化学大一轮复习人教版7.1化学反应速率

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案★解析★附后。关闭Word文档返回原板块。高考新风向•命题新情境过氧化氢化学式为HO,俗称双氧水。外观为无色透明液体，是一种强22氧化剂，由于其还原产物为水，因此在工业上称为绿色氧化剂。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极慢，改变条件可以加快反应速度，例如升高温度、加入适当的催化剂（MnO、某些金属离子如Fe3+、Cu2+等）。2j常题E3EIEt*问题1：0.1gMnO粉末加入50mLHO溶液中，测得在标准状况下放222出气体的体积和时间的关系如图所示。若溶液的体积保持50mL不变,计算前3minHO的平均速率。（素养角度一一证据推理与模型认知）22提示：前3minHO反应放出50mLO，HO的分解反应为222222HO—^2HO+OT,贝»An(HO)_—X2~0.00446mol,22222222a4LmolV（HO）=二：：一-九二0.03mol•L-i•min-i。问题2：为比较Fea+和Cu2+对HO分解的催化效果，某实验小组的同学22设计了如图所示的实验装置进行实验。ttwI-1；15^0.1molVFeCHaq)CuSO^uq)丨IU2mL5%一扌比g唧电有同学认为上述实验设计不合理，不能得出相应的结论。请简述理由并提出改进措施。(素养角度——科学探究与创新意识)提示：二者的阴离子不同，对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干扰，可将0.1mol・L-1的FeCl溶液改为0.05mol・L-1的Fe(SO)3243溶液，或者将0.1mol•L-1的CuSO溶液改为0.1mol•L-1的CuCl溶42液。问题3：某小组拟在同浓度Fea+的催化下，探究HO浓度对HO分解反2222应速率的影响。限选试剂与仪器：30%HO溶液、0.1mol•L-iFe(SO)22243溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。(素养角度——科学探究与创新意识)物理量V[0.1mol•L-1实验序号、Fe(SO)]/mL243

1a2a提示：探究时一定要注意变量的控制，即只改变一个变量，才能说明该变量对反应的影响。表格中给出了硫酸铁的量，且体积均相等。而探究的是不同浓度的双氧水分解的速率，所以必须要有不同浓度的双氧水，但题给试剂中只有30%的双氧水，因此还需要蒸馏水，要保证硫酸铁的浓度相同，必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同，且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同两个条件。同时还要记录两组实验中收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积大小。v(HO)/mL22v(HO)/mL2v(O)/mL2t/s1bced2cbefv(HO)/mL22v(HO)/mL2t/sv(O)/mL21bced2cbef1.氮氧化物是一种常见的大气污染物，能够引起光化学烟雾、酸雨等环境问题，因此应对大气中的氮氧化物进行处理。某研究小组利用甲烷消除NO污染进行研究，其反应为CH+2NO—N+CO+2HO。在2L密242222闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH和1.2molNO,测42得n(CH)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是4()组别温度时间/minn/mol0i0204050①Tin(CH)40.500.350.250.i00.i0②T2n(CH)40.500.300.i80.i5组别①中，0〜20min内，NO的降解速率为0.025mol•L-i•min-i2由实验数据可知实验控制的温度T〉T1240min时，表格中T对应反应已经达到平衡状态20〜10min内，CH的降解速率①〉②4【★解析★】选Co①中0〜20min内，v(CH)=(0.5mol-0.25mol)/(24LX20min)=0.00625mol・L-i•min-i,NO的降解速率为v(NO)=2v(CH)=2240.0125mol•L-i•min-i，故A错误；温度越高反应速率越大，由实验数据可知0〜20min内，实验①中CH物质的量的变化量为0.25mol，4实验②中CH物质的量的变化量为0.32mol，则实验②温度高，由实4验数据可知实验控制的温度T<T，故B错误；T、40min时，反应达i2i到平衡，因T温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40min时T22对应反应已经达到平衡状态，故C正确；温度越高，反应速率越快，则0〜i0min内，CH的降解速率①〈②，故D错误。