高中化学第3节 化学反应的速率习题课件ppt

第2课时　外界条件对化学反应速率的影响

A级 必备知识基础练

1.运用“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成无污染的物质。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)

A.使用光催化剂不改变反应速率

B.改变压强对反应速率无影响

C.升高温度能加快反应速率

D.该反应生成NO2和C,控制了大气污染

2.下列说法不正确的是(　　)

A.具有较高能量的反应物分子称为活化分子

B.升高温度增大了活化分子百分数

C.催化剂能够改变化学反应的途径

D.缩小体积增大压强能提高活化分子的浓度

3.决定化学反应速率的主要因素是(　　)

①温度　②压强　③催化剂　④浓度　⑤反应物本身的性质

A.①②③④⑤　　　　　B.⑤

C.①④ D.①②③④

4.研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是(　　)

A.降低了反应的活化能

B.减缓了反应的速率

C.降低了反应的焓变

D.增大了反应的平衡常数

5.某小组设计如图所示实验(夹持仪器已省略),探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是(　　)

A.该实验探究的是温度对反应速率的影响

B.该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同

C.实验中,H2O2溶液的浓度不宜过大

D.温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,反应速率相同

6.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是(　　)

A.对该反应体系加热

B.不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸

C.向稀硫酸中通入HCl气体

D.不用铁片,改用铁粉

7.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是(　　)

A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率

B.反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应

C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率

D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率

8.在一定条件下,容积为2 L的密闭容器中,将2 mol L气体和3 mol M气体混合,发生如下反应:2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g),10 s末,生成2.4 mol R,并测得Q的浓度为0.4 mol·L-1。计算:

(1)10 s末L的物质的量浓度为　　　　　　　　。 

(2)前10 s内用M表示的化学反应速率为　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)化学方程式中x值为　　　　　。 

(4)在恒温恒容条件下,往容器中加入1 mol氦气,反应速率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。 

(5)在恒温恒压条件下,往容器中加入1 mol氦气,反应速率　　　　　。 

B级 关键能力提升练

9.(2021广西南宁高二期末)在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是(　　)

A.图Ⅰ表示的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响

B.图Ⅱ表示的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响

C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高

D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高

10.2SO2(g)+O2(g)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.该反应是放热反应,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=

11.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　)

甲.在500 ℃时,10 mol SO2和10 mol O2

乙.在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和10 mol O2

丙.在450 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2

丁.在500 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2

A.甲、乙、丙、丁　　　　　B.乙、甲、丙、丁

C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲

12.对于化学反应A(s)+aB(g)bC(g)在不同温度和压强(p1<p2)条件下达到平衡时,平衡混合气体中B的体积分数如图所示。下列判断正确的是(　　)

①正反应是放热反应　②正反应是吸热反应

③a>b　④a<b

A.①③ B.②④

C.②③ D.①④

13.(双选)相同温度下,有容积相同的甲、乙两个恒容容器,甲容器中充入1 g N2和1 g H2,乙容器中充入2 g N2和2 g H2,分别进行合成氨反应。下列叙述中错误的是(　　)

A.化学反应速率:乙>甲

B.平衡后N2的浓度:乙>甲

C.H2的平衡转化率:乙<甲

D.平衡混合气体中H2的体积分数:乙>甲

14.如图所示,某刚性容器内有一活塞和弹簧,B为真空,A内已充入2 mol SO2和1 mol O2,在一定条件下发生可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH1=-Q kJ·mol-1(Q>0),一段时间后活塞已保持静止,SO2的反应速率为v0。再往A内迅速充入2 mol SO2和1 mol O2,当活塞再次保持静止时,SO2的反应速率为v,在此过程中,下列说法正确的是(　　)

A.活塞先下移,后上移到原静止位置,v>v0

B.活塞先下移,后上移但不到原静止位置,v>v0

C.活塞先下移,后上移到原静止位置,v=v0

D.活塞先下移,后上移但不到原静止位置,v=v0

15.(双选)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。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知,t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是(　　)

A.若t1=15,反应产物C在t0~t1时间段的反应速率为0.004 mol·L-1·s-1

B.t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度

C.B的起始物质的量为0.02 mol

D.t5~t6阶段可能是升高温度

16.如图表示25 ℃时,N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图,据图回答下列问题:

