2.1 化学反应速率 课后练习
一、单选题
1.运用相关化学知识进行判断,下列结论正确的是( )
A.对于正向吸热的可逆反应,其他条件不变时,升高温度可以使正反应速率增大,逆反应速率减小
B.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
C.为了减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量,可向反应体系中加入适量的氯化钠溶液
D.需要加热或高温的条件才能发生的反应一定是吸热反应
2.一定量的铁片与足量稀硫酸反应制取氢气时,下列措施能使氢气生成速率增大且生成氢气总量不变的是( )
A.降低温度 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用等量的铁粉
3.不同化学反应进行的快慢程度不同。下列化学反应最快的是( )
A B C D
爆炸反应 钢铁生锈 石笋形成 可燃冰燃烧
A.A B.B C.C D.D
4.某同学在试管中做铁钉与稀硫酸反应的实验,发现反应速率较慢,下列措施:①给试管加热 ②加入铁粉 ③加入冰块 ④加入少量醋酸钠晶体 ⑤将稀硫酸换为浓硫酸,能加快反应速率的是( )
A.①② B.①②⑤ C.③④ D.①④⑤
5.对于在一定条件下进行的化学反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),改变下列条件,能提高反应物中活化分子百分数的是:( )
A.增大压强 B.升高温度
C.降低温度 D.增大反应物浓度
6.在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )
(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1A. B.
C. D.
7.某一反应物的浓度是1.0mol/L,经过20s后,它的浓度变成了0.2mol/L,在这20s内它的反应速率为( )
A.0.04mol/L B.0.04mol/(L·s)
C.0.08mol/(L·s) D.0.04
8.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
A 25 5 0.2 5 0.2 10
B 25 5 0.1 5 0.1 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
A.A B.B C.C D.D
9.某温度下,浓度均为1mol/L的两种气体X2和Y2在恒容密闭容器中反应生成气体Z。反应 后,测得参加反应的X2的浓度为 ,用Y2表示的反应速率 ,生成的 为 ,则该反应的化学方程式是( )
A. B. C. D.
10.在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),0~5min内H2的浓度减少了0.50mol/L,则在这段时间内用H2表示的平均反应速率[mol/(L min)]为( )
A.0.50 B.0.01 C.0.04 D.0.10
11.现欲用纯净的CaCO3与稀盐酸反应制取CO2,生成CO2的体积与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.OE段化学反应速率最快
B.FG段收集的二氧化碳最多
C.由图像可推断出该反应为吸热反应
D.向溶液中加入氯化钠溶液,可以降低该反应的化学反应速率
12.在不同情况下测得的下列反应速率,其中反应速率最大的是( )
A.v (D)=0.5 mol/(L·s) B.v (C)=0.8 mol/(L·s)
C.v (B)=0.6 mol/(L·s) D.v (A)= 0.2 mol/(L·s)
13.某可逆反应的正反应是放热反应,则温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线(如图所示)中,正确的是( )
