2019-2020年人教版高三化学微专题突破训练03：化学反应速率及影响因素——突破训练（一）【解析版】.doc

化学反应速率及影响因素 突破训练（一）‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ ‎①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素　②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ③决定化学反应速率的主要因素是浓度　④不管什么反应，增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率 A．①② B．②③‎ C．③④ D．①④‎ ‎【解析】　影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质，①正确，③错误；影响化学反应速率的外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(如光等)，②正确；加压对没有气体参加的反应影响不大，④错误。‎ ‎2．据新化网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．使用电催化剂，加快了水的分解速率 B．金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快 C．反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化 D．金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率 ‎【解析】：催化剂的用量对化学反应速率有影响，在一定用量范围内，随着用量增加，反应时间缩短，反应速率加快；但催化剂的用量增加到一定值后，反应时间和反应速率不再改变，故B项错误。‎ ‎3．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)‎ ‎【解析】合成氨的反应方程式是3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)(条件略)。换算成同一物质来表示该反应的化学反应速率即可进行比较。根据物质的反应速率之比等于物质的计量数之比，也可以换算成“vk＝v(某物质)/该物质的计量数”(单位略)：v(A)k＝3/3＝1、v(B)k＝3/1＝3、v(C)k＝4/2＝2，进行比较即可，选B项。‎ ‎4．对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　　)‎ A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1‎ B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1‎ C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1‎ D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1‎ ‎【解析】：选D　采用归一法求解，通过化学方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1；D项中对应的v(A)＝3 mol·L－1·min－1。‎ ‎5．反应aA＋bBcC在体积为2 L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：‎ 请回答下列各题：‎ ‎(1)反应的化学方程式为________________________________。‎ ‎(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为______________。‎ ‎(3)由计算可知，第Ⅰ阶段20 min时，C的平均速率v1(C)＝________。‎ ‎【解析】(1)反应达到平衡时，Δn(A)＝2.0 mol－1.0 mol＝1.0 mol，Δn(B)＝6.0 mol－3.0 mol＝3.0 mol，Δn(C)＝2.0 mol－0 mol＝2.0 mol，则Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝1.0 mol∶3.0 mol∶2.0 mol＝1∶3∶2，即该反应的化学方程式为A＋3B2C。‎ ‎(2)vⅠ(A)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，‎ vⅡ(A)＝＝0.012 7 mol·L－1·min－1，‎ vⅢ(A)＝＝0.006 mol·L－1·min－1。‎ 故v1(C)＝2v1(A)＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ 答案　(1)A＋3B2C ‎(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)‎ ‎(3)0.05 mol·L－1·min－1‎ ‎6．有一化学反应：A＋3B2C，根据影响化学反应速率的因素可得v(C)＝kcm(A)cn(B)，其中k是与温度有关的速率常数，为测k、m、n的值，在298 K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：‎ 编号 A的初始浓 度/(mol·L－1)‎ B的初始浓 度/(mol·L－1)‎ 生成C的初始速 率/(mol·L－1·s－1)‎ ‎1‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.2×10－2‎ ‎2‎ ‎2.0‎ ‎1.0‎ ‎2.4×10－2‎ ‎3‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎4.8×10－2‎ ‎(1)根据上表可求得：m＝________，n＝__________，k＝________。‎ ‎(2)当c(A)＝c(B)＝2.0 mol·L－1时，以B表示的初始反应速率为________________。‎ ‎【解析】　(1)分别将第1组、第2组、第3组的数据代入v(C)＝kcm(A)cn(B)，三式联立，可求得m＝1，n＝2，k＝1.2×10－2 ‎ L2·mol－2·s－1。(2)v(C)＝1.2×10－2 L2·mol－2·s－1×(2.0 mol·L－1)×(2.0 mol·L－1)2＝9.6×10－2 mol·L－1·s－1。由方程式知v(B)＝v(C)＝×9.6×10－2 mol·L－1·s－1＝0.144 mol·L－1·s－1。‎ 答案　(1)1　2　1.2×10－2 L2·mol－2·s－1‎ ‎(2)0.144 mol·L－1·s－1‎ ‎7．向某密闭容器中加入0.15 mol·L－1A、0.05 mol·L－1C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图中甲所示[t0～t1时c(B)未画出，t1时为0.05 mol·L－1]。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。‎ ‎(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________mol·L－1。‎ ‎(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)>v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：______________________。‎ ‎(3)t3时改变的某一反应条件可能是________(填字母)。‎ a．使用催化剂　　　b．增大压强　　　c．增大反应物浓度 ‎(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)________v(逆)(填“>”“＝”或“v(逆)，平衡正向移动，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1。