高考化学 课时提能演练十九 71 化学反应速率及影响因素 新人教版.docx
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高考化学课时提能演练十九71化学反应速率及影响因素新人教版
课时提能演练（十九）7.1化学反应速率及影响因素（人教版）
（45分钟100分）
一、选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分）
1.2SO2（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，反应速率一定增大
C.该可逆反应是放热反应，降低温度只减小了放热反应的反应速率
D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率为v＝
2.（2012·池州模拟）已知：
4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）[mol/（L·min）]表示，则正确的关系式是（ ）
A.
v（NH3）＝v（O2） B.
v（O2）＝v（H2O）
C.
v（NH3）＝v（H2O）D.
v（O2）＝v（NO）
3.对于反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）能增大正反应速率的措施是（ ）
A.通入大量O2B.增大容器容积
C.移去部分SO2D.降低体系温度
4.在密闭容器中，通入2molSO2和1molO2，发生反应2SO2＋O2
2SO3，在t1时刻达到平衡。
保持其他条件不变，在t2时刻，再通入一定量的SO3，下列有关反应速率（v）与时间（t）的关系曲线正确的是（ ）
5.（预测题）图甲、图乙分别表示反应CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）
ΔH＞0在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况，下列说法正确的是（ ）
A.图甲中t2时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度
B.图甲中t2时刻发生改变的条件可能是增大压强
C.图乙中t2时刻发生改变的条件是升高温度
D.图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气
6.将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：
NH4Br（s）
NH3（g）＋HBr（g）,2HBr（g）
Br2（g）＋H2（g）,2min后，测知H2的浓度为
0.5mol·L－1，HBr的浓度为4mol·L－1，若上述反应速率用v（NH3）表示，则下列速率正确的是（ ）
A.0.5mol·L－1·min－1
B.2.5mol·L－1·min－1
C.2mol·L－1·min－1
D.1.25mol·L－1·min－1
7.（2012·六安模拟）在一定条件下的密闭容器中存在下列四个平衡体系，增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是（ ）
A.2SO2＋O2
2SO3
B.CO＋H2O（g）
CO2＋H2
C.CO2（g）＋H2O
H2CO3
D.Fe3＋＋3SCN－
Fe（SCN）3
8.（易错题）在体积固定为2L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体的物质的量n（mol）随时间t（min）的变化情况如图所示。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.该反应的化学方程式为4A＋5B
6C＋4D
B.前2min用B表示的反应速率约为0.0021mol·L－1·s－1
C.2min时，外界条件的改变可能是升高温度或加入了催化剂
D.该反应为放热反应
9.（2011·海南高考）某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是（ ）
A.正反应活化能小于100kJ·mol－1
B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol－1
C.正反应活化能不小于100kJ·mol－1
D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol－1
10.（2012·兰州模拟）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）
组别
c（HCl）（mol/L）
温度（℃）
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
50
粉末状
A.4－3－2－1 B.1－2－3－4
C.3－4－2－1D.1－2－4－3
二、非选择题（本题包括3小题，共40分）
11.（10分）（2012·蚌埠模拟）某研究性学习小组成员，利用稀硫酸与某金属的反应来探究影响化学反应速率的因素，下表是研究过程中记录的实验数据（表中某些数据记录已模糊不清，个别数据已丢失）。
实验
序号
金属
质量（g）
金属
状态
c（H2SO4）
（mol/L）
V（H2SO4）
（mL）
溶液温度（℃）
金属消失
的时间（s）
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
数据模糊
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
数据模糊
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
数据模糊
7
0.10
丝
1.0
50
35
数据模糊
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
数据丢失
44
40
若实验操作、数据记录均是正确的，试分析上述数据回答下列问题：
（1）该实验主要是探究______________________________________对反应速率的影响。
（2）经仔细辨认，模糊的数据疑为25、50、125、250，试将这些疑似数据填入表中，使实验数据较为合理。