A. B.
C. D.
14.对于300 mL 1 mol/L 盐酸与金属铁制氢气的反应,下列措施能提高反应速率的是( )
①升温 ②改用100 mL 3 mol/L盐酸 ③改用铁粉替代铁片 ④加入一定量浓硝酸 ⑤再加入300 mL 1 mol/L盐酸 ⑥将盐酸改用浓硫酸 ⑦加入少量CuSO4溶液
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②③⑤⑥⑦
C.①②③⑦ D.①②③
15.某温度下,在体积固定的密闭容器中,气态物质 、 、 、 的物质的量 随时间 的变化情况如下左图所示,反应进程中正反应速率( )随时间 的变化情况如下图所示, 、 时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是( )
A.此温度下,该反应的化学方程式为
B.若平衡状态①和②对应的温度相同,则①和②对应的平衡常数 一定相同
C. 时刻改变的条件是增大压强
D. 时刻改变的条件是降低温度
16.已知呈蓝色,呈黄色。在溶液中存在如下平衡 ,下列叙述正确的是( )
A.将溶液置于冰水中,溶液黄色加深
B.增大浓度,可提高的平衡转化率
C.平衡体系中加入盐酸,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加
D.加水稀释,正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数,平衡逆向移动
17.下列说法正确的是( )
A.工业合成氨时,原料气必须净化处理是为了防止产品NH3中混有太多杂质
B.对于某一可逆反应来说,反应速率加快,反应限度不一定增大
C.凡是放热反应一定能自发进行,凡是熵增加的反应也一定能自发进行
D.化学平衡正向移动,正反应速率一定增大
18.已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。为研究某种催化剂催化测定在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(×10-3mol/L) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c(CO)(×10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列说法正确的是( )
A.该反应在3s时达到平衡
B.前2s内的平均反应速率v(N2)=1.875×10-4 mol/(L·s)
C.NO和CO的平衡转化率相同
D.平衡状态时,c(CO2)=0.9 mol/L
19.工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-198kJ/mol,反应过程可用如图模拟( 表示O2, 表示SO2, 表示催化剂)。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了全部反应进行的程度
B.过程Ⅱ为放热过程,过程Ⅲ为吸热过程
C.催化剂可降低反应的活化能,从而使 H减小
D.1mol SO2和1mol O2反应,放出的热量小于99kJ
20.等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中滴入少量的CuSO4溶液,如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、综合题
21.H2O2是一种“绿色”试剂,应用于多个领域。回答下列问题:
(1)H2O2分子中 (填字母)。
a.含有离子键 b.只含极性共价键 c.只含非极性共价键 d.既含有极性共价键又含有非极性共价键
(2)若向2mL30%的H2O2溶液中通入SO2,反应后的溶液中滴入BaCl2溶液,发现有白色沉淀,则说明H2O2具有 (填“氧化性”或“还原性”),写出H2O2与SO2反应的化学方程式: 。
(3)实验发现,向20mL0.40mol L-1H2O2溶液中加入少量KI溶液可以加快其分解速率。有人提出反应机理可能有2步:i.H2O2+I-=H2O+IO-,ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成O2的体积(已折算标准状况)如下:
t/min 0 5 10 15 20
V(O2)/mL 0.0 12.6 20.16 28.0 32.7
①KI (填“能”或“不能”)影响H2O2分解反应的能量变化。
②反应i是 (填“吸热”或“放热”,下同)反应,反应ii是 反应。
③若不考虑溶液体积变化,则0~10min的平均反应速率:v(H2O2)= mol·L-1·min-1。
22.把影响了化学反应的速率的因素的字母代号填写在空格中:
A.催化剂 B.温度 C.光照 D.固体表面积
(1)夏天的食品容易霉变,冬天就不容易发生该现象 ;
(2)熔化的氯酸钾放出气泡很慢,撒入少量二氧化锰很快产生气体 ;
(3)工业上常将固体燃料粉碎,以提高燃烧效率 ;
(4)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸 。
23.化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
(1)I.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值,体积已换算成标准状态):
时间(min) 1 2 3 4 5
氢气体积(mL) 50 120 232 290 310
哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大 。
(2)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水
B.Na2CO3溶液
C.NaCl溶液
D.CuSO4溶液
E.NaNO3溶液
可行的是____(填编号)。
(4)Ⅱ.已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表(所取溶液体积均为2mL)。
实验编号 温度/℃ c(Na2S2O3)/mol·L-1 c(H2SO4)/mol·L-1
I 25 0.1 0.1
II 25 0.2 0.1
III 50 0.2 0.1
①上述实验中溶液最先变浑浊的是 。(填实验编号,下同)
②为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择实验 和 。
24.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行,各相关物质的物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
(1)结合图像信息,判断该反应可能是 (填选项序号)。
①;②;③
(2)试计算:
①反应从开始至2分钟时,以B的浓度变化表示的该反应的平均反应速率 ;
②反应达到限度后A物质的转化率 。
25.
