高考化学一轮复习随堂演练第七单元第1讲化学反应速率及其影响因素

1、第七单元 化学反应速率和化学平衡第1讲 化学反应速率及其影响因素随堂演练巩固1.下列说法正确的是( ) a.二氧化锰是催化剂,能加快反应速率 b.温度越高,催化剂的催化效果越好 c.食品包装中的抗氧化剂其实质就是”负催化剂”,能使氧化反应的反应速率减小 d.升高温度,吸热反应和放热反应的反应速率都加快 【解析】 二氧化锰并不是”万能”催化剂,它只能催化某些反应,a项错误;许多催化剂在某特定温度下催化效果最好,称为催化活性,b项错误;食品包装中的抗氧化剂其实质就是还原剂,消耗包装袋中的氧气,从而保护食品不被氧化,c项错误;升高温度,吸热反应和放热反应、正反应和逆反应的反应速率都加快,d项正确。

2、【答案】 d 2.在一体积可变的密闭容器中,通入1 mol 和3 mol 发生反应在t时刻达到平衡。保持温度和压强不变,在t时刻,再通入一部分反应速率(v)与时间(t)的关系曲线正确的是( ) 【解析】 由于是恒温恒压条件,通入氨气的瞬间,氨气浓度增大,逆反应速率增大,而此时氮气和氢气由于体积增大而浓度减小,正反应速率减小,随后随着反应进行氮气和氢气浓度逐渐增大,正反应速率随之逐渐增大,逆反应速率则随浓度的减小而减小,最后又达到新的平衡。 【答案】 c3.可使酸性溶液褪色可作该反应的催化剂),依据褪色时间的长短可比较反应进行的快慢。下列实验中溶液褪色最快的一组是( ) 【解析】 对比a、b两组

3、,b组中浓度大反应速率快;对比b、c两组,c组温度高,反应速率快;对比c、d两组,d组中有催化剂,反应速率快。综上分析,d组反应最快。 【答案】 d 4.一定条件下,可逆反应: h<0,达到化学平衡后,改变某一条件时,下列说法错误的是( ) a.加入催化剂,v(正)、v(逆)都发生变化,且变化的倍数相等 b.降低温度,v(正)、v(逆)都减小,且v(正)减小倍数小于v(逆)减小倍数 c.增大压强,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大倍数大于v(逆)增大倍数 d.通入氩气,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大倍数小于v(逆)增大倍数 【解析】 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的反应

4、速率,a项正确;该反应为放热反应,降温时,正逆反应速率都减小,且平衡正向移动,b项正确;该反应为气体物质的量减小的反应,增大压强时,正逆反应速率都增大,且平衡正向移动,c项正确;恒容通入氩气,正逆反应速率均不变,平衡也不发生移动,d项错误。 【答案】 d 5.(2011安徽理综,28)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用fe粉和溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。 (1)实验前:先用0.1 溶液洗涤fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;将溶液的ph调至2.5;为防止空气中的对脱氮的影响,应向溶液中通入 (写化学式)。

5、 (2)下图表示足量fe粉还原上述溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、ph随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出时刻前该反应的离子方程式为 。t时刻后,该反应仍在进行,溶液中的浓度在增大的浓度却没有增大,可能的原因是 。 (3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:溶液的ph; 假设二: ; 假设三: ; (4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。 (已知:溶液中的浓度可用离子色谱仪测定) 【解析】 (1)用0.1 溶液洗涤铁粉是为了除去铁粉表面的铁锈;为了防止空气中的对脱氮的影响,应向溶液中通入惰性气体或等以排出空

