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2023
学年
高考
化学
一轮
复习
化学反应
速率
化学平衡
22
课后
达标
检测
人教版
第22讲 化学反应速率
一、选择题
1.关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )
A.活化分子间发生的所有碰撞均为有效碰撞
B.增大反应物浓度能够增大活化分子百分数,化学反应速率增大
C.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D.增大压强,活化分子数一定增加,化学反应速率一定增大
解析:选C。能够引发化学反应的碰撞才是有效碰撞,A项错误;增大反应物浓度,增大了单位体积内活化分子数,有效碰撞的概率增大,反应速率增大,但活化分子百分数不变,B项错误;升高温度,能使更多的分子变为活化分子,增大了活化分子百分数,有效碰撞的次数增多,反应速率增大,C项正确;恒温恒容下,通入不反应的气体,增大了压强,但气体反应物的浓度不变,单位体积内的活化分子数不变,反应速率不变,D项错误。
2.某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气,以下能够加快反应速率的是( )
①用浓硫酸代替稀硫酸 ②加热 ③改用铝粉
④增大稀硫酸的体积 ⑤加水 ⑥加入少量硫酸铜
A.全部 B.②③⑥
C.①②③⑥ D.②③④⑥
解析:选B。用浓硫酸代替稀硫酸,铝会发生钝化;增大稀硫酸的体积,不能增大其浓度,不会改变反应的速率;加水会稀释稀硫酸,减慢反应速率;加热能够加快该反应的速率;改用铝粉,增大了与稀硫酸的接触面积,加快反应速率;加入少量硫酸铜可生成铜单质,铜单质会和铝、稀硫酸构成原电池,加快反应速率。
3.以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法,其中不正确的是( )
A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率
B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外部因素也会对化学反应速率产生影响
D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益
解析:选A。化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题,不能指导提高原料的转化率和生成物的产率。
4.(2023年·渭南三校联考)a、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,测得数据如下表所示:
容器
a
b
c
反应
速率
v(H2)=3 mol·L-1·min-1
v(N2)=3 mol·L-1·min-1
v(NH3)=4 mol·L-1·min-1
则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为( )
A.v(a)>v(b)>v(c) B.v(b)>v(c)>v(a)
C.v(c)>v(a)>v(b) D.v(b)>v(a)>v(c)
解析:选B。合成氨的化学方程式为3H2(g)+N2(g)2NH3(g),反应速率可换成用同一物质来表示,再比较其大小。
5.(教材改编题)在一定条件下,可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是( )
A.加催化剂,v正、v逆都发生变化,且变化的倍数相等
B.加压,v正、v逆都增大,且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数
C.降温,v正、v逆都减小,且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数
D.恒容下通入氩气,v正、v逆都增大,且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数
解析:选D。加入催化剂,正、逆反应速率都增大,且增大的倍数相同,平衡不移动,A正确;反应物气体的化学计量数大于生成物气体的化学计量数,增大压强,v正、v逆都增大,平衡向正反应方向移动,说明v正增大的倍数大于v逆增大的倍数,B正确;正反应放热,则降低温度,正、逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,v正减小的倍数小于v逆减小的倍数,C正确;在恒容下通入氩气,虽然压强增大,但参加反应的气体的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,D错误。
6.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是( )
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 mol·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
解析:选D。0~15 s内,v(I2)=v(HI)=×=0.001 mol·L-1·s-1,A项错误;随着反应的进行,c(HI)减小,v(HI)减小,故c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间大于10 s,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均加快,C项错误;减小反应体系的体积,压强增大,反应速率加快,D项正确。
7.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 min A的分解速率为0.1 mol·L-1·min-1
C.开始时,正、逆反应同时开始
D.2 min时,A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
解析:选C。根据图像,反应过程中A的浓度减小,B、C的浓度增大,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项正确;前2 min,v(A)==0.1 mol·L-1·min-1,B项正确;开始时加入的物质只有A和B,不能进行逆反应,C项错误;根据图像,2 min时,A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.1 mol·L-1,D项正确。
8.(新题预测)反应速率和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2===2HCl的反应速率可表示为v=k·cm(H2)·cn(Cl2),式中k为常数,m、n值可由下表中数据确定。由此可推得m、n值分别是( )
c(H2)/(mol·L-1)
c(Cl2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
1.0
1.0
1.0k
2.0
1.0
2.0k
2.0
4.0
4.0k
A.m=1、n=1 B.m=、n=
C.m=1、n= D.m=、n=1
解析:选C。设三组数据编号分别为①②③,则由==2==2m,解得m=1;由==2==4n,解得n=,故选C。
9.为了研究一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法正确的是( )
A.pH越小,氧化率越大
B.温度越高,氧化率越小
C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率
解析:选D。由②③可知,温度相同时,pH越小,氧化率越大,由①②可知,pH相同时,温度越高,氧化率越大;Fe2+的氧化率除受pH、温度影响外,还受其他因素影响,如浓度等。
10.把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:选A。v(W)==0.02 mol·L-1·min-1,又因v(Z)=0.01 mol·L-1·min-1,则v(W)∶v(Z)=0.02∶0.01=2∶1,故n=1。
二、非选择题
11.根据反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率:____________。
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L-1·s-1时,则氧气减少的速率为____________。
(3)若测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,此段时间内SO2的生成速率为0.4 mol·L-1·s-1,则开始时氧气的浓度为____________。
解析:(1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率,所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。(2)不同物质表示的反应速率和化学方程式中对应化学计量数成正比,所以氧气减少的速率为0.64 mol·L-1·s-1×=0.88 mol·L-1·s-1。(3)此段时间内SO2的生成速率为0.4 mol·L-1·s-1,则用O2表示的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1×=0.55 mol·L-1·s-1,O2的变化浓度为0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1,开始时O2的浓度为2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5.0 mol·L-1。
答案:(1)O2和SO2 (2)0.88 mol·L-1·s-1
(3)5.0 mol·L-1
12.(经典题)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气,反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。能使化学反应速率加快的措施有________。
A.增加C的物质的量
B.升高反应温度
C.随时吸收CO、H2转化为CH3OH
D.密闭定容容器中充入CO(g)
(2)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组
温度
/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为________________。
②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。
(3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol CO和6 mol H2,在一定条件下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。该反应的逆反应速率与时间关系如图所示:
①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是________________。
②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在上图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
解析:(1)增加C的物质的量,不能改变其浓度,不能加快化学反应速率;吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度,其化学反应速率减慢;充入CO增大生成物的浓度,可使化学反应速率加快。
(2)①v(CO2)=v(CO)==0.16 mol·L-1·min-1。②对比实验1、2可知,升高温度,生成H2的量减小,说明逆反应是吸热反应。
(3)①该反应前后气体物质的化学计量数之和不等,t8时逆反应速率增大且与正反应速率相等,故只能是加催化剂的原因。②t4时降压,平衡左移,v逆减小,然后在t5时达到平衡。
答案:(1)BD (2)①0.16 mol·L-1·min-1 ②吸 (3)①使用了催化剂
13.H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,已知生物脱H2S的原理:
H2S+Fe2(SO4)3===S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O
请回答下列问题:
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是___________________________________________________