第20讲 化学反应速率 影响化学反应速率的因素 练习.docx
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第20讲化学反应速率影响化学反应速率的因素练习
第20讲 化学反应速率 影响化学反应速率的因素
1．反应N2＋3H22NH3刚开始时，N2的浓度为3mol/L，H2的浓度为5mol/L,3min后测得NH3浓度为0.6mol/L，则此时间内，下列反应速率表示正确的是（ ）
A．v（NH3）＝0.2mol/（L·s）
B．v（N2）＝1.0mol/（L·min）
C．v（H2）＝1.67mol/（L·min）
D．v（H2）＝0.3mol/（L·min）
解析：
v（NH3）＝
＝0.2mol/（L·min），
由v（NH3）：
v（H2）：
v（N2）＝2：
3：
1可知D正确。
答案：
D
2．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是（ ）
A．100mL2mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
解析：
选项A中，加入氯化钠溶液，因氯化钠溶液中有溶剂水，则它的加入相当于对盐酸稀释，浓度降低，反应速率减慢；选项B中，改用铁片与浓硫酸反应时，如常温则发生钝化，如加热，则反应生成二氧化硫气体，得不到氢气；选项C中，不论该化学反应是放热反应还是吸热反应，升高温度，化学反应速率必然加快；对有气体参与的反应，减小压强，气体的浓度降低，反应速率减慢。
答案：
D
3．（2011·湖北黄冈）把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，使其发生反应3X（g）＋Y（g）===nZ（g）＋2W（g）。
5min末生成0.2molW，若测知0～5min内以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/（L·min），则n的值为（ ）
A．1 B．2
C．3D．4
解析：
根据题给信息，0～5min内，v（W）＝
＝0.02mol/（L·min），再根据速率之比等于反应方程式中的计量数之比，即Z的系数为1，故选A。
答案：
A
4．反应C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g），在一体积可变的密闭容器中进行。
下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是（ ）
①增加C的用量；②将容器的体积缩小一半；③保持体积不变，充入氮气使容器内压强增大；④保持压强不变，充入氮气使容器的体积变大。
A．②④ B．①③
C．③④D．①④
解析：
碳为固体，只有增大碳的表面积，才能增大反应速率。
在压强不变时，充入N2会引起容器体积扩大，使各物质的浓度减小，从而使反应速率减慢。
答案：
B
5．向2L密闭容器中充入2molSO2和一定量的O2，发生了反应2SO2＋O22SO3，当反应进行到4min时，测知SO2为0.4mol。
则当反应进行到2min时，密闭容器中SO2的物质的量为（ ）
A．1.6molB．1.2mol
C．大于1.6molD．小于1.2mol
解析：
4min时，反应了的SO2为2mol－0.4mol＝1.6mol，若到2min时用平均速率计算可知SO2反应了0.8mol，则剩余1.2mol。
但开始反应速率较大，所以反应的SO2应大于0.8mol，剩余的应小于1.2mol。
答案：
D
6．设C＋CO2===2CO ΔH>0，反应速率为v1；N2＋3H23NH3 ΔH<0，反应速率为v2。
对于上述两个反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）
A．同时增大B．同时减小
C．v1增大，v2减小D．v1减小，v2增大
解析：
升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，反应速率都加快。
答案：
A
7．（2010·滨州模拟）在A（g）＋pB（g）===qC（g）的反应中，经t秒后C的浓度增加mmol·L－1，则用B浓度的变化来表示的反应速率是（ ）
A.
mol·L－1·s－1B.
mol·L－1·s－1
C.
mol·L－1·s－1D.
