2023-2024学年高二化学2019选择性必修1试题2.1.2化学反应速率（影响化学反应速率的因素）2

2.1.2化学反应速率（影响化学反应速率的因素）基础知识清单基础知识清单一、浓度对化学反应速率的影响 1.内因 在相同条件下，反应速率首先是由反应物决定的。2.浓度对化学反应速率的影响实验操作实验现象均出现浑浊，先后顺序为A、B、C实验结论c(Na2S2O3)增大，产生浑浊的速率加快规律总结其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率；减小反应物的浓度，反应速率3.理论解释 (1)碰撞理论——化学反应的微观条件 ①活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生的分子。 ②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。 ③用碰撞理论理解化学反应的过程 ④有效碰撞与化学反应速率的关系有效碰撞的频率越高，则反应速率。 (2)基元反应 ①概念 为了简化化学反应研究的模型，我们重点考查最简单的化学反应，即反应物分子经过就转化为分子的反应，也称为基元反应。 ②基元反应的活化能与反应速率的关系每个基元反应都有对应的，反应的活化能越大，活化分子所占比例，有效碰撞的比例也就，化学反应速率。 (3)浓度对化学反应速率的微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目→单位时间内有效碰撞几率→反应速率；反之，反应速率减慢。 二、压强对化学反应速率的影响 1.研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示： 对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，气体体积，反应物浓度，化学反应速率。 2.微观解释 增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数→单位时间内有效碰撞几率→反应速率；反之，反应速率。 三、温度对化学反应速率的影响 1.实验探究实验操作实验现象溶液紫红色褪去所需时间长短：实验结论其他条件相同时，反应物的温度越高，反应速率越2.影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率；降低温度，化学反应速率。经验规律，一般温度每升高10K，反应速率可增加2～4倍。 3.微观解释反之，反应速率。 四、催化剂对反应速率的影响 1、实验探究。原理2H2O2eq\o(=,\s\up9(催化剂))2H2O＋O2↑实验操作ABC实验现象A试管中有气泡产生；B试管中迅速产生大量气泡；C试管中只观察到有少量气泡产生结论MnO2和FeCl3对H2O2分解都有催化作用，但MnO2催化作用较强，加入合适的催化剂能加快化学反应速率(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率。FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解速率。 2.用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大 (1)过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的。如图所示：Ea是正反应的，E′a是逆反应的活化能。 (2)过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释： 使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能→活化分子的百分数→反应速率。 课后分层练课后分层练1.下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是() A.钠与水反应时，增大水的用量 B.铝在氧气中燃烧时，将铝条改成铝粉 C.硫酸钾与氯化钡溶液反应时，加热混合溶液 D.常温下铁与稀硫酸反应时，将稀硫酸改用98%的浓硫酸 2.下列有关说法不正确的是() A.加入适宜的催化剂，则活化分子百分数增大 B.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 C.对有气体参加的化学反应，增加反应物浓度，使反应物分子中的活化分子百分数增大，化学反应速率加快 D.对有气体参加的化学反应，减小容器体积，使体系压强增大，可使单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率加快 3．下列说法中错误的是()A．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而化学反应速率增大B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率D．加入适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率4．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有关该反应的说法正确的是()A．该反应的速率主要取决于①的快慢B．NOBr2是该反应的催化剂C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·mol－1D．增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率5．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/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.2106．下列有关化学反应速率的说法正确的是()A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应的速率7．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20mL0.06mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率最大的是()A．20mL，0.03mol·L－1 B．20mL，0.02mol·L－1C．10mL，0.04mol·L－1 D．10mL，0.02mol·L－18．在C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强②增加碳的量③恒容下通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2，其中能够使反应速率增大的措施是()A．①④ B．②③⑤C．①③ D．①②④9.下列有关化学反应速率的说法，正确的是() A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率B.100mL2mol•L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应减慢 D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减小 10.如图所示为反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反应速率v(N2)变化的图像，则横轴不可能是()A.反应时间B.温度 C.压强(通过改变容器的容积实现) D.N2的浓度 11.放热反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up11(V2O5),,\s\do4(△))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.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v＝eq\f(|c2－c1|,t2－t1)12.