課時規(guī)范練23化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素一、選擇題:本題共6小題,每小題只有一個選項符合題目要求。1.NaNO2溶液和NH4Cl溶液可發(fā)生反應(yīng):NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,為探究反應(yīng)速率與c(NaNO2)的關(guān)系,進(jìn)行如下實驗:常溫常壓下,向錐形瓶中加入一定體積(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分?jǐn)嚢??？刂企w系溫度,再通過分液漏斗向錐形瓶中加入1.0mol·L-1醋酸。當(dāng)導(dǎo)管口氣泡均勻穩(wěn)定冒出時,開始用排水法收集氣體。用秒表測量收集1.0mLN2所需要的時間(t)。實驗數(shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是()實驗編號V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038A.實驗3用N2表示的反應(yīng)平均速率為1×10-B.若實驗4從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束歷時bs,則用NH4Cl表示的反應(yīng)平均速率為2.0bmol·L-1C.V1=4.0;若V2=6.0,則V3=6.0D.醋酸的作用是加快反應(yīng)進(jìn)行,改變其濃度對該反應(yīng)速率無影響2.(2024廣西貴港期中)在一個體積可變的恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH<0,每次達(dá)到平衡后僅改變其中一個反應(yīng)條件,正反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示,下列說法錯誤的是()A.t0時可能是升高溫度B.t1時可能是擴(kuò)大容器容積C.t2時可能是充入了部分Z(g)D.t3時可能是加入了高效催化劑3.(2024廣西北海模擬)向2L恒容密閉容器中充入一定量H2S(g)和O2(g),在一定條件下發(fā)生反應(yīng)且氧化產(chǎn)物只有一種,測得H2S、O2的物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A.該條件下發(fā)生的反應(yīng)為2H2S+3O22SO2+2H2OB.向該容器中再充入惰性氣體,能提高反應(yīng)速率C.0~2min內(nèi)O2的平均反應(yīng)速率v(O2)=0.075mol·L-1·min-1D.其他條件不變,再充入H2S,能提高反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)4.“接觸法制硫酸”的主要反應(yīng)2SO2+O22SO3在催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示,下列說法正確的是()A.使用催化劑只能增大正反應(yīng)速率B.反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①的大C.該反應(yīng)的催化劑是V2O4D.過程中既有V—O的斷裂,又有V—O的形成5.(2024廣西南寧期末)杭州亞運會CO2合成甲醇做火炬燃料實現(xiàn)了零碳排放,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是合成甲醇的方式之一。向恒容密閉容器中充入CO2、H2和催化劑PST,500℃時反應(yīng)歷程如下(TS表示過渡態(tài),加*表示吸附在催化劑表面)。下列說法錯誤的是()A.該合成甲醇的反應(yīng)在低溫下可自發(fā)進(jìn)行B.反應(yīng)歷程中存在極性鍵、非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成C.生成TS3的步驟為該反應(yīng)的決速步驟D.通過選擇更高效的催化劑可改變該反應(yīng)的焓變6.一種以Pd-Cu為催化劑還原去除水體中NO3-的機(jī)理如圖a所示,其中Pd-H表示Pd吸附的氫原子;氨態(tài)氮代表NH3、NH4+和NH3·H2O的總和;其他條件相同,不同pH時,N已知:溶液pH會影響Pd對NO2-的吸附,不影響對圖a圖b下列說法不正確的是()A.pH越小,Pd對NO2B.通過調(diào)節(jié)溶液的pH,可使NO3-更多地轉(zhuǎn)化為C.反應(yīng)ⅱ中生成NH4+的離子方程式為NO2-+6Pd-H+2H+NHD.pH=12時,每處理6.2gNO3-,理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.二、非選擇題:本題共2小題。7.煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。(1)將不同物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)分別通入容積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下兩組數(shù)據(jù):實驗組溫度起始量平衡量達(dá)到平衡所需時間/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①實驗1中以v(CO2)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為。

②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。

(2)在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2molCO和6molH2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時間關(guān)系如圖所示:由圖可知反應(yīng)在t1、t3、t7時都達(dá)到了平衡,而在t2、t8時都改變了條件,試判斷t8時改變的條件可能是。

(3)工業(yè)上也可采用乙苯()氣體催化脫氫法制取H2,同時生成苯乙烯()氣體。其他條件不變時,在不同催化劑(n、m、p)作用下,反應(yīng)進(jìn)行相同時間后,乙苯的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。相同溫度下,三種催化劑(n、m、p)的催化活性由高到低的順序為;b點乙苯的轉(zhuǎn)化率高于a點的原因是。

8.H2O2能緩慢分解生成水和氧氣,但分解速率較慢,加入催化劑會增大分解速率。某化學(xué)興趣小組為研究不同催化劑對H2O2分解反應(yīng)的催化效果,設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的三組實驗。(1)定性分析:可以通過觀察甲裝置的,而定性得出關(guān)于Fe3+和Cu2+催化效果的結(jié)論。有同學(xué)認(rèn)為該實驗不能比較Fe3+和Cu2+的催化效果,理由是。

(2)定量測定:用乙裝置做對照實驗,儀器A的名稱是;實驗時組裝好裝置乙,關(guān)閉A的活塞,將注射器活塞向外拉出一段距離后松開,觀察活塞是否回到原來的位置。這一操作的實驗?zāi)康氖?實驗時以2min時間為準(zhǔn),需要測量的數(shù)據(jù)是。(其他可能影響實驗的因素均已忽略)

