6.1.1化学反应速率 影响化学反应速率的因素（分层练习）-高一化学同步课堂（苏教版2019必修第二册）（解析版）

第第页6.1.1化学反应速率影响化学反应速率的因素课后分层练课后分层练1．下列关于化学反应速率的说法不正确的是()A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1[答案]C[解析]化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示，而不采用物质的质量或物质的量来表示。2．对于合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列某项中的化学反应速率与其他三项的化学反应速率不匹配，该项是()A．v(H2)＝0.45mol·L－1·min－1B．v(NH3)＝0.3mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.15mol·L－1·min－1D．v(H2)＝0.35mol·L－1·min－1[答案]D[解析]化学反应速率之比等于化学计量数之比，将不同物质的反应速率换算为同一物质的反应速率进行比较。3．在反应：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是()①增大压强②升高温度③通入CO2④增加碳的量⑤用等量炭粉代替焦炭A．①②③ B．②③④⑤C．①②③⑤ D．②③④[答案]C[解析]因为碳是固体，只增加它的量，不能加快反应速率，但是若用炭粉代替焦炭，能增大与CO2的接触面积，故反应速率加快。4．把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中影响该反应速率的是()①盐酸的浓度②镁条的质量③溶液的温度④Cl－的浓度A．①④ B．③④C．①③ D．②③[答案]C[解析]镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，与H＋有关，与Cl－无关。在镁与盐酸的反应中，刚开始时H＋的浓度最大，反应速率应最大，但由于此反应为放热反应，温度升高，化学反应速率还会增大，随着化学反应的进行，H＋浓度逐渐减小，化学反应速率又逐渐减慢。5．化学反应速率快慢的决定性因素是()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．①②③④[答案]B[解析]决定化学反应速率大小的内因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。6．反应4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)在0.5L密闭容器中进行，0.5min后，A减少了0.90mol，则反应的速率可表示为()A．v(A)＝3.6mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.030mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.03mol·L－1·s－1D．v(D)＝0.09mol·L－1·s－1[答案]D[解析]反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，0.5min即30s内A减少了0.90mol，所以用A表示的反应速率为v(A)＝eq\f(0.90mol,0.5L×30s)＝0.06mol·L－1·s－1，由各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知v(B)＝eq\f(5×0.06mol·L－1·s－1,4)＝0.075mol·L－1·s－1、v(C)＝v(A)＝0.06mol·L－1·s－1、v(D)＝eq\f(6×0.06mol·L－1·s－1,4)＝0.09mol·L－1·s－1。7．可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是()A．v(A)＝0.35mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.6mol·L－1·min－1C．v(C)＝0.9mol·L－1·min－1D．v(D)＝0.03mol·L－1·s－1[答案]D[解析]用不同物质表示反应速率，数值不同但意义相同，所以比较反应速率要转化为同种物质的反应速率来比较大小，利用反应速率之比等于化学计量数之比来分析，注意单位不同时需要对单位进行换算。8．用锌片与1mol·L－1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是()A．对该反应体系加热B．加入少量NaCl溶液C．不用锌片，改用锌粉D．加入少量1mol·L－1硫酸[答案]B[解析]B项，NaCl不参与反应；C项，改用锌粉能增大接触面积；D项，加入H2SO4，能增大H＋浓度。9．下列实验中，反应速率增大是由催化剂引起的是()A．在碳粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈B．锌与稀硫酸反应中加入少量CuSO4溶液而使反应放出H2的速率加大C．固态FeCl3和固态NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀D．双氧水中加入少量MnO2，即可迅速放出气体[答案]D[解析]A项，KClO3受热产生O2，助燃；B项，Zn置换出Cu后形成原电池；C项，属于离子反应，在水溶液中离子间的反应更快。10．下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是()选项金属(粉末状)/mol体积/mL酸浓度/mol·L－1酸反应温度/℃AMg0.1106HNO360BMg0.1103HCl60CFe0.1103HCl60DMg0.1103H2SO460[答案]D[解析]硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，与酸反应较剧烈；B和D相比较，D中氢离子浓度较大，反应速率较大。11．