6、气中的氧气。 (2)分析题图中的数据不难看出前的一段时间内,c和c不断增大,c不断减小,从而不难写出该反应的离子方程式;t后,图中c逐渐减小,但趋势不明显,而溶液的ph或c也基本不变且ph接近7,此时应考虑水解转化为的反应。 (3)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、固体反应物的表面积和催化剂等,结合本题的反应来看,压强对反应没有影响,也不是催化剂的原因,所以应当从浓度、温度和固体反应物的表面积方面去考虑影响速率的因素。 (4)本题要注意对实验变量和实验条件的控制。既然是验证溶液的ph对反应速率的影响,那么就要控制其他变量相同,只改变溶液的ph。 【答案】 (1)去除铁粉表面的氧化物等杂

7、质 生成的水解(或和溶液中的结合) (3)温度 铁粉颗粒大小 (4) 实验步骤及结论: 分别取等体积、等浓度的溶液于不同的试管中; 调节溶液呈酸性且ph各不相同,并通入; 分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉; 用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的浓度。 若ph不同的溶液中,测出的浓度不同,表明ph对脱氮速率有影响,否则无影响。 (本题属于开放性试题,合理答案均可) 课后作业夯基(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意) 1.下列对”改变反应条件,导致化学反应速率改变”的原因描述不正确的是( ) a.增大反应物的浓

8、度,活化分子百分数增加,反应速率加快 b.增大气体反应的压强,单位体积中活化分子数增多,气体反应速率加快 c.升高反应的温度,分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大 d.催化剂通过改变反应路径,使反应所需的活化能降低,反应速率增大 【解析】 增大反应物的浓度或增大气体反应的压强,均可使单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率加快,但不能改变活化分子百分数,a项错误,b项正确;升高反应的温度,反应物分子的平均能量升高,活化分子百分数提高,使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大,c项正确;催化剂通过改变反应路径,使反应所需的活化能降低,从而活化分子百分数提高,分子间有效碰撞的几率提

9、高,反应速率增大,d项正确。 【答案】 a 2.(2012安徽合肥八中高三模拟)有一反应:2a+b2c,其中a、b、c均为气体,下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,x轴表示温度,y轴表示b的转化率,图中有a、b、c三点,如图所示,则下列描述正确的是( ) a.该反应是放热反应 b.b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化 c.t温度下a点表示若想达到平衡,可以采取增大压强的方法 d.c点可表示v(正)<v(逆) 【解析】 由于温度升高,b的转化率增大,说明平衡正向移动,则该反应是吸热反应,a错;在温度下,由a点达平衡时,b的转化率不断减小,若采取加压措施,结合化学方程式可知b的转化率

10、会不断增大,故c错;在温度下,c点会达到平衡状态,此过程中b的转化率不断增大,说明该过程v(正)>v(逆),d错。 【答案】 b 3.(2012安徽省城名校高三联考)在容积为2 l的容器内发生反应: h<0,起始时充入1 mol co和0.8 mol 经过2 min后,反应达到平衡状态,此时的浓度为0.2 下列说法正确的是( ) a.该反应的平衡常数为: b.co和的转化率相同 c.2 min内,用表示的反应速率为:v.1 d.升高温度时,v（正）减小,v（逆）增大 【解析】 a中,该反应的平衡常数为:k。b中,co和的起始量不同,所以转化率不同。d中,升高温度时,v(正)与v（逆

11、）均增大。 【答案】 c 4.(2010福建理综,12)化合物bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4 8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( ) a.2.5 和2.0 b.2.5 和2.5 c.3.0 和3.0 d.5.0 和3.0 【解析】 4 8 min时,反应物浓度由20 变为10 ，其平均反应速率为 .5 。由图中曲线看出每隔4分钟反应物的浓度在原来的基础上减半,故16分钟时浓度应为2.5 。 【答案】 b 5.将4 mol a气体和2 mol b气体在2 l的容器中混合