以反应5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋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溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法错误的是() 实验编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/℃浓度/(mol•L－1)体积/mL浓度/(mol•L－1)体积/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050A.实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量 B.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 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测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)＝2.5×10－4mol•L－1•s－1 13.下列说法正确的是() A.活化能接近零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成，而且温度对其反应速率几乎没有影响 B.升高温度和增大压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的 C.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能量叫做活化能 D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学反应前后的能量变化产生影响 14.下列说法中不正确的是() A.降低温度能使化学反应速率减小，主要原因是降低了反应物中活化分子的百分数 B.减小反应物浓度，可降低单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数减少 C.对反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑来说，若增大压强，产生气泡的速率不变 D.催化剂可以改变化学反应速率，虽然在反应过程中参与反应，但反应前后的质量不变 15.NO催化O3分解的反应机理如下：第一步：O3(g)＋NO(g)→O2(g)＋NO2(g)； 第二步：NO2(g)→NO(g)＋O(g)； 第三步：O(g)＋O3(g)→2O2(g)。 其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述错误的是() A.稳定性：O3＜O2 B.第一步反应为决速步骤 C.总反应为2O3(g)→3O2(g) D.NO降低了总反应释放的能量 16.工业合成氨反应包含多个基元反应，其反应机理如图所示，已知各物种在催化剂表面吸附放出能量。下列说法错误的是() A.从充入反应物到A处，表示N2、H2在催化剂表面吸附放热 B.B→C过程决定了总反应的速率 C.工业合成氨温度为700K左右，主要考虑催化剂在此温度下活性较高 D.提高催化剂的活性能减小反应热 17．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)。回答下列问题：(1)增加Fe的量，正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(2)将容器容积缩小一半，正反应速率________，逆反应速率________。(3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率________，逆反应速率________。(4)保持压强不变，充入N2使容器容积增大，正反应速率________，逆反应速率________。18．控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察表中50mL稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据：实验序号碳酸钙状态c(HCl)/mol·L－1溶液温度/℃碳酸钙消失时间/s反应前反应后1粒状0.520394002粉末0.52040603粒状0.620412804粒状0.820402005粉末0.82040306粒状1.020401207粒状1.03050408粒状1.22040909粒状1.2254540分析并回答下列问题：(1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应，反应的离子方程式为____________________________。(2)实验6和7表明，________对反应速率有影响，________，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。(3)根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是________________。(4)本实验中影响反应速率的其他因素还有__________________，能表明这一规律的实验序号是1和2与________。1.下列措施与化学反应速率无关的有() ①向炉膛内鼓风②炉膛内用煤粉代替煤块③食物存放在冰箱④糕点包装内放置除氧剂⑤将固体试剂溶于水配成溶液后反应⑥高炉炼铁增加炉高⑦在铁制品表面刷油漆⑧向门窗合页里注油⑨纸张在暴晒下变黄 A.1项 B．2项 C.3项 D．4项 2.对于反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，科学家提出如下反应历程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡 第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2慢反应 第三步NO＋NO3→2NO2快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是() A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) B.反应的中间产物只有NO3 C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应活化能较高 3.平流层中氯氟烃的光解产物对臭氧层产生破坏，反应历程如图。下列说法错误的是() A.ΔH<0 B.催化剂降低了反应活化能，改变了反应历程 C.总反应为O3＋O•eq\o(→,\s\up17(催化剂))2O2，Cl•和ClO•均为催化剂 D.由于Ea1>Ea2，所以反应①的速率小于反应②的速率 4.影响化学反应速率的因素主要分两类，内因和外因，下列反应速率的变化是由内因引起的是() A.熔化的KClO3放出气体的速率很慢，加入少量二氧化锰后很快有气体产生B.分别向同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁条，产生气体的速率有快有慢 C.锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红色气体产生D.氯气和氢气在常温下缓慢反应，在强光照射下发生爆炸 5.NO催化O3生成O2的过程由以下三步基元反应构成： 第1步：NO(g)＋O3(g)=O2(g)＋NO2(g)ΔH1； 第2步：NO2(g)=NO(g)＋O(g)ΔH2； 第3步：O(g)＋O3(g)=2O2(g)ΔH3。 下列说法正确的是() A.三步基元反应都是放热反应 B.第1步是总反应的决速步 C.该过程共有三种中间产物 D.总反应2O3(g)=3O2(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2－ΔH3 6.反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，在其他条件不变的情况下，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是() A.增加CO的物质的量 B.