容积可变的密闭容器中加入WO3和H2发生反应：WO3(s)＋3H2(g)eq\o(=,\s\up7(高温))W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是()A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小[答案]C[解析]将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应的气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应的气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。12．如图所示，某温度下，向锥形瓶内装入6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗向锥形瓶内加入40mL2.5mol·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10s时恰好收集到气体的体积为50mL(若折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL)，在该温度下，下列说法不正确的是()A．用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.013g·s－1B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10s内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10s内该反应的速率为0.01mol·L－1·s－1D．用H2来表示10s内该反应的速率为0.0002mol·s－1[答案]C[解析]用锌粒来表示10s内该反应的速率为eq\f(0.002mol×65g·mol－1,10s)＝0.013g·s－1，故A正确；忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10s内该反应的速率为eq\f(\f(0.002mol×2,0.04L),10s)＝0.01mol·L－1·s－1，故B正确；忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10s内该反应的速率为eq\f(\f(0.002mol,0.04L),10s)＝0.005mol·L－1·s－1，故C错误；用H2来表示10s内该反应的速率为eq\f(0.002mol,10s)＝0.0002mol·s－1，故D正确。13．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210[答案]D[解析]影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，D正确。14．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是()A．B．C．D．[答案]D[解析]探究温度对化学反应速率的影响，要求在催化剂相同，H2O2浓度相同，而温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。D选项符合上述要求。15．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是()A．保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大B．升温C．将容器的体积缩小为一半D．保持体积不变，增加H2O(g)的量[答案]A[解析]保持体积不变，充入氮气，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，对反应速率几乎没有影响，A正确；温度越高反应速率越快，B错误；将容器的体积缩小一半，反应体系中物质的浓度增大，化学反应速率增大，C错误；浓度越大，化学反应速率越快，所以增加H2O(g)的量，反应速率加快，D错误。16．反应：3A(g)＋B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1。则此反应在不同条件下进行最快的是()A．②③ B．①③C．②④ D．②[答案]D[解析]化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，则用A表示的化学反应速率分别为①中v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45mol·L－1·min－1×3＝1.35mol·L－1·min－1；③中v(A)＝eq\f(3,2)v(C)＝eq\f(3,2)×0.015mol·L－1·min－1＝0.0225mol·L－1·min－1；④中v(A)＝eq\f(3,2)v(D)＝eq\f(3,2)×0.45mol·L－1·min－1＝0.675mol·L－1·min－1。所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。17．某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为__________________。(2)5min内用Z表示的平均反应速率为_________________。(3)化学反应速率受到很多因素的影响，例如：向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。这是调控______________因素。[答案](1)3X＋Y3Z(2)0.06mol·L－1·min－1(3)反应物浓度、固体表面积[解析]据图可知，X、Y是反应物，Z是生成物，三者的物质的量变化量分别是0.6mol、0.2mol、0.6mol，且该反应是可逆反应，故该反应的化学方程式是3X＋Y3Z。5min内Z的反应速率是0.6mol÷2L÷5min＝0.06mol·L－1·min－1。18.硫酸在化工生产中发挥着重要作用。硫酸的工业制法中有三个设备:沸腾炉、接触室、吸收塔。沸腾炉中,因空气把固体颗粒吹得上下翻动,像开水沸腾而得名。其中沸腾炉内的反应为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列有关问题:(1)常选用哪些物质的浓度变化量来表示该反应的反应速率?。

