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1、 精品資料
第2課時 反應條件對化學反應速率的影響
[經典基礎題]
1.下列關于催化劑的說法,正確的是
( )
A.催化劑能使不起反應的物質發(fā)生反應
B.催化劑在化學反應前后,化學性質和質量都不變
C.催化劑能改變化學反應的焓變
D.任何化學反應,都需要催化劑
答案 B
解析 催化劑能改變化學反應速率的原因是它能改變反應歷程,在化學反應過程中,催化劑參與反應,經過一系列變化之后,催化劑又恢復到原來的狀態(tài)?;瘜W反應的焓變取決于反應前后物質的總能量高低,與使用催化劑無關。盡管催化劑能改變化學反應速率,但對于不能起反應
2、的物質,是不能使其反應的。有些反應是不需要催化劑的,如燃燒、中和反應等。
2.下列措施一定能使化學反應速率增大的是
( )
A.增大反應物的量 B.增大壓強
C.升高溫度 D.使用催化劑
答案 C
解析 溫度對化學反應速率的影響適合任何反應,故C正確。
3.對于反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反應速率的措施是
( )
A.通入大量O2 B.增大容器容積
C.移去部分SO3 D.降低體系溫度
答案 A
解析 增大容器容積、移去部分SO3,即減少濃度,而減少物質的濃度、降低溫度均減小反應速率,B、C、D錯誤,A中增加O2的濃度,
3、反應速率加快,A正確。
4.Na2S2O3溶液與稀硫酸反應的化學方程式為:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組實驗中最先出現渾濁的是
( )
實驗
反應溫
度/ ℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/( mol·L-1)
V/mL
c/( mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
答案 D
解析 本題
4、采用控制變量法分析外界因素對速率的影響。溫度高、濃度大時反應速率會加快。
5.右圖是關于反應A2(g)+B2(g)2C(g)+D(g) ΔH<0的平衡移動圖像,影響平衡移動的原因可能是
( )
A.升高溫度,同時加壓
B.壓強不變,降低溫度
C.壓強、溫度不變,充入一些與之不反應的惰性氣體
D.溫度、壓強不變,充入一些A2(g)
答案 D
6.可逆反應mA(g)nB(g)+pC(s) ΔH=Q,溫度和壓強的變化對正、逆反應速率的影響分別符合下圖中的兩個圖像,以下敘述正確的是
( )
A.m>n,Q>0 B.m>n+p,Q>0
C.m>n,Q<0
5、D.mv(正),即平衡逆向移動,正反應為放熱反應,ΔH<0;由右圖知,增大壓強v(正)>v(逆),平衡正向移動,則正反應為氣體計量數減小的反應,即m>n。
7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是
( )
A.催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率
B.增大反應體系的壓強,反應速率一定增大
C.該反應是放熱反應,降低溫度將縮短反應達到平衡的時間
D.在t1、t2時刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時間間隔t1~t2內,SO3(g)生成的平均速率為v=
答案 D
6、解析 催化劑能同等程度的加快正、逆反應速率。改變壓強,若能引起反應混合物濃度改變,反應速率才會改變,否則速率不變。升溫,正、逆反應速率都加快,降溫,正、逆反應速率均減慢,平衡移動方向與反應的反應熱有關。v=,v為某段反應時間內的平均反應速率。
8.對于反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其他條件不變時,下列措施不能改變化學反應速率的是
( )
A.增大C(s)的量
B.增大H2O(g)的濃度
C.增大CO(g)或H2(g)的濃度
D.減小H2O(g)的濃度
答案 A
解析 改變濃度,可以改變化學反應速率,而改變固體物質的物質的量不能改變化學反應速率。
7、
9.可逆反應A(s)+B(g)nC(g) ΔH=Q(n為正整數)在不同條件下反應混合物中C的百分含量和反應過程所需時間的關系曲線如圖所示。下列有關敘述中一定正確的是
( )
A.其他條件相同,a表示使用了催化劑,b沒有使用催化劑
B.其他條件相同,若只改變壓強,則a比b的壓強大且n≥2
C.其他條件相同,若只改變溫度,則a比b的溫度高且Q>0
D.其他條件相同,若改變A的物質的量,則a比b消耗A的物質的量少
答案 B
解析 催化劑只能改變速率,不改變平衡狀態(tài),A錯;若只改變壓強,加壓C%減小,平衡左移,則n≥2,B項正確;若只改變溫度,升溫C%減小,平衡左移,
8、則Q<0,C項錯;A為固體,增大或減小A的量,對平衡無影響,D項錯。
10.在容積不變的密閉容器中存在如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,下列分析正確的是
( )
A.圖Ⅰ表示的是t1時刻增大O2的濃度對反應速率的影響
B.圖Ⅱ表示的是t1時刻加入催化劑后對反應速率的影響
C.圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響,且甲的催化效率比乙高
D.圖Ⅲ表示的是壓強對化學平衡的影響,且乙的壓強較高
答案 B
解析 若增大氧氣的濃度正反應速率突然變大,逆反應速率漸漸變大,A選項不正確;加入催化劑正逆反應
9、速率同等倍數的增大,但平衡不移動,B正確;觀察圖Ⅲ,達到平衡時二氧化硫的轉化率不相等,故甲、乙兩條曲線不可能是由催化劑引起的,C不正確;增大壓強反應速率加快,達到平衡的時間縮短,但二氧化硫的轉化率增大,D不正確。
[能力提升題]
11.已知NO2和N2O4可以相互轉化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0?,F將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1 L的恒溫密閉容器中,反應物濃度隨時間變化關系如下圖所示。則下列說法不正確的是
( )
(1)圖中兩條曲線X和Y,表示N2O4濃度變化的是_______________________。
(2)a、b、c、d四個點中,
10、表示化學反應處于平衡狀態(tài)的點是________。
(3)b、c、d三點的化學反應速率大小關系是_____________________________。
(4)25~30 min內用NO2表示的平均化學反應速率是
________________________________________________________________。
(5)25 min時,曲線發(fā)生圖中變化,可采取的措施是_______________________。
答案 (1)Y (2)b、c、d (3)v(c)=v(d)>v(b)
(4)0.08 mol·L-1· min-1 (5)增加NO2
11、濃度
解析 (1)題給反應為2NO2(g)N2O4(g),圖像中的X表示反應物NO2,Y表示生成物N2O4。(2)水平線表示可逆反應處于化學平衡狀態(tài),b、c、d三點處于平衡狀態(tài)。(3)c、d為同一平衡狀態(tài)v(c)=v(d),b為原平衡狀態(tài),b處反應物濃度小于d處的,所以反應速率v(d)>v(b)。(4)由圖可計算出v(N2O4)==0.04 mol·L-1· min-1,再據v(NO2)=v(N2O4)×2=0.08 mol·L-1· min-1。(5)由圖知25 min時是增加NO2的濃度。
12.在溶液中,反應A+2BC分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度均為 c(
12、A)=0.100 mol·L-1,c(B)=0.200 mol·L-1, c(C)=0 mol·L-1
反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。
請回答下列問題:
(1)與①比較,②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是:
②_______________________________________________________________;