‎ ‎(3)乙图中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。‎ ‎(4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动，故v(正)＝v(逆)。‎ 答案：(1)0.02‎ ‎(2)3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1　(3)ab　(4)＝‎ ‎8．磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣，主要成分是CaSO4·2H2O。用不同的还原剂可以将CaSO4还原，所得SO2可用于工业生产硫酸。‎ ‎(1)以CO作还原剂，改变反应温度可得到不同的产物。不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图1所示。在低于800 ℃时主要还原产物为________；高于800 ℃时CaS减少的原因是___________________________________________________(用化学方程式表示)。‎ ‎(2)以高硫煤为还原剂焙烧2.5 h，不同条件对硫酸钙转化率的影响如图2所示。CaCl2的作用是__________________________________________________；‎ 当温度高于1 200 ℃时，无论有无CaCl2存在，CaSO4的转化率趋于相同，其原因是__________________________________________________________。‎ ‎(3)以C作还原剂，向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(C与CaSO4的物质的量比)的混合物在1 100 ℃加热，结果如图3所示。当C/S值为0.5时，反应产物为CaO、SO2、CO2；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，其可能原因是_________________________________________。‎ ‎【解析】：(1)由图示可知，在低于800 ℃时，还原的主要产物为CaS，在高于800 ℃ 时，得到的主要产物为CaO，则此时是CaS与CaSO4反应生成CaO。(2)由图2可看出，在高于1 200 ℃时，加入CaCl2与不加入CaCl2时CaSO4的转化率相同，但较低温度下加入CaCl2时转化率高，故CaCl2的作用为催化剂。(3)当C/S值大于0.7时，原料中的还原剂C的含量增加，则高温下过量的C与CO2发生反应CO2‎ ‎＋C2CO，从而使得气体总体积增大。‎ 答案：(1)CaS　CaS＋3CaSO44CaO＋4SO2↑‎ ‎(2)作催化剂　两种情况下反应均达到平衡状态，催化剂CaCl2不改变平衡状态 ‎(3)CO2高温下与过量C反应生成CO，使气体总体积增大(或部分转化为其他含S物质)‎ ‎9.某化学反应2X(g)Y(g)+Z(g)在4种不同条件下进行,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:‎ 实 验 序 号 ‎　　　时间 ‎　浓度 温度　 　　‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎1‎ ‎800 ℃‎ ‎1.0‎ ‎0.80‎ ‎0.67‎ ‎0.57‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎2‎ ‎800 ℃‎ ‎1.0‎ ‎0.60‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ ‎3‎ ‎800 ℃‎ c ‎0.92‎ ‎0.75‎ ‎0.63‎ ‎0.60‎ ‎0.60‎ ‎0.60‎ ‎4‎ ‎820 ℃‎ ‎1.0‎ ‎0.40‎ ‎0.25‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.c>1.0‎ B.实验2可能使用了催化剂 C.实验3比实验2先达到化学平衡状态 D.前10分钟,实验4的平均化学反应速率比实验1的大 ‎【解析】]实验3达到平衡时,X的浓度大于实验1,温度相同,说明X起始浓度大于1.0 mol/L,A项正确;实验2和实验1达到相同的平衡状态,但实验2所需时间短说明可能使用了催化剂,催化剂改变反应速率不改变化学平衡,B项正确;依据图表数据分析,实验3在40 min时达到平衡,实验2在20 min时达到平衡,实验2先达到平衡,C项错误;实验4和实验1在10分钟时都未达到平衡,依据化学反应速率概念计算,实验1中X的反应速率==0.02 mol·L-1·min-1,实验4中X的反应速率==0.06‎ ‎ mol·L-1·min-1,所以前10分钟,实验4的平均反应速率大于实验1,D项正确。‎ ‎10.某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。‎ ‎(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:‎ 用10 mL H2O2制取标准状况下150 mL O2所需的时间 浓度 时间(秒)‎ 反应条件　　　　　‎ ‎30%‎ H2O2‎ ‎15%‎ H2O2‎ ‎10%‎ H2O2‎ ‎5%‎ H2O2‎ ‎(Ⅰ)无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 ‎(Ⅱ)无催化剂、加热 ‎360‎ ‎480‎ ‎540‎ ‎720‎ ‎(Ⅲ)MnO2催化剂、加热 ‎10‎ ‎25‎ ‎60‎ ‎120‎ ‎①该小组在设计方案时,考虑了浓度、a:　　　　、b:　　　等因素对过氧化氢分解速率的影响。 ‎ ‎②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响:　　　　　　。 ‎ ‎(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5 mL 5%的过氧化氢溶液中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:‎ 催化剂(MnO2)‎ 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间 粉末状 混合不振荡 剧烈反应,带火星的木条复燃 ‎3.5 min 块状 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 ‎30 min ‎①写出H2O2发生反应的化学方程式: 　。 ‎ ‎②实验结果说明催化剂作用的大小与　　　　　有关。 ‎ ‎10.(1)①温度　催化剂　②温度升高化学反应速率加快,或使用合适的催化剂化学反应速率加快 ‎(2)①2H2O22H2O+O2↑　②接触面积 ‎【解析】 (1)①‎ 根据表中给出的数据,无催化剂不加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应,在无催化剂加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都分解,说明过氧化氢的分解速率与温度有关;但是反应条件相同时得到相同体积气体的时间不同,浓度越大,反应的速度越快,说明过氧化氢的分解速率与浓度有关;比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时,在无催化剂加热的时候,制取标准状况下150 mL O2需要的时间是360 s,有催化剂加热的条件下,需要时间是10 s,说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关;②分析表中数据可以看出,浓度越大,反应速率越快,加热能加快过氧化氢的分解,有催化剂时分解速率快。‎ ‎(2)①H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;②因在其他条件相同时,粉末状二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间短,说明接触面积对反应速率有影响。‎