【名师指点】2021届高三化学基础训练：化学反应速率及其影响因素

化学反应速率及其影响因素一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．下列说法不正确的是 ()。A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位打算D．在反应过程中，反应物的浓度渐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值解析对化学反应速率来说：①无论是可逆反应还是不行逆反应都可以争辩速率；②化学反应速率通常指的是平均值，而不是即时速率；③化学反应速率没有负值；④利用不同物质来表示同一反应相同条件下的速率时，各数值与方程式中对应物质的化学计量数成正比；⑤对纯固体或纯液体来讲，我们认为它们的浓度始终不变，所以不行用它们来表示反应的速率。答案D2．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。若H2O2溶液的浓度由2.0mol·L－1降到1.0mol·L－1需10s，那么H2O2浓度由1.0mol·L－1降到0.5mol·L－1所需的反应时间为()。A．5s B．大于5sC．小于5s D．无法推断解析H2O2溶液浓度由2.0mol·L－1降到1.0mol·L－1需要10s，可推知降低0.5mol·L－1需要5s，但后一次浓度的降低是在前面的基础上，由于H2O2溶液浓度减小，反应速率降低，则后面的反应所需时间大于5s，故选B。答案B3．在恒容条件下，能使NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是 ()。A．增大NO2或CO的浓度B．减小CO2或NO的浓度C．通入Ne使气体的压强增大D．上升反应的温度解析选项A，增大NO2或CO的浓度，正反应速率增大，但活化分子的百分数不肯定增大。选项B，减小CO2或NO的浓度，正反应速率降低。选项C，恒容条件下通入Ne，气体反应物的浓度不变，正反应速率不变。选项D，上升反应的温度，正反应速率增大并且活化分子的百分数也增多。答案D4．肯定条件下，分别对反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)(正向吸热)进行如下操作(只转变该条件)：①上升反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④削减体系中CO的量。上述措施中肯定能使反应速率显著变大的是 ()。A．①②③④ B．①③④C．①② D．①③解析碳是固体，增加固体的用量不转变反应速率；削减CO的量，反应速率减小。答案D5．下列生产或试验事实得出的相应结论不正确的是 ()。选项事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，上升溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，上升反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸中，在SO3的吸取阶段，吸取塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的吸取速率增大C在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容器的体积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以转变化学反应速率解析C项中压缩容器体积，反应物、生成物浓度均增加，正逆反应速率均加快。答案C6．KClO3和KHSO3可发生下列反应：ClO3－＋HSO3－→SO42－＋Cl－＋H＋(未配平)，已知酸性越强，该反应的反应速率越快。如图为反应速率v(ClO3－)随时间(t)的变化曲线。下列有关说法不正确的是 ()。A．KClO3和KHSO3发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3B．反应开头阶段速率渐渐增大可能是c(H＋)渐渐增高导致的C．反应后期速率渐渐减小的主要缘由是c(ClO3－)、c(HSO3－)降低D．纵坐标为v(HSO3－)时的v(HSO3－)随时间(t)的变化曲线与原图曲线完全吻合解析本题考查离子反应、氧化还原反应和反应速率，意在考查考生的综合分析力量。选项A，配平该离子方程式：ClO3－＋3HSO3－=3SO42－＋Cl－＋3H＋，故A正确。选项B，题干信息提示“酸性越强，该反应的反应速率越快”，B正确。选项C，随着反应物浓度的渐渐降低，反应速率也渐渐降低，C正确。选项D，v(ClO3－)∶v(HSO3－)＝1∶3，D错。答案D7．肯定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g)，发生反应：2H2O(g)eq\o(,\s\up10(Cu2O),\s\do10(光照))2H2(g)＋O2(g)ΔH＝484kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020下列说法不正确的是 ()。A．前20min内的反应速率v(H2O)＝5.0×10－5mol·L－1·min－1B．达到平衡时，至少需要从外界吸取能量0.968kJC．增大c(H2O)，可以提高水的分解率D．催化效果与Cu2O颗粒的大小有关解析由题意知，v(H2O)＝2v(O2)＝2×eq\f(\f(0.0010mol,2L),20min)＝5.0×10－5mol·L－1·min－1，A正确；热化学方程式表示的含义是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g)，吸取484kJ的能量，所以生成O20.0020mol时，吸取的能量为0.0020mol×484kJ·mol－1＝0.968kJ，正确。C项，由于反应物只有1种，增大c(H2O)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误。D项，若Cu2O颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，正确。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(14分)加入0.1mol的MnO2粉末于50mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1g·mL－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示，回答下列问题。(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的挨次为___________________________________________________________。(2)解释反应速率变化的缘由________________________________________。(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度________。