(1)某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
由此分析,该反应的化学方程 ;
从反应开始至2 min,Z的反应速率为 mol·L-1·min-1。
(2)若上述反应的△H<0,下列有关该反应速率的叙述,正确的是 。
A.升高温度和增大压强均可以增大活化分子百分数,加快反应速率
B.使用催化剂可以使反应的活化能降低,加快反应速率
C.活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞
D.降低温度, v正、v逆均减小且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数
(3)在一密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。 t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是:
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度
D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氦气
t1时刻 ;t3时刻 ;t4时刻 (填字母)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A. 对于正向吸热的可逆反应,其他条件不变时,升高温度可以使正反应速率增大,逆反应速率也增大,故A不符合题意;
B. 增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应产生钝化现象,不能增大生成H2的速率,故B不符合题意;
C. 向反应体系中加入适量的氯化钠溶液,减小稀盐酸的浓度,减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量,故C符合题意;
D. 需要加热或高温是反应的条件,与反应是吸热反应还是放热反应无必然联系,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.升温正逆反应速率均增大;
B.铁在浓硫酸中钝化;
C.加入氯化钠溶液,盐酸浓度减小,但氢离子物质的量不变;
D.反应吸热还是放热与反应条件无关。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.因降温时反应体系的温度降低,则化学反应速率减慢,A不符合题意;
B.铁与浓硫酸发生钝化阻碍反应进行,减少氢气生成量,B不符合题意;
C.滴加少量CuSO4溶液,铁置换出Cu,构成 Fe、Cu原电池,从而加快了生成氢气的反应速率,但是氢气总质量减少,C不符合题意;
D.改用铁粉,增大了铁与硫酸反应的接触面积,则反应速率加快,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.降温反应速率减小;
B.铁在浓硫酸中会钝化;
C.滴加少量CuSO4溶液,铁置换出Cu,构成 Fe、Cu原电池,反应速率加快,但氢气总量减小。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.爆炸反应是指一个或一个以上的物质在极短时间内急速燃烧,短时间内聚集大量的热,使气体体积迅速膨胀,就会引起爆炸,化学反应最快,故A选;
B.钢铁生锈是铁的缓慢氧化过程,反应速率较慢,故B不选;
C.石笋形成是碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙,遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙,反应速率较慢,故C不选;
D.可燃冰燃烧生成二氧化碳和水,反应速率较快,故D不选;
故答案为:A。
【分析】爆炸反应速率最快。
4.【答案】A
【解析】【解答】①给试管加热,温度升高,化学反应速率加快;
②加入铁粉,固体的接触面积增大,化学反应速率加快;
③加入冰块导致温度降低,化学反应速率降低;
④加入少量醋酸钠晶体,发生反应H++CH3COO-=CH3COOH,氢离子浓度降低,化学反应速率减慢;
⑤将稀硫酸换为浓硫酸,铁在浓硫酸发生钝化,不会产生氢气。
故答案为:A。
【分析】 升高温度和加大反应物的浓度可以加快反应速率,此外对于固体反应物,增大反应物的接触面积也可以加快反应速率。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.增大压强,使得单位体积内的活化分子增多,但是没有增加活化分子的百分数,故A不符合题意;
B.升高温度,可以使反应物的能量升高,这样会有更多的分子具有的能量超过活化能而成为活化分子,活化分子百分数增加,故B符合题意;
C.降低温度,可以使反应物的能量降低,更多的分子能量低于活化能,活化分子数减小,百分数也减小,故C不符合题意;
D.增大反应物浓度,活化分子数增多,但是活化分子百分数不变,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】升高温度可提高活化分子的百分数。
6.【答案】A
【解析】【解答】本题考查化学反应速率及转化率,意在考查考生对图像的分析判断能力。由表中数据可知,N2O的反应速率为一定值,与其浓度大小无关,半衰期与浓度呈正比关系,转化率与浓度大小无关,故A项正确,B、C、D项错误。
故答案为:A
【分析】由表格数据可知,该反应过程中,相同时间内,c(N2O)的变化量是相同的,故其各个时间段内的反应速率也是相同的,据此分析选项所给图像。
7.【答案】B
【解析】【解答】20s内该物质的浓度变化为△C=1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,所以20s内该物质的反应速率为 =0.04mol/(L s);
故答案为:B。
【分析】由题中信息知,计算出20s 内该物质浓度变化量,再根据计算 20s 内该物质的反应速率.
