2020届高考化学总复习——第七章 课时跟踪练(二十二)

课时跟踪练(二十二)　化学反应速率及其影响因素

1．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“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N2和CO2。下列对此反应的叙述正确的是(　　)

A．使用光催化剂不改变反应速率

B．使用光催化剂能提高NO的转化率

C．升高温度能加快反应速率

D．改变压强对反应速率无影响

解析：使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故D项错误。

答案：C

2．下列影响化学反应速率的因素中，是通过改变活化分子百分数来实现的是(　　)

①改变气体物质的浓度　②改变气体的压强 ③加入催化剂  ④改变气体的温度

A．只有①②　   B．只有③④

C．只有①③④   D．①②③④

解析：在影响反应速率的外界条件中，只有温度和催化剂才是通过改变活化分子百分数来实现的。浓度和压强改变的是单位体积内的活化分子个数，而不是活化分子的百分数，故B正确。

答案：B

3．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g) H2(g)＋I2(s)　ΔH>0，如果0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)

A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001 mol·L－1·s－1

B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间小于10 s

C．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢

D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快

解析：I2为固态，不能用它表示化学反应速率，A错误；0～15 s，v(HI)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，若反应仍以该反应速率进行，则

t＝＝10 s，

但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，B错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率加快，D正确。

答案：D

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)，反应过程如图。下列说法正确的是(　　)

A．t1 min时正、逆反应速率相等

B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系

C．0～8 min，H2的平均反应速率：

v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1

D．10～12 min，N2的平均反应速率：

v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1

解析：t1时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A项错误；根据图象，X的物质的量增加，属于生成物，因此X为NH3的曲线，B项正确；0～8 min，v(NH3)＝＝0.007 5 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)＝v(NH3)×＝0.011 25 mol·L－1·min－1，C项错误；10～12 min，v(NH3)＝＝0.005 mol·L－1·min－1，v(N2)＝v(NH3)×＝0.002 5 mol·L－1·min－1，D项错误。

答案：B

5．对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0已达到平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图象不相符的是(O ～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)(　　)

解析：分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都瞬间增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，速率曲线是不连续的，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。

答案：C

6．在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是(　　)

A．10 min时，改变的外界条件可能是升高温度

B．0～10 min内，v(H2)＝0.15 mol·L－1·min－1

C．恒温下，缩小容器体积，一段时间内v逆>v正

D．12 min时，反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化

解析：通过计算发现10～12 min内的反应速率比0～5 min内的反应速率快，A正确；虽然5 min时已经达平衡，但求的是10 min内的平均反应速率，v(H2)＝3v(CH4)＝3×＝0.15 mol·L－1·min－1，B正确；恒温下缩小容器体积时，压强增大，平衡逆向移动，C正确；反应达平衡的本质是正、逆反应速率相等，D错误。

答案：D

7．(2019·厦门质检)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应的机理如下：V2O5＋SO2―→2VO2＋SO3(快)

4VO2＋O2―→2V2O5(慢)

下列说法正确的是(　　)

A．反应速率主要取决于V2O5的质量

B．VO2是该反应的催化剂

C．逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1

D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率

解析：由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，故A、B都错误；C项，ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－198 kJ·mol－1，所以逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1，故C正确；D项，使用催化剂可以显著提高反应速率，增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高)，故D错误。

答案：C

8．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是(　　)

A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1

B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1

C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1

D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1

解析：设4 min时，生成6x mol H2O(g)，

　　　    4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g) n(总)

起始/mol　  4       3            0       0     7

变化/mol  　4x      3x           2x      6x

4 min时/mol  4－4x  3－3x         2x       6x   7＋x

据题意，则有＝0.4，解得：x＝0.5，则4 min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)＝＝1.5 mol·L－1，v(H2O)＝＝0.375 mol·L－1·min－1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1，

v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1，

v(O2)＝0.187 5 mol·L－1·min－1。

答案：C

9．(2019·济南模拟)从下列实验事实所引出的相应结论正确的是(　　)

解析：增大反应物浓度，化学反应速率加快，A项正确；催化剂参与反应，但反应前后质量和化学性质不变，B项错误；浓度相同的盐酸和醋酸溶液中起始氢离子浓度不同，因此开始时反应速率不同，C项错误；缩小容积，正、逆反应速率同时增大，D项错误。

答案：A

10．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：

(1)从反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为____________，X的物质的量浓度减少了______________，Y的转化率为________。

(2)该反应的化学方程式为_____________________________。

(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图象如图所示。则下列说法符合该图象的是________(填序号)。

A．t1时刻，增大了X的浓度

B．t1时刻，升高了体系温度

C．t1时刻，缩小了容器体积

D．t1时刻，使用了催化剂

解析：(1)分析图象知：Δc(Z)＝0.79 mol·L－1，v(Z)＝0.079 mol·L－1·s－1，Δc(X)＝0.395 mol·L－1。Y的转化率α(Y)＝＝79.0%。

(2)由各物质转化的量：X为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.58 mol可知化学方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。

(3)由图象可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误。由(2)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积即增大压强，可同等程度地增大正、逆反应速率，C正确。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。

答案：(1)0.079 mol·L－1·s－1　0.395 mol·L－1　79.0%

(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)　(3)CD

11．某小组研究影响反应速率的因素。

(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。

①设计实验方案如下表，表中c＝________mol·L－1。

②实验步骤

a．检查装置(图1)的气密性后，添加药品；

b．反应开始后，____________________________________；

c．将所记录的数据转化为曲线图(如图2)。

③写出0～5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：

_____________________________________________________。

(2)实验二：探究反应条件对0.10 mol·L－1Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响，其设计与测定结果如下：

①写出上述实验原理的离子方程式：_________________

____________________________________________________。

②上述实验1、3是探究________对化学反应速率的影响；若上述实验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响，则a的值为________；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写______________。

解析：(1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素保持一致，故醋酸和盐酸的浓度应相同，故c也应为1.0 mol·L－1；②据题图可知，要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，故在反应开始后，应每隔1 min记录一次生成H2的体积；③通过题中图象分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小，即醋酸与镁条的反应速率变化不大；而盐酸与镁条的反应一开始很快，一段时间后，单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小。

(2)①Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成二氧化硫和硫单质，其反应的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑；②当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验1、3的反应条件可知，实验1、3可探究温度对反应速率的影响；实验1、2中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故是探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，a的值为5.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液出现浑浊时间的长短，故乙是“出现浑浊的时间/min(或s)”。

答案：(1)①1.0　②每隔1 min记录一次生成H2的体积　③醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小

(2)①S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑

②温度　5.0　出现浑浊的时间/min(或s)

12．(2019·杭州模拟)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1所示[t0～t1时c(B)未画出，t1时为0.05 mol·L－1]。图2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______(填序号)。

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“<”)。

解析：(1)t4时，减小压强v正、v逆以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量分别为Δc(A)＝0.15 mol·L－1－0.06 mol·L－1＝0.09 mol·L－1，Δc(C)＝0.11 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.06 mol·L－1，即A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，故反应方程式为3A(g)2C(g)＋B(g)，则B的起始浓度为0.05 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.02 mol·L－1。

(2)因升温，v正>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)图2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，各组分浓度相同倍数减小，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)＝