(2)4s内,生成SO2的速率为0.4mol·L-1·s-1时,O2减少的速率是。

(3)测得4s后O2的浓度为2.8mol·L-1,则开始时O2的浓度为。

[答案](1)O2、SO2(2)0.55mol·L-1·s-1(3)5.0mol·L-1[解析](1)因为FeS2、Fe2O3为固体,O2、SO2为气体,故可用O2、SO2的浓度变化量来表示该反应的反应速率。(2)v(O2)=118v(SO2)=118×0.4mol·L-1·s-1=0.55mol·L-1·s(3)4s内O2的浓度减少了0.55mol·L-1·s-1×4s=2.2mol·L-1,故开始时O2的浓度为2.8mol·L-1+2.2mol·L-1=5.0mol·L-1。1．某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经则该反应的化学方程式可表示为()A．X2＋2Y2=2XY2 B．2X2＋Y2=2X2YC．3X2＋Y2=2X3Y D．X2＋3Y2=2XY3[答案]C[解析]用X2表示的反应速率为v(X2)＝eq\f(0.6mol·L－1,2min)＝0.3mol·L－1·min－1。用Y2表示的反应速L－1·min－1。根据X2、Y2和Z反应速率之比即化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)＝0.3mol·L－1·min－1∶0.1mol·L－1·min－1∶0.2mol·L－1·min－1＝3∶1∶2。根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y。故可得出反应的化学方程式为3X2＋Y2=2X3Y。2．H2、N2合成NH3的反应中，当分别用以下各种物质表示反应速率时，则反应速率最快的是()A．v(N2)＝0.6mol·L－1·min－1B．v(NH3)＝0.9mol·L－1·min－1C．v(H2)＝1.2mol·L－1·min－1D．v(H2)＝0.025mol·L－1·s－1[答案]A[解析]N2＋3H2eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3，同一反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，把这些反应速率都换算成H2的反应速率。A项，v(H2)＝3v(N2)＝1.8mol·L－1·min－1；B项，v(H2)s－1＝1.5mol·L－1·min－1；故选A。3．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。2min后，NO的浓度为0.06mol·L－1。下列有关说法不正确的是()A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L－1·min－1B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L－1C．0～2min内，生成的水的质量为3.24gD．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol[答案]A[解析]化学反应速率指的是平均反应速率，不是瞬时速率，因此无法计算2min末的瞬时速率，A错误；2min末，NO的浓度为0.06mol·L－1，则参加反应的NH3的浓度为0.06mol·L－1，则2min末，NH3的浓度为0.2mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.14mol·L－1，B正确；0～2min内，生成的水的物质的量为eq\f(0.06mol·L－1×6,4)×2L＝0.18mol，质量为0.18mol×18g/mol＝3.24g，C正确；0～2min内，O2的物质的量减少了eq\f(0.06mol·L－1×5,4)×2L＝0.15mol，D正确。]3．某学生用纯净的Cu与50mL过量稀HNO3反应制取NO实验结果如图所示。(气体体积为标准状况，且忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是()A．OA段比AB段反应速率快B．AB段反应速率加快，仅因为产物有催化作用C．OC段用稀硝酸表示的反应速率为0.4mol·L－1·min－1D．向反应体系中加入固体KNO3对反应速率无影响[答案]C[解析]相同时间内AB段产生的气体更多，所以AB段反应速率更快，A错误；AB段反应速率加快，还可能因为反应放热，体系温度升高，B错误；Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，OC段共产生标准状况下0.336LNO，即0.015mol，则消耗0.06molHNO3，所以用浓硝酸表示的反应速率为eq\f(\f(0.03mol,0.05L),3min)＝0.4mol·L－1·min－1，C正确；向反应体系中加入固体KNO3，硝酸根离子浓度增大，反应速率增大，D错误。4．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L－1C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)[答案]C[解析]反应开始到10s，Z的物质的量增加1.58mol，用Z表示的反应速率为eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，A错误；由图可知，反应开始到10s，X的物质的量减少了1.20mol－0.41mol＝0.79mol，浓度减少了0.79mol÷2L＝0.395mol·L－1，B错误；达到平衡时消耗Y的物质的量为1.00mol－0.21mol＝0.79mol,Y的转化率是79.0%，C正确；由题图可知，X、Y、Z的物质的量的改变量分别是0.79mol、0.79mol、1.58mol，化学方程式中X、Y、Z的化学计量数之比是1∶1∶2，不是1∶1∶1，D错误。5．研究反应2X(g)Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D．在0～10min之间，实验②的平均速率v(Y)＝0.04mol·L－1·min－1[答案]D[解析]实验②④起始浓度相同，但温度不同，实验④反应速率较大，则可得出：升高温度，化学反应速率加快，故A正确；实验①②温度相同，但浓度不同，实验①浓度较大，则可得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；实验②③温度、浓度相同，实验③反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确；在0～10min之间，实验②中X的浓度变化为0.2mol·L－1，则v(Y)＝eq\f(1,2)v(X)＝eq\f(1,2)×eq\f(0.2mol·L－1,10min)＝0.01mol·L－1·min－1，故D错误。