实验活动7化学反应速率的影响因素 课时作业（含解析）

实验活动7化学反应速率的影响因素 课时作业
2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．要增大铁与盐酸反应的速率，所采取的下列措施中无效的是
A．增大盐酸的浓度 B．提高反应的温度
C．增大压强 D．用铁粉代替铁片
2．一定温度下，足量锌与少量稀硫酸反应。向反应混合物中加入下列物质对生成氢气的体积V(H2)和速率v(H2)的影响判断正确的是
A．加入NH4HSO4固体，V(H2)不变，v(H2)变大
B．加入少量锌，V(H2)不变，v(H2)变大
C．滴加少量CuSO4溶液，V(H2)变小，v(H2)不变
D．加入CH3COONa固体，V(H2)不变，v(H2)变小
3．反应2CO（g）＋2NO（g）2CO2（g）＋N2（g），下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的是
A．升高温度能减慢反应速率 B．增大反应物浓度能加快反应速率
C．达到平衡时，CO能100%转化为CO2 D．使用催化剂能减慢该反应的速率
4．下列由实验得出的结论正确的是
选项 实验 结论
A 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性
B 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溶液最终变为无色透明 乙烯与溴、四氯化碳均发生了加成反应
C 将质量和大小都相同的铁片分别加入到2mL 0.4mol/L的盐酸和2mL 0.2mol/L的盐酸中，前者产生气泡的速率明显快于后者 其他条件相同时，浓度越大，反应速率越快
D 向2mL CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液后，加入葡萄糖溶液再加热煮沸，没有砖红色沉淀生成 葡萄糖已变质
A．A B．B C．C D．D
5．对于反应C(S)+CO2(g) =2CO(g)，下列措施可使反应速率增大的是
A．恒温恒容时通入稀有气体 B．恒温恒压下通入N2
C．增加碳的量 D．将炭块粉碎
6．在一定温度下,将气体X和气体Y 各0.16mol 充入 10L 恒容密闭容器中,恒容器闭容器中，发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) △H＜0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是
t/min 2 4 7 9
n(Y)mol 0.12 0.11. 0.10 0.10
A．反应前 2min 的平均速率 v（Z）=2.0×10-3mol·L-1min-1
B．其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16mol 气体 X，与原平衡相比，达到新平衡时，气体 Y 的转化率增大，X 的体积分数增大，Z 的体积分数减少
C．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前 v (逆)＞v(正)
D．保持其他条件不变，起始时向溶液中充入0.32mol气体X 和0.32mol 气体 Y，到达平衡时，n(Z)＜0.24mol
7．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）
A．10℃20mL3mol·L-1的X溶液
B．20℃30mL2mol·L-1的X溶液
C．20℃10mL4mol·L-1的X溶液
D．10℃10mL2mol·L-1的X溶液
二、填空题
8．天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。
(1)下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，U形导管中液面A_______(填“上升”或“下降”)，说明此反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
①下列措施能够使该反应速率加快的是_______。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及时分离水
d.把容器的体积缩小一倍 e.充入NO2 f.恒容下，充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是_______。
a.正反应速率和逆反应速率相等 b.正反应速率最大，逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化 d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2) f.单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示：
①外电路电子移动方向：_______(填“a极到b极”或“b极到a极”)。
②a电极的电极方程式为_______。
9．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：。
（1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。
A． 使用催化剂 B． 适当提高氧气的浓度
C． 适当提高反应的温度 D． 适当降低反应的温度
（2）已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是________。
（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。
【资料】①键能：拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。
②化学键的键能：
化学键 H—H O＝O H—O
