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1、
主題17:化學反應速率
李仕才
A卷 最新模擬·基礎訓練
1.下列事實和解釋正確的是( )。
A.鋅與稀鹽酸反應,加入NaCl固體后反應速率加快是因為增大了Cl-的濃度
B.面粉廠內要禁止明火是因為固體表面積大會加快反應速率
C.向5%的H2O2溶液中加入MnO2粉末后,分解速率迅速加快是因為MnO2粉末降低了反應的焓變
D.將CuSO4稀溶液滴入鋅與稀鹽酸中,反應速率變慢是因為CuSO4溶液中的水降低了硫酸的濃度
【解析】鋅與稀鹽酸反應的實質是鋅與氫離子之間的置換反應,增大氯離子的濃度,反應速率不變,A項錯誤;面粉廠內要禁止明火是因為固體表面積大會加快反應
2、速率,引起爆炸,B項正確;向5%的H2O2中加入MnO2粉末后,分解速率迅速加快是因為MnO2起催化劑的作用,C項錯誤;將CuSO4稀溶液滴入鋅與稀鹽酸中,鋅置換出銅,構成原電池,加快反應速率,D項錯誤。
【答案】B
2.少量鐵粉與100 mL 0.01 mol·L-1稀鹽酸反應,反應速率太慢。為了加快此反應速率而不改變H2的產量,可以使用如下方法中的( )。
①加H2O ②加NaOH固體?、鄣稳霂椎螡恹}酸?、芗覥H3COONa固體 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入幾滴硫酸銅溶液?、呱邷囟?不考慮鹽酸的揮發(fā))
A.①⑥⑦ B.③⑤
C.③⑦ D.⑤⑦
【解析】
3、①加水,減小了鹽酸的濃度,故反應速率變慢;②加氫氧化鈉,與鹽酸反應,減小了鹽酸的濃度,故反應速率變慢;③加濃鹽酸,反應速率加快,且不會改變氫氣的體積;④加醋酸鈉固體,與鹽酸反應生成醋酸,故反應速率減慢;⑤加氯化鈉溶液,相當于稀釋鹽酸,故反應速率變慢;⑥滴加硫酸銅溶液,鐵把銅置換出來,形成原電池,故反應速率加快,但與鹽酸反應的鐵減少,故減少了產生氫氣的量;⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)),反應速率加快,且生成的氫氣體積不變。
【答案】C
3.已知汽車尾氣無害化處理的反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),下列說法不正確的是( )。
A.升高溫度可使該反應的逆反應速率降低
4、
B.使用高效催化劑可有效提高正反應速率
C.反應達到平衡后,NO的反應速率保持恒定
D.單位時間內消耗CO和CO2的物質的量相等時,反應達到平衡
【解析】升高溫度,正反應和逆反應速率均加快,A項錯誤;催化劑可以加快化學反應速率,B項正確;達平衡后,各組分的速率保持不變,C項正確;由于CO和CO2的化學計量數相等,故當兩者單位時間內消耗的量相等時,反應達平衡,D項正確。
【答案】A
4.T ℃,將2 mol X和1 mol Y充入體積為1 L的密閉容器中,已知:2X(s)+Y(g)2Z(g) ΔH=-M kJ·mol-1。10 min后達到平衡,生成0.2 mol Z,共放
5、出熱量N kJ,下列說法正確的是( )。
A.在第10 min時,Z的反應速率為0.02 mol·L-1·min-1
B.在0~10 min內,Y的反應速率為N10M mol·L-1·min-1
C.增加X的物質的量可以加快反應速率
D.反應達平衡后,保持T ℃,通入稀有氣體增大壓強,則化學反應速率變快
【解析】T ℃,將2 mol X和1 mol Y充入體積為1 L的密閉容器中,10 min后達到平衡,生成0.2 mol Z,則前10 min Z的平均反應速率為0.02 mol·L-1·min-1,在第10 min時,Z
6、的反應速率一定小于0.02 mol·L-1·min-1,A項不正確;在0~10 min內,Y的反應速率為N10M mol·L-1·min-1,B項正確;X是固體,其濃度是固定不變的,所以增加X的物質的量不能加快反應速率,C項不正確;反應達平衡后,保持T ℃,通入稀有氣體,雖然增大了壓強,但是各氣體的濃度不變,所以化學反應速率不變,D項不正確。
【答案】B
5.(NH4)2S2O8可以看成H2O2的衍生物,在KI溶液中滴加(NH4)2S2O8溶液發(fā)生反應(NH4)2S2O8(aq)+2KI(aq)(NH4)2SO4(aq)+I2(s)+K2SO4(aq
7、),正反應的活化能(Ea)為52.72 kJ·mol-1。下列說法錯誤的是( )。
A.正反應的焓變ΔH<Ea
B.向溶液中加入少量K2SO4(s),會加快化學反應速率
C.該反應速率與c(I-)、c(S2)有關
D.在該反應中,反應速率關系有v(I-)=v(S)
【解析】正反應如果是放熱反應,則ΔH<0,如果是吸熱反應,則ΔH<Ea,A項正確;根據化學方程式可知鉀離子不參與反應,所以向溶液中加入少量K2SO4(s),不會改變化學反應速率,B項錯誤;根據化學方程式可知,該反應速率與c(I-)、c(S2)有關,C項正確;根據化學反應速率之比等于化學計量數之
8、比可知,在該反應中,反應速率關系有v(I-)=v(S),D項正確。
【答案】B
6.一定溫度下,在一個2 L的密閉容器中發(fā)生反應4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經2 min達平衡狀態(tài),此時B反應了1.2 mol。下列說法正確的是( )。
A.充入N2使壓強增大,可加快反應速率
B.A的平均反應速率為0.4 mol·L-1·min-1
C.平衡狀態(tài)時B、C的反應速率相等