_________________________________________________________________。
③____________________________________
13、___________________________;
_________________________________________________________________。
(2)實驗②平衡時B的轉化率為_______________________________________,
實驗③平衡時C的濃度為___________________________________________。
(3)該反應是________熱反應,判斷理由是______________________________
________________________________
14、________________________________。
(4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率:
實驗②:v(B)____________________________________________________。
實驗③:v(C)____________________________________________________。
答案 (1)②加催化劑 達到平衡的時間縮短,平衡時A的濃度沒變?、蹨囟壬摺∵_到平衡的時間縮短,平衡時A的濃度減小 (2)40% 0.06 mol·L-1 (3)吸 升高溫度平衡向正反應方向移動,故該反應是吸熱反應 (4)
15、0.014 mol/(L·min) 0.009 mol/(L·min)
13.在溶液中某化學反應2AB+D在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為零,反應物A的濃度( mol·L-1)隨反應時間( min)的變化情況如下表:
實驗序號
0
10
20
30
40
50
60
①
800 ℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
②
800 ℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
③
800 ℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
16、
0.60
④
820 ℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
(1)在實驗①,反應在10 min~20 min時間內平均速率(vA)為________
mol·L-1· min-1。
(2)在實驗②,A的初始濃度c2=________mol·L-1,反應經20 min就達到平衡,可推測實驗②中還隱含的條件是________________________________。
(3)設實驗③的反應速率為v3,實驗①的反應速率為v1,則v3________v1(填“>”、“=”或“<”),且c3________1.0 mol·L-1(
17、填“>”、“=”或“<”)。
(4)比較實驗④和實驗①,可推測該反應是________反應(選填“吸熱”或“放熱”)。理由是_______________________________________________。
答案 (1)0.013 (2)1.0 加入催化劑 (3)> >
(4)吸熱 溫度升高,A的濃度降低,說明升溫平衡向正反應方向移動,則正反應是吸熱反應
解析 (2)對比實驗①和實驗②可知,平衡狀態(tài)時,A的濃度相同,即平衡未移動,故起始濃度也相同。但實驗②達到平衡的時間縮短,故在實驗②中使用了催化劑。
(3)對比實驗①和實驗③,在相同溫度下平衡時A的濃度實驗③比實驗①中
18、的大,故實驗③的起始濃度大于實驗①,反應速率v3>v1。
(4)對比實驗①與實驗④,在起始濃度相同的條件下,實驗④平衡時A的濃度小,說明升高溫度平衡正向移動,故正反應為吸熱反應。
14.某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:
(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有_______________________________
_________________________________________________________________。
(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是____________
19、_____________
_________________________________________________________________。
(3) 要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措施有_______________
________________________________________________________ (答兩種);
(4)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。
實驗
混合溶液
20、
A
B
C
D
E
F
4 mol·L-1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
飽和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①請完成此實驗設計,其中:V1=________,V6=________,V9=________。
②反應一段時間后,實驗A中的金屬呈________色,實驗E中的金屬呈________色;
③該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速
21、率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因______________________________
________________________________________________________________。
答案 (1)CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (2)CuSO4與Zn反應產生的Cu與Zn形成Cu-Zn原電池,加快了氫氣產生的速率
(3)升高反應溫度、適當增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(答兩種即可) (4)①30 10 17.5?、诨液凇“导t?、郛敿尤胍欢康腃uSO4后,生成的單質Cu會沉積在
22、Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積
解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個反應:CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。(2)由于Zn與反應生成的Cu及硫酸溶液組成了Cu-Zn原電池,大大加快了生成氫氣的反應速率。 (3)要加快生成氫氣的反應速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(4)因為要研究硫酸銅的量對反應速率的影響,故應保持硫酸的濃度在各組實驗中相同,則硫酸溶液的體積均取30 mL,根據F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL,可以求得各組實驗中加入水的體積分別為V7=20 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。當溶液中析出少量的銅時,因不能形成銅的晶體,故銅顯示的顏色是灰黑色,E中析出較多的銅,則顯示出了銅晶體的顏色:暗紅色。由于析出的銅的量較多,會覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸的接觸面積大大減小,故反應速率反而會減慢了。