键能 436 496 463
请填写表：
化学键 填“吸收热量”或“放出热量” 能量变化
拆开化学键 中的化学键 ______ ____
中的化学键 ______ ____
形成化学键 键 ______ ____
总能量变化 ______ ____
（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为。其中，氢气在________（填“正”或“负”）极发生________反应（填“氧化”或“还原”）。电路中每转移0．2mol电子，标准状况下消耗H2的体积是__________________L。
三、实验题
10．某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学反应速率和化学反应限度，通过实验室制备铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，下表是实验过程中的数据及相关信息：
序号 反应温度/℃ 10gFe的形状 t/min
① 20 2 10 块状 1
② 20 4 10 块状 1
③ 20 2 10 粉末 1
④ 40 2 10 粉末 1
⑤ 40 4 10 粉末 1
(注：气体体积均在相同条件下测得)
(1)实验①和②表明，___________对反应速率有影响：实验①和③表明___________对反应速率的影响。
(2)实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中中加入少量硫酸铜固体，原因是___________。(用文字表达)
(3)若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余)，则以上实验需要测出的数据是___________。
(4)分析其中一组实验，发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率慢慢增大，后来慢慢减小。前期速率慢慢增大的主要原因是___________ ； 后期速率慢慢减小的主要原因是___________。
(5)写出铁与稀盐酸反应的离子方程式___________。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．C
【详解】A．增大盐酸的浓度，化学反应速率加快，A错误；
B．提高反应的温度，化学反应速率加快，B错误；
C．增大压强，对于反应物无气体的反应来说，压强改变，速率不变，C正确；
D．用铁粉代替铁片，固体的表面积增大，化学反应速率加快，D错误；
故合理选项为C。
2．D
【详解】A．加入NH4HSO4固体，氢离子浓度增大，V(H2)变大，v(H2)变大，故A错误；
B．加入少量锌，氢离子浓度不变，V(H2)不变，v(H2)不变，故B错误；
C．滴加少量CuSO4溶液，形成锌铜原电池，反应速率加快，V(H2)不变，v(H2)变大，故C错误；
D．加入CH3COONa固体，形成弱电解质醋酸，V(H2)不变，v(H2)变小，故D正确；
故选：D。
3．B
【详解】A．升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率，故A错误；
B．增大反应物浓度，活化分子数目增大，加快反应速率，故B正确；
C．为可逆反应，不能完全转化，达到平衡时，CO不能100%转化为CO2，故C错误；
D．使用催化剂，降低反应的活化能，能加快该反应的速率，故D错误；
故选：B。
4．C
【详解】A．发生取代反应生成的HCl使湿润的石蕊试纸变红，而氯甲烷为中性，故A错误；
B．乙烯与溴发生了加成反应生成无色液体1,2-二溴乙烷，可溶于四氯化碳，故B错误；
C．其他条件相同时，浓度越大，反应速率越快，故C正确；
D．检验-CHO在碱性溶液中，NaOH不足，由操作和现象不能证明葡萄糖变质，故D错误；
故答案选C。
5．D
【详解】A．恒温恒容时通入稀有气体，参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，A错误；
B．恒温恒压下通入N2，体积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，B错误；
C． C 是固体，增加 C 的量，不影响反应速率，C错误；
D．将炭块粉碎增大接触面积，反应速率增大，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A.2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol，所以Y的反应速率v（Y）=mol·L-1·min-1，速率之比等于化学计量系数之比，所以v（Z）=2 v（Y）=2×0.02 mol·L-1·min-1=0.04 mol·L-1·min-1，故A错误；
B.其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16mol 气体 X，平衡正向移动，Y的转化率增大，因为加入X，所以X的体积分数增大，因为总体积增大，虽然Z的物质的量也有所增大，但总体积增大更大些，所以Z的体积分数减少，故B正确；
C.该反应为放热反应，当其他条件不变，降低温度时，平衡会向正反应方向移动，所以反应达到新平衡前 v(正)＞v (逆)，故C错误；
D.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32mol气体X 和0.32mol 气体 Y，根据等效平衡原理，相当于在原来平衡的基础上增大压强，又因为反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，达到平衡时，n（Z）=0.24mol，故D错误；
综上所述，答案为B。
【点睛】在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。
7．B