(1)若反应中生成2 mol NH3,则反应　　　　　　(填“吸热”或“放热”)　　　 kJ。 

(2)图中曲线　　　(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线,铁触媒能加快反应速率的原理是　 　                                             。 

(3)合成氨反应中平衡混合物中氨气的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500 ℃,则曲线b对应的温度可能是　　　　(填字母)。 

A.600 ℃ B.550 ℃

C.500 ℃ D.450 ℃

C级 学科素养拔高练

17.反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中,每生成7 g N2,放出166 kJ的热量,该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应包含下列两步:

①2NO+H2N2+H2O2(慢)

②H2O2+H22H2O(快)

T ℃时测得有关实验数据如下:

下列说法错误的是(　　)

A.整个反应速率由第①步反应决定

B.正反应的活化能一定是①<②

C.该反应速率表达式:v=5 000 c2(NO)·c(H2)

D.该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-664 kJ·mol-1

18.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。

(1)过氧化氢分解的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验①的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验中滴加FeCl3溶液的目的是　。 

(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用实验中所提供的几种试剂)。 

(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是　　　　　。 

第2课时　外界条件对化学反应速率的影响

A级　必备知识基础练

1.C　由题意可知发生的反应为2NO+2CON2+2CO2,故D错;对该反应而言,光催化剂的使用,压强的改变,都会改变反应速率,故A、B错。

2.A　能量高不一定是活化分子;温度升高,可使一部分分子变成活化分子,增大了活化分子百分数;催化剂能降低反应所需的活化能,所以改变了化学反应途径;增大压强,体积缩小,所以提高了活化分子浓度但不会改变活化分子百分数。

3.B　决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,温度、压强、催化剂和浓度均为影响化学反应速率的外因,B正确。

4.A　CuCl作为催化剂降低了反应的活化能,从而加快金属的腐蚀。

5.D　两个装置的温度不同,其他条件相同,所以该实验探究的是温度对反应速率的影响,A项正确;由于二氧化锰是催化剂,且探究的是温度对反应速率的影响,所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同,B项正确;H2O2溶液的浓度过大,反应速率过快,不易控制,所以实验中H2O2溶液的浓度不宜过大,C项正确;温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,则反应速率不同,D项错误。

6.B　加热、增大固体反应物的表面积,都能加快反应速率,排除A、D;浓硫酸能使铁发生钝化,阻止了进一步的反应,并且浓硫酸与Fe反应也不生成H2,B项符合题意;而选项C中,增大了H+浓度,加快了化学反应速率。

7.B　使用催化剂可加快反应速率,提高生产效率,A正确;只根据反应所需温度无法确定该反应是吸热反应还是放热反应,B错误;增大反应物CO2的浓度,可提高H2的转化率,C正确;从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O,减小反应产物的浓度,可使平衡正向移动,提高CO2和H2的利用率,D正确。

8.答案 (1)0.2 mol·L-1　(2)0.12 mol·L-1·s-1

(3)1　(4)不变　(5)减小

解析 根据题给信息可得:

　　　　2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g)

起始/mol 2 3 0 0

10 s末/mol 0.4 0.6 0.8 2.4

(1)c(L)==0.2 mol·L-1。

(2)v(M)==0.12 mol·L-1·s-1。

(3),x=1。

(4)恒温、恒容条件下通入He,反应物和反应产物的浓度均不变,反应速率不变。

(5)恒温、恒压条件下通入He,容器容积增大,反应物和反应产物的浓度减小,反应速率减小。

B级　关键能力提升练

9.B　若增大O2的浓度,正反应速率突然变大,逆反应速率瞬间不变,随后逐渐变大,故A项错误;加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,v'(正)=v'(逆),故B项正确;加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,v(正)=v(逆),化学平衡不移动,SO2的转化率不变,故C项错误;乙达到平衡时所用时间短,则反应速率快,乙的压强较甲高,但增大压强平衡右移,SO2的转化率会增大,故D项错误。

10.D　V2O5作为催化剂,能同等程度改变正、逆化学反应的速率,A项错误;压强并不是影响化学反应速率的唯一因素,只有当其他条件不变时增大压强,化学反应速率才有可能增大,B项错误;不管是吸热反应还是放热反应,降低温度时化学反应速率均减小,使达到平衡所需的时间增多,C项错误;根据v=可知,D项正确。

