新教材2023-2024学年高中化学第2章化学反应的方向限度与速率分层作业12外界条件对化学反应速率的影响课件鲁科版选择性必修1

分层作业12外界条件对化学反应速率的影响1234567891011121314151617A级必备知识基础练181.运用“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成无污染的物质。下列对此反应的叙述中正确的是(

)A.使用光催化剂不改变反应速率B.改变压强对反应速率无影响C.升高温度能加快反应速率D.该反应生成NO2和C,控制了大气污染C解析

由题意可知发生的反应为2NO+2CO

N2+2CO2,故D错;对该反应而言,光催化剂的使用,压强的改变,都会改变反应速率,故A、B错。1234567891011121314151617182.下列说法不正确的是(

)A.具有较高能量的反应物分子称为活化分子B.升高温度增大了活化分子百分数C.催化剂能够改变化学反应的途径D.缩小体积增大压强能提高活化分子的浓度A解析

能量高不一定是活化分子;温度升高,可使一部分分子变成活化分子,增大了活化分子百分数;催化剂能降低反应所需的活化能,所以改变了化学反应途径;增大压强,体积缩小,所以提高了活化分子浓度但不会改变活化分子百分数。1234567891011121314151617183.决定化学反应速率的主要因素是(

)①温度②压强③催化剂④浓度⑤反应物本身的性质A.①②③④⑤

B.⑤C.①④

D.①②③④B解析

决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,温度、压强、催化剂和浓度均为影响化学反应速率的外因,B正确。1234567891011121314151617184.研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是(

)A.降低了反应的活化能B.减缓了反应的速率C.降低了反应的焓变D.增大了反应的平衡常数A解析

CuCl作为催化剂降低了反应的活化能,从而加快金属的腐蚀。1234567891011121314151617185.某小组设计如图所示实验(夹持仪器已省略),探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是(

)A.该实验探究的是温度对反应速率的影响B.该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同C.实验中,H2O2溶液的浓度不宜过大D.温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,反应速率相同D123456789101112131415161718解析

两个装置的温度不同,其他条件相同,所以该实验探究的是温度对反应速率的影响,A项正确;由于二氧化锰是催化剂,且探究的是温度对反应速率的影响,所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同,B项正确;H2O2溶液的浓度过大,反应速率过快,不易控制,所以实验中H2O2溶液的浓度不宜过大,C项正确;温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,则反应速率不同,D项错误。1234567891011121314151617186.(2023河北邯郸魏县五中高二期中)一定量的锌粉和6mol·L-1的过量盐酸反应,当向其中加入少量的下列物质时,能够加快反应速率,又不影响产生H2的总量的是(

)①石墨粉②CuO

③铜粉④铁粉⑤浓盐酸A.①②⑤

B.①③⑤C.③④⑤

D.①③④B123456789101112131415161718解析

①石墨、锌及盐酸可构成原电池,锌是负极,能加快反应速率,生成H2的总量不变,符合题意;②氧化铜溶于盐酸生成氯化铜,CuCl2和锌发生置换反应,生成铜,Zn、Cu与盐酸构成原电池,加快反应速率,但由于与盐酸反应的Zn减少,生成的氢气减少,不符合题意;③Zn、Cu与盐酸构成原电池,加快反应速率,生成H2的总量不变,符合题意;④铁能和盐酸反应产生氢气,产生H2总量增多,不符合题意;⑤增大氢离子浓度,反应速率增大,生成H2的总量不变,符合题意;答案选B。1234567891011121314151617187.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)

CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是(

)A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300℃下进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率B解析

使用催化剂可加快反应速率,提高生产效率,A正确;只根据反应所需温度无法确定该反应是吸热反应还是放热反应,B错误;增大反应物CO2的浓度,可提高H2的转化率,C正确;从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O,减小反应产物的浓度,可使平衡正向移动,提高CO2和H2的利用率,D正确。1234567891011121314151617188.在一定条件下,容积为2L的密闭容器中,将2molL气体和3molM气体混合,发生如下反应:2L(g)+3M(g)═xQ(g)+3R(g),10s末,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol·L-1。计算:(1)10s末L的物质的量浓度为_____________。

