2019-2020年高三化学稳步提升训练7.1 化学反应速率.doc

2019-2020年高三化学稳步提升训练7.1 化学反应速率 1.（原创、组合题）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.食品包装袋中的抗氧化剂其实质就是”负催化剂”,能使氧化还原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,称此时该催化剂催化活性最高,B项错误;食品包装袋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。 【答案】 D 2.在一容积可变的密闭容器中,通入1 mol 和3 mol 发生反应在时刻达到平衡。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】 通入氨气的瞬间,氨气浓度增大,逆反应速率增大,而此时氮气和氢气浓度没变,正反应速率不变,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,最后又达到平衡。 【答案】 B 3.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,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,且平衡向右移动,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,且平衡向右移动,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.(xx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 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)。 (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 。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,cc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质 生成的水解(或和溶液中的结合) (3)温度 铁粉颗粒大小 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Fe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。(4) (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、单项选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题目要求)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.增大反应物的浓度,活化分子百分数增加,反应速率加快 B.增大气体反应体系的压强,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体系的压强,均可使单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增大,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,使活化分子百分数提高,分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大,D项正确。 【答案】 A 2.反应FeO(s)+CO(g)H>0,反应 (g) H<0。若反应在温度下进行,反应在温度下进行,已知(其他条件均相同),下面对两者反应速率大小判断正确的是( ) A.反应快 B.反应快 C.一样大 D.无法判断 【解析】 反应速率的快慢决定于物质的本性,两个反应的反应物不同,通过外界条件无法直接判断反应速率的快慢。 【答案】 D 3.下图是关于反应2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( ) A.升高温度,同时加压 B.降低温度,同时减压 C.增大反应物浓度,同时使用催化剂 D.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度 【解析】 t时刻正反应速率增大,同时逆反应速率减小,不可能为只改变一个条件。只有增大反应物浓度,同时减小生成物浓度,才能使正反应速率增大,逆反应速率减小。 【答案】 D 4.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】 48 min时,反应物浓度由20 变为10 故其平均反应速率为.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.在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜,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.不同载体下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下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 二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题7分,共35分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)6.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合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，其中正确的是（ ）A用物质A表示的反应的平均速率为0.3 B用物质B表示的反应的平均速率为0.6 C2 s时物质A的转化率为70% D2 s时物质B的浓度为0.7 【解析】 2A(g) + B(g) 2C(g) 起始/mol4 2 0 转化/mol1.2 0.6 1.2 2 s时/mol2.8 1.4 1.2 v(A)=0.3 v(B)=0.15 s时(A)=30%,2 s时c(B)=0.7 。 【答案】 AD 7.某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g),若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%,下列推断正确的是( ) A原混合气体的体积为1.2V LB原混合气体的体积为1.1V LC反应达平衡时气体A消耗掉0.05V LD反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L。 【解析】 达平衡时,容器中C气体所占的体积为0.1V L,根据差量法可得: A + 3B 2C V 1 22 0.05V 0.1V0.1V 故只有BC正确。 【答案】 BC 8.为研究酶对反应的影响,通过实验可得到如下两个曲线。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,只是反应速率小而已,e点都不变,C、D项错误。 【答案】 A 9.如图,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影响 【解析】 图像能够反映出催化剂活性与温度的关系,图中两个最高点代表催化剂的活性最高,即催化剂分别适合于250 和450 左右脱氮,B项正确。由于曲线最高点的脱氮率大于曲线最高点的脱氮率,说明曲线最高点时未达到平衡状态,C项错误。不同的催化剂对同一反应的催化效果不同,通过图像不能判断上述反应是吸热反应还是放热反应,A项不正确。该反应为气体分子数增大的反应,相同条件下增压会使已建立的平衡左移,D项不正确。 【答案】 B 10.可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+gD(g)的v-t图像如图甲,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图像如图乙。 两图中阴影部分面积相等 图甲中阴影部分面积更大 以上正确的为( ) A. B. C.D. 【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;反应速率加快,则到达平衡所需的时间变短,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 三、非选择题(本题包括4小题,共50分) 11.(12分)(节选、改编题)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 秒时的物质的量为0.20 mol,到第秒时恰好达到平衡,此时的物质的量为0.35 mol 。 (1)-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 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图。时改变了某种条件,改变的条件可能是 、 (填写2项)。 【解析】 反应的化学方程式为 (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,且持续增大直至不变,可知为加入催化剂或升高温度或增大的浓度。 【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)在一个容积固定为2 L的密闭容器中,发生反应:aA(g)+bB(g) pC(g) H=? 反应情况记录如下表: 请仔细分析,根据表中数据,回答下列问题: (1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)= 。 (2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态,若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是: 第2 min 或 ; 第6 min ; 第8 min 。 (3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ,则该反应的H= 。 【解析】 (1)v.2 (2)从2-4 min来看,A、B、C的浓度变化量比前2 min大,说明反应速率加快了,故2 min时改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。 第6 min改变条件后,达到第8 min时,作为反应物,A的浓度减少而B的浓度增加,可知改变的条件为增加B的浓度。 从0-2 min来看,A、B、C的浓度变化量分别为:0.2 、0.4 、0.4 可知a、b、p分别为1、2、2。从第9 min的数据来看,C的浓度大幅度减小,而A、B浓度也减小,且减小量与方程式中化学计量数成正比,可知第8 min改变的条件为减小C的浓度。 (3)从开始到第4 min消耗A 1.2 mol,共放出热量235.92 kJ,故每消耗1 mol A放出热量:196.6 ,由(2)的分析可知A的化学计量数为1,故该反应的H=-196.6 。 【答案】 (1)0.2 (2)使用催化剂 升高温度 增加B的浓度 减小C的浓度 (3)-196.6 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如下: (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随时间的变化如图所示: 图 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”=”)。 图 【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,使用时加入水与其中的镁反应放出热量。下面是在室温下对该产品的两个探究实验: 【实验1】向加有等量水的三个相同隔热容器中分别加入下列各组物质,结果参见图1。 1.0 mol镁条、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末; 将1.0 mol镁条剪成100份、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末; 1.0 mol镁粉、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末。 【实验2】向加有100 mL水的多个相同隔热容器中分别加入由0.10 mol镁粉、0.50 mol铁粉及不同量的氯化钠粉末组成的混合物,不断搅拌,第15 min时记录温度升高的幅度,参见图2。 图1 图2 请回答下列问题: (1)实验l证实了该反应的反应速率与 有关。 (2)实验2中当NaCl的用量大于0.125 mol时,实验就无须再做的原因是 (填字母)。 A.加入更多的NaCl不再增加反应速率 B.加入NaCl反而会降低反应速率 C.已达到沸点不再有温度变化 D.需要加入更多的铁粉来提高温度 (3)如果在实验2中加入了0.060 mol的NaCl,则第15 min时混合物的温度最接近于 (填字母)。 A.34 B.42 C.50 D.62 (4)铁粉、NaCl能使反应速率加快的原因是 。 【解析】 (1)由三组实验的实验用品看出,只有镁的表面积大小不同,而反应速率大小也不同,故说明镁的表面积与反应速率有关。 (3)由图中沸腾时温度升高值大约为82 ,可知实验时温度为18 左右,从图像中看出,加入0.060 mol的NaCl,温度升高值大约为40 ,故第15 min时混合物的温度最接近于62 。 【答案】 (1)镁的表面积 (2)C (3)D (4)镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池