11.C　甲、乙相比较,乙使用催化剂,反应速率乙>甲;丙、丁相比较,丁温度高,反应速率丁>丙;甲与丁相比较,甲反应物浓度大,反应速率甲>丁,故C项正确。

12.C　升高温度时B的体积分数减小,平衡向正反应方向移动,升温时平衡向吸热的方向移动,则正反应为吸热反应,②正确;由图像可知,压强增大时B的体积分数减小,平衡向正反应方向移动,压强增大平衡向气体分子数减小的方向移动,即正反应方向气体分子数减小,A为固体,则a>b,③正确;综上C项正确。

13.CD　因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2倍,故A项正确;假设开始时乙容器的容积也是甲的2倍(如图所示),则此时甲、乙两容器中达到的平衡是等效平衡。再将乙容器的容积压缩至与甲相等(如图中丙),则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动,即N2、H2的平衡转化率增大,它们在平衡混合气体中的体积分数减小,故C、D项错误;平衡后,丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中N2、H2、NH3浓度大,但丙中N2、H2的浓度要分别小于甲中N2、H2浓度的2倍,而丙中NH3的浓度要大于甲中NH3浓度的2倍,B项正确。

14.B　再往A内充入2 mol SO2和1 mol O2后,压强增大,先将弹簧压下,随着反应的进行,压强减小(平衡正向移动),弹簧又伸长,但最终压强比原来大,所以反应速率比原来大。

15.AD　v(C)==0.004 mol·L-1·s-1,A正确;在t4~t5阶段,平衡没有移动,反应速率减小,则是减小了压强;由图分析可知反应方程式是3A(g)B(g)+2C(g),再由化学式前的系数之比等于Δc之比,求出Δc(B)=0.03 mol·L-1,则B起始浓度为0.02 mol·L-1,根据开始时A的浓度可求出容器容积为2 L,则B的起始物质的量为0.04 mol,B和C错误;t5~t6阶段改变的条件可能是升高温度,D正确。

16.答案 (1)放热　92

(2)b　降低了合成氨反应的活化能

(3)D

解析 (1)由题图中能量状态可知N2(g)与3H2(g)具有的总能量高于2NH3(g)所具有的能量,故该反应为放热反应,并且反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)每生成2 mol NH3放出热量(600-508) kJ=92 kJ。

(2)合成氨反应中,加入铁触媒后,使反应的活化能降低,从而加快了反应速率,故曲线b代表加催化剂后的能量变化曲线。

(3)对于合成氨反应,当其他条件不变时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡混合物中NH3的体积分数降低。题图中,当压强不变时,曲线b对应的温度下平衡混合物中NH3的体积分数大于曲线a对应的NH3的体积分数,所以曲线b对应的温度低于曲线a对应的温度。

C级　学科素养拔高练

17.B　由①、②两反应知,反应过程中反应慢的反应决定整个反应速率,整个反应速率由第①步反应决定,A正确;反应①慢,说明反应①的活化能高,正反应的活化能一定是①>②,B错误;比较实验Ⅰ、Ⅱ数据可知,NO浓度不变,实验Ⅱ氢气浓度增大一倍,反应速率增大一倍,比较实验Ⅲ、Ⅳ数据可知,H2浓度不变,实验Ⅳ中NO浓度增大一倍,反应速率增大四倍,据此得到速率方程:v=kc2(NO)·c(H2),依据实验Ⅰ中数据计算k=5 000,则题给反应的速率表达式为v=5 000 c2(NO)·c(H2),C正确;反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中,每生成7 g N2放出166 kJ的热量,生成28 g N2应放热664 kJ,则热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-664 kJ·mol-1,D正确。

18.答案 (1)2H2O22H2O+O2↑

(2)研究温度对H2O2分解速率的影响　加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察

(3)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1 mol·L-1FeCl3溶液,观察产生气泡的速率

(4)C

解析 影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响,这种探究方法称为控制变量法。解答此类题时,首先要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。但在分析相关数据时,要注意题给数据的有效性。题中实验①控制浓度和其他条件相同,探究温度对反应速率的影响。实验②控制温度相同,探究浓度对反应速率的影响。(3)若实验②未观察到预期的实验现象,根据②的实验条件,应同时升高温度或滴入FeCl3溶液,以便加快反应速率。(4)分析图像可知斜率越大,反应速率越快,所以C点反应速率最慢。