1、课时跟踪练21一、选择题1在一定容积的密闭容器中进行下列反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1。则N2、H2、NH3的起始浓度不可能存在的数据是()AN2为0.2 molL1，H2为0.6 molL1BN2为0.15 molL1CN2、H2均为0.18 molL1DNH3为0.4 molL1解析：N2的起始浓度可能为0.2 molL1，H2的起始浓度可能为0.6 molL1，A项不符合题意；N2的物质的量浓度范围为00.2 molL1，N2为0.15 molL1，在该范围内，B项
2、不符合题意；N2和H2的物质的量浓度之比始终满足13，二者化学计量数为13，所以不可能均为0.18 molL1，C项符合题意；NH3的物质的量浓度范围是00.4 molL1，NH3起始浓度可能为0.4 molL1，D项不符合题意。答案：C2在通过实验测量化学反应速率时，不可以利用的相关性质为()A气体的体积和体系的压强B颜色的深浅C物质的浓度(或质量)D元素的化合价解析：考查了解化学反应速率的测定方法。体积大、压强小，化学反应速率减小，故气体的体积和体系的压强可以用来测定化学反应速率；颜色越深，说明浓度越大，反应速率越大，故颜色的深浅可以用来测定化学反应速率；物质的浓度越大，反应速率越大，故物
3、质的浓度可以用来测定化学反应速率；元素的化合价在实验中难以测量，且元素化合价与化学反应速率没有必然的联系，故元素化合价不能用来测定化学反应速率，答案选D。答案：D3100 mL浓度为2 molL1的盐酸跟过量的锌片反应，为增大反应速率，又不影响生成的氢气总量，可采用的方法是()A加入少量浓盐酸B加入几滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液解析：加入适量浓度较大的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率增大，但稀盐酸物质的量增大，所以生成的氢气总量增多，故A项不符合题意；加入氯化铜溶液，Zn置换出Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池而增大反应速率，且稀盐酸物质的量不变，所以生成的氢气总量不变，故
4、B项符合题意；加入适量蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率减小，故C项不符合题意；加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，故D项不符合题意。答案：B4CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是()A反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大B一段时间后，反应速率减小的原因是c(H)减小C反应在24 min内平均反应速率最大D反应在24 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.06 molL1s1解析：随着反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率减小。由图象可知，开始生成的二氧化碳的反应速率是增大，说
5、明反应为放热反应，即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，选项A正确；一段时间后，由图可知反应速率先增大后又减小，反应速率减小的原因是c(H)减小，选项B正确；由图可知02 min、24 min、46 min时间内，生成的CO2物质的量分别是0.1 mol、0.3 mol0.1 mol0.2 mol、0.35 mol0.3 mol0.05 mol，所以反应开始24 min内平均反应速率最大，选项C正确；反应在24 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.1 molmin1，没有体积，选项D不正确。答案：D5(2020河北石家庄二中月考)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3
6、COCH3Br2CH3COCH2BrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需时间来确定，在一定温度下，获得如下实验数据。分析实验数据所得出的结论不正确的是()实验序号初始浓度c/(molL1)溴的颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580A增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B增大c(Br2)，v(Br2)增大C增大c(HCl)，v(Br2)增大D实验和的v(Br2)相等解析：实验、进行比较
7、，相当于将中c(CH3COCH3)增大为原来的两倍，反应时间变为原来的一半，则表明v(Br2)增大，A项正确；实验、进行比较，相当于将中c(Br2)增大为原来的两倍，反应时间也变为原来的两倍，则表明v(Br2)不变，B项错误；实验、进行比较，相当于将中c(HCl)增大为原来的两倍，反应时间变为原来的一半，则表明v(Br2)增大，C项正确；从表中数据可以看出，实验和中反应所需的时间相同，则v(Br2)相等，D项正确。答案：B6(2020河北唐山一中期末考试)为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，某同学设计如下方案(见下表)。下列推断合理的是()编号纯锌粉质量0.2 molL1硫酸体积温
