2020届高考化学一轮复习（浙江）化学反应速率及其影响因素作业

2020届高考化学一轮复习（浙江）化学反应速率及其影响因素作业

第一单元　化学反应速率及其影响因素 ‎1.(2018浙江4月选考,22,2分)某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:‎ 压强/(×105 Pa)‎ 温度/℃‎ NO达到所列转化率需要时间/s ‎50%‎ ‎90%‎ ‎98%‎ ‎1.0‎ ‎30‎ ‎12‎ ‎250‎ ‎2 830‎ ‎90‎ ‎25‎ ‎510‎ ‎5 760‎ ‎8.0‎ ‎30‎ ‎0.2‎ ‎3.9‎ ‎36‎ ‎90‎ ‎0.6‎ ‎7.9‎ ‎74‎ 根据表中数据,下列说法正确的是(　　)‎ A.升高温度,反应速率加快 B.增大压强,反应速率变慢 C.在1.0×105 Pa、90 ℃条件下,当转化率为98%时反应已达平衡 D.若进入反应塔的混合气体为a mol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370 mol·s-1‎ 答案　D　由表中数据可知,温度升高,为使压强不变,体积变大,导致浓度减小,反应速率变慢,故A错误;根据表中数据,相同温度时,增大压强,达到所列转化率的时间减少,化学反应速率加快,故B错误;由题给信息无法判断转化率为98%时反应是否达到平衡,故C错误;当混合气体为a mol,其中NO为a/10 mol,转化率从50%增至90%时,NO反应了a/25 mol,经过了3.7 s,反应速率v=ΔnΔt=a‎25‎mol‎3.7 s=‎4a‎370‎ mol·s-1,故D正确。‎ ‎2.下列有关化学反应速率的说法中正确的是(　　)‎ A.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变 B.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产生氢气的速率 C.二氧化硫的催化氧化是放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 D.对于反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g),减小压强,反应速率减慢 答案　D　A项,加入氯化钠溶液,相当于对盐酸稀释,反应速率减慢;B项,改用铁片和浓硫酸反应,常温时发生钝化,加热时反应生成二氧化硫气体,得不到氢气;C项,不论该化学反应是放热反应还是吸热反应,升温,化学反应速率必然加快;D项,对于有气体参与的反应,减小压强,气体的浓度减小,反应速率减慢。‎ ‎3.(2017江苏单科,10,2分)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大 答案　D　本题考查依据影响化学反应速率的因素识图的能力。A项,从图甲看出,相同时间内,起始c(H2O2)越大,H2O2的浓度变化量越大,即分解速率越快,错误;B项,从图乙看出,NaOH溶液浓度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,错误;C项,从图丙看出,0.1 mol·L-1 NaOH与1.0 mol·L-1 NaOH所示曲线相比,0.1 mol·L-1 NaOH对应曲线表示的H2O2分解速率快,错误;D项正确。‎ ‎4.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是(　　)‎ A.25 ℃时,在10~30 min内,R的平均分解速率为 0.030 mol·L-1·min-1‎ B.对比30 ℃和10 ℃曲线,在50 min时,R的分解百分率相等 C.对比30 ℃和25 ℃曲线,在0~50 min内,能说明R的平均分解速率随温度升高而增大 D.对比30 ℃和10 ℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大 答案　D　A项,根据反应速率的计算公式可得v=‎1.4mol·L‎-1‎-0.8 mol·‎L‎-1‎‎20min=0.030 mol·L-1·min-1,正确;B项,由图像可知,30 ℃和10 ℃的曲线在50 min时,c(R)都已经下降为0,即R都已完全分解,分解率都为100%,正确;C项,可计算出0~50 min内,30 ℃时平均分解速率v=‎1.6mol·‎L‎-1‎‎50min=0.032 mol·L-1·min-1,25 ℃时平均分解速率v=‎1.8mol·L‎-1‎-0.5 mol·‎L‎-1‎‎50min=0.026 mol·L-1·min-1,且30 ℃时R的初始浓度比25 ℃低,故可说明平均分解速率随温度升高而增大,正确;D项,从图中可得30 ℃时分解速率比10 ℃时大,但分解速率同时受温度和浓度两方面影响,30 ℃时R的初始浓度比10 ℃高,因此无法断定分解速率增大是由哪个因素导致的,错误。‎ ‎5.X(g)+3Y(g) 2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol-1,一定条件下,将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　)‎ A.10 min内,Y的平均反应速率为0.03 mol·L-1·s-1‎ B.第10 min时,X的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1‎ C.10 min内,消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z D.10 min内,X和Y反应放出的热量为a kJ 答案　C　前10 min内Y的物质的量减少0.6 mol,同时X减少0.2 mol,生成的Z为0.4 mol,C项正确;10 min内Y的浓度变化为0.3 mol·L-1,则平均反应速率v(Y)=0.03 mol·L-1·min-1,A项错误;反应速率指的是平均速率,而非瞬时速率,B项错误;1 mol X和 3 mol Y完全反应生成2 mol Z时所放出的热量为a kJ,D项错误。