1、1第二章 第二节 影响化学反应速率的因素基 础 巩 固1(2017湖北华师一附中高二月考)有气体参加的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是( D )增大反应浓度 增大压强 升高温度 加入催化剂A B C D解析:增大反应物的浓度和增大压强,只能增大单位体积内活化分子数,不能增大活化分子百分数;而升高温度和加入催化剂即能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,故 D 项符合题意。2(2017湖北荆州中学高二月考)在恒容条件下,能使 NO2(g)CO(g)CO 2(g)NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是( D )A增大 NO2或 CO 的浓度B减小 C
2、O2或 NO 的浓度C通入 Ne 使气体的压强增大D升高反应的温度解析:增大 NO2或 CO 的浓度,反应速率加快,活化分子数目增大,但活化分子的百分数不变,A 错误;减小 CO2或 NO 的浓度,反应速率减慢,活化分子数目减小,B 错误;通入 Ne 使气体的压强增大,容积不变,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,C 错误;升高反应温度,反应速率加快,活化分子的百分数增大,D 正确。3(2016上海吴淞中学期中)下列关于催化剂的说法中正确的是( C )A催化剂能使不起反应的物质发生反应B催化剂在化学反应前后化学性质发生改变,但质量不变C催化剂能改变化学反应速率D电解水时,往水中加入少量
3、NaOH,可使电解速率明显加快,故 NaOH 是这个反应的催化剂解析:催化剂能改变化学反应速率的原因是改变了反应历程,改变了反应所需的活化能。但经过一系列变化之后,催化剂又重新生成,即催化剂的质量及化学性质在反应前后均不发生变化。电解水时,加入少量 NaOH 可增大水中离子浓度,加快电荷移动速率,NaOH并没有改变反应历程,故不是催化剂。4在其它条件不变时,10 时以某物质表示的反应速率为 3 mol/(Ls),已知温度每升高 10 反应速率增加到原来的 2 倍,则温度为 50 时,该反应的速率为( A )2A48 mol/(Ls) B36 mol/(Ls)C24 mol/(Ls) D12 m
4、ol/(Ls)解析:设 10 时反应速率为 v1,50 时反应速率为 v2,则由温度对反应速率影响的经验公式得: 2 16,即 50 时反应速率为 10 时的 16 倍,所以, v23 v2v1 50 1010mol/(Ls)1648 mol/(Ls)。5硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3H 2SO4=Na2SO4SO 2SH 2O 下列各组实验中最先出现浑浊的是( D )Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O实验反应温度/ V/mL c/(molL1 ) V/mLc/(molL1)V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35
5、5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 10解析:比较 A 和 C 可知,两选项中物质混合后反应物的浓度相等,但 C 选项的温度高,故反应速率 C 大于 A,同理可知反应速率 D 大于 B,再比较 C、D 两选项,混合后 D 中Na2S2O3的浓度是 C 中的 2 倍,故 D 组实验中最先出现浑浊。6下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( B )A100 mL 2 mol/L 盐酸与锌反应时,加入 100 mL 氯化钠溶液,生成氢气的速率不变B对于可逆反应 2CO2NON 22CO 2,使用合适的催化剂,CO 的生成速率和消耗速率都加快C二氧化硫的催化氧化是一个放热反应
6、,升高温度,正反应速率减慢D用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快氢气的产生解析:A 项中加入 100 mL NaCl 溶液时,相当于稀释了盐酸,H 浓度减小,生成 H2的速率变慢,A 项不正确;C 项升温时无论正反应速率还是逆反应速率都要增大,C 项不正确;D 项 Fe 和浓 H2SO4在温度低时发生钝化,若二者反应也不会生成 H2,而是生成 SO2气体,D项不正确。7在相同条件下,做 H2O2分解对比实验时,其中(1)加入 MnO2催化,(2)不加 MnO2催化。下图是反应放出 O2的体积随时间的变化关系示意图,其中正确的是( A )3解析:由图象知,横坐标为时间,纵坐标为
7、 V(O2),只要 H2O2的量相同,两种情况下最终产生 O2的体积相同,只是(1)中加入 MnO2作催化剂,加快了 H2O2的分解速率,在相同时间内产生 O2的体积比(2)大,反应结束时所用时间短,故选 A。8把 0.01 mol MnO2粉末加入 50 mL 过氧化氢的溶液里(1.1 gL1 ),在标准状况下,放出气体的体积 V 和时间 t 的关系曲线如下图所示。(1)实验时放出气体的总体积是_60_mL_。(2)放出一半气体所需的时间约为_1_min_。(3)A、B、C、D 各点反应速率快慢的顺序是_DCBA_。(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为_0.108_mol/L_。(5)根据