8.【答案】D
【解析】【解答】因35℃>25℃,则选项C和D中的反应速率大于选项A和B中,又D中反应物的浓度大于C中反应物的浓度,则D中反应速率最快,即在实验中就最先出现浑浊。
故答案为:D。
【分析】温度越高、浓度越大,则反应速率就越快,在实验中就最先出现浑浊,以此解答。
9.【答案】C
【解析】【解答】用X2表示的反应速率 ;用Z表示的反应速率 ;X2、Y2和Z的反应速率之比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则 ,根据原子守恒,可确定Z的化学式为X3Y,故可得出反应的化学方程式为 ,
故答案为:C。
【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比计算。
10.【答案】D
【解析】【解答】在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),0~5min内H2的浓度减少了0.50mol/L,则在这段时间内用H2表示的平均反应速率v(H2)= =0.10mol·L-1 min-1;
故答案为D。
【分析】v=△c/t=0.5/5=0.10mol·L-1 min-1;
11.【答案】D
【解析】【解答】A.曲线斜率大小决定反应速率大小,斜率越大,反应速率越快,由图可知EF段的曲线斜率最大,所以EF段化学反应速率最快,故A不符合题意;
B.由图可知EF段之间纵坐标差值最大,反应EF段收集的二氧化碳气体最多,故B不符合题意;
C.随反应进行,氢离子浓度降低,反应速率应该降低,但EF段化学反应速率比OE大,说明反应为放热反应,故C不符合题意;
D.向溶液中加入氯化钠溶液,导致氢离子的浓度减小,速率降低,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、曲线斜率表示化学反应速率
B、纵坐标表示二氧化碳的体积变化,由图可知EF段最多
C、由OE段到EF段可知,随着反应的进行,速率逐渐增大,可推为放热反应。
D、相当于稀释,浓度减小反应速率降低
12.【答案】B
【解析】【解答】反应速率与化学计算数的比值越大,反应速率越大,则
A. =0.25;
B. =0.4;
C. =0.2;
D. =0.2,
显然B的比值最大,其反应速率最快,
故答案为:B。
【分析】反应速率与化学计算数的比值越大,反应速率越大。
13.【答案】B
【解析】【解答】该可逆反应的正反应是放热反应,逆反应是吸热反应,随着温度的升高,正反应速率与逆反应速率都增大,而且逆反应速率增大的程度更大,
故答案为:B。
【分析】解答本题需要明确,吸热反应的反应速率比放热反应的反应速率对于温度的变化更加敏感,升温时增大得快,降温时减小得快。
14.【答案】C
【解析】【解答】①适当升高温度,增大活化分子百分数,反应速率加快,①符合题意;
②改用100mL3.0mol/L盐酸,氢离子的浓度增大,反应速率加快,②符合题意;
③改用铁粉替代铁片,增大了固体接触面积,加快了反应速率,③符合题意;
④锌与一定量浓硝酸反应,虽然反应速率加快,但不产生氢气,④不符合题意;
⑤再加入300 mL 1 mol/L盐酸,氢离子的浓度不变,反应速率不变,⑤不符合题意;
⑥将盐酸改用浓硫酸,锌与浓硫酸反应生成二氧化硫,不产生氢气,⑥不符合题意;
⑦滴入少量CuSO4溶液,锌置换出铜,构成原电池,反应速率加快,⑦符合题意;
综上所述,①②③⑦符合题意;
故答案为:C。
【分析】加强反应条件可以加快反应速率,但需要注意常温下浓硫酸、浓硝酸能使铁发生钝化。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,参与反应的A、E的物质的量分别为0.6mol、0.3mol,反应生成的B、F的物质的量分别为0.6mol、0.3mol,因此变化的量之比为0.6mol:0.3mol:0.6mol:0.3mol=2:1:2:1,因此反应的化学方程式为2A(g)+E(g) 2B(g)+F(g),A不符合题意;
B.平衡状态①和②对应的温度相同,而平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数K相同,因此①和②对应的平衡常数K一定相同,B不符合题意;