4工业废水中的有机物能够引起水体污染，导致水体富营养化。其中Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，往调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入HO，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运22用该方法降解有机污染物P-CP,控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K进行实验。实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示，下列说法不正确的是()mol•L-1•s-i升高温度，有利于加快降解反应速率，但温度过高反应速率又会变慢③目的为探究溶液的pH对降解反应速率的影响298K下，有机物p-CP降解速率pH=10时比pH=3时快【★解析★】选D。根据图象可知，曲线①中50s时的浓度为1.2X10-3mol•L-i,150s时浓度为0.4X10-3mol•L-i,则50〜150s内的平均反应速率为v(p-CP)二土=__一一一—一=8.0X10-6mol•L-1•st,故A正确；温度较高"(150-^0)s时,过氧化氢不稳定易分解,所以温度过高时反而导致降解反应速率减小，升高温度，有利于加快降解反应速率，但温度过高反应速率又会变慢，故B正确；③目的为探究溶液的pH对降解反应速率的影响，通过图象曲线变化可知，当pH=10时，随着时间的变化，其浓度基本不变，即反应速率趋向于零，故C正确；根据曲线③可以得出，该反应在pH=10的溶液基本停止，故有机物p-CP降解速率pH=10时比pH=3时慢，故D错误。(2020•黄冈模拟)1799年英国化学家汉弗莱•戴维发现一氧化二氮(NO)气体具有轻微的麻醉作用，而且对心脏、肺等器官无伤害，后被2广泛应用于医学手术中。(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2NO(g)—2N(g)+O(g)的部分实222验数据如下：反应时间/min01020304050(•("())/mol・I’t0.100.090.080.070.060.05反应时|训/min60708090100c(N2())/mol•L_1().040.030.020.010.00在0〜20min时段，反应速率v(NO)为mol•L-imin-i。2若NO起始浓度c为0.150mol•L-i,则反应至30min时NO的转202化率a二。不同温度(T)下，NO分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图2中半衰期指任一浓度NO消耗一半时所需的相应时间)，则2TT（填“〉”“二”或“〈”）。当温度为T、起始压强为p,1210反应至tmin时，体系压强p二（用p表示）。10內起蜡压强加旳⑵碘蒸气的存在能大幅度提高NO的分解速率，反应历程为:2第步I(g)一21(g)2（快反应）第二步I(g)+NO(g)2「N(g)+IO(g)(慢反应)2第三步IO(g)+NO(g)「N(g)+O(g)+I(g)(快反应)222实验表明，含碘时NO分解速率方程v二k・c（NO）・[c（I）]o.5（k为速率222常数）。下列表述正确的是（填标号）。温度升高，k值增大第一步对总反应速率起决定作用第二步活化能比第三步大I浓度与NO分解速率无关22【★解析★】（1）①根据表格数据，在0〜20min时段，反应速率v（NO）=2（O.LO-O.OSjmol-L-1==1.0X10-3mol•L-1•min-1；20mm②由表可知，每隔10min,c（NO）的变化量相等，故单位时间内c（NO）22的变化与NO的起始浓度无关，每10min均减小0.01mol・L-i，若NO22起始浓度c为0.150mol•L-1，则反应至30min时转化的NO的浓度02

