催化劑,KMnO4溶液褪色的時間長,b>6.7,A正確;比較反應(yīng)速率快慢,既可以利用KMnO4溶液褪色的時間推斷,也可以通過比較產(chǎn)生相同體積CO2所消耗的時間來推斷,B正確;用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(試驗3)=0.01mol·L-1×4×10-3L12×10-3L12.D解析試驗①②溫度相同,但濃度不同,①濃度較大,可得出增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,A正確;試驗②④起始濃度相同,但溫度不同,④反應(yīng)速率較大,可得出:上升溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,B正確;試驗②③溫度、濃度相同,③反應(yīng)速率較大,應(yīng)為加入催化劑,C正確;在0~10min之間,試驗④X的濃度變更為0.60mol·L-1,則v(Y)=12v(X)=12×0.60mol·L-113.C解析草酸中C元素為+3價,則被氧化后為+4價,生成CO2,A正確;試驗③中a和b假如是20和20,則試驗③中所用草酸濃度較大,反應(yīng)速率更快,B正確;反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)為3H2C2O4+Cr2O72-+8H+6CO2↑+2Cr3++7H2O,結(jié)合圖像可知,試驗①中0~t1時段反應(yīng)速率v(Cr3+)=c0-c1t1mol·L-1·min-1×2=2(c0-c114.答案(1)5(2)濃度1.0(3)上升溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快(4)1.67×10-3(5)反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2+對化學(xué)反應(yīng)起了催化作用B解析KMnO4具有強氧化性,H2C2O4具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),依據(jù)元素化合價升降總數(shù)等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移總數(shù),可計算1molKMnO4反應(yīng)時電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量。在測定反應(yīng)速率時,通常接受限制變量方法進行探討。依據(jù)單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度變更值計算反應(yīng)速率,且外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素中,影響大小關(guān)系為催化劑>溫度>濃度。(1)依據(jù)反應(yīng)的離子方程式可知:KMnO4反應(yīng)后變?yōu)镸n2+,Mn元素化合價從+7價變?yōu)?2價,降低了5價,則依據(jù)元素化合價變更數(shù)值等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量,可知