（3）试猜测实验9反应前溶液的温度约为 ℃。
推测的依据是
。
12.（12分）溶液中，反应A＋2B
C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c（A）＝0.100mol/L、c（B）＝0.200mol/L及c（C）＝0mol/L。
反应物A的浓度随时间的变化如图所示。
请回答下列问题：
（1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。
所改变的条件和判断的理由是：
②_________________________；③ 。
（2）实验②平衡时B的转化率为 ；实验③平衡时C的浓度为 _
。
（3）该反应的ΔH 0，其判断理由是______________________。
（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速率：
实验②：
v（B）＝__________________________________________。
13.（18分）（探究题）某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。
限选试剂：
1.00mol·L－1HNO3、
2.00mol·L－1HNO3，细颗粒大理石、粗颗粒大理石，35℃水浴。
（1）他们能完成哪些因素对速率影响的探究？
_________________________________________________________________。
（2）请根据能进行的探究内容，填写以下实验设计表，完成探究实验：
实验编号
T/℃
大理石规格
HNO3浓度/mol·L－1
①
常温
2.00
②
1.00
③
2.00
④
2.00
（3）整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和 。
（4）该实验小组用如图实验装置进行实验。
c
①除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外，必需的实验仪器还有 。
②干燥管中应放置的试剂是 。
A.碱石灰 B.无水CaCl2
C.P2O5固体D.浓硫酸
③若撤除干燥管装置，所测速率 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
答案解析
1.【解析】选D。
A项，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，A项错误；B项，在恒容的条件下，通入惰性气体，压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变，故B项错误；C项，降低温度，反应速率都降低，故C项错误；根据反应速率的计算公式可知D项正确。
2.【解析】选D。
根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v（O2）＝5/4v（NH3）、v（H2O）＝6/5v（O2）、v（H2O）＝3/2v（NH3）、v（NO）＝4/5v（O2），D项正确。
3.【解析】选A。
增大反应物O2的浓度能够增大反应速率，A对；增大容器的容积，相当于减小压强，正、逆反应速率都减小，B错；移去部分SO2，瞬间SO2浓度减小，正反应速率减小，逆反应速率不变，C错；降低体系温度，正、逆反应速率都减小，D错。
4.【解析】选A。
反应达到平衡时，增大SO3的浓度，瞬间逆反应速率增大，正反应速率不变，故A项正确。
5.【解析】选B。
图甲中t2时刻改变条件，正、逆反应速率同等程度增大，且反应CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）为反应前后气体体积不变的反应，所以改变的措施为增大压强或使用催化剂，B对、A错；图乙中t2时刻改变条件，CO2浓度增大，CO浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动。
升高温度，平衡正向移动，C错；减小H2O（g）浓度，平衡向正反应方向移动，则CO2浓度减小，D错。
6.【解析】选B。
此题为连锁反应，即NH4Br（s）分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量为NH4Br分解生成的HBr的量减去HBr分解的量，即c（HBr）＝c（HBr）（生成）－c（HBr）（分解），又知c（H2）＝0.5mol·L－1，则c（HBr）（分解）＝1mol·L－1，
所以c（HBr）（生成）＝c（HBr）＋c（HBr）（分解）＝5mol·L－1，
c（NH3）＝c（HBr）（生成）＝5mol·L－1，
v（NH3）＝
＝2.5mol·L－1·min－1。
7.【解析】选D。
增大容器的体积相当于减小压强，压强只是对有气体参加或生成的反应的反应速率有影响，对于没有气体参加或生成的反应的反应速率无影响，D项正确。
8.【解析】选D。
根据图像可知，从反应开始到达到平衡的过程中A、B、C、D的物质的量变化分别为0.8mol、1.0mol、1.2mol、0.8mol，所以A、B、C、D的化学计量数之比为4∶5∶6∶4，反应方程式为4A＋5B
6C＋4D，A对；前2minB的物质的量变化为0.5mol，B的反应速率为0.5mol/（2L×120s）≈0.0021mol·L－1·s－1，B对；2min时改变条件，反应速率加快，反应物A、B物质的量减少，C、D的物质的量增加，在改变条件的瞬间，A、B、C、D的物质的量都没有发生变化，因此一定不是改变的反应物或生成物的物质的量，可能是升高温度或使用催化剂或增大压强，C对。
从图像中无法判断反应是放热反应还是吸热反应，D错。
9.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
（1）可以根据题意中反应物和生成物
的能量不同，画出图像进行分析，图
像如图：
（2）活化能与反应热的关系。
【解析】选D。
该反应为吸热反应，反应物的能量和小于生成物的能量和，由图可知正反应的活化能E1＞100kJ·mol－1，A、C错；逆反应的活化能E2不确定，B错；正反应的活化能和逆反应的活化能差值即为反应热ΔH＝＋100kJ·mol－1，D对。
