1、配餐作业(二十一)化学反应速率A组全员必做题1.据新化网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的是()A使用电催化剂，加快了水的分解速率B金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快C反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化D金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率解析：催化剂的用量对化学反应速率有影响，在一定用量范围内，随着用量增加，反应时间缩短，反应速率加快；但催化剂的用量增
2、加到一定值后，反应时间和反应速率不再改变，故B项错误。答案：B2A、B、C三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得：ABC反应速率(molL1min1)v(H2)3v(N2)3v(NH3)4则三个容器中合成氨的反应速率()Av(A)v(B)v(C)Bv(B)v(C)v(A)Cv(C)v(A)v(B) Dv(B)v(A)v(C)解析：合成氨的反应方程式是3H2(g)N2(g)2NH3(g)(条件略)。换算成同一物质来表示该反应的化学反应速率即可进行比较。根据物质的反应速率之比等于物质的计量数之比，也可以换算成“vkv(某物质)/该物质的计量数”(单位略)：v(A)k3/31、v(
3、B)k3/13、v(C)k4/22，进行比较即可，选B项。答案：B3(2016北京六十六中学期中)升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是()A该化学反应的过程是吸热的B该化学反应的过程是放热的C分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多D反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多解析：无论反应是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率均增大，A、B均错误；升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子总数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，C错误；D正确。答案：D4一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2N
4、H3(g)H0，反应过程如图。下列说法正确的是()At1 min时正逆反应速率相等BX曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系C08 min，H2的平均反应速率v(H2) molL1min1D10 min12 min，N2的平均反应速率v(N2)0.25 molL1min1解析：t1 min后，X和Y的量继续变化，t1 min时，只是X和Y的物质的量相等，没有达到平衡状态，说明正逆反应速率不相等；根据图象，在2 min时，X的物质的量增加了0.2 mol，Y减少了0.3 mol，所以Y表示H2的物质的量随时间的变化关系，X表示NH3的物质的量随时间的变化关系，08 min，H2的平均反应速率v
5、(H2) molL1min1，10 min12 min，NH3的平均反应速率v(NH3)0.005 molL1min1，则v(N2)0.002 5 molL1min1。答案：B5某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是()用浓硫酸代替稀硫酸加热改用铝粉增大稀硫酸的体积加水加入少量硫酸铜A全部 BC D解析：用浓硫酸代替稀硫酸，铝会发生钝化；增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度；加热能够加快该反应的反应速率；用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积；加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝形成原电池，加快了反应速率。答案：B6(2016湖南六校联考)在2L密闭容器中发生反应xA(g
6、)yB(g)zC(g)。图甲表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()甲乙A200 时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)0.04molL1min1B200 时，该反应的平衡常数为25C当外界条件由200 降到100 时，原平衡一定被破坏，且正、逆反应速率均增大D由图乙可知，反应xA(g)yB(g)zC(g)的H0，按化学计量数之比投料时，相同条件下原料转化率最大，产物的体积分数最大，故a2，D项错误。答案：B7(2016肇庆一模)根据反应：S2O2H=SO2SH2O，下表各组实验最快出现
7、浑浊的是()选项Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O温度/c(molL1)V(mL)c(molL1)V(mL)V(mL)A0.150.15510B0.250.151010C0.150.151030D0.250.151030解析：在其他条件相同时，浓度越大，速率越快；在浓度相同时，温度越高，速率就越快，因此反应速率最快的是D。答案：D8(2016试题调研)在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O22HI=2H2OI2，在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示：实验编号123456c(HI)/molL10.1000.2000.1500.100 ？0.500c(H2O2)/molL10.1000
8、.1000.1500.200？0.400v/molL1s10.007 600.015 20.017 10.015 20.022 80.152根据表中数据可推知第5组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为()A0.150 molL1、0.200 molL1B0.300 molL1、0.100 molL1C0.200 molL1、0.200 molL1D0.100 molL1、0.300 molL1解析：分析表中数据可知，反应速率v与c(HI)和c(H2O2)的乘积成正比，以实验1为参照，实验5的反应速率是其反应速率的3倍，故实验5中c(HI)和c(H2O2)的乘积为实验1的3倍，C项符合题意。
9、答案：C9在一定条件下，将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中，发生反应：xA2(g)yB2(g)2C(g)。2 s内的反应速率：v(A2)0.5 mol/(Ls)，v(B2)1.5 mol/(Ls)，v(C)1 mol/(Ls)。则x和y的值分别为()A2和3 B3和2C3和1 D1和3解析：同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，由于v(A2)v(B2)v(C)132，因此xy2132，则x1，y3。答案：D10如图所示为800 时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()A发生的反应可表示为：2A(g)2B(g)C(g)B前2 m
