新人教版高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率课时2影响化学反应速率的因素活化能同步测试选修1

第一节化学反应速率课时2影响化学反应速率的因素活化能【基础巩固】1.下列说法中正确的是()A.活化分子具有的能量是活化能B.活化分子的总数越多,反应速率越大C.某一反应的活化分子的百分数是个定值D.单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率越大解析:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差叫做活化能,A项错误;单位体积内活化分子总数越多,有效碰撞次数越多,反应速率越大,B项错误,D项正确;只有在一定条件下,活化分子在反应物中所占的百分数才是定值,C项错误。答案:D2.把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中,并加水稀释到50mL,此时X与盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是()A.20mL3mol/L B.20mL2mol/LC.10mL4mol/L D.10mL2mol/L解析:本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的,由于最后溶液体积相同,所以混合前X的物质的量越大,混合后其浓度越大,反应速率越大。答案:A3.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的是()①锌粒②锌片③锌粉④5%的盐酸⑤10%的盐酸⑥15%的盐酸⑦加热⑧用冷水冷却⑨不断振荡⑩迅速混合后静置A.②⑥⑦⑩ B.①④⑧⑩C.③⑤⑦⑨ D.③⑥⑦⑨解析:对于锌的选择,表面积越大,反应越快;对于盐酸的选择,浓度越大,反应越快;升高温度,可以增大反应速率;不断振荡可以增大反应物之间的接触面积,从而可以加快反应。答案:D4.下列说法中正确的是()A.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大C.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增加D.催化剂不影响反应的活化能,但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率解析:升高温度,单位体积内分子总数不变,活化分子数增加,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率增大,A项正确;增大压强,单位体积内活化分子数增加,但单位体积内活化分子百分数不变,B项错误;增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增加,但单位体积内活化分子百分数不变,C项错误;催化剂可降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数增加,D项错误。答案:A5.下列说法中错误的是()①当碰撞的分子具有足够的能量和合适的取向时,才能发生化学反应②发生有效碰撞的分子一定是活化分子③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞④活化分子间每次碰撞都发生化学反应⑤能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量A.①④ B.③④C.④⑤ D.②⑤解析:活化分子间的碰撞有合适的取向时,才能发生有效碰撞,③错;活化分子间只有发生有效碰撞时,才能发生化学反应,④错。答案:B6.金属Zn与酸反应产生H2的反应速率最大的是()选项温度/℃金属酸A25Zn粒0.1mol/L盐酸B50Zn粉0.1mol/L硫酸C50Zn粒0.1mol/L盐酸D25Zn粉0.1mol/L硫酸解析:Zn与酸反应的实质是Zn+2H+Zn2++H2↑。B项、C项的温度比A项、D项的温度高,反应速率大,B项比C项中的c(H+)大,且B项中固体为锌粉,表面积大,反应速率大,故选B项。答案:B7.(2022·江苏宿迁高一期中)为探究H2O2分解反应快慢的影响因素,设计如下实验:编号温度H2O2浓度H催化剂①205%5无②2010%5无③305%5无④305%5MnO2下列说法错误的是()A.对比实验①和②,可探究浓度对化学反应快慢的影响B.对比实验①和③,可探究温度对化学反应快慢的影响C.对比实验②和③,可探究温度和浓度对化学反应快慢的影响D.对比实验③和④,可探究催化剂对化学反应快慢的影响解析:实验①和②,H2O2浓度不同,其他条件相同,故可探究浓度对化学反应快慢的影响,A项正确;实验①和③,只有温度不同,其他条件相同,故可探究温度对化学反应快慢的影响,B项正确;实验②和③,温度和浓度都不同,无法判断到底是什么因素影响的反应速率,C项错误;实验③和④,其中实验③没有催化剂,实验④有催化剂,故可探究催化剂对化学反应快慢的影响,D项正确。答案:C8.在一个容积可变的密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),请回答下列问题。(1)增加Fe的量,反应速率(填“增大”“不变”或“减小”,下同)。

(2)将容器容积缩小一半,反应速率。

(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,反应速率。

(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,反应速率。

解析:(1)Fe为固体,因此增加Fe的量,反应速率不变。(2)将容器容积缩小一半,体系中各气态物质的浓度均增大,反应速率增大。(3)保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,体系中其他各气态物质的浓度不变,反应速率不变。(4)保持压强不变,充入N2使容器容积增大,体系中其他各气态物质的浓度均减小,反应速率减小。答案:(1)不变(2)增大(3)不变(4)减小【拓展提高】9.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则()A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol/(L·min)解析:A项,催化剂只是改变反应速率,由图可知,在无催化剂条件下,反应也能进行,故错误;B项,反应曲线越陡,活化能越低,反应速率越大,故与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更高,故错误;C项,2min时,X转化的浓度为2.0mol/L,X与Y的化学计量数之比为1∶2,则Y增加的量为4.0mol/L,对应的曲线为催化剂Ⅰ,故错误;D项,由C项分析可知,0~2min内,v(X)=ΔcΔt答案:D10.以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液与酸性KMnO4编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度浓度体积浓度体积①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050下列说法中错误的是()A.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均过量B.若实验①测得酸性KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol/(L·s)C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用解析:根据离子方程式可得5H2C2O4~2MnO4-,由实验数据可知,在这三个实验中,所加H2C2Ov(KMnO4)=0.010mol/L×4×10-3L6×1答案:B11.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两组同学分别设计了如图甲、图乙所示的实验。下列叙述中不正确的是()甲乙A.图甲实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B.若图甲所示的实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好C.用图乙装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间D.为检查图乙装置的气密性,可关闭A处分液漏斗活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开,观察注射器活塞是否复原解析:若比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)或FeCl3(aq)和CuCl2(aq)。如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq),虽然加入FeCl3(aq)的反应速率大,但两溶液的阴离子不同,不能得出B项结论。答案:B12.把在空气中久置的5.0g铝片投入盛有500mL0.5mol/LH2SO4溶液的烧杯中,该铝片与H2SO4反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示,请回答下列问题。(1)曲线O→a段,不产生氢气的原因是

。

有关反应的化学方程式为

。

(2)曲线a→b段,产生氢气的速率增大的主要原因是

。

(3)曲线上b点之后产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是

。

解析:(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜,因此,H2SO4先与氧化铝反应,不产生氢气。(2)a→b段,虽然H2SO4溶液的浓度减小,但该反应是放热反应,体系温度升高,温度起主导作用,故化学反应速率增大。(3)曲线上b点之后,H2SO4溶液的浓度减小成为影响化学反应速率的主要因素,因此化学反应速率逐渐减小。答案:(1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜,H2SO4先与Al2O3反应Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O(2)该反应是放热反应,体系温度升高,化学反应速率增大(3)随着反应的进行,H2SO4溶液的浓度减小,化学反应速率逐渐减小【挑战创新】13.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。编号反应物催化剂①10mL2%H2O2溶液无②10mL5%H2O2溶液无③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液(1)催化剂能增大化学反应速率的原因是

。

(2)实验①和②的目的是

。

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是

。

(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示:分析图示能够得出的实验结论是

。

解析:(1)加入催化剂可降低反应的活化能,反应速率增大;(2)实验①和②中过