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（三）【解析版】.doc

化学反应速率及影响因素 突破训练（三）‎ ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率 ‎【解析】：选B　增大反应物浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子数；升温和使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只能增大有气体参加的反应的反应速率。‎ ‎2．某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是(　　)‎ ‎①用浓硫酸代替稀硫酸　②加热　③改用铝粉　④增大稀硫酸的体积　⑤加水　⑥加入少量硫酸铜 A．全部 B．②③⑥‎ C．①②③⑥ D．②③④⑥‎ ‎【解析】：用浓硫酸代替稀硫酸，铝会发生钝化；增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度；加热能够加快该反应的反应速率；用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积；加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝形成原电池，加快了反应速率。‎ ‎3．在298 K时，实验测得溶液中的反应：H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在不同浓度时的化学反应速率见下表，由此可推知当c(HI)＝0.500 mol·L－1，c(H2O2)＝0.400 mol·L－1时的反应速率为(　　)‎ 实验编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ c(HI)/‎ mol·L－1‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.300‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ c(H2O2) /‎ mol·L－1‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎0.100‎ ‎0.200‎ ‎0.300‎ v/mol·L－1·s－1‎ ‎0.007 60‎ ‎0.015 3‎ ‎0.022 7‎ ‎0.015 1‎ ‎0.022 8‎ A. 0.038 0 mol·L－1·s－1‎ B．0.152 mol·L－1·s－1‎ C．0.608 mol·L－1·s－1‎ D．0.760 mol·L－1·s－1‎ ‎【解析】：观察表中所给数据，反应速率与反应物的浓度呈倍数关系，所以当c(HI)＝0.500 mol·L－1，c(H2O2)＝0.400 mol·L－1时，反应速率是实验1的4×5＝20倍，即0.152 mol·L－1·s－1。‎ ‎4．一定条件下向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，图1表示各物质浓度随时间的变化，图2表示速率随时间的变化，t2、t3、t4、t5时刻各改变一种条件，且改变的条件均不同。若t4时刻改变的条件是压强，则下列说法错误的是(　　)‎ A．若t1＝15 s，则前15 s的平均反应速率v(C)＝‎ ‎0.004 mol·L－1·s－1‎ B．该反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)‎ C．t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度 D．B的起始物质的量为0.04 mol ‎【解析】 由题图1知，前15 s内Δc(C)＝0.11 mol·L－1－0.05‎ mol·L－1＝0.06 mol·L－1，则v(C)＝＝0.004 mol·L－1·s－1，A项正确；由题图1知，A为反应物，C为生成物，根据各物质变化量之比等于系数之比，知A与C的系数之比为(0.15－0.06)∶(0.11－0.05)＝3∶2，由题图2知，t4时刻改变压强，平衡不移动，故该反应在反应前后气体分子数不变，从而推出B为生成物，反应的化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)，B项正确；由题图2知，t2时刻，一个速率瞬时不变，另一个速率瞬时增大，则改变的条件应为增大反应物浓度或增大生成物浓度，t5‎ 时刻，正、逆反应速率同时但不同倍数增大，则改变的条件应为升高温度，C项错误；由题图1知，平衡时c(B)＝0.05 mol·L－1，结合反应的化学方程式知，前15 s内，Δc(B)＝0.03 mol·L－1，故B的起始浓度为0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.02 mol·L－1，结合题图1知，容器的体积为2 L，故B的起始物质的量为0.02 mol·L－1×2 L＝0.04 mol，D项正确。‎ ‎5．某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是(　　)‎ ‎①用浓硫酸代替稀硫酸　②加热　③改用铝粉 ‎④增大稀硫酸的体积　⑤加水　⑥加入少量硫酸铜 A．全部 B．②③⑥‎ C．①②③⑥ D．②③④⑥‎ ‎【解析】　用浓硫酸代替稀硫酸，铝会发生钝化；增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度；加热能够加快该反应的反应速率；用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积；加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝形成原电池，加快了反应速率。‎ ‎6．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＞0在一密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是(　　)‎ A．其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，v正减小而v逆增大 B．其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大且H2O(g)转化率增大 C．保持容器体积不变，充入少量He使体系压强增大，v正、v逆均增大 D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正增大而v逆减小 ‎【解析】：选B　其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，反应混合气体的浓度增大，则v正、v逆均增大，A不成立。