8、度硫酸铜固体质量2.0 g10.0 mL25 0 g2.0 g10.0 mLT 0 g2.0 g10.0 mL35 0.2 g2.0 g10.0 mL35 4.0 gA选择和探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制T25 B根据该实验方案得出反应速率的大小可能是C根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响D待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需的时间，时间越长，反应越快解析：选择和探究硫酸铜对反应速率的影响，要控制变量，所以必须控制T35 ，A选项推断不合理；根据该实验方案，和比较，可以形成原电池，增大了负极的反应速率：，和比较，的温度更高，反应速率更大：，中硫酸铜过量，导致锌粒几乎不与
9、硫酸反应，得出反应速率的大小是，B选项推断合理；在该方案中，硫酸浓度均相同，没有探究硫酸浓度对反应速率的影响，C选项推断不合理；待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需的时间，时间越长，反应越慢，D选项推断不合理。答案：B7已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含有少量I的溶液中，H2O2分解机理如下，下列说法正确的是()H2O2I=H2OIO(慢)；H2O2IO=H2OO2I(快)AIO是该反应的催化剂B反应的速率与I浓度有关Cv(H2O2)v(H2O)v(O2)D反应活化能等于98 kJmol1解析：将反应可得总反应方程式，反应的催化剂是I，IO只是中间产物，故A项错误；根
10、据分解机理可知碘离子的浓度影响慢反应的速率，从而影响整个反应速率，故B项正确；因为反应是在含少量I的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故C项错误；1 mol过氧化氢分解的H98 kJmol1，由H不能判断反应的活化能，故D项错误。答案：B8反应：3Fe(s)4H2O(g)=Fe3O4(s)4H2(g)在一可变容积的容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎没有影响的是()A将容器的体积缩小一半B增加Fe的用量C保持体积不变，充入H2O(g)使体系压强增大D保持压强不变，充入稀有气体使容器体积增大解析：将容器的体积缩小一半，即加压一倍，其反应速率增大，A项不符合题
11、意；固体Fe的量的改变对其反应速率几乎无影响，B项符合题意；充入H2O(g)能增大反应物浓度，其反应速率增大，C项不符合题意；保持压强不变，充入稀有气体相当于减压，各组分的浓度均减小，其反应速率减小，D项不符合题意。答案：B二、非选择题9CH4CO2催化重整反应：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)中，催化剂活性会因积炭反应而降低，同时存在的消炭反应则使积炭量减少。相关数据如下表所示：项目积炭反应CH4(g)=C(s)2H2(g)消炭反应CO2(g)C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂：X_
12、Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。解析：本题考查催化剂可以改变反应历程。根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积炭反应的活化能大，积炭反应的速率小；而消炭反应活化能相对小，消炭反应速率大，所以催化剂：X劣于Y。答案：劣于相对于催化剂X，催化剂Y积炭反应的活化能大，积炭反应速率小，而消炭反应活化能相对小，消炭反应速率大10某化学兴趣小组研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。资料：a.Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2；bCuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2和H2O2；cH2O2有弱酸性：H2O2HHO，HOHO。实验编号实验操作实验
13、现象向1 mL pH2的1 molL1 CuSO4溶液中加入0.5 mL 30% H2O2溶液出现少量气泡向1 mL pH3的1 molL1 CuSO4溶液中加入0.5 mL 30% H2O2溶液立即产生少量棕褐色沉淀，出现较明显气泡向1 mL pH5的1 molL1 CuSO4溶液中加入0.5 mL 30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡请回答下列问题：(1)经检验生成的气体均为O2，中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是_。(2)该小组同学对中棕褐色沉淀的成分提出两种假设：.CuO2；.Cu2O和CuO2的混合物。为验证上述假设，进行实验：过滤中的沉淀，洗涤，加入过量
14、硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。若中生成的沉淀为CuO2，其反应的离子方程式是_；依据中沉淀完全溶解，甲同学认为假设不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是_；为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：将中沉淀洗涤、干燥后，取a g固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液pH，以PAN为指示剂，向溶液中滴加c molL1 EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液V mL。V_mL，可知沉淀中不含Cu2O，假设成立。(已知：Cu2EDTA=EDTACu2，M(CuO2)96 gmol1，M(Cu2O)144 gmol1)(3)结合方程式，运用化学反应原理解释实验中生成的沉淀