为0.01mol・L-iX3=0.03mol・L-i,则N0的转化率a=：二"二「「X210,.150mol-L'100%=20.0%；③其他条件相同时，温度升高化学反应速率加快，NO分解半衰期减小，202N0(g)22N(g)+0(g)22起始量(mol)100tmin时(mol)0.502N0(g)22N(g)+0(g)22起始量(mol)100tmin时(mol)0.50.50.25始压强为P,设起始时的物质的量为1mol，则，1tmin时总物质的量为(0.5+0.5+0.25)mol=1.25mol，根据等温等容11■?v条件下，压强之比等于物质的量之比，体系压强p二p=1.25p，■I00⑵温度升高，化学反应速率增大，因v=k・c(N0)・[c(l)]0.5，则温22度升高，k值增大，故A正确；化学反应速率由反应最慢的反应决定，则第二步对总反应速率起决定作用，故B错误；第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应，所以第二步活化能比第三步大，故C正确；含碘时NO分解速率方程v=k・c(N0)•[c(l)]0.5，所以NO分解速率与2222I浓度有关，故D错误。2答案：⑴①1.0X10-3②20.0%③〉1.25p0(2)AC【加固训练】NaClO可作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液2里因生成亚氯酸而发生分解：5HC104C10f+H++Cl-+2H0。分解时，222刚开始反应很慢，随后突然反应更多地释放出CIO，这是因为2()酸使亚氯酸的氧化性增强溶液中的H+起催化剂的作用溶液中的Cl-起催化剂的作用逸出的ClO使反应的生成物的浓度降低2【★解析★】选Co若是酸使亚氯酸的氧化性增强，开始时反应速率应该就很快，故A错误；由于开始时溶液中就有氢离子，分解反应却非常慢，可见不是氢离子的催化作用，故B错误；反应开始时，溶液中氯离子浓度很小，随着反应的进行，溶液中氯离子浓度增大，反应速率加快，可见是氯离子的催化作用，故C正确；逸出的ClO使反应的2生成物的浓度降低，不会出现反应速率突然加快的现象，故D错误。氮元素是植物生长的必需元素，含氮化合物在工农业生产以及生活中都发挥着重要作用。(1)氮的氧化物既是空气的重要污染物，同时也是重要的化工原料。某化学课外小组查阅资料后得知2N0(g)+0(g)—2N0(g)的反应历程分22两步：2N0(g)—NO(g)(快)AH<0K2211N0(g)+O(g)—2N0(g)(慢)AH<0K222222反应2NO(g)+O(g)—2N0(g)的AH=(用含AH和AH的式子表2212示)，K二(用含K和K的式子表示)。决定2NO(g)+O(g)—2N0(g)1222

的反应速率的是反应(填序号),则反应①的活化能E与反应1②的活化能E的大小关系为E(填“〉”“〈”或“二”)E。212(2)在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO,2发生反应：2NO(g)NO(g)AH=-57.0kJ・mol-i。测得NO的体积TOC\o"1-5"\h\z2242分数［0(NO)］与反应时间(t)的关系如下表：2t/min020406080(P(NO)21.00.750.520.400.40TOC\o"1-5"\h\z0〜20min内，v(NO)=。24上述反应中，v(NO)=k・C2(NO),v(NO)=k•c(NO),其中k、正212逆242241k为速率常数，则373K时，k、k的数学关系式为。改变温212度至T时k=k，则T73K(填“〉”“〈”或“二”)。1121【★解析★】⑴根据盖斯定律分析，①+②即可得到反应2NO(g)+O(g)—2NO(g),故对应的反应热之间的关系为22AH=AH+AH；因为反应2NO(g)+O(g)—2NO(g)为①+②的结果，所1222以其平衡常数K=KK；反应慢的速率决定总反应速率，则决定122NO(g)+O(g)—2NO(g)的反应速率的是反应②，所以反应①的活化能22E远小于反应②的活化能E；12(2)①设0〜20min内生成NO的物质的量是xmol。242NO(g)—NO(g)224开始(mol•L开始(mol•L-i):0.2转化转化(mol•L-i):x②设平衡时NO的浓度为②设平衡时NO的浓度为xmol・L-1。242NO(g)2NO(g)24开始：0.2mol•L-10转化：2xmol•L-1xmol•L-1平衡：(0.2-2x)mol•L-1xmol•L-1O.2-2X=0.4,x=0.075,v(NO):v(NO)=2：1，即k・C2(NO)：正*2逆241220min(mol•L-i):(0.2-x)-2Q7y[k•c(NO)]=2：1