12、并在一定条件下发生如下反应:2a(g)+b(g) 2c(g),若经2 s后测得c的浓度为0.6 现有下列几种说法:用物质a表示的反应的平均反应速率为0.3 用物质b表示的反应的平均反应速率为0.6 2 s时物质a的转化率为70% 2 s时物质b的浓度为0.7 其中正确的是( ) a. b. c.d. 【解析】 2a(g) + b(g) 2c(g) 起始/mol 4 2 0转化/mol1.20.6 1.22 s时/mol2.8 1.4 1.2则v(a)=0.3 v(b)=0.15 ，(a)=30%,2 s时c(b)=0.7 。 【答案】 b 6.在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄

13、膜,来考察不同载体下薄膜光催化使甲基橙脱色,每次光照20 min取一次样,实验结果如图所示。下列说法正确的是( ) a.不同载体,无论何种温度一定是钛片最好 b.约在520 时,钛片载体的光催化活性最好 c.无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高 d.不同载体时薄膜的光催化活性相同 【解析】 催化剂的催化活性都受温度等的影响,但不是温度越高越好,c项一定错误;由图中看出不同载体时薄膜的光催化活性不同,a、d项错误;约在520 时,钛片载体的光催化活性最好,b项正确。 【答案】 b 7.设2co h>0,反应速率为 h<0,反应速率为,对于上述反应,当温度升高时,和的变化情况为

14、( ) a.同时增大 b.同时减小 c.增大减小 d.减小增大 【解析】 当其他条件不变时,升高温度时,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大。 【答案】 a 8.为研究酶对反应速率的影响,通过实验可得到如下两条曲线。图甲是室温下酶的活性受ph影响的曲线,图乙表示在最合适温度及ph=b条件下分解产生的的体积随时间的变化。若反应过程中改变某一初始条件(其他条件不变),以下叙述正确的是( ) a.温度升至100 ,e点不移,d点右移 b.用量增加时,e点不移,d点左移 c.ph=c时,e点为0 d.ph=a时,e点下移,d点左移 【解析】 酶是蛋白质,温度升至100 酶发生变性反应,失去催化活

15、性,故反应变慢,而催化剂只能改变反应速率,不能改变反应限度,a项正确;反应物的用量增大,则产物氧气的体积一定增大,e点会移动,b项错误;ph=c时,催化剂失去催化活性,反应仍能进行,ph=a时,催化活性不是最好,反应仍能进行,只是反应速率较小而已,e点都不变,c、d项错误。 【答案】 a 9.如图所示,采用作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物的含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为: 相关说法正确的是( ) a.上述反应的正反应为吸热反应 b.催化剂、分别适合于250 和450 左右脱氮 c.曲线、最高点表示此时平衡转化率最高 d.相同条件下,改变压强对脱氮率没有

16、影响 【解析】 图中两个最高点对应的横坐标表示催化活性最好的温度,反应能进行到平衡状态,之后脱氮率均下降,是因为反应为放热反应,升温不利于脱氮,a项错误,b项正确;最高点之前脱氮率小的原因是催化活性小,反应速率小,测量时反应未达到平衡状态,不能说明平衡转化率就小,c项错误;该反应为气体体积增大的反应,增压平衡向左移动,d项错误。 【答案】 b 10.可逆反应ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g)的v-t图像如下图,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,其v-t图像如下图。 tt tt 两图中阴影部分面积相等 上图甲中阴影部分面积更大 以上正确的为 ( ) a. b. c. d

17、. 【解析】 加入催化剂,正逆反应速率以及平衡时的反应速率都增大,故错,对;反应速率增大,则达平衡的时间变短,故对,错;加入催化剂并不能改变反应的限度,故错,对。综上分析可知只有a项符合题意。 【答案】 a 二、非选择题(本题包括4个小题,共50分) 11.(12分)某温度时,在体积为5 l的密闭容器中加入2 mol fe(s)与1 mol t秒时的物质的量为0.20 mol,到第t秒时恰好达到平衡,此时的物质的量为0.35 mol 。 (1)t t这段时间内的化学反应速率v 。 (2)若继续加入2 mol fe(s),则逆反应速率 (填”增大”“减小”或”不变”,下同),继续通入1