C.t2时,正反应速率增大,且平衡正向移动,而增大压强,反应速率增大,但平衡不移动,C符合题意;
D.t4时正反应速率减小,平衡正向移动,而降低温度,反应速率减小,若该反应为放热反应,则平衡正向移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据变化的量确定化学计量数,从而得出化学方程式;
B、平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同;
C、结合压强对反应速率和平衡移动的影响分析;
D、结合温度对反应速率和平衡移动的影响分析;
16.【答案】D
【解析】【解答】A.反应为吸热反应,温度降低时,平衡逆向移动,则浓度降低,溶液黄色变浅,A不符合题意;
B.增大浓度,平衡逆向移动,则的平衡转化率降低,B不符合题意;
C.活化分子百分数与温度和催化剂有关,平衡体系中加入盐酸,不会改变活化分子百分数,C不符合题意;
D.反应,反应物粒子系数和较大,则加水稀释时,平衡逆向移动,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、置于冰水中,温度降低,结合温度对平衡移动的影响分析;
B、增大生成物浓度,平衡逆向移动;
C、加入盐酸,活化分子百分数不变;
D、加水稀释,浓度减小,反应速率减小,平衡逆向移动;
17.【答案】B
【解析】【解答】A.工业合成氨时,原料气必须净化处理是主要为了降低惰性气体的含量;氨合成的过程是一个动态平衡过程,因此不可能所有的氢氮气都转化成氨,需要进行循环利用。循环气中含有甲烷、氩气等不参与反应的惰性气体,随着循环次数的增加惰性气体含量逐步增加,对合成氨反应的影响也会逐步增加,A不符合题意;
B.如为放热反应,升高温度,增大反应速率,平衡逆向移动,反应进行的程度减小,故对于任何化学反应来说,反应速率加快,但反应进行的程度不一定增大,故B符合题意;
C.放热反应多数能自发进行,少数吸热反应能自发进行在温度。压强一定的条件下,焓变和熵变共同决定化学反应进行的方向:△H- T△S< 0反应自发进行,△H- T△S> 0反应非自发进行,C不符合题意;
D.如果正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,但正反应速率降低,故不符合题意;
【分析】A.工业合成氨时,原料气必须净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生;
B.对于吸热反应,升高温度平衡正向移动,但对于放热反应,升高温度,平衡逆向移动;
C.化学反应能否自发进行的判据是看△H T△S是否小于零;
D.减小生成物浓度,平衡正向移动,正反应速率逐渐减小。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.该反应在3s时反应物浓度仍然在变化,没有达到平衡状态,A不符合题意;
B.前2s内NO浓度减少了7.5×10-4mol/L,因此根据方程式可知生成氮气浓度是3.75×10-4mol/L,则氮气的平均反应速率= =1.875×10-4 mol/(L·s),B符合题意;
C.NO和CO的起始浓度不是1:1的,而反应是按照1:1转化的,因此平衡转化率不相同,C不符合题意;
D.平衡状态时消耗CO是9×10-4mol/L,则根据方程式可知平衡时c(CO2)=9×10-4 mol/L,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓度不变时即可达到平衡,4秒时达到平衡
B.根据浓度变化量即可计算出速率
C.可根据数据计算出平衡转化率
D.根据平衡时的数据计算出平衡时的浓度
19.【答案】D
【解析】【解答】A. 过程Ⅰ和过程Ⅳ分别是被催化剂吸附和离开催化剂,不可能决定了全部反应进行的程度,过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂,过程Ⅲ中形成SO3中的共价键,决定整个反应进行的程度,A不符合题意;
B. 过程Ⅱ中发生SO2、O2中的共价键的断裂,要吸收能量,过程Ⅲ中形成SO3中的共价键,要放出能量,B不符合题意;