6.氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应:ClO3-+3HSO3-3SO42−+Cl-+3H+。已知该反应的速率随c(H+)的增大而加快。如图为用ClO3-A.反应开始时速率增大可能是c(H+)所致B.纵坐标为v(Cl-)的v~t曲线与图中曲线完全重合C.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内ClO3D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小[答案]C[解析]由反应原理可知,反应开始时随着反应进行,c(H+)逐渐增大,反应速率增大,可能是c(H+)所致,A正确;反应消耗1molClO3-同时生成1molCl-,故v(Cl-)-t曲线与v(ClO3-)-t曲线完全重合,B正确;v(ClO3-)-t图中,阴影部分的面积约等于v(ClO3-)·t=Δc,故表示t1~t7．某同学在实验室进行实验，研究化学反应速率的影响因素。(1)研究催化剂对化学反应速率的影响，实验步骤如下：Ⅰ．向3支大小相同的试管a、b、c中各加入2mL5%H2O2溶液；Ⅱ．向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1～2滴1mol·L－1FeCl3溶液。得出实验结论：MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解速率，均作催化剂，且前者的催化效率高得多。①步骤Ⅰ中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是___________。②设计试管c的目的是__________________________________________。③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解速率的影响，为了便于观察，选择的催化剂是________，原因是____________________________________________________。(2)现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表实验药品：铝片、铝粉、0.5mol·L－1盐酸、5mol·L－1盐酸①利用所提供实验用品，可研究的化学反应速率的影响因素是________，为了便于观察，你建议记录的数据是_____________________________________________________________________________________________________。②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是________，设计实验完成研究温度对化学反应速率的影响，说明实验步骤(文字表述、图示均可)：____________________________________________________________________。[答案](1)①控制变量②空白对照实验③FeCl3FeCl3作催化剂反应速率适中，有利于观察反应速率的变化(2)①盐酸的浓度、铝的表面积反应开始到停止所用的时间②温度计在2支大小相同的试管中各装入相同质量的铝片，再分别加入相同浓度、相同体积的盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃(或一定温度)的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间。8．某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示：实验编号锌的形态反应温度/℃收集100mL氢气所需时间/sⅠ薄片15200Ⅱ薄片2590Ⅲ粉末2510(1)该实验的目的是探究________、________对锌和稀盐酸反应速率的影响。(2)实验Ⅰ和Ⅱ表明________，化学反应速率越大。(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是________和________。(4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应速率的影响：________________。[答案](1)温度固体表面积(2)温度越高(3)ⅡⅢ(4)在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应[解析](1)由实验数据Ⅰ和Ⅱ中温度不同，因此Ⅰ和Ⅱ研究的是温度对化学反应速率的影响；Ⅱ和Ⅲ中锌的形态不同，因此Ⅱ和Ⅲ探究的是固体表面积对化学反应速率的影响。(2)Ⅰ和Ⅱ表明，Ⅱ温度高，收集100mL氢气所需时间短，即温度越高，化学反应速率越快。(3)根据(1)的分析，Ⅱ和Ⅲ探究的是固体表面积对化学反应速率的影响。(4)研究盐酸浓度对反应速率的影响，需要其他条件相同，盐酸浓度不同，即在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应。9.某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:实验编号盐酸浓度/(mol·L-1)铁的形态温度/K14.00块状29324.00粉末29332.00块状29342.00粉末313(1)若四组实验均反应进行1分钟(铁均有剩余),则以上实验需要测出的数据是。

(2)实验和(填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究对该反应速率的影响。

(3)测定在不同时间产生氢气的体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是、。

(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。①其中t1~t2速率变化的主要原因是。

②t2~t3速率变化的主要原因是。

(5)实验1产生氢气的体积随时间的变化如丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b,则添加的试剂可能是。

A.CuO粉末 B.NaNO3固体C.NaCl溶液D.浓硫酸[答案](1)产生H2的体积(2)13固体表面积(3)第1组第3组(4)①铁与盐酸反应时放出热量②盐酸的浓度减小(5)D[解析](1)若四组实验均反应进行1分钟,其中铁均有剩余,则可以通过测定生成H2的体积大小判断反应速率的快慢。(2)根据“变量控制法”原理,研究盐酸的浓度对反应速率的影响,反应温度、铁的形态应相同,故实验1和实验3符合要求。实验1和2中盐酸的浓度和温度相同,铁的形态不同,固体表面积不同,化学反应速率不同。(3)温度越高,盐