化学反应速率及影响因素
突破训练（二）
1．A、B、C三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得：
A
B
C
反应速率
(mol·L－1·min－1)
v(H2)＝3
v(N2)＝3
v(NH3)＝4
则三个容器中合成氨的反应速率( )
A．v(A)＞v(B)＞v(C) B．v(B)＞v(C)＞v(A)
C．v(C)＞v(A)＞v(B) D．v(B)＞v(A)＞v(C)
2．升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是( )
A．该化学反应的过程是吸热的
B．该化学反应的过程是放热的
C．分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多
D．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
3．下列说法中正确的是( )
A．二氧化锰是催化剂，能加快反应速率
B．温度越高，催化剂的催化效果越好
C．食品包装袋中的抗氧化剂实质就是“负催化剂”，能使氧化还原反应的反应速率减小
D．升高温度，吸热反应和放热反应的反应速率都加快
4．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率________(填“快”或“慢”)，主要原因是________________________________________________________。
②由水滴数102>78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是___________________________
________________________________________________________。
③从能量转换形式不同的角度，分析水滴数86>81、117>112的主要原因是_______________________________________________
_________________________________________________________。
9．CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
(1)CH4CO2催化重整反应为
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是________(填标号)。
A．高温低压 B．低温高压
C．高温高压 D．低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2 以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为________mol2·L－2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
积碳反应CH4(g)=== C(s)＋2H2(g)
消碳反应CO2(g)＋C(s) ===2CO(g)
ΔH/(kJ·mol－1)
75
172
活化能/
(kJ·mol－1)
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
①由上表判断，催化剂X________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是________________________________________________________________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。
A．K积、K消均增加
B．v积减小、v消增加
C．K积减小、K消增加
D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为______________________。
10. 某探究小组用KMnO4 酸性溶液与H2C2O4溶液反应中溶液紫色消失快慢的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010 mol·L-1、0.001 0 mol·L-1, 催化剂的用量可选择0.5 g、0 g,实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.10 mol·L-1)的用量均为4 mL。
(1)写出反应的离子方程式: 。
(2)请完成以下实验设计表:完成④的实验条件,并将实验目的补充完整。
实验
编号
T/K
催化剂的用量/g
酸性KMnO4溶液的浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
0.5
0.010
a.实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响;
b.实验①和③探究 对反应速率的影响;
c.实验①和④探究催化剂对反应速率的影响
②
298
0.5
0.001
③
323
0.5
0.010
④
(3)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4: 。简述选择的理由: 。
(4)某同学对实验①和②分别进行了三次实验,测得以下数据(从混合振荡均匀开始计时):
实验编号
溶液褪色所需时间t/min
第1次
第2次
第3次
①
12.8
13.0
11.0
②
4.9
5.1
5.0
a.实验②中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为 (忽略混合前后溶液的体积变化)。
b.该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下,酸性KMnO4溶液浓度越小,所需时间就越短,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确: (填“是”或“否”)。
c.某同学认为不用经过计算,直接根据褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系,你认为应该如何设计实验: 。
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