15、多于实验中的原因：_。(4)该小组同学继续研究实验、中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。进行实验：在试管中分别取1 mL pH2、3、5的1 molL1 Na2SO4溶液，向其中各加入0.5 mL 30% H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。实验：_(填实验操作和现象)，说明CuO2能够催化H2O2分解。(5)综合上述实验，试写出实验、中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因：_。解析：(1)由题意可知，在硫酸铜作催化剂作用下，过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2O22H2O。(2)若中生成的沉淀为CuO2，说明过氧化氢与铜离子反应生成过氧化铜和水，反应的离子方程式为H
16、2O2Cu2=CuO22H；由题意可知，过氧化铜能与溶液中氢离子反应生成过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu；若假设成立，则a g固体为CuO2，a g CuO2的物质的量为，由题中离子方程式可得如下关系：CuO2Cu2EDTA，则有c molL1V103 L，解得V mL。(3)由题意可知，过氧化氢溶液中存在如下电离平衡：H2O2HHO、HOHO，溶液pH增大，氢离子浓度减小，两个平衡均正向移动，c(O)增大，使得CuO2沉淀量增大。(4)若要验证过氧化铜能够催化过氧化氢分解，使过氧化氢分解速率增大，则需要验证催化剂过氧化铜的组成和质量
17、不会发生变化，具体实验操作和现象为将实验中沉淀过滤、洗涤、干燥，称取少量于试管中，加入30% H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变。(5)由以上实验可知，当溶液pH增大时，H2O2溶液中c(O)增大，使得CuO2沉淀量增大，CuO2的催化能力强于Cu2，使H2O2的分解速率增大，故答案为CuO2的催化能力强于Cu2；随pH增大，Cu2与H2O2反应生成CuO2增多。答案：(1)2H2O2O22H2O(2)H2O2Cu2=CuO22HCuO2与H反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu(3)溶液中存在：H2O2H
18、HO，HOHO，溶液pH增大，两个平衡均正向移动，c(O)增大，使得CuO2沉淀量增大(4)将实验中沉淀过滤、洗涤、干燥，称取少量于试管中，加入30% H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变(5)CuO2的催化能力强于Cu2；随pH增大，Cu2与H2O2反应生成CuO2增多11(2020北京市通州区第一次模拟)某化学小组同学向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。(1)查阅资料知，NaHSO3与过量KIO3的反应分两步进行，第一步为IO3HSO=3SO3HI，则第二步反应的离子方程式为_。(2)通过测定溶液变蓝
19、所用时间探究浓度和温度对该反应的化学反应速率的影响。调节反应物浓度和温度进行对比实验。记录如下表：实验编号0.02 molL1NaHSO3溶液/mL0.02 molL1KIO3溶液/mLH2O/mL反应温度/溶液变蓝的时间/s15201015t1a30015t215bc30t3实验、是探究_对化学反应速率的影响，表中a_mL；实验、是探究温度对化学反应速率的影响，则表中b_mL，c_mL。(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段化学反应速率逐渐增大，一段时间后化学反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段化学反应速率逐渐增大的原因提出如下假
20、设，请你完成假设三：假设一：反应生成的SO对反应起催化作用，SO浓度越大化学反应速率越大；假设二：反应生成的H对反应起催化作用，H浓度越大化学反应速率越大；假设三：_；(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容(化学反应速率可用速率检测仪测定)。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论解析：(1)NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色，说明有碘单质生成，已知第一步反应：IO3HSO= 3SO3HI，且KIO3溶液过量，所以能产生碘单质的反应为IO5I6H=3I23H2O。(2)实验、是探究KIO3溶液的浓度对化学反应速率的影响，根据表格，可知溶
21、液的体积均应为45 mL，故a15 mL；实验、是探究温度对化学反应速率的影响，所以此时两个实验中的浓度都应当相等，所以b20 mL，c10 mL。(3)根据影响反应速率的外界因素：浓度、温度、催化剂等加以假设，而在本实验中可能的原因为反应生成的I对反应起催化作用，I浓度越大反应速率越大(或反应生成的I2对反应起催化作用，I2浓度越大反应速率越大或者是反应放热，随着反应的进行，温度升高，反应速率增大)。(4)通过对比实验进行验证，具体步骤是在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定其起始时的反应速率v(甲)；在烧杯乙中预先加入少量Na2SO4(或K2SO4)粉末，