(2)前10s内用M表示的化学反应速率为_____________。

(3)化学方程式中x值为________。

(4)在恒温恒容条件下,往容器中加入1mol氦气,反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。

(5)在恒温恒压条件下,往容器中加入1mol氦气,反应速率________。

0.2mol·L-10.12mol·L-1·s-11不变

减小

123456789101112131415161718解析

根据题给信息可得:

2L(g)+3M(g)═xQ(g)+3R(g)起始/mol

2

3

0

010

s末/mol

0.4

0.6

0.8

2.4(4)恒温、恒容条件下通入He,反应物和反应产物的浓度均不变,反应速率不变。(5)恒温、恒压条件下通入He,容器容积增大,反应物和反应产物的浓度减小,反应速率减小。123456789101112131415161718B级关键能力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。9.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是(

)A.图Ⅰ表示的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响B.图Ⅱ表示的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高B123456789101112131415161718解析

若增大O2的浓度,正反应速率突然变大,逆反应速率瞬间不变,随后逐渐变大,故A项错误;加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,v'(正)=v'(逆),故B项正确;加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,v(正)=v(逆),化学平衡不移动,SO2的转化率不变,故C项错误;乙达到平衡时所用时间短,则反应速率快,乙的压强较甲高,但增大压强平衡右移,SO2的转化率会增大,故D项错误。12345678910111213141516171810.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(

)A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强,化学反应速率一定增大C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,生成SO3(g)的平均反应速率

D123456789101112131415161718解析

V2O5作为催化剂,能同等程度改变正、逆化学反应的速率,A项错误;压强并不是影响化学反应速率的唯一因素,只有当其他条件不变时增大压强,化学反应速率才有可能增大,B项错误;不管是吸热反应还是放热反应,降低温度时化学反应速率均减小,使达到平衡所需的时间增多,C项错误;根据

可知,D项正确。12345678910111213141516171811.向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小顺序排列正确的是(

)甲.在500℃时,10molSO2和10molO2乙.在500℃时,用V2O5作催化剂,10molSO2和10molO2丙.在450℃时,8molSO2和5molO2丁.在500℃时,8molSO2和5molO2A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙

D.丁、丙、乙、甲C解析

甲、乙相比较,乙使用催化剂,反应速率乙>甲;丙、丁相比较,丁温度高,反应速率丁>丙;甲与丁相比较,甲反应物浓度大,反应速率甲>丁,故C项正确。12345678910111213141516171812.对于化学反应A(s)+aB(g)bC(g)在不同温度和压强(p1<p2)条件下达到平衡时,平衡混合气体中B的体积分数如图所示。下列判断正确的是(

)①正反应是放热反应②正反应是吸热反应③a>b

④a<bA.①③ B.②④

C.②③ D.①④C解析

升高温度时B的体积分数减小,平衡向正反应方向移动,升温时平衡向吸热的方向移动,则正反应为吸热反应,②正确;由图像可知,压强增大时B的体积分数减小,平衡向正反应方向移动,压强增大平衡向气体分子数减小的方向移动,即正反应方向气体分子数减小,A为固体,则a>b,③正确;综上C项正确。12345678910111213141516171813.相同温度下,有容积相同的甲、乙两个恒容容器,甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2,分别进行合成氨反应。下列叙述中错误的是(

)A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后N2的浓度:乙>甲C.H2的平衡转化率:乙<甲D.平衡混合气体中H2的体积分数:乙>甲CD123456789101112131415161718解析

因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2倍,故A项正确;假设开始时乙容器的容积也是甲的2倍(如图所示),则此时甲、乙两容器中达到的平衡是等效平衡。再将乙容器的容积压缩至与甲相等(如图中丙),则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动,即N2、H2的平衡转化率增大,它们在平衡混合气体中的体积分数减小,故C项、D项错误;平衡后,丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中N2、H2、NH3浓度大,但丙中N2、H2的浓度要分别小于甲中N2、H2浓度的2倍,而丙中NH3的浓度要大于甲中NH3浓度的2倍,B项正确。12345678910111213141516171814.如图所示,某刚性容器内有一活塞和弹簧,B为真空,A内已充入2molSO2和1molO2,在一定条件下发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH1=-QkJ·mol-1(Q>0),一段时间后活塞已保持静止,SO2的反应速率为v0。再往A内迅速充入2molSO2和1molO2,当活塞再次保持静止时,SO2的反应速率为v,在此过程中,下列说法正确的是(

