人教版选修4 第2章第2节 影响化学反应速率的因素（第2课时） 作业.doc

第2节 影响化学反应速率的因素第2课时温度、催化剂对化学反应速率的影响1.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的no和co转化成n2和co2。下列对此反应的叙述中正确的是()。a.使用光催化剂不改变反应速率b.使用光催化剂降低了反应速率c.升高温度能加快反应速率d.改变压强对反应速率无影响【解析】使用催化剂能加快反应速率,故a、b两项均错误;d项,对于有气体参加的化学反应,改变压强能改变反应速率。【答案】c2.下列关于催化剂的说法正确的是()。a.催化剂能使不发生反应的物质发生反应b.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变c.催化剂能改变化学反应的焓变d.任何化学反应都需要催化剂【答案】b3.已知c+co22co的正反应是吸热反应,反应速率为v1;n2+3h22nh3的正反应是放热反应,反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为()。a.都增大b.都减小c.v1增大,v2减小d.v1减小,v2增大【解析】升高温度,v正、v逆都增大,只是吸热反应方向增大的倍数比放热反应方向增大的倍数大。【答案】a4.下列条件的变化,是因为降低反应所需的能量而增大单位体积内的反应物活化分子百分数,致使反应速率加快的是()。a.增大浓度b.增大压强c.升高温度d.使用催化剂【解析】在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,增大活化分子百分数,从而使反应速率加快。【答案】d5.为了探究影响化学反应速率的因素,4位同学分别设计了下列4个实验,其中结论不正确的是()。a.将大小、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时,两者反应速率相同b.盛有相同浓度双氧水的两支试管,一支加入mno2放在冷水中,一支直接放在冷水中,前者反应速率快c.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下,发现强光下的浓硝酸分解得快d.升高温度,h2o2的分解速率加快,原因是反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多【解析】影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,镁、铝的金属活动性不同,故两者与同浓度的盐酸反应速率不同。【答案】a6.对于反应cocl2(g)co(g)+cl2(g),改变下列条件:升温恒容条件下通入惰性气体增大cocl2的浓度减压加催化剂恒压条件下通入惰性气体,能加快反应速率的是()。a.b.c.d.【解析】本题考查了影响化学反应速率的因素的相关知识。升温、加催化剂可增大活化分子百分数,反应速率增大;增大cocl2浓度,单位体积活化分子数目增多,反应速率增大;减压、恒压通入惰性气体,单位体积活化分子数目减少,反应速率减小;恒容通入惰性气体,单位体积活化分子数目不变,则反应速率不变。能加快反应速率的有,故b项符合题意。【答案】b7.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为na2s2o3+h2so4na2so4+so2+s+h2o,下列各组实验中最先出现浑浊的是()。实验反应温度/na2s2o3溶液稀h2so4h2ov/mlc/moll-1v/mlc/moll-1v/mla2550.1100.15b2550.250.210c3550.1100.15d3550.250.210【解析】四组实验中溶液的总体积均为20 ml,当温度越高,反应物的浓度越大时,反应速率越快,最先出现浑浊。【答案】d8.已知反应:2no(g)+br2(g)2nobr(g)的活化能为a kjmol-1。其反应机理如下:no(g)+br2(g)nobr2(g)慢no(g)+nobr2(g)2nobr(g)快下列有关该反应的说法正确的是()。a.反应的速率主要取决于的快慢b.反应速率v(no)=v(nobr)=2v(br2)c.nobr2是该反应的催化剂d.该反应的焓变等于a kjmol-1【解析】a项,反应速率主要取决于慢反应的速率,错误;b项,反应速率之比等于化学计量数之比,根据总反应式知v(no)=v(nobr)=2v(br2),正确;c项,nobr2是反应的生成物,是反应的反应物,不是催化剂,错误;d项,a kjmol-1是总反应的活化能,不是焓变,错误。【答案】b9.将5.0 g在空气中久置的铝片投入盛有500 ml 0.5 moll-1硫酸的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的曲线表示,试回答下列问题:(1)曲线oa段不产生氢气的主要原因是 。有关的化学方程式为 。(2)曲线ab段产生氢气的速率较慢的主要原因是 。(3)曲线bc段产生氢气的速率增加较快的主要原因是 。(4)曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是 。【答案】(1)铝片表面有al2o3,硫酸首先与表面的al2o3反应;al2o3+3h2so4al2(so4)3+3h2o(2)开始温度较低,只有部分硫酸与铝片作用(3)由于反应放出的热量使溶液的温度升高,从而加快反应速率(4)随着反应的进行,硫酸的浓度下降10.某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,实验过程的数据记录如下,请结合表中信息,回答下列问题(已知:na2s2o3+h2so4na2so4+so2+s+h2o):实验序号反应温度()参加反应的物质na2s2o3h2so4h2ov/mlc/moll-1v/mlc/moll-1v/mla20100.1100.10b2050.1100.15c20100.150.15d4050.1100.15(1)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是(填实验序号)。(2)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。其中:能说明温度对该反应的反应速率有影响的组合是(填实验序号)。a和b、a和c的组合比较,所研究的问题是。b和c的组合比较,所研究的问题是 。(3)实验中利用出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用测量单位时间内气体体积的大小进行比较:。【答案】(1)d(2)b和d相同温度条件下浓度对该反应反应速率的影响相同温度条件下,该反应的反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度(3)so2易溶于水,测量体积时误差较大11.