‎ ‎6.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(　　)‎ ‎　　　　　c/mol·L-1　v/mmol·L-1·min-1T/K ‎0.600‎ ‎0.500‎ ‎0.400‎ ‎0.300‎ ‎318.2‎ ‎3.60‎ ‎3.00‎ ‎2.40‎ ‎1.80‎ ‎328.2‎ ‎9.00‎ ‎7.50‎ a ‎4.50‎ b ‎2.16‎ ‎1.80‎ ‎1.44‎ ‎1.08‎ A.a=6.00‎ B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b<318.2‎ D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 答案　D　根据题表信息可知,相同温度时,随着浓度以等差数列递减,其瞬时速率也以等差数列递减,故a=6.00;同时改变反应温度和反应物浓度,瞬时速率有可能不变;相同浓度时,温度越高,反应速率越快,故b<318.2;温度升高,瞬时速率加快,故蔗糖浓度减少一半时,所用时间并不相等,D项错误。‎ ‎7.下列关于反应速率的说法中,不正确的是　(　　)‎ A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢 B.决定反应速率的主要因素有浓度、压强、温度和催化剂 C.可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率都不为0‎ D.增大反应物浓度、提高反应温度都能增大反应速率 答案　B　化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度,用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,故A正确;决定反应速率的主要因素是物质本身的性质,故B错误;可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,且不等于0,故C正确;增大反应物浓度,升高温度,化学反应速率均增大,故D正确。‎ ‎8.下列说法不正确的是(　　)‎ A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行 B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同 C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液 答案　C　A项,2Na(s)+2H2O(l) 2NaOH(aq)+H2(g)‎ ΔH<0,上述反应中ΔS>0、ΔH<0,则ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行。B项,饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀的原理是蛋白质发生盐析,属于物理变化;而浓硝酸使蛋白质沉淀的原理是蛋白质发生变性,属于化学变化。C项,FeCl3和MnO2都可作H2O2分解反应的催化剂,但催化效果不同。D项,Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),向平衡体系中加入NH4Cl溶液后,NH‎4‎‎+‎与OH-反应生成NH3·H2O,从而使上述平衡正向移动,Mg(OH)2固体溶解。‎ ‎9.二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断正确的是(　　)‎ A.在0~50 min之间,R的降解百分率pH=2大于pH=7‎ B.溶液酸性越强,R的降解速率越大 C.R的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响 D.在20~25 min之间,pH=10时R的降解速率为0.04 mol·L-1·min-1‎ 答案　B　由图知,在0~50 min之间,pH=2和pH=7时反应物R都能完全反应,降解率都是100%,A错误;pH分别为2、7、10时,通过曲线的倾斜程度可看出溶液的酸性越强,R的降解速率越大,故B正确,C错误;在20~25 min之间,pH=10时,R的平均降解速率为‎(0.6-0.4)×1‎0‎‎-4‎mol/L‎25min-20min=0.04×10-4 mol·L-1·min-1,D错误。‎ ‎10.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情况下测得的反应速率如下,其中反应速率最快的是(　　)‎ A.v(D)=0.4 mol/(L·s)　　 B.v(C)=0.5 mol/(L·s)‎ C.v(B)=0.6 mol/(L·s)　　 D.v(A)=0.15 mol/(L·s)‎ 答案　B　反应速率的单位相同,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快。v(D)‎‎2‎=0.2 mol/(L·s)、v(C)‎‎2‎=0.25 mol/(L·s)、v(B)‎‎3‎=0.2 mol/(L·s)、v(A)‎‎1‎=0.15 mol/(L·s)。故选B。‎ ‎11.在50 mL过氧化氢溶液中加入1 g MnO2粉末,标准状况下放出气体的体积和反应时间的关系如图所示,下列说法不正确的是(　　)‎ A.标准状况下,实验放出一半气体所需的时间为1 min B.A、B、C、D各点反应速率中A点最慢,D点最快 C.0~2 min内产生O2的平均反应速率为22.5 mL·min-1‎ D.