D.C的平均反應速率為0.2 mol·L-1·min-1
【解析】充入N2使壓強增大,但反應物濃度不變,反應速率不變,A項錯誤;A是固體,不能表示反應速率,B項
9、錯誤; 平衡時B、C的濃度不再發(fā)生變化,但二者的反應速率不相等,C項錯誤;消耗1.2 mol B,根據化學方程式可知生成C 0.8 mol,其濃度是0.4 mol·L-1,所以C的平均反應速率為0.4mol·L-12min=0.2 mol·L-1·min-1,D項正確。
【答案】D
7.在一定溫度下,將固體X和氣體Y各0.16 mol充入2 L密閉容器中,發(fā)生反應X(s)+Y(g)2Z(g),一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數據如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
10、
下列說法正確的是( )。
A.反應0~2 min內Z的平均速率v(Z)=0.04 mol·L-1·min-1
B.容器內壓強保持不變時反應達到平衡
C.該溫度下,增加X的量,正反應速率加快
D.降低Z 的濃度,一段時間后,正反應速率增大,逆反應速率減小
【解析】由表中數據可知,2 min內Y的物質的量的變化量為0.16 mol-0.12 mol=0.04 mol,濃度變化量是0.02 mol·L-1,則v(Y)=0.02mol·L-12min=0.01 mol·L-1·min-1,根據速率之比等于化學計量數之比,v(Z)
11、=2v(Y)=0.02 mol·L-1·min-1,A項錯誤;該反應是氣體體積增大的反應,因此容器內壓強保持不變時反應達到平衡,B項正確;X是固體,改變固體的質量,反應速率不變,C項錯誤;降低Z的濃度,逆反應速率減小,正反應速率瞬間不變,然后逐漸減小,D項錯誤。
【答案】B
8.臭氧(O3)在水中易分解,一定條件下,O3的濃度減小一半所需的時間(t)如下表所示。已知:O3的起始濃度為0.0216 mol·L-1。
t/min pH
T/℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
3
12、0
158
108
48
15
50
31
26
15
7
則下列說法不正確的是( )。
A.30 ℃、pH=4.0 條件下,O3 的分解速率為 1.00×10-4 mol·L-1·min-1
B.pH增大能加速O3分解
C.30 ℃、pH=7.0條件下的分解速率小于40 ℃、pH=3.0條件下的分解速率
D.10 ℃、pH=4.0條件下,O3的濃度減少一半所需的時間(t)大于231 min
【解析】v=ΔcΔt=0.0108mol·L-1108min=1.00×10-4 mol·L-1·
13、min-1,故A項正確;pH增大,則OH-濃度增大,pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是OH-,故B項正確;由表中數據可知,40 ℃、pH=3.0時,所需時間在31~158 min 之間,30 ℃、pH=7.0時,所需時間小于7 min,則30 ℃、pH=7.0條件下的分解速率大于40 ℃、pH=3.0條件下的分解速率,故C項錯誤;由表中數據可知,20 ℃、pH=4.0條件下O3的濃度減小一半所需的時間(t)為231 min,溫度降低,反應速率減慢,則10 ℃、pH=4.0條件下O3的濃度減小一半所需的時間(t)大于231 min,故D項正確。
【答案】C
9.在一體積固定
14、的密閉容器中,某化學反應2A(g)B(g)+D(g)在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為0。反應物A的濃度(mol·L-1)隨反應時間(min)的變化情況如下表:
實驗
序號
時間
濃度
溫度
0
10
20
30
40
50
60
1
800 ℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800 ℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800 ℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820
15、 ℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根據上述數據,完成下列填空:
(1)實驗1中,在10~20 min內,用A表示該反應的平均速率為 mol·L-1·min-1。
(2)實驗2中,A的初始濃度c2= mol·L-1,反應經20 min達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是 。
(3)設實驗3的反應速率為v3,實驗1的反應速率為v1,則v3 (填“>”“=”或“<”)v1,c3= mol·L-1。
16、
(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應。理由是 。
(5)根據以上實驗,指出要加快該反應可采取的方法:
(最少列舉2種方法)。
【解析】(1)vA=0.80mol·L-1-0.67mol·L-110min=0.013 mol·L-1·min-1。
(2)對比實驗1與實驗2可知,反應溫度相同,達平衡時A的濃度相同,說明是同一平衡狀態(tài),即c2=1.0 mol·L-1,又因實際反應的速率快,達平衡所需時間短,故反