加入更多的C(s) C.将容器的体积缩小一半 D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大 7．已知Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的速率方程v＝kceq\s\up6(\f(1,2))(Cl2)·c(CO)(k为速率常数，只受温度影响)，该反应可认为经过以下反应历程。第一步：Cl22Cl快速平衡第二步：Cl＋COCOCl快速平衡第三步：COCl＋Cl2→COCl2＋Cl慢反应下列说法正确的是()A．第一步和第二步历程的活化能较高B．c(CO)、c(Cl2)分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度相同C．该总反应的速率主要取决于第三步反应D．第三步反应的有效碰撞频率较大8．研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，下列说法错误的是()A．反应总过程ΔH<0B．Fe＋使反应的活化能降低C．总反应若在2L的密闭容器中进行，温度越高反应速率一定越快D．Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应9．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积，假设反应过程中溶液体积不变)。下列分析正确的是()A．OE段表示的平均反应速率最快B．EF段，用HCl表示该反应的平均反应速率为0.04mol·L－1·min－1C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．G点表示收集的CO2的量最多10．2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)。若2s时，A的转化率为50%，在2s内的化学反应速率v(D)＝0.25mol·L－1·s－1，下列推断正确的是()A．在2s内，化学反应速率v(C)＝v(A)＝0.25mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的转化率为25%D．反应开始时与2s时容器的压强比为4∶311．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表：t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·(L·min)－1C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反应至6min时，H2O2分解了50%12．科学家提出如下光分解法制备氢气：①2Ce4＋(aq)＋H2O(l)=2Ce3＋(aq)＋eq\f(1,2)O2(g)＋2H＋(aq)ΔH1②Ce3＋(aq)＋H2O(l)=Ce4＋(aq)＋eq\f(1,2)H2(g)＋OH－(aq)ΔH2③H2O(l)=H＋(aq)＋OH－(aq)ΔH3④2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH4下列说法不正确的是()A．Ce4＋能够降低水分解反应的活化能，提高反应速率B．Ce3＋是反应②和反应③的催化剂C．上述反应中，ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3D．通常条件下，反应④中生成H2、O2的速率之比为2∶113．科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是()A．②中包含C—H键的断裂过程B．该历程中能垒(反应活化能)最小的是③C．该历程中制约反应速率的方程式为CH3OH*→CH3O*＋H*D．由此历程可知：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH<014．95℃时，将Ni片浸入不同质量分数的硫酸溶液中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示。下列有关说法错误的是()A．w(H2SO4)<63%时，增大硫酸浓度，单位体积内活化分子数增大，腐蚀速率增大B．95℃时，Ni片在63%硫酸溶液中的腐蚀速率最大C．w(H2SO4)>63%时，增大硫酸浓度，活化分子百分数降低，腐蚀速率减慢D．如果将镍片换成铁片，在常温下进行类似实验，也可绘制出类似的铁质量损失图像15．下列说法正确的是()A．Fe和Mg与0.1mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同B．0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1H2SO4分别与大小、形状相同的大理石反应，反应速率相同C．催化剂能降低分子活化时所需能量，使活化分子百分数大大增加D．100mL2mol·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变16．已知反应2NO＋2H2=I2＋2H2O的速率方程为v＝kc2(NO)c(H2)(k为反应速率常数)，其反应历程如下：①2NO＋H2→N2＋H2O2慢②H2O2＋H2→2H2O快下列说法不正确的是()A．增大c(NO)，可提高总反应的反应速率B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同C．该反应的快慢主要取决于反应①D．减小c(H2)，可降低总反应的反应速率17.含铂、铑等活性成分的催化剂能促使NO、CO发生如下反应：2NO＋2CO2CO2＋N2，将汽车尾气中的NO、CO转化为无毒气体。回答下列问题： (1)为了测定在催化剂作用下的反应速率，在某温度下，用二氧化碳传感器测得不同时间的CO2浓度如表： 时间/s0306090120150c(CO2)/(mol•L－1)03.50×10－36.50×10－37.20×10－38.10×10－38.10×10－3前2min内的平均反应速率v(NO)＝。0～30s和30s～60s时间段内反应速率变化的主要原因是。 (2)为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。实验编号T/℃c(NO)/(mol•L－1)c(CO)/(mol•L－1)催化剂类型Ⅰ3201.50×10－34.60×10－3铂铑ⅡT1c14.60×10－3稀土Ⅲ2601.50×10－3c2铂铑①实验Ⅰ、Ⅲ的目的是，故c2＝。 ②对比实验Ⅱ、Ⅲ，改变的条件是，故T1＝，c1＝。18.影响化学反应速率的因素很多，某校化学实验小组用实验方法探究影响草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应速率的因素。 实验报告如下表：实验数据试剂12341.0mol/LH2SO4/mL22220.1mol/LKMnO4/mL444z0.2mol/LH2C2O4/mL88y6H2O/mLx6810温度/℃25802525酸性KMnO4溶液褪色所需时间/min12.5a15.210.8(1)草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为。 (2)实验1和实验2研究温度对化学反应速率的影响，则x＝；a(填>”“<”或“＝”)12.5。(3)实验1、实验3和实验4研究浓度对化学反应速率的影响，则y＝，z＝。(4)实验1的化学反应速率：v(MnOeq\o\al(－,4))＝mol•L－1•min－1；化学反应速率：实验3(填“大于”“小于”或“等于”)实验4。 19．“碘钟”实验中，3I－＋S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(8))=Ieq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋2SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))的反应速率可以用Ieq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某