C. 使用催化剂,可降低反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不能改变焓变,C不符合题意;
D. 该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以1mol SO2和1mol O2反应,放出的热量小于99kJ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】对于该反应决定整个反应速率的主要还是键的断裂的过程,键的断裂需要吸收能量,键的形成需要释放能量,催化剂的加入只是降低了反应的活化能,加快了反应速率,不改变焓变,由于是可逆反应,反应并不能完全反应,因此放出的能量少
20.【答案】D
【解析】【解答】等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,发生:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,形成原电池,反应速率增大,反应用时少于b,但生成的氢气少也少于b。
故答案为:D。
【分析】稀硫酸过量,则锌粉完全反应,产生H2的体积由锌粉的量决定。a中滴入少量CuSO4溶液后,锌粉与CuSO4发生置换反应,形成原电池,反应速率加快。由于锌粉与CuSO4反应,使得反应生成H2的体积减小,据此分析选项。
21.【答案】(1)d
(2)氧化性;H2O2+SO2=H2SO4
(3)不能;吸热;放热;9.0×10-3
【解析】【解答】(l)H2O2分子中既含有H-O极性共价键又含有O-O非极性共价键,故答案为:d;(2)若向2mL30%的H2O2溶液中通入SO2,反应后的溶液中滴入BaCl2溶液,发现有白色沉淀,生成了硫酸钡,S由+4价升高为+6价,则说明H2O2具有氧化性,H2O2与SO2反应生成硫酸,化学方程式:H2O2+SO2=H2SO4。故答案为:氧化性;H2O2+SO2=H2SO4;(3)①由i.H2O2+I-=H2O+IO-,ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-两式相加后得2H2O2=2H2O+O2↑,KI作反应的催化剂,KI不能影响H2O2分解反应的能量变化。故答案为:不能;②反应i生成物能量高,是吸热反应,反应ii生成物能量低,是放热反应。故答案为:吸热;放热;③0~10min生成氧气的物质的量为 =0.9×10-3mol,反应的双氧水是氧气的2倍,若不考虑溶液体积变化,则0~10min的平均反应速率:v(H2O2)= =9.0×10-3 mol·L-1·min-1。故答案为:9.0×10-3 mol·L-1·min-1。
【分析】(1)H2O2分子中既含有H-O极性共价键又含有O-O非极性共价键;(2)H2O2具有氧化性,H2O2与SO2反应生成硫酸;(3)①由i、ii相加得到2H2O2=2H2O+O2↑,KI为反应的催化剂;②反应i生成物能量高,是吸热反应,反应ii生成物能量低,是放热反应;③结合v= 计算;
22.【答案】(1)B
(2)A
(3)D
(4)C
【解析】【解答】(1)夏天的温度较高,冬天的温度较低,夏天的食品容易霉变,是由于夏天温度高,反应速率快,故答案为:B;
(2)撒入MnO2后,MnO2可作为KClO3分解的催化剂,加快反应速率,故答案为:A;
(3)将固体燃料粉碎,其相对表面积增大,反应速率加快,且燃烧效率提高,故答案为:D;
(4)镁条燃烧过程中发出耀眼白光,可起到光照的条件,故答案为:C;
【分析】此题是对影响反应速率因素的考查, 结合温度、浓度、催化剂、接触面、压强对反应速率的影响进行分析。
23.【答案】(1)2~3
(2)0.1mol·L-1·min-1
(3)A;C
(4)Ⅲ;I;Ⅱ
【解析】【解答】(1)0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5min,各时间段的气体体积分别为:50 mL、70mL、112 mL、58 mL、20 mL,相同通条件下,反应速率越大,相同时间内收集的气体越多,因此反应速率最大的时间段是2~3 min;
