高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率复习练习题

第二章分层作业5　影响化学反应速率的因素　活化能

A级 必备知识基础练

1.改变外界条件可以影响化学反应速率,针对H2(g)+I2(g)2HI(g),其中能使活化分子百分数增加的是(　　)

①增大反应物浓度　②压缩容器容积　③升高体系的温度　④使用催化剂

A.①② B.②③

C.①④ D.③④

2.热催化合成氨面临的两难问题:采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti—H—Fe 双温区催化剂(Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃)。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是(　　)

A.整个反应的总反应速率由②决定

B.①为氮氮三键的断裂过程

C.④为N原子由Ti—H区域向Fe区域的传递过程

D.使用Ti—H—Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应

3.[2023广东佛山高二期末统考]平流层中的氟氯代烷破坏臭氧层的部分过程如下:

①O3+Cl·=== O2+ClO·(慢反应)

②ClO·+O·=== Cl·+O2(快反应)

下列说法错误的是(　　)

A.Cl·为该过程的催化剂

B.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数

C.增加Cl·的浓度能使臭氧分解的速率变快

D.反应①的活化能小于反应②

4.下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)

A.C与CO2反应生成CO时,增加C的量能使反应速率增大

B.等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等

C.SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减小

D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,使用催化剂可以增大该化学反应速率

5.A、B在溶液中发生反应:A+BC。现将A、B两种反应物进行以下五个实验,其中①~④在20 ℃时进行,⑤在40 ℃时进行,实验刚开始时,反应速率由大到小的顺序正确的是(　　)

①20 mL 0.2 mol·L-1 A+20 mL 0.2 mol·L-1 B

②50 mL 0.5 mol·L-1 A+50 mL 0.5 mol·L-1 B

③10 mL 1 mol·L-1 A+10 mL 1 mol·L-1 B+30 mL H2O

④20 mL 1 mol·L-1 A+60 mL 0.4 mol·L-1 B

⑤30 mL 0.6 mol·L-1 A+30 mL 0.6 mol·L-1 B

A.②④⑤①③ B.⑤④②③①

C.④②⑤①③ D.③⑤④②①

6.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为(　　)

A.5 mL 2% H2O2溶液

B.10 mL 2% H2O2溶液

C.10 mL 5% H2O2溶液

D.5 mL 10% H2O2溶液

7.硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-

O2NC6H4COO-+C2H5OH,两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L-1,15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示,回答下列问题:

(1)列式计算该反应在120~180 s与180~240 s区间的平均反应速率:　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)比较两者大小可得出的结论是 　。 

B级 关键能力提升练

8.100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的(　　)

A.硫酸钠固体 B.碳酸钠固体

C.水 D.硝酸钾溶液

9.下列装置或操作不能达到目的的是(　　)

A.装置①用于测定生成氢气的速率

B.装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响

C.装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应

D.装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响

10.[2023四川成都高二期中]常温下,在一固定容积为2 L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化关系如表所示,当反应到达2 min时放出的热量为Q1 kJ。下列说法正确的是(　　)

A.该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g) === 2Z(g)

B.反应开始至2 min,Z的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1

C.使用催化剂可以改变该反应的反应热

D.反应初始与4 min时容器内压强之比为10∶9

11.不同条件下,用O2氧化a mol·L-1FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测合理的是(　　)

A.由①、②可知,pH越大,Fe2+越易被氧化

B.由②、③推测,若pH>7,Fe2+更难被氧化

C.由①、③推测,升高温度FeCl2被O2氧化速率加快

D.60 ℃、pH=2.5时,0~4 h内Fe2+的平均消耗速率小于0.15a mol·L-1·h-1

12.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录:

回答下列问题:

(1)该反应的离子方程式为　                                                    。 

 (2)该实验的目的是                                                    　。 

(3)实验试剂除了1 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液外,还需要的试剂是　　　　　　　,实验现象为　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)实验操作中除了需要上述条件外,还必须控制　　　　(填字母)不变。 

A.温度

B.试剂的用量(体积)

C.试剂添加的顺序

(5)由上述实验记录可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,你会采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

分层作业5　影响化学反应速率的因素　活化能

1.D　解析 ①增大反应物浓度,使单位体积内活化分子数增加,但不能使活化分子百分数增加;②压缩容器容积,增大气体的压强,使单位体积内活化分子数增加,但不能使活化分子百分数增加;③升高体系的温度,使活化分子百分数增加;④催化剂能降低反应的活化能,使活化分子百分数增加。③④符合题意,故选D。

2.A　解析 反应②为吸热反应,活化能最大。对于多步反应,整个化学反应的速率由慢反应决定,故整个反应的总反应速率由②决定,A正确;经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,则N≡N没有断裂,B错误;由题中图示可知,过程④完成了Ti—H—Fe—*N到Ti—H—*N—Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti—H区域传递,C错误;催化剂只能改变反应途径,降低反应的活化能,而不能改变反应物、生成物的能量,因此化学反应不会因加入催化剂而改变反应的吸、放热情况,D错误。