8、曲线形状解释反应速率的变化情况是_随着 c(H2O2)减小,反应速率减小_。解析:(1)用作图法求解,曲线水平时,对应纵轴体积是 60 mL,即放出气体的总体积。(2)60 mL 的一半是 30 mL,30 mL 对应的时间约是 1 min。(3)开始时,反应物浓度大,反应速率快,故四点中,D 点最快,A 点最慢。(4)2H2O2 2H2OO 2= = = = =MnO2 2 mol 22.4 Ln(H2O2) 0.06 Ln(H2O2)0.005 4 mol, c (H2O2) 0.108 mol/L。0.005 4 mol0.05 L(5)曲线的斜率逐渐减小,说明随浓度的下降,反应速率逐渐
9、减小。能 力 提 升1(2017河南洛阳一中高二月考)100 mL 浓度为 2 molL1 的硫酸跟过量的锌片反应,为加快锌与硫酸的反应速率,且不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( C )A加入适量 6 molL1 的硫酸溶液B加人少量醋酸钠固体4C加热D加入适量的水解析:加入适量 6 molL1 的硫酸溶液,增大了硫酸的浓度,反应速率加快,但生成的氢气的总量增加,A 错误;加入少量醋酸钠固体,醋酸钠与硫酸反应生成了醋酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,B 错误;加热,反应温度升高,反应速率加快,且不影响生成氢气的总量,C 正确;加入适量水,使硫酸中 H 的浓度减小,硫酸与锌反应的速率减
10、慢,D 错误。2(2017云南曲靖一中高二期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是( D )A铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用 98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B100 mL 2mol/L 的盐酸跟锌片反应时,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变CSO 2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢D汽车尾气中的 NO 和 CO 反应转化为无害的 N2和 CO2,减小压强,反应速率减慢解析:铁片和浓硫酸在加热时生成二氧化硫,不加热时铁在浓硫酸中发生钝化,反应不生成氢气,故 A 错误;加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减慢,故 B 错误;升高温度,反应的活化
11、分子百分数增大,反应速率增大,故 C 错误;减小压强,相当于减小反应物的浓度,则使反应速率减慢,故 D 正确。3用如图所示的实验装置进行实验 X、Y 时,每隔半分钟分别测定放出气体的体积,下列选项中能正确表示实验 X、Y 的结果的是( A )实验 所用盐酸X 25 mL 0.2 mol/LY 50 mL 0.1 mol/L解析:由镁和盐酸反应的化学方程式可知,实验 X、Y 中镁均过量,又因为 n(H )相同,因此两者产生的 H2的最终体积相等,故 C 项和 D 项不正确。反应物的浓度越大,化学反应速率越快,故实验 X 产生 H2的速率大,故 A 符合题意。4(2018广西陆川)常温常压时烯烃与
12、氢气混合不反应,高温时反应很慢,但在适当5的催化剂存在时可与氢气反应生成烷烃,一般认为加氢反应是在催化剂表面进行。反应过程的示意图如下:下列说法中正确的是( D )A乙烯和 H2生成乙烷的反应是吸热反应B加入催化剂,可减小反应的热效应C催化剂能改变平衡转化率,不能改变化学平衡常数D催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合,得到中间体解析:A、根据图示,得到反应物的能量高于产物的能量,所以该反应是放热反应,故A 错误;B、催化剂只会加快反应速率,不会引起反应热的变化,反应的热效应不变,故 B错误;C、催化剂只会加快反应速率,不能改变平衡转化率,不能改变化学反应的平衡常数,故 C 错
13、误;D、根据化学反应的历程:催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合,得到中间体,故 D 正确;故选 D。5盐酸与 K2CO3反应时,能使反应的最初速率明显加快的是( B )A将盐酸的用量增加一倍B盐酸的浓度增加一倍,用量减半C温度降低 30D增加 K2CO3粉末的量解析:升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。增大反应物的浓度,反应速率加快;降低反应物的浓度,反应速率减慢。A 中将盐酸的用量增加一倍,浓度不变,不影响反应速率。6(2018山东潍坊)在 T,将 a mol N2和 b mol O2 充入体积为 1 L 的密闭容器中发生反应:N 2(g)O 2(g)=2NO
14、(g) H181.5 kJ/mol,反应过程中 v 正 与 v 逆 的变化如6图所示。下列说法正确的是( D )A若 t1时 NO 为 c mol,则 0 t1时间段内平均反应速率 v(N2) molL1 s1a c2t1B t1 t2时间段内 v 正 (O2)2 v 逆 (NO)C图中所示的阴影部分面积的含义是 v 正 与 v 逆 的差D其他条件不变, t2时刻升高温度, v 正 与 v 逆 均增大,且 v 正 v 逆解析:A、若 t1时 NO 为 c mol,由 N2(g)O 2(g)=2NO(g)可知:反应的 N2为 mol,c2则 0 t1时间段内平均反应速率 v(N2) molL1
15、s1 ,故 A 错误;B、速c2 mol1 Lt1c2t1率比与方程式计算数成正比, t1 t2时间段内 2v 正 (O2) v 逆 (NO),故 B 错误;C、图中所示的阴影部分面积的含义是 v 正 t1与 v 逆 t1的差,即该物质浓度的变化量,故 C 错误;D、N 2(g)O 2(g)=2NO(g) H181.5 kJ/mol 是吸热反应,其他条件不变, t2时刻升高温度, v 正 与 v 逆 均增大,平衡向吸热方向移动,即 v 正 v 逆 ,故 D 正确。故选 D。7(2017河南郑州外国语学校高二月考)已知图甲表示的是可逆反应 CO2(g)H 2(g)CO(g) H 2O(g) H0