)A.活塞先下移,后上移到原静止位置,v>v0B.活塞先下移,后上移但不到原静止位置,v>v0C.活塞先下移,后上移到原静止位置,v=v0D.活塞先下移,后上移但不到原静止位置,v=v0B123456789101112131415161718解析

再往A内充入2

mol

SO2和1

mol

O2后,压强增大,先将弹簧压下,随着反应的进行,压强减小(平衡正向移动),弹簧又伸长,但最终压强比原来大,所以反应速率比原来大。12345678910111213141516171815.向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知,t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是(

)A.若t1=15,反应产物C在t0~t1时间段的反应速率为0.004mol·L-1·s-1B.t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度C.B的起始物质的量为0.02molD.t5~t6阶段可能是升高温度AD12345678910111213141516171812345678910111213141516171816.如图表示25℃时,N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图,据图回答下列问题:(1)若反应中生成2molNH3,则反应______

(填“吸热”或“放热”)

______kJ。(2)图中曲线________(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线,铁触媒能加快反应速率的原理是___________________________________。

放热

92b降低了合成氨反应的活化能

123456789101112131415161718(3)合成氨反应中平衡混合物中氨气的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500℃,则曲线b对应的温度可能是________(填字母)。

A.600℃ B.550℃C.500℃ D.450℃D123456789101112131415161718解析

(1)由题图中能量状态可知N2(g)与3H2(g)具有的总能量高于2NH3(g)所具有的能量,故该反应为放热反应,并且反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)每生成2

mol

NH3放出热量(600-508)

kJ=92

kJ。(2)合成氨反应中,加入铁触媒后,使反应的活化能降低,从而加快了反应速率,故曲线b代表加催化剂后的能量变化曲线。(3)对于合成氨反应,当其他条件不变时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡混合物中NH3的体积分数降低。题图中,当压强不变时,曲线b对应的温度下平衡混合物中NH3的体积分数大于曲线a对应的NH3的体积分数,所以曲线b对应的温度低于曲线a对应的温度。123456789101112131415161718C级学科素养拔高练17.反应2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2,放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①2NO+H2═N2+H2O2(慢)

②H2O2+H2═2H2O(快)T

℃时测得有关实验数据如下:123456789101112131415161718下列说法错误的是(

)A.整个反应速率由第①步反应决定B.正反应的活化能一定是①<②C.该反应速率表达式:v=5000c2(NO)·c(H2)D.该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-664kJ·mol-1B123456789101112131415161718解析

由①、②两反应知,反应过程中反应慢的反应决定整个反应速率,整个反应速率由第①步反应决定,A正确;反应①慢,说明反应①的活化能高,正反应的活化能一定是①>②,B错误;比较实验Ⅰ、Ⅱ数据可知,NO浓度不变,实验Ⅱ氢气浓度增大一倍,反应速率增大一倍,比较实验Ⅲ、Ⅳ数据可知,H2浓度不变,实验Ⅳ中NO浓度增大一倍,反应速率增大四倍,据此得到速率方程:v=kc2(NO)·c(H2),依据实验Ⅰ中数据计算k=5

000,则题给反应的速率表达式为v=5

000

c2(NO)·c(H2),C正确;反应2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)中,每生成7

g

N2放出166

kJ的热量,生成28

g

N2应放热664

kJ,则热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-664

kJ·mol-1,D正确。12345678910111213141516171818.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。编号操作实验现象①分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液,各滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡试管A中产生气泡速率变慢;试管B中产生气泡速率加快②另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液试管A、B中均未明显见到有气泡产生123456789101112131415161718(1)过