【误区警示】活化能指的是从反应物到过渡态过程中所需要吸收的能量。
在该题中对于ΔH是反应的反应热都比较清楚，但是对于反应的活化能是E1还是E2容易混淆。
对于正反应来说是从反应物到生成物，从反应物到生成物的中间状态能量差是E1。
逆反应是从生成物到反应物，生成物到反应物的中间状态能量差为E2。
学生容易认为活化能是从中间状态到生成物的能量差而容易将E1错认为是逆反应的活化能，将E2错认为是正反应的活化能。
10.【解析】选A。
影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、接触面积、催化剂，本题中只有温度、浓度和接触面积，三者兼顾分析才能得到正确答案。
图像中a反应最快，应为浓度较大，温度较高，粉末状。
11.【解析】根据实验的条件找出相同的、不同的物理量，出现的不同的物理量则是要探究的条件。
金属的质量相同但状态不同，则探究其接触面积与反应速率的关系；硫酸的体积相同但浓度不同，所以探究其浓度对反应速率的影响；溶液温度不同，所以探究温度对反应速率的影响。
将三者影响因素综合考虑，可得出如下结论：
金属表面积越大，反应速率越快；硫酸浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。
结合条件的变化，找出规律，填出模糊数据及丢失的数据。
答案：
（1）金属表面积、硫酸溶液浓度、反应温度
（2）250 25 125 50（从上向下）
（3）30 等量的金属和酸反应放出的热量基本相同，使等量的溶液温度升高约
15℃
12.【解题指南】这是一道数形结合的反应原理试题，关键是找出图形中①②③三条曲线的转折点：
达到平衡的时间①＞③＞②，但A的平衡浓度关系是①＝②＞③，说明②是使用了催化剂，③是升高温度。
【解析】
（1）②使用了（正）催化剂；理由：
因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而②比①所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入（正）催化剂；③升高温度；理由：
因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于③和①相比，③达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是加催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的。
（2）不妨令溶液为1L，则②中达平衡时A转化了0.04mol，由反应计量数可知B转化了0.08mol，所以B的转化率为
×100%＝40%；同样③中A转化了0.06mol，则生成C为0.06mol，体积不变，即平衡时c（C）＝0.06mol/L。
（3）ΔH＞0；理由：
由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正反应方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应，ΔH＞0。
（4）从图上读数，进行到4.0min时，实验②A的浓度为：
0.072mol/L，则Δc（A）＝0.100－0.072＝0.028（mol/L），v（A）＝Δc（A）/Δt＝
＝
0.007mol/（L·min），所以v（B）＝2v（A）＝0.014mol/（L·min）。
答案：
（1）加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变 温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
（2）40%（或0.4） 0.06mol/L
（3）＞ 升高温度平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应
（4）0.014mol/（L·min）
13.【解题指南】解答本题时应注意以下三点：
（1）根据所给数据分析影响反应速率的因素。
（2）分析外界因素对反应速率的影响时，要采取变量控制的方法，控制只有一个因素发生变化，其他因素不变。
（3）考虑减小误差所采取的措施。
【解析】
（1）根据所给的试剂可知有两种不同浓度的硝酸，因此可比较浓度对反应速率的影响；有两种不同状态的大理石，因此可比较固体表面积对反应速率的影响；还有35℃水浴，因此可比较温度对反应速率的影响。
（2）因为①与②的不同是HNO3浓度不同，所以其他的因素应该相同。
若①中大理石为粗颗粒，则②中大理石为粗颗粒，温度为常温。
①与②研究的是HNO3浓度对反应速率的影响；①③中HNO3的浓度相同，可以控制温度变化，碳酸钙都为粗颗粒分析温度对反应速率的影响；①④中HNO3浓度相同，可改变CaCO3的状态，比较常温下粗颗粒与粉末状CaCO3时的反应速率快慢。
其他合理答案也可。
（3）反应过程中除了控制硝酸溶液的体积相同外，还要控制CaCO3的质量相同。
（4）①根据图中装置可知要测定单位时间内烧杯内减少的质量，把减少的质量看作是CO2的质量。
所以还需要用量筒量取所需HNO3体积及秒表计算所需时间。
②干燥CO2且不能让水蒸气逸出，需要酸性干燥剂或中性干燥剂，B、C都可以。
③若不用干燥装置，则相同时间内减少的质量增大，认为生成的CO2增大，反应速率值偏大。
答案：
（1）硝酸浓度、温度、大理石表面积
（2）
实验编号
T/℃
大理石规格
HNO3浓度/mol·L－1
①
常温
粗颗粒
2.00
②
常温
粗颗粒
1.00
③
35℃水浴
粗颗粒
2.00
④
常温
细颗粒
2.00
（3）CaCO3质量
（4）①秒表、量筒
②B、C ③偏大
【方法技巧】控制变量法在探究性实验中的应用
在对未知的反应机理或规律的研究中，如果有多个影响因素，通常采用控制变量法。
人为控制其他因素不变，只有一个因素发生变化，通过研究每个因素变化时的反应机理或规律，从而得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。
这是高考中经常考查的类型。
如探究本题中反应速率与温度、固体表面积和浓度的影响时就注意采用人为控制变量的方法，只改变一个因素，从而得出反应速率与温度、浓度、固体表面积之间关系的规律。
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