17、應中使用了催化劑。
(3)對比實驗3與實驗1可知,從10 min到20 min,實驗1中A的濃度變化值為0.13 mol·L-1,而實驗3中A的濃度變化值為0.17 mol·L-1,這就說明v3>v1。從實驗1可求出此溫度時平衡常數K=14,因實驗3與實驗1溫度相同,則K不變,三段式代入實驗3中的數據可求出c3=1.2 mol·L-1。
(4)對比實驗4與實驗1可知,兩實驗的起始濃度相同,反應溫度不同,達平衡時實驗4中A的濃度小,說明實驗4中A進行的程度大,即溫度越高,A的轉化率越大,說明正反應為吸熱反應。
(5)加快反應可采取升高溫度、增大反應物A的
18、濃度、使用合適的催化劑等方法。
【答案】(1)0.013 mol·L-1·min-1
(2)1.0 mol·L-1 使用了催化劑
(3)v3>v1 1.2
(4)吸熱 升高溫度,平衡向正反應方向進行
(5)增大反應物A的濃度,升高溫度,使用催化劑(任選2種)
10.煤化工是以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業(yè)過程。
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產生水煤氣。反應為:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
能使化學反應速率加快的措施有
19、(填序號)。
①增加C的物質的量
②升高溫度
③隨時吸收CO、H2并轉化為CH3OH
④密閉恒容容器中充入CO(g)
(2)工業(yè)上用CO生產燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①圖1表示一定溫度下,在體積為2 L的密閉容器中加入4 mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化情況。從反應開始到平衡,用CO濃度變化表示平均反應速率v(CO)= 。
②圖2表示該反應進行過程中能量的變化。曲線a表示不使用催化劑時反應的能量變化,曲線b表示使用催化劑后的能量變化。寫出該反應的熱化學方程式:
20、 。
③該反應的平衡常數K為 。
④恒容條件下,下列措施中能使n(CH3OH)n(CO)增大的有 (填字母)。
a.升高溫度 b.充入氦氣
c.再充入2 mol H2 d.使用催化劑
(3)在一容積為2 L的密閉容器內加入2 mol的CO和6 mol 的H2,一定條件下發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,該反應的逆反應速率與時間的關系曲線如圖所示:
①由圖可知反應在t1、t3、t7時都達到了平衡,而在t2、t8時都改變了條件,試判斷t8時改變的條件可能是
21、 。
②若t4時減小壓強,t5時達到平衡,t6時增大反應物的濃度,請在圖中畫出t4~t6時逆反應速率與時間的關系曲線。
【解析】(1)①增加固體C的量,C的物質的量濃度不變,不影響反應速率,故錯誤;②升高反應溫度,化學反應速率加快,故正確;③隨時吸收CO,濃度減小,反應速率減慢,故錯誤;④密閉恒容容器中充入CO(g),濃度變大,反應速率加快,故正確。
(2)①由圖可知,CO濃度變化量為1.00 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.75 mol·L-1,Δt=10 min,則v(CO)=0.75mol·L-110min=0
22、.075 mol·L-1·min-1。
②反應物的總能量與活化能的差值為419 kJ,生成物的總能量與活化能的差值為510 kJ,則該反應為放熱反應,放出的熱量為91 kJ,熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1。
③H2平衡時的濃度為2 mol·L-1-1.5 mol·L-1=0.5 mol·L-1,再結合圖像,根據“三段式”有:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
平衡時的濃度(mol·L-1) 0.25 0.5 0.75
所以K
23、=0.750.25×0.52=12。
④要使n(CH3OH)n(CO)增大,化學平衡應正向移動,但升高溫度時化學平衡逆向移動,故a項錯誤;恒容條件下充入氦氣,化學平衡不移動,故b項錯誤;使用催化劑,化學平衡不移動,故d項錯誤;在恒容條件下再充入2 mol H2,壓強增大,化學平衡正向移動,故c項正確。
(3)①t8時正、逆反應速率都增大且相等,平衡不移動,應是加入了催化劑。
②若t4時減小壓強,正、逆反應速率都減小,并且平衡向逆反應方向移動,t5時達到平衡,t6時增大反應物的濃度,正反應速率瞬間增大,逆反應速率不變,則t4~t6時逆反應速率與時間的關系曲線為:
【答案】(1)②④
(2)①0.075 mol·L-1·min-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1
③12
④c
(3)①使用了催化劑
②
我國經濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉變經濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經濟結構,實現(xiàn)經濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。