16、 的化学反应速率( v)与时间( t)的关系,图乙表示的是可逆反应2NO2(g)N 2O4(g) H v(逆),可知化学平衡正向移动,因此外界条件的改变可能是升高了温度,A 正确,B 错误;题图乙中纵坐标为浓度, t1瞬间,曲线是断开的,因此外界条件的改变不可能是温度的变化,由于此刻 NO2和 N2O4的浓度均增大,显然改变的条件是给体系增压,压强增大,平衡向正反应方向移动,N2O4的体积分数增加,因此混合气体的平均相对分子质量应增大,C、D 均错误。8(2017湖北武汉外国语学校高二月考)在一密闭容器中,充入 1 mol N2和 3 mol H2,并在一定温度和压强条件下,使其发生反应:N
17、2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H92.4 kJ/mol。(1)若保持容器容积不变,再向其中充入 1 mol N2,反应速率会_加快_(填“加快”“减慢”或“不变” ,下同),理由是_增大了反应物的浓度;活化分子数目增多,反应速率加快_。(2)若保持容器容积不变,再向其中充入 1 mol 氩气,反应速率会_不变_,理由是_反应物的浓度没有改变,反应速率不变_。(3)若保持容器内气体压强不变,再向其中充入 1 mol N2和 3 mol H2,反应速率会_不变_,理由是_在一定温度和压强条件下,气体体积和气体的物质的量成正比,容器的容积增大,反应物的浓度没有改变,反应速率就不会改变_。(
18、4)使用催化剂,反应速率会_加快_,理由是_催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子的百分数,反应速率加快_。解析:(1)若保持容器容积不变,再向其中充入 1 mol N2,增大了反应物的浓度,活化分子数目增多,反应速率加快。(2)若保持容器容积不变,再向其中充入 1 mol 氩气,反应物的浓度不变,反应速率不变。(3)在一定温度和压强条件下,气体体积和气体的物质的量成正比,若保持容器内气体压强不变;再向其中充入 1 mol N2和 3 mol H2,容器的容积增大,反应物的浓度没有改变,反应速率不变。9(2018内蒙古巴彦淖尔)在一次学生实验中,学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,发现铝片与
19、稀盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸几乎不反应。这和教材中“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。为排除因试剂变质等因素造成的影响,该学生在教师的指导下重新进行下列实验,验证是否存在上述现象。实验用品:仪器(略,凡是实验需要的都有)药品:3.0 mol/L 盐酸、1.5 mol/L 硫酸、3.0 mol/L 硫酸,相同大小的铝片(纯度99.5%)实验过程:往三根相同的试管中分别加入相同的铝片各一片,再往试管中分别加入等体积的 3.0 mol/L 盐酸、1.5 mol/L 硫酸、3.0 mol/L 硫酸,观察反应进行到81、2、5、15、20 分钟时的铝与酸反应的情况。结果如下:反应进程
20、(分钟) 1 2 5 15 203.0 mol/L 盐酸 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽1.5 mol/L 硫酸 均无明显现象(无气泡产生)3.0 mol/L 硫酸 均无明显现象(无气泡产生)通过上述实验可知,无论是用 1.5 mol/L 硫酸还是 3.0 mol/L 硫酸,均无明显的现象,而 3.0 mol/L 盐酸与铝片反应的现象却十分明显。(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式_2Al6H =2Al3 3H 2_。(2)反应 115 min 内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是_反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快_。(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异
21、的原因” ,你能对问题原因作出哪些假设或猜想?(列出两种即可)假设一:_氯离子促进金属铝表面的氧化膜与 H 反应_。假设二:_硫酸根离子阻碍金属铝表面的氧化膜与 H 反应_。解析:(1)铝与盐酸反应生成铝离子和氢气,离子方程式为:2Al6H =2Al3 3H 2,故答案为:2Al6H =2Al3 3H 2;(2)反应 115 min 内,铝与酸的反应是放出热量的,导致温度升高,使化学反应速率加快,故答案为:反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快;(3)在铝的表面有一层致密氧化铝薄膜,当加入盐酸和硫酸溶液时,酸液首先与氧化铝薄膜反应,由反应的现象可知,铝片和稀盐酸反应现象明显,而和稀硫酸几乎不反应,比较盐酸和硫酸溶液中含有的离子的不同,出现这种现象的原因可能是:氯离子促进金属铝表面的氧化膜与 H 反应,硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与 H 反应起阻碍作用,所以假设一:氯离子促进金属铝表面的氧化膜与 H 反应;假设二:硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与 H 反应起阻碍作用。9