本实验中影响反应速率的因素只有催化剂和H2O2的浓度 答案　D　放出一半气体,即氧气体积为30 mL时,所需时间为1 min,A正确;因为随着反应的进行,c(H2O2)逐渐降低,所以反应速率逐渐变慢,即反应速率:D点>C点>B点>A点,B正确;0~2 min内产生O2的体积是45 mL,平均反应速率为‎45 mL‎2min=22.5 mL·min-1,C正确;影响反应速率的因素还有温度,D错误。‎ ‎12.已知CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni的化合价均为+2价)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性,通常由两种不同方法制得。下图为两种方法制得的催化剂在10 ℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化的曲线图。下列说法错误的是(　　)‎ A.该催化剂中铁元素的化合价为+2价 B.Co、Ni、Fe均为第Ⅷ族元素 C.由图中信息可知,Co2+、Ni2+两种离子中催化效果较好的是Co2+‎ D.由图中信息可知,微波水热法制取的催化剂活性更高 答案　A　CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni的化合价均为+2价),所以根据化合物中元素的正、负化合价代数和为0计算,铁的化合价为+3价,选A;Co、Ni、Fe三种元素均在第Ⅷ族,不选B;x数值越大,催化效果越好,说明Co2+越多,催化效果越好,不选C;分析题图可知,采用微波水热法催化效果好,不选D。‎ ‎13.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-a kJ·mol-1,在5 L密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol O2,2 min后NO的物质的量增加了0.4 mol,下列说法正确的是(　　)‎ A.2 min后反应放出的热量小于0.1a kJ B.用氧气表示2 min内的平均反应速率:v(O2)=0.05 mol·L-1·min-1‎ C.2 min内NH3的转化率是50%‎ D.2 min末c(H2O)=0.6 mol/L 答案　B　　　 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)‎ 起始物质的量(mol)　 1　　　1　　　　0　 　　0‎ 变化物质的量(mol)　 0.4　　0.5　　　0.4　 　0.6‎ ‎2 min末物质的量(mol)0.6　 0.5　　　0.4　 　0.6‎ ‎2 min时参加反应的NH3的物质的量为0.4 mol,反应放出的热量等于0.1a kJ,故A错误;用氧气表示2 min内的平均反应速率:v(O2)=‎0.5mol‎5 L‎2min=0.05 mol·L-1·min-1,故B正确;2 min内NH3的转化率=‎0.4mol‎1mol×100%=40%,故C错误;2 min末c(H2O)=‎0.6mol‎5 L=0.12 mol·L-1,故D错误。‎ ‎14.下列四支试管中,在不同条件下反应:Fe+2HCl FeCl2+H2↑,判断产生H2的反应速率最快的是(　　)‎ 试管 盐酸浓度 温度 铁的状态 ‎①‎ ‎0.5 mol·L-1‎ ‎20 ℃‎ 块状 ‎②‎ ‎0.5 mol·L-1‎ ‎20 ℃‎ 粉末状 ‎③‎ ‎1 mol·L-1‎ ‎35 ℃‎ 块状 ‎④‎ ‎2 mol·L-1‎ ‎35 ℃‎ 粉末状 A.① B.② C.③ D.④‎ 答案　D　温度越高,浓度越大,接触面积越大,则反应速率越快,D项符合题意。‎ ‎15.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)图中A、C点分别表示　　　　　　　　　　　　　　,E的大小对该反应的反应热有无影响?　　　　。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四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:　　　　　　　　　,　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则v(O2)=　　　　mol·L-1·min-1。 ‎ ‎(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,则S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=　　　　。 ‎ 答案　(1)反应物的总能量、生成物的总能量　无影响　降低　催化剂改变了反应历程,使反应的活化能降低 ‎(2)SO2+V2O5SO3+2VO2　4VO2+O22V2O5‎ ‎(3)0.025‎ ‎(4)-1 185 kJ·mol-1‎ 解析　本题考查化学反应中的能量变化、盖斯定律、反应速率计算及催化剂的催化原理。(1)由图像知,A、C点分别代表反应物、生成物的总能量;E为反应的活化能,因反应历程不同而不同,但对反应热无影响;催化剂的加入,改变了反应历程,降低了反应的活化能,从而加快反应速率。(3)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2,由v(SO2)=0.05 mol·L-1·min-1可计算v(O2)。(4)硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,可得S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH1=-296 kJ·mol-1①,结合2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH2=-198‎ ‎ kJ·mol-1②,利用盖斯定律,①×3+②×‎3‎‎2‎得3S(s)+‎9‎‎2‎O2(g)3SO3(g)　ΔH=3ΔH1+‎3‎‎2‎ΔH2=-1 185 kJ·mol-1。‎