(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。解析(1)曲线斜率越大，反应速率越大。(2)随着反应的进行，反应物H2O2的浓度渐渐减小，因此反应速率渐渐减小。(3)依据图像可以看出H2O2完全反应放出O260mL，H2O2的分解反应为2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，则n(H2O2)＝eq\f(60mL,22400mL·mol－1)×2≈0.00536mol，c(H2O2)＝eq\f(0.00536mol,0.05L)≈0.107mol·L－1。(4)反应进行到2分钟时，放出O245mL，则反应生成O2的物质的量为eq\f(45mL,22400mL·mol－1)≈0.00201mol，质量为0.00201mol×32g·mol－1≈0.0643g反应消耗的H2O2物质的量为0．00201mol×2＝0.00402mol，剩余的H2O2物质的量为0．00536mol－0.00402mol＝0.00134mol，则2分钟时H2O2的质量分数为eq\f(0.00134mol×34g·mol－1,50mL×1.1g·mL－1－0.0643g)×100%≈0.083%。答案(1)D>C>B>A(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小(3)0.107mol·L－1(4)0.083%9．(14分)(2021·菏泽模拟)肯定温度下，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：(1)从反应开头到10s，用Z表示的反应速率为___________________________。X的物质的量浓度削减了____________，Y的转化率为____________________________________________________________。(2)该反应的化学方程式为__________________________________________。(3)10s后的某一时刻(t1)转变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示：则下列说法符合该图像的是________。A．t1时刻，增大了X的浓度B．t1时刻，上升了体系温度C．t1时刻，缩小了容器体积D．t1时刻，使用了催化剂解析(1)分析图像知：Δc(Z)＝eq\f(1.58mol－0mol,2L)＝0.79mol·L－1，v(Z)＝eq\f(0.79mol·L－1,10s)＝0.079mol·L－1·s－1，Δc(X)＝eq\f(1.20mol－0.41mol,2L)＝0.395mol·L－1。Y的转化率φ(Y)＝eq\f(1.00mol－0.21mol,1.00mol)×100%＝79.0%答案(1)0.079mol·L－1·s－10.395mol·L－179.0%(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)(3)CD10．(15分)影响化学反应速率的因素很多，某课外爱好小组用试验的方法进行探究。(1)试验一：取等物质的量浓度、等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解试验，试验报告如下表所示(现象和结论略)。序号条件现象结论温度/℃催化剂140FeCl3溶液220FeCl3溶液320MnO2420无①试验1、2争辩的是________对H2O2分解速率的影响。②试验2、3的目的是________________________________________________。(2)试验二：经争辩知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的试验。回答相关问题：①定性分析：如图甲可通过观看________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是________________________________________________________________。②定量分析：如图乙所示，试验时以生成40mL气体为准，其他可能影响试验的因素均已忽视。试验中需要测量的数据是________________________。(3)试验三：已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时，发觉开头反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，①针对上述试验现象，某同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是放热反应，导致溶液温度上升，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是________的影响。②若用试验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是________。A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．水 D．氯化锰解析(1)①试验1、2中不同的是温度，所以试验争辩的是温度对H2O2分解速率的影响。②试验2、3中不同的是催化剂，所以试验的目的是比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解速率影响的差异。(2)①催化剂不同，反应速率不同，则产生的气泡快慢不同。FeCl3与CuSO4中阴离子是不同的，所以为排解阴离子的干扰，应当把握阴离子相同，排解阴离子的干扰，因此用硫酸铁合理。②要定量分析，需要测量收集40mL气体时所需要的时间。(3)①由于反应中还生成Mn2＋，Mn2＋具有催化作用，所以还可能的缘由是催化剂的影响。②由于反应生成的是硫酸锰，所以还应当选择的试剂是硫酸锰。答案(1)①温度②比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解速率影响的差异(2)①反应产生气泡的快慢把握阴离子相同，排解阴离子的干扰②收集40mL气体所需要的时间(3)①催化剂(或硫酸锰或Mn2＋的催化作用)②B11．(15分)某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，争辩影响反应速率的因素。限选试剂：1.00mol·L－1HNO3、2.00mol·L－1HNO3，细颗粒大理石、粗颗粒大理石，35℃(1)他们能完成哪些因素对速率影响的探究？_________________________________________________________________。(2)请依据能进行的探究内容，填写以下试验设计表，完成探究试验：试验编号T/℃大理石规格HNO3浓度/mol·L－1①常温2.00②1.00③2.00④2.00(3)整个试验中应把握的不变量是硝酸溶液体积和________。(4)该试验小组用如图试验装置进行试验。①除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外，必需的试验仪器还有______