其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大；该反应的ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，则H2O(g)转化率增大，B成立。保持容器体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应混合气体的浓度不变，则v正、v逆均不变，C不成立。其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正、v逆均不变，D不成立。‎ ‎7．甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：‎ ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1‎ ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　ΔH2‎ ⅲ.CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)　ΔH3‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)已知反应ⅱ中相关化学键键能数据如下：‎ 化学键 H—H C===O CO H—O E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎803‎ ‎1 076‎ ‎465‎ 由此计算ΔH2＝______kJ·mol－1。已知ΔH3＝＋99 kJ·mol－1，则ΔH1＝______kJ·mol－1。‎ ‎(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。‎ ‎①温度为470 K时，图中P点________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490 K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是_______________________________；‎ ‎490 K之后，甲醇产率下降的原因是_____________________________________。‎ ‎②一定能提高甲醇产率的措施是________。‎ A．增大压强　　　　　　 B．升高温度 C．选择合适催化剂 D．加入大量催化剂 ‎(3)图2为一定比例的CO2/H2、CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。‎ ‎①490 K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。‎ Ⅰ.CO2CO/2H2/CH3OH Ⅱ.COCO2/3H2/CH3OH＋H2O ‎②490 K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从热力学与动力学角度，并结合反应ⅰ、ⅱ分析原因：___________________________________________。‎ ‎【解析】：(1)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2，反应热＝反应物总键能－生成物总键能，故ΔH2＝(2×803＋436)kJ·mol－1－(1 076＋2×465)kJ·mol－1＝＋36 kJ·mol－1；根据盖斯定律由ⅱ－ⅲ＝ⅰ，故ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝＋36 kJ·mol－1－(＋99 kJ·mol－1)＝－63 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①温度为470 K时，图中P点不是处于平衡状态。在490 K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越高化学反应速率越快；490 K之后，甲醇产率下降的原因是升高温度，反应ⅰ逆向移动、催化剂活性降低；②A项，增大压强，反应ⅰ平衡正向移动，正确；B项，由题图可知，温度高于490 K甲醇产率降低，错误；C项，选择合适催化剂，选择生成甲醇，提高甲醇产率，正确；D项，加入大量催化剂，不能影响平衡，错误。(3)①490 K时，从甲醇的生成速率来看，a曲线大于c曲线，即甲醇来源于CO2和H2，故490 K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是Ⅱ；②490 K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，原因是：对于反应ⅱCO是生成物，CO促进反应ⅱ逆向移动，二氧化碳和氢气的量增加，水蒸气的量减少，反应ⅰ正向进行，故CO的存在使甲醇生成速率增大。‎ 答案：(1)＋36　－63‎ ‎(2)①不是　温度越高化学反应速率越快　升高温度，反应ⅰ逆向移动、催化剂活性降低　②AC ‎(3)①Ⅱ　②CO促进反应ⅱ逆向移动，二氧化碳和氢气的量增加，水蒸气的量减少反应ⅰ正向移动 ‎8.为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。‎ Ⅰ.氮氧化物研究 ‎(1)一定条件下,将2 mol NO与2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明该反应达到平衡状态的是______‎ ‎___________________。 ‎ a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 mol O2,同时生成2 mol NO2‎ ‎(2)在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示,根据图象判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH________0(填“>”或“”“”“T1,由图象可知,温度高时,N2的体积分数小,即升高温度会使平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,ΔH>0。(3)由题给条件可写出反应的热化学方程式:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×630 kJ·mol-1=+183 kJ·mol-1。‎ Ⅱ.(1)由表中数据可知,其他条件不变,升高温度,化学反应速率加快,10 min时T2温度下CO的转化率大,所以T2温度高,即T1K,平衡逆向移动,v(正)　(3)N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+183 kJ·mol-1‎ Ⅱ.(1)