3.D　解析 反应①消耗Cl·,反应②重新生成Cl·,Cl·参与反应且在反应前后质量和性质均不变,为该反应的催化剂,A正确;催化剂能降低反应的活化能,使部分普通分子转化为活化分子,从而提高活化分子百分数,B正确;反应的决速步骤为①,增加Cl·的浓度,反应①速率加快,因此增加Cl·的浓度能使臭氧分解的速率变快,C正确;反应①是慢反应,反应②是快反应,因此反应①的活化能大于反应②,D错误。

4.D　解析 C是固体,增加C的量不影响化学反应速率,A不正确;锌粉的表面积大,反应速率快,B不正确;升高温度,吸热反应、放热反应速率均增大,C不正确;催化剂可以增大化学反应速率,D正确。

5.B　解析 由提供数据可算出第①组A、B物质的量浓度均为0.1 mol·L-1;第②组A、B物质的量浓度均为0.25 mol·L-1;第③组A、B物质的量浓度均为0.2 mol·L-1;第④组A物质的量浓度为0.25 mol·L-1,B物质的量浓度为0.3 mol·L-1;第⑤组A、B物质的量浓度均为0.3 mol·L-1且温度最高,因此其反应速率由大到小的顺序为⑤④②③①。

6.C　解析 本实验的目的是运用控制变量法,探究浓度、催化剂对反应速率的影响,表中已有数据中,①和③两组实验有两个反应条件不同,二者无法达到实验目的;实验②和③中,应是探究催化剂对反应速率的影响,所以实验②中H2O2的浓度和溶液体积必须与③相同,即反应物为10 mL 5% H2O2溶液;实验①和②中都没有使用催化剂,可以探究H2O2的浓度对反应速率的影响,实验②的反应物为10 mL 5% H2O2溶液时符合条件,C正确。

7.答案 (1)v=≈7.3×10-5 mol·L-1·s-1

v=≈5.8×10-5 mol·L-1·s-1

(2)随反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减小

8.C　解析 硫酸钠不与硫酸或锌反应,不改变溶液的体积,对反应速率无影响,A错误;碳酸钠能与硫酸反应,使生成氢气的量减小,B错误;加入水使硫酸的浓度变小,可以减小化学反应速率,但不影响生成H2的总量,C正确;加入硝酸钾溶液后,溶液中的H+与加入的N起硝酸的作用,表现强氧化性,不能与锌反应产生氢气,D错误。

9.D　解析 装置①根据生成氢气的体积可以测定生成氢气的速率,A正确;装置②用不同浓度的草酸(乙二酸)溶液与浓度相同的高锰酸钾溶液反应,实验过程中所用草酸过量,依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响,B正确;Na和水反应放热,广口瓶内气体受热膨胀,U形管左侧液面下降,右侧液面上升,所以装置③能达到目的,C正确;装置④中物质的浓度、温度都不同,无法判断温度对反应速率的影响,D错误。

10.D　解析 0~2 min过程中Δn(X)=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol,Δn(Y)=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol,Δn(Z)=0.2 mol,根据变化的物质的量与化学计量数成正比,该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g),此反应是可逆反应,A错误;反应开始至2 min,Z的平均反应速率为v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1,B错误;催化剂只改变反应速率,不改变反应热,C错误;等温等容下,压强与物质的量成正比,反应初始时物质的量为2.0 mol,4 min时物质的量为1.8 mol,则压强之比为2.0∶1.8=10∶9,D正确。

11.C　解析 ①、②中温度和pH均不同,存在两个变量,不能判断pH对Fe2+的氧化率的影响,A项错误;若pH>7,Fe2+会转化为氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁在空气中很容易被氧气氧化成氢氧化铁,B项错误;①、③中pH相同,温度越高,Fe2+的氧化速率越大,C项正确;50 ℃、pH=2.5时,0~4 h内Fe2+的平均消耗速率等于0.15a mol·L-1·h-1,温度升高,反应速率增大,所以60 ℃、pH=2.5时,0~4 h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15a mol·L-1·h-1,D项错误。

12.答案 (1)4H++4I-+O2===2I2+2H2O

(2)探究温度对反应速率的影响

(3)淀粉溶液　无色溶液变蓝

(4)BC

(5)温度每升高10 ℃,反应速率约增大到原来的2倍

(6)保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验

解析 (1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒,可得该反应的离子方程式为4H++4I-+O2===2I2+2H2O。

(2)表中数据只有温度和显色时间,故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。

(3)为测定显色时间,产物中有碘单质生成,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象为无色溶液变为蓝色。

(4)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确的结论,故还必须控制试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序不变。

(5)分析实验数据,温度每升高10 ℃,显色时间缩短到原来的一半,故可得出结论:温度每升高10 ℃,反应速率约增大到原来的2倍。

(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验,需保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验。