【详解】A.10℃20mL3mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为1.2mol/L；
B.20℃30mL2mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为1.2mol/L；
C.20℃10mL4mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为0.8mol/L；
D.10℃10mL2mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为0.4mol/L；
温度越高，反应速率越快，浓度越大，反应速率越快，对比四个选项可知B的温度最高，X的浓度最大，则反应最快，故B正确；
综上所述，答案为B。
8． 下降 放热 ade acf a极到b极 CH4-8e-+10OH-=+7H2O
【详解】(1)铝片与盐酸反应属于放热反应，使锥形瓶中气体受热膨胀，U型管中A的液面下降；故答案为下降；放热；
(2)①a．使用催化剂，降低反应的活化能，增大单位体积内活化分子的个数，反应速率加快，故a符合题意；
b．降低温度，化学反应速率降低，故b不符合题意；
c．及时分离水，降低生成物的浓度，反应速率降低，故c不符合题意；
d．把容器的体积缩小一倍，组分浓度增大，化学反应速率增大，故d符合题意；
e．充入NO2，增大反应物的浓度，化学反应速率增大，故e符合题意；
f．恒容状态下，充入惰性气体，组分浓度没变，化学反应速率不变，故f不符合题意；
答案为ade；
②a．根据化学平衡状态的定义，当正反应速率等于逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故a符合题意；
b．正反应速率最大，逆反应速率为0，反应还没有进行，故b符合题意；
c．该反应为气体物质的量增大的反应，即当压强不再改变，说明反应达到平衡，故c符合题意；
d．组分都是气体，遵循质量守恒，因此气体总质量不变，不能说明反应达到平衡，故d不符合题意；
e．没有指明反应的方向，因此c(NO2)=2c(N2)，不能说明反应达到平衡，故e不符合题意；
f．单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2，前者反应向正反应方向进行，后者向逆反应方向进行，且变化的物质的量之比等于化学计量数之比，即单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2，说明反应达到平衡，故f符合题意；
故答案为acf；
(3)①通入甲烷的一极为负极，通氧气一极为正极，根据原电池工作原理，电子从a极经负载流向b极，故答案为a极到b极；
②a极为负极，发生氧化反应，电解质为碱，因此电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O；故答案为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。
9． ABC A 吸收热量 872 吸收热量 496 放出热量 1852 放出热量 484 负 氧化 2.24
【详解】（1）常用的加快化学反应速率的方法是：升高温度，加入正催化剂，增大反应物浓度，增大压强（浓度也增大）等，故选ABC；
（2）反应物的总能量高于生成物的总能量，称为放热反应。氢气的燃烧反应属于典型的放热反应，所以能正确表示反应能量变化的是A；
（3）拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。反应物化学键断裂，吸收能量，生成物形成化学键，释放能量，吸收的总能量减去释放的总能量为该反应的能量变化，若为负值，则为放热反应，反之为吸热反应。则拆开中的化学键436×2=872，拆开中的化学键496，共吸收1368，形成键，放出463×4=1852，反应的总能量变化为放出484；
（4）氢氧燃料电池中，氢气作负极反应物发生氧化反应，氧气作正极反应物发生还原反应，根据反应式，每有2molH2参与反应，转移电子4mol电子，故每转移0．2mol电子，参与反应的氢气为0.1mol H2，标准状况下2.24L。
【点睛】反应热的计算：1. 生成物总能量-反应物总能量；2.反应物的总键能-生成物的总键能。燃料电池注意升失氧化，负极氧化（负极失去电子发生氧化反应），燃料做负极反应物，空气或者氧气作正极反应物。
10． 反应物浓度 反应物接触面积 少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反应，反应速率增大 产生氢气的体积 反应放热，温度升高 反应物浓度减少 Fe+2H+=Fe2++H2↑
【分析】控制对比试验在相同的时间，铁的质量相同条件下，改变盐酸的浓度，铁的形状，和反应温度，通过测单位时间产生氢气的体积，来探究反应物浓度，反应物接触面积和温度对化学反应速率的影响。
【详解】(1) )实验①和②温度相同，铁的形状相同，盐酸浓度不同，所以表明反应物浓度对反应速率有影响；实验①和③温度相同，盐酸浓度相同，铁的形状不同，块状与粉末状，反应物接触面积不同，表明反应物接触面积对反应速率有影响。
(2) 实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中中加入少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反应，形成原电池反应速率增大。
(3)该实验通过测单位时间产生氢气的体积，来探究反应物浓度，反应物接触面积和温度对化学反应速率的影响，故实验均反应进行1分钟(铁有剩余)，需要测出的数据是产生氢气的体积。
(4)金属与酸反应生成氢气是一个放热反应，随着反应的进行温度升高，所以前期速率加快；后期反应物浓度减少，速率减慢程度超过温度对速率的影响，故后期速率减慢。
(5) 铁与稀盐酸反应生成亚铁离子和氢气，反应的离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页