(2)2~3 min生成氢气的体积是112 mL,物质的量是0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,根据方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知消耗盐酸的物质的量是0.01mol,v(HCl)==0.1mol/(L·min);
(3)改变化学反应速率的方法有:改变溶液的浓度、改变溶液的温度、改变固体的表面积等。则
A.加蒸馏水,溶液的体积增大,浓度降低,反应速率减小,但生成的气体的量不变,故A正确
B.加Na2CO3溶液,溶液的体积增大,盐酸的浓度降低,但盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,氢气的量减小,故B不正确;
C.加NaCl溶液,溶液的体积增大,浓度降低,反应速率减小,但生成的气体的量不变,故C正确;
D.加CuSO4溶液,锌置换出铜,能形成铜锌原电池,加快反应速率,故D不正确;
E.加NaNO3溶液,酸性溶液中硝酸根和锌反应不能生成氢气,故E不正确;
故答案为:AC;
(4)①由表中数据可知,Ⅲ中温度最高、浓度最大,则上述实验中溶液最先变浑浊的是Ⅲ,故答案为:Ⅲ;
②为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择I和Ⅱ,温度相同,只有浓度不同,故答案为:I;Ⅱ。
【分析】(1)单位时间内生成的氢气越多则速率越快;
(2)化学反应速率;
(3)稀盐酸量不足,因此加入的物质不能和稀盐酸反应;
(4) ① 温度最高、浓度越大则速率越快;
② 控制变量法的特点是只改变一个条件,其他条件不变。
24.【答案】(1)②
(2)0.1mol/(L·min);40%
【解析】【解答】 (1) 由图像可得,AB是反应物,C为生成物,2分钟内A的物质的量变化量为 2mol ,B的物质的量变化量 1mol ,C的物质的量变化量为2mol
故答案为: 第1空、② 。
(2) B的物质量变化量为 1mol, 平均反应速率V(B)等于1mol /5L/2min,等于0.1 mol/(L·min) ,A的物质量变化量为 2mol ,A的转化率为2/5x100%,等于40%。
故答案为:第1空、0.1mol/(L·min)
第2空、40%
【分析】反应物物质的量在减少,生成物物质的量在增加,再根据公式可求出。
25.【答案】(1)Z+3Y 2X;0.025
(2)B;D
(3)C;E;B
【解析】【解答】(1)由图像可知,反应2min内,X的物质的量增加了0.2mol,为生成物;Y的物质的量减小了0.3mol,为反应物;Z的物质的量减少了0.1mol,为反应物;故该反应的化学方程式为:Y+3Z2X;
Z的反应速率;
(2)A、升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快;增大压强,活化分子数增大,反应速率加快,但活化分子百分数不变,选项错误,A不符合题意;
B、加入催化剂可以减少反应所需的活化能,加快反应速率,选项正确,B符合题意;
C、有效碰撞是指能引起化学反应的碰撞,活化分子间的碰撞并不一定都是有效碰撞,选项错误,C不符合题意;
D、降低温度,正逆反应都减小,由于反应放热,故正反应减小的倍数小于逆反应减小的倍数,选项正确,D符合题意;
故答案为:BD
(3)t1时刻,正逆反应速率都增大,故改变的条件为增大压强、升高温度或加入催化剂,由于平衡逆向移动,结合反应为放热反应,故改变的条件为升高温度,C符合题意;
t3时刻,正逆反应速率都增大,且平衡不发生移动,故改变的条件为加入催化剂或增大压强,由于反应前后气体分子数改变,故只能是加入催化剂引起的速率变化,E符合题意;
t4时刻,正逆反应速率都减小,故改变的条件为减小压强、或降低温度,由于平衡逆向移动,该反应为放热反应,故改变的条件为减小压强,B符合题意;
【分析】(1)根据图像确定相同时间内参与反应的各物质的物质的量之比,从而确定反应的化学方程式;
根据速率公式计算2min内Z的反应速率;
(2)A、根据温度、压强对活化分子百分数的影响分析;
B、根据催化剂对反应速率的影响分析;
C、根据有效碰撞的概念分析;
D、根据温度对反应速率和平衡移动的影响分析;
(3)根据反应速率和平衡移动的影响因素分析;