mol·L－1·s－1
解析：
生成物C的反应速率为：
mol·L－1·s－1，而v（B）＝
v（C）。
答案：
C
8．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图。
下列叙述中正确的是（ ）
A．反应的化学方程式为5YX
B．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍
C．t2时，正、逆反应速率相等
D．t3时，逆反应速率大于正反应速率
解析：
从图象可以看出，反应开始时Y物质为10mol，X物质为2mol，达到平衡时Y减少了7mol，X增多了3mol，因此反应方程式应该是7Y3X，故A不正确；t2时刻X、Y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，故C不正确；t3时，反应达到平衡状态，所以正反应速率等于逆反应速率，故D不正确。
答案：
B
9．下面是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度与速率变化示意图。
下列叙述错误的是（ ）
A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同
B．图②中逆反应为H2（g）＋I2（g）―→2HI（g）
C．图①②中当c（HI）＝3.16mol/L时，反应停止了
D．图③与图④中起始反应物不同
解析：
在图①②中，c（HI）＝3.16mol/L，浓度恒定不变，此时正反应速率等于逆反应速率，达到了平衡状态，是一个动态平衡，反应并未停止。
答案：
C
10．某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3＋Br2
CH3COCH2Br＋HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。
反应速率v（Br2）通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。
在一定温度下，获得如下实验数据：
实验序号
初始浓度c/mol·L－1
溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
分析实验数据所得出的结论不正确的是（ ）
A．增大c（CH3COCH3），v（Br2）增大
B．实验②和③的v（Br2）相等
C．增大c（HCl），v（Br2）增大
D．增大c（Br2），v（Br2）增大
解析：
由实验数据分析可知，CH3COCH3、HCl的浓度增大，均会缩短反应时间，而c（Br2）增大，加大反应时间，所以本题选D。
答案：
D
11．（2010·聊城检测）将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中，实际反应速率和时间的关系图与下列哪个图最为接近（ ）
解析：
锌与酸反应放热，随着溶液温度升高，反应速率增大，但溶液中的H＋浓度也在减小，随着反应进行H＋浓度对反应速率起主导作用，其浓度减小，反应速率降低。
答案：
D
12．在一定温度下，向体积恒定为2L的密闭容器里充入2molM和一定量的N，发生如下反应：
M（g）＋N（g）E（g）；当反应进行到4min时达到平衡，测知M的浓度为0.2mol·L－1。
下列说法正确的是（ ）
A．4min时，M的转化率为80%
B．4min时，用M表示的反应速率为0.8mol·L－1·min－1
C．4min后，向容器中充入不参与反应的稀有气体，M的物质的量减小
D．2min时，M的物质的量浓度为0.6mol·L－1
解析：
M（g）＋N（g）E（g）
起始/mol·L－1 1
转化/mol·L－1 0.8 0.8 0.8
平衡/mol·L－1 0.2
故A正确；M的反应速率为
＝0.2mol·L－1·min－1，故B错；体积恒定，充入稀有气体平衡不移动，M物质的量不变，故C错；前2min比前4min反应速率一定快，故前2min内耗M大于0.4mol·L－1，故2min时M浓度小于0.6mol·L－1，故D错。
答案：
A
13．（2010·江苏省苏锡常镇调查）T℃时在2L刚性密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。
反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图
（1）所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图
（2）所示。
则下列结论错误的是（ ）
A．容器中发生的反应可表示为：
3X（g）＋Y（g）2Z（g）
B．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小
C．反应进行的前4min内，用X表示的反应速率v（X）＝0.075mol·（L·min）－1
D．若改变反应条件，使反应进程如图（3）所示，则改变的条件是使用催化剂
解析：
由图
（1）可知，该反应3min时达到平衡，反应时X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，所以X、Y是反应物，Z是生成物；X、Y、Z的物质的量分别变化了0.6mol、0.2mol、0.4mol，比值为3：
1：
2，所以该反应的化学方程式为：
3X（g）＋Y（g）2Z（g），A项正确。
由图
（2）可知，T2时反应先达到平衡，所以温度T2>T1；温度升高φ（Y）减小，则平衡正向移动，所以正反应是吸热反应，升高温度平衡常数K增大，B项错误。
前4min内，v（X）＝0.6mol/（2L×4min）＝0.075mol/（L·min）。
从图（3）看，反应在2min时达到平衡，但平衡状态不变，改变的条件是使用催化剂。
答案：
B
14．（2010·新课标全国理综）某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有______________。
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________。
（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是__________。
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________（答两种）。
（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：
V1＝________，V6＝________，V9＝________；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
③该同学最后得出的结论为：