(3)定量分析:利用丙裝置探究MnO2對H2O2分解的催化效果。將30mL5%H2O2溶液一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的燒瓶中,標(biāo)準(zhǔn)狀況下由量氣管讀出氣體的體積[V(量氣管)/mL]與時間(t/min)的關(guān)系如圖所示。圖中b點(填“大于”“小于”或“等于”)90mL。

參考答案課時規(guī)范練23化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素1.C解析實驗在常溫常壓下進(jìn)行,不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,故氣體摩爾體積不為22.4L·mol-1,A錯誤;實驗4開始時NH4Cl的濃度為2.0mol·L-1×4.0mL20.0mL=0.4mol·L-1,從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束歷時bs,則用NH4Cl表示的反應(yīng)平均速率為0.4bmol·L-1·s-1,B錯誤;根據(jù)實驗3、4可知,溶液的總體積為20.0mL,則V1=20.0-4.0-4.0-8.0=4.0;若V2=6.0,則2.A解析根據(jù)圖像,t0時v正瞬間增大,平衡正向移動,2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)正反應(yīng)放熱,升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動,所以不可能是升高溫度,A項錯誤;t1時v正瞬間減小,平衡逆向移動,2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),擴(kuò)大容器容積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)速率減小,平衡逆向移動,B項正確;t2時刻之后,v正逐漸增大,平衡逆向移動,可能是充入了部分Z(g),Z(g)的濃度增大,反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動,C項正確;t3時正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,平衡不移動,可能是加入了高效催化劑,D項正確。3.C解析0~4min內(nèi),O2消耗0.4mol,H2S消耗0.8mol,根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知,反應(yīng)為2H2S+O22S+2H2O,A項錯誤;恒容容器中充入惰性氣體,化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度不變,速率不變,B項錯誤;0~2min內(nèi),O2變化了0.3mol,體積為2L,代入數(shù)據(jù)計算O2的平均反應(yīng)速率為0.3mol2L÷2min=0.075mol·L-1·min-1,C項正確;增大反應(yīng)物濃度4.D解析使用催化劑正、逆反應(yīng)速率都增大,A錯誤;由題圖可知,反應(yīng)②為快反應(yīng),反應(yīng)①為慢反應(yīng),則反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①的小,B錯誤;催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變,由題圖可知該反應(yīng)的催化劑是V2O5,C錯誤;由圖可知反應(yīng)①中有V—O的斷裂,反應(yīng)②中有V—O的形成,D正確。5.D解析由圖像可知,該反應(yīng)的ΔH<0,ΔS<0,由ΔG=ΔH-TΔS<0可知該反應(yīng)在低溫下可自發(fā)進(jìn)行,A項正確;由反應(yīng)歷程圖可知,該反應(yīng)存在二氧化碳中碳氧之間的極性鍵、氫氣中氫氫非極性鍵的斷裂和水中氫氧極性鍵的形成,B項正確;由圖可知,生成TS3的步驟活化能最大,故該步驟為反應(yīng)的決速步驟,C項正確;催化劑不能改變焓變,D項錯誤。6.D解析由圖b可知,隨著pH減小,n(N2)增大,n(氨態(tài)氮)變化不大,n(NO2-)減小,說明pH越小,Pd對NO2-的吸附能力越強(qiáng),A正確;由圖b信息可知,pH不同還原產(chǎn)物也不同,pH為4時還原產(chǎn)物主要為N2,pH為12時,還原產(chǎn)物幾乎全是NO2-,故通過調(diào)節(jié)溶液的pH,可使NO3-更多地轉(zhuǎn)化為N2,B正確;由圖a可知,反應(yīng)ⅱ即NO2-和Pd-H反應(yīng)生成NH4+,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得,反應(yīng)ⅱ中生成NH4+的離子方程式為NO2-+6Pd-H+2H+NH4++2H2O+6Pd,C正確;由圖b可知,pH=12時,還原產(chǎn)物幾乎全是NO2-,則每處理6.2gNO3-轉(zhuǎn)移6.2g62g·mol7.答案(1)①0.16mol·L-1·min-1②吸(2)使用了催化劑(3)n>m>pa、b點都未達(dá)到平衡,b點溫度高,速率大,消耗的量多,因此轉(zhuǎn)化率大解析(1)①v(CO2)=v(CO)=4mol-2.4mol2L×5min=0.16mol·L-1·min-1。②分析表格數(shù)據(jù)可知,實驗1的平衡常數(shù)大于實驗2的平衡常數(shù)(2)該反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)之和不相等,t8時逆反應(yīng)速率增大但平衡不移動,故只能是使用了催化劑。(3)根據(jù)圖中信息,相同溫度下,三種催化劑(n、m、p)的催化活性由高到低的順序為n>m>p;根據(jù)圖中信息,a、b點都未達(dá)到平衡,b點溫度高,速率大,消耗的量多,因此轉(zhuǎn)化率大。8.答案(1)產(chǎn)生氣泡的快慢(或反應(yīng)完成的先后或試管壁的冷熱程度等)實驗使用的催化劑的陰離子種類和濃度均不同(2)分液漏斗檢查裝置的氣密性收集氣體的體積(3)小于解析(1)甲中可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來定性比較Fe3+和Cu2+對H2O2