22、其他条件与甲完全相同，进行同一反应，用速率检测仪测定其起始阶段相同时间内的反应速率v(乙)，若v(甲)v(乙)，则假设一不成立，若v(甲)v(乙)，则假设一成立。答案：(1)IO5I6H=3I23H2O(2)KIO3溶液的浓度152010(3)反应生成的I对反应起催化作用，I浓度越大化学反应速率越大(或反应生成的I2对反应起催化作用，I2浓度越大化学反应速率越大或该反应是放热反应，温度升高导致化学反应速率增大)(4)实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定其起始时的化学反应速率v(甲)；在烧杯乙中进行同一反应，不同的是
23、烧杯乙中预先加入少量Na2SO4(或K2SO4)粉末，其他反应条件均完全相同，测定其起始阶段的相同时间内的化学反应速率v(乙)若化学反应速率v(甲)v(乙)，则假设一不成立；若v(甲)v(乙)，则假设一成立12.某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。初步探究示意图序号温度试剂A现象0 0.5 molL1稀硫酸4 min左右出现蓝色20 1 min左右出现蓝色20 0.1 molL1稀硫酸15 min左右出现蓝色20 蒸馏水30 min左右出现蓝色(1)为探究温度对反应速率的影响，实验中试剂A应为_。(2)写出实验中I反应的离子方程式：_。(3)对比实验、，可以得出的结论
24、：_。继续探究溶液的pH对反应速率的影响。查阅资料：.pH9.28时，I2发生歧化反应：3I26OH=IO5I3H2O，pH越大，歧化速率越大。(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行如下表实验，装置如图1所示。序号试管中溶液的pH891011放置10小时内的现象出现蓝色颜色无明显变化分析和中颜色无明显变化的原因是_。(5)甲同学利用原电池原理设计实验验证：pH10的条件下确实可以发生I被O2氧化为I2的反应，如图2所示，请写出选用的试剂和实验现象：_。深入探究较高温度对反应速率的影响。小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了下表中实验和。序号温度试剂现象敞口试管水浴70 5 mL 1
25、 molL1KI溶液、5 mL 0.5 molL1稀硫酸20 min内仍保持无色，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色密闭试管溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色(6)对比实验和的现象差异，该小组同学经过讨论对实验中的现象提出两种假设，请你补充假设1。假设1：_。假设2：45 以上I2易升华，70 水浴时，c(I2)太小难以显现黄色。(7)针对假设2有两种不同观点。你若认为假设2成立，请推测试管中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因：_(任写一条)。你若认为假设2不成立，请设计实验方案证明：_。解析：(1)若探究温度对反应速率的影响，则实验、中试剂A应相同，即应
26、用0.5 molL1稀硫酸。(2)实验中在酸性条件下I被O2氧化为I2，反应的离子方程式为4IO24H=2I22H2O。(3)实验、中反应温度相同，试剂A不同，溶液的酸性越强，蓝色出现的越早，因此可以得出的结论是KI溶液被O2氧化成I2，c(H)越大，氧化反应速率越大。(4)根据资料.pH9.28时，I2发生歧化反应：3I26OH=IO5I3H2O，pH越大，歧化速率越大。试管、中，pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化反应速率大于氧化反应速率和淀粉变色速率，所以和中颜色无明显变化。(5)利用原电池原理设计实验验证pH10的条件下，确实可以发生I被O2氧化为I2的反应，负极
27、发生失电子的氧化反应，故试剂1应为1 molL1 KI溶液，滴加1%淀粉溶液，正极O2得电子发生还原反应，故试剂2为pH10的KOH溶液，若出现电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝(t30 min)的现象则可证明。(6)实验为敞口试管，与空气相通，水浴加热20 min仍保持无色，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色；实验为密闭试管，水浴加热溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色；出现现象差异的原因可能是45 以上I2易升华，70 水浴时，c(I2)太小难以显现黄色(即假设2)，也可能是在敞口试管中加热时O2逸出，c(O2)降低，导致I氧化为I2的速率变小(即为假设1)。
28、(7)因KI溶液过量(即使加热时有I2升华，KI仍有剩余)，实验冷却室温后过量的KI仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色，说明假设2成立；水浴加热70 时，用湿润的淀粉试纸放在试管的管口，若不变蓝，与假设2矛盾，则证明假设2不成立。答案：(1)0.5 molL1稀硫酸(2)4IO24H=2I22H2O(3)相同温度下，KI溶液被O2氧化成I2，c(H)越大，氧化反应速率越大(4)试管、中，pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化(5)试剂1：1 molL1 KI溶液，滴加1%淀粉溶液，试剂2：pH10的KOH溶液。现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液蓝色(t30 min)(6)加热使O2逸出，c(O2)降低，导致I氧化为I2的速率变小(7)KI溶液过量(即使加热时有I2升华，KI仍有剩余)，实验冷却室温后过量的KI仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色水浴加热70 时，用湿润的淀粉试纸放在试管的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立