当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因：
__________________________________。
解析：
本题考查了原电池原理的应用、影响化学反应速率的因素，意在考查考生的应用能力及化学实验设计探究能力。
稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜，是利用锌置换出铜，构成Cu－Zn－H2SO4原电池，加快锌的反应速率，Ag2SO4也可以达到同样效果。
由于是研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响，所以硫酸的浓度要相同，一是所加硫酸的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以V1～V5均为30，由F组数据可知，CuSO4溶液的体积加水的体积为20mL。
A组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，E组中生成较多的铜，呈暗红色。
有较多的铜生成时，其覆盖在锌表面，降低了锌与溶液的接触面积。
答案：
（1）Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
（2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池，加快了氢气产生的速率 （3）Ag2SO4
（4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等（任写两种即可）
（5）①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
15．（2010·全国理综Ⅱ）向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：
xA（g）＋yB（g）pC（g）＋qD（g）
已知：
平均反应速率vC＝
vA；反应2min时，A的浓度减少了
，B的物质的量减少了
mol，有amolD生成。
回答下列问题：
（1）反应2min内，vA＝________，vB＝________；
（2）化学方程式中，x＝________、y＝________、p＝________、q＝________；
（3）反应平衡时，D为2amol，则B的转化率为
________________________________________________________________________；
（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5amol，则该反应的ΔH＝________0（填“>”、“<”或“＝”）；
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率________（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是
________________________________________________________________________；
②平衡时反应物的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是
________________________________________________________________________。
解析：
本题考查化学反应速率计算以及影响化学反应速率和化学平衡移动的因素，意在考查考生的计算能力和分析解决问题的能力。
（1）根据化学反应速率定义：
v（A）＝Δc（A）/Δt＝
a/（2×2）＝
amol/（L·min），
v（B）＝Δc（B）/Δt＝
a/（2×2）＝
amol/（L·min）。
（2）可以求出v（C）＝
amol/（L·min），v（D）＝
amol/（L·min），根据速率之比等于反应方程式中计量数之比，x：
y：
p：
q＝
：
：
：
，则x＝2，y＝3，p＝1，q＝6。
（3）2A（g）＋3B（g）C（g）＋6D（g）
起始/molab0
变化/mola2a
平衡/mol2a
B的转化率＝
×100%。
（4）其他条件不变，升高温度，平衡时D的量减少，说明升高温度平衡向左移动，即正反应为放热反应。
（5）其他条件不变缩小体积，浓度增大，所以反应速率增大；该反应是气体体积增大的反应，缩小体积，平衡将向体积缩小的方向移动，即向左移动，所以反应物的转化率减小。
答案：
（1）
mol/（L·min）
mol/（L·min）
（2）2 3 1 6 （3）
×100% （4）<
（5）①增大 体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大
②减小 体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向（即逆反应方向）移动，因而使反应物转化率减小
16．某温度时，在3L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
（2）反应开始至2min末，X的反应速率为
________________________________________________________________________；
（3）该反应是由________开始反应的。
（填“正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同时”）
解析：
（1）在时间为“0min”时X、Y、Z的物质的量分别为0.4mol、1.2mol、2.0mol，在时间为“3min”时X、Y、Z的物质的量分别为1.0mol、1.0mol、1.6mol。
在0～3min内X、Y、Z的物质的量变化分别为：
0.6mol（增加）、0.2mol（减小）、0.4mol（减小）。
即X、Y、Z变化的物质的量之比为：
n（X）：
n（Y）：
n（Z）＝3：
1：
2。
根据各物质变化的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比，得到化学方程式为：
2Z＋Y3X。
（2）在时间为“0min”和“2min”时，X的物质的量分别为0.4mol、0.8mol。
即在0～2min内X增加的物质的量为0.4mol。
故X的反应速率为：
v（X）＝
＝0.067mol/（L·min）。
（3）由于图中X、Y、Z三条曲线均未通过原点，故可断定该反应是由正、逆反应同时开始反应的。
答案：
（1）2Z＋Y3X
（2）0.067mol/（L·min）
（3）正、逆反应同时
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