已知:2so2(g)+o2(g)2so3(g)的反应过程中能量变化如图所示。已知1 mol so2(g)被氧化为so3(g)的h=-99 kjmol-1。请回答下列问题:(1)图中a、c分别表示、,e的大小对该反应的反应热有无影响?(填“有”或“无”)影响。该反应通常用v2o5作催化剂,加入v2o5会使图中b点升高还是降低?,理由是。(2)图中h=kjmol-1。(3)v2o5的催化循环机理可能是v2o5氧化so2时,自身被还原为+4价钒化合物,+4价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:。(4)如果v(so2)为0.05 moll-1min-1,则v(o2)=moll-1min-1,v(so3)=moll-1min-1。(5)已知单质硫的燃烧热为296 kjmol-1,计算由s(s)生成3 mol so3(g)的h:(要求写出计算过程)。【解析】(1)根据信息判断so2催化氧化生成so3是一个放热反应,则so2和o2的总能量高于so3的总能量,a的能量高,a代表反应物的总能量,c的能量低,c代表生成物的总能量。使用催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应热。(2)图中h表示的是2 mol so2(g)与1 mol o2(g)反应生成2 mol so3(g)的能量变化,所以h=-99 kjmol-12=-198 kjmol-1。(3)催化剂参与中间反应,但催化剂在反应前与反应后是不变的,所以v2o5氧化so2,自身被还原为vo2,vo2再被o2氧化成v2o5。(4)v(so2)v(o2)v(so3)=212。当v(so2)=0.05 moll-1min-1时,v(o2)=v(so2)=0.025 moll-1min-1,v(so3)=v(so2)=0.05 moll-1min-1。(5)根据信息知:s(s)+o2(g)so2(g)h1=-296 kjmol-1so2(g)+o2(g)so3(g)h2=-99 kjmol-1根据盖斯定律得:3s(s)+o2(g)3so3(g)h=(h1+h2)3=-1185 kjmol-1。【答案】(1)反应物总能量;生成物总能量;无;降低;催化剂改变了反应历程,使活化能降低(2)-198(3)so2+v2o5so3+2vo2、4vo2+o22v2o5(4)0.025;0.05(5)s(s)+o2(g)so2(g) h1=-296 kjmol-1,so2(g)+o2(g)so3(g) h2=-99 kjmol-1,3s(s)+o2(g)3so3(g) h=(h1+h2)3=-1185 kjmol-112.下列实验事实所得出的相应结论不正确的是()。选项实验事实结论a其他条件不变,0.01 moll-1的酸性kmno4溶液分别与0.1 moll-1的h2c2o4溶液和0.2 moll-1的h2c2o4溶液反应,后者褪色时间短当其他条件不变时,增大反应物浓度可以使化学反应速率加快b其他条件不变,分别将等体积、等物质的量浓度的na2s2o3溶液和h2so4的混合液放在冷水和热水中,放在热水中的混合液先出现浑浊当其他条件不变时,反应体系的温度越高,化学反应速率越快c将少量mno2粉末加入盛有10%双氧水的锥形瓶内,在化学反应前后,mno2的质量和化学性质都没有发生改变催化剂虽然可以加快化学反应的速率,但一定不参与化学反应的过程d一定条件下,分别在容积为1 l和容积为2 l的两个密闭容器中加入等量的氢气和碘蒸气,发生如下反应:h2(g)+i2(g)2hi(g),获得等量的hi时,前者需要的时间少当其他条件不变时,气态反应体系的压强越大,化学反应速率越快【解析】催化剂在化学反应前后化学性质和质量都保持不变。由此不能得出催化剂一定不参与化学反应的结论,c项错误。【答案】c13.为比较fe3+和cu2+对h2o2分解反应的催化效果,甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是()。a.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小b.若图1所示实验中反应速率为,则一定说明fe3+对h2o2分解的催化效果比cu2+好c.用图2装置比较反应速率,可测定在相同条件下反应产生的气体体积及反应时间d.为检查图2装置的气密性,可关闭装置a的活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位【解析】若比较fe3+和cu2+对h2o2分解的催化作用,应选用fe2(so4)3(aq)和cuso4(aq)。如果选用fecl3(aq)和cuso4(aq),虽然加入fecl3(aq)的反应速率快,但可能是cl-的催化作用。【答案】b14.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:【实验原理】2kmno4+5h2c2o4+3h2so4k2so4+2mnso4+10co2+8h2o【实验内容及记录】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 moll-1h2c2o4溶液h2o0.2 moll-1kmno4溶液3 moll-1稀硫酸13.02.03.02.04.023.03.02.02.05.233.04.01.02.06.4请回答下列问题:(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是。(2)利用实验1中数据计算,用kmno4的浓度变化表示的反应速率v(kmno4)=。(3)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,如图甲所示。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乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。甲乙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再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6 moll-1h2c2o4溶液h2o0.2 moll-1kmno4溶液3 moll-1稀硫酸43.02.03.02.0t若该小组同学提出的假设成立,可以观察到的现象是。【解析】(1)对比实验1、2、3中的数据可知,溶液的体积均约为10 ml,h2c2o4溶液、稀硫酸的浓度不变,实验123中kmno4溶液的浓度逐渐减小,溶液颜色褪色时间逐渐增加,即反应速率逐渐减慢,由此可以得出结论:其他条件相同时,增大kmno4浓度(或反应物浓度),反应速率增大。(2)实验1中,c(kmno4)=0.06 moll-1,v(kmno4)=0.06moll-14.0min=1.510-2 moll-1min-1。(3)由图乙可知,反应开始时n(mn2+)增加幅度不大,