18、 mol 则正反应速率 的物质的量 。 (3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图所示。t时改变了某种条件,改变的条件可能是 、 (填写2项)。 【解析】 反应的方程式为 (1)v (2)在固体有剩余的情况下,增加或减少固体的质量,对反应速率以及限度均无影响。 (3)t时反应未达到平衡,改变条件后逆反应速率突然增大,且继续增大,改变的条件可能为加入催化剂或升高温度或增大氢气浓度。 【答案】 (2) 不变 增大 增大 (3)使用了催化剂、升高了温度、增大了的浓度(任答2条) 12.(14分)(2012安徽合肥一模)为了探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响,有同学设计了在一定条件下进行如下实验,

19、测量在不同试剂用量的反应条件下获得相同量气体所用的时间。 (1)请完成下表(填写表格中的空白处)(假设溶液混合时体积变化忽略不计) 实验编号 所加0.4 溶液的体积30 ml所加0.2 溶液的体积00.5 ml5ml 所加蒸馏水的体积5 ml探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响,设计实验时应注意的问题 (2)实验一段时间后可看到的锌粒表面呈 色。 (3)实验表明号实验最快,号实验最慢,可能的原因是 。 【解析】 由实验目的知,在锌的接触面积不变、浓度相同、温度等都相同的情况下,仅改变硫酸铜溶液用量,为了便于控制浓度,必须加水使溶液总体积相等,确保浓度相等,所用稀硫酸的体积相同(30 ml)。(1

20、)根据组实验知,不加硫酸铜溶液时,蒸馏水体积为5 ml,稀硫酸体积为30 ml,溶液总体积为35 ml。 则组实验中稀硫酸的体积也为30 ml,必须加水4.5 ml,使浓度相同;实验则不需要加水;实验中注意的问题是要注意设计对照实验,控制变量(如锌的接触面积、浓度、温度等都相同。(2)锌与硫酸铜溶液反应生成的铜覆盖在锌粒表面,呈红色;(3)号实验最慢,原因是硫酸铜过多,产生的铜覆盖在锌粒表面,阻止锌与接触,使反应减慢。号实验最快,原因是锌与硫酸铜溶液反应生成的少量的铜和锌构成了原电池,加快了反应速率。 【答案】 (1)实验编号 所加0.4 溶液的体积 30 ml 30 ml 30 ml 所加0

21、.2 溶液的体积 0 0.5 ml 5 ml 所加蒸馏水的体积 5 ml 4.5 ml 0 探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响,设计实验时应注意的问题 固定:温度、硫酸浓度、锌粒颗粒大小 (2)暗(紫)红 与zn反应产生的cu与zn形成cu-zn微电池,加快了氢气产生的速率。较多的溶液加入后与zn反应产生的cu大量沉积在zn表面,降低了zn与溶液的接触面 13.(12分)尿素是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应为: (l) h=-103.7 试回答下列问题: (1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是 。 a.采用高温 b.采用高压 c.寻找更高效的催化剂 (2)合成尿素的反应在进行时

22、分为如下两步: 第一步: 氨基甲酸铵)(l) h 第二步: h 某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 l密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示: 已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定,总反应进行到 min时到达平衡。 反应进行到10 min时测得的物质的量如图所示,则用表示的第一步反应的速率v 。 第二步反应的平衡常数k随温度的变化如图所示,则h 0(填”>“<“或”=”)。 【解析】 (2)由图中看出氨基甲酸铵的增加速度、氨气的减小速度非常快,而尿素的增加速度却较小。10分钟内的物质的量由1 mol减小到0.26 mol,故其表示的反应速率为.148 。由图像看出温度越高,平衡常数越大,则反应为吸热反应。 【答案】 (1)b (2)二 55 0.148 > 14.(12分)士兵在野外加热食物时通常采用”无焰食物加热器”,其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠粉末,使用时