10、in A的分解速率为0.1 molL1min1C开始时，正逆反应同时开始D2 min时，A、B、C的浓度之比为231解析：根据图象，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)C(g)，A项说法正确。前2 min，v(A)0.1 molL1min1，B项说法正确。开始时加入的物质为A和B，没有C，C项说法错误。根据图象，2 min时，A、B、C的浓度分别为0.2 molL1、0.3 molL1、0.1 molL1，因此D项说法正确。答案：C11利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N
11、2(g)H0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂和比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T()NO初始浓度(molL1)CO初始浓度(molL1)催化剂的比表面积(m2g1)2801.21035.8103821.210312435082(1)请填全表中的各空格；(2)实验中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验、中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。解析：(1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对速率的影响，要验证温度对
12、速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，验证催化剂的比表面积对速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)、的区别是催化剂的比表面积不同，因此的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。、的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终中c(NO)较、中c(NO)大。答案：(1)实验编号T()NO初始浓度(molL1)CO初始浓度(molL1)催化剂的比表面积(m2g1)2805.81031.21035.8103(2)12有一化学反应：A3B2C，根据影响化学反应速率的因素可得v(C)kcm(A)cn(B)，其中k是与温度有关的速
13、率常数，为测k、m、n的值，在298 K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：编号A的初始浓度/(molL1)B的初始浓度/(molL1)生成C的初始速率/(molL1s1)11.01.01.210222.01.02.410231.02.04.8102(1)根据上表可求得：m_，n_，k_。(2)当c(A)c(B)2.0 molL1时，以B表示的初始反应速率为_。解析：(1)分别将第1组、第2组、第3组的数据代入v(C)kcm(A)cn(B)，三式联立，可求得m1，n2，k1.2102 L2mol2s1。(2)v(C)1.2102 L2mol2s1(2.0 molL1)(2.0 m
14、olL1)29.6102 molL1s1。由方程式知v(B)v(C)9.6102 molL1s10.144 molL1s1。答案：(1)121.2102 L2mol2s1(2)0.144 molL1s1B组重点选做题13.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6 mol/LH2C2O4溶液H2O0.2 mol/LKMnO4溶液3 mol/L稀硫酸13.04.01.02.06.423.03.02.02.05.233.02.03.02.04.0请回答
15、：(1)已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学方程式表示该实验的实验原理_。(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_。(3)利用实验3中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)_。(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。图1图2该小组同学提出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL再向试管中加
16、入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6 mol/LH2C2O4溶液H2O0.2 mol/LKMnO4溶液3 mol/L稀硫酸43.02.03.02.0t若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_。解析：(2)分析题目所给信息，可知其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大。(3)利用实验3中数据计算，v(KMnO4)(0.2 mol/L3/10)/4 min1.5102 mol/(Lmin)。(4)分析题图2可知，生成物中的MnSO4为该反应的催化剂。需要加入MnSO4，探究其对反应速率的影响。若该小组同学提出的假设成立，与实验3相比，溶液褪色所需时间
17、短。答案：(1)2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O(2)其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大(3)1.5102 mol/(Lmin)(4)生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2对该反应有催化作用)MnSO4与实验3比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于4 min(或其他合理答案)14某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为_。(3)若X、Y、Z
18、均为气体，反应达到平衡时：压强是开始时的_倍；若此时将容器的体积缩小为原来的倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。(4)若上述反应在2 min后的t1t6内反应速率与反应时间图象如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则_。A在t1时增大了压强B在t3时加入了催化剂C在t4时降低了温度D. t2t3时X的转化率最高解析：(1)由图象可知X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z的化学计量数之比等于它们的物质的量变化之比为0.30.10.2312，所以方程式为3X2Y2Z。(2)v(Z)0.05 molL1min1。(3)p后p前p后0.9p前。根据方程式，减小体积，平衡正向移动，故该反应为放热反应。(4)根据图象，t1时增大了生成物的浓度，平衡逆向移动；t3时加入了催化剂，平衡不移动；t4时应为减小压强，平衡逆向移动，故B选项正确。答案：(1)3XY2Z(2)0.05 molL1min1(3)0.9放热(4)B
