第一节 化学反应速率
课时1 化学反应速率
1 对于反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,下列说法正确的是( )
A. 用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同
B. 不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率,但可用H2O的来表示
C. 用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D. 用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
2 已知 2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g),若反应速率分别用v(H2S)、v(O2)、v(SO2)、v(H2O)表示,则正确的关系式为( )
A. 2v(H2S)=3v(O2) B. 2v(O2)=3v(SO2)
C. 3v(O2)=2v(SO2) D. 3v(O2)=2v(H2O)
3 [2025苏州中学月考]接触法制备硫酸中的关键步骤是SO2在V2O5催化作用下与空气中O2在接触室发生可逆反应,化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是( )
A. v(SO2)=0.2 mol/(L·min)
B. v(O2)=0.1 mol/(L·min)
C. v(SO3)=0.01 mol/(L·s)
D. v(SO2)=0.004 mol/(L·s)
4 已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,比较5种情况反应的快慢正确的是( )
①v(CO)=1.5 mol/(L·min)
②v(NO2)=0.7 mol/(L·min)
③v(N2)=0.4 mol/(L·min)
④v(CO2)=1.1 mol/(L·min)
⑤v(NO2)=0.01 mol/(L·s)
A. ③>①>②>⑤>④
B. ③>②>①>⑤>④
C. ④>③>①>②>⑤
D. ⑤>③>①>②>④
5 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(g)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·min)
B. v(H2O)=0.375 mol/(L·min)
C. v(O2)=0.225 mol/(L·min)
D. v(NH3)=0.250 mol/(L·min)
6 [2025镇江中学期中]一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)。若c(PCl5)由0.12 mol/L降到0.1 mol/L时,需要10 s,那么c(PCl5)由0.1 mol/L降到0.09 mol/L时,所需反应的时间为( )
A. 大于5 s B. 等于5 s
C. 等于2.5 s D. 小于5 s
7 某温度下,按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,10 s时恰好收集到50 mL气体(折合成0 ℃、101 kPa 条件下的气体的体积为44.8 mL),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A. 用锌粒来表示10 s内该反应的速率为 0.013 g/s
B. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率为 0.01 mol/(L·s)
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为 0.01 mol/(L·s)
D. 用H2来表示10 s内该反应的速率为 0.000 2 mol/s
8 反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)经a min后,SO3浓度的变化情况如图所示,在0~a min 内用O2表示的平均反应速率为 0.05 mol/(L·min),则a等于( )
A. 2 B. 4 C. 5 D. 8
9 [2025南通海安期中]环戊二烯易生成双环戊二烯,该反应为 。不同温度下(其他条件相同),在容积均为2 L的2个密闭容器中,环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. T1B. a点的反应速率小于c点的反应速率
C. 从反应开始到a点,环戊二烯的平均反应速率为0.6 mol/(L·h)
D. T1 ℃下,若容器容积为1 L,则反应进行1 h时,双环戊二烯的体积分数小于
10 “碘钟”实验中,3I-+S2O===I+2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验,得到的数据如表所示。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I-)/(mol/L) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(S2O)/(mol/L) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题。
(1) 该实验的目的是________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2) 显色时间t1=________。
(3) 温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为________(填字母)。
A. <22.0 s
B. 22.0~44.0 s
C. >44.0 s
D. 数据不足,无法判断
(4) 通过分析比较上表数据,得到的结论是_____________________________。
课时2 实验探究外界条件对化学反应速率的影响
1 对于溶液中的反应:MnO+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是( )
A. 加水
B. 增加同浓度FeSO4的用量
C. 加压
D. 加入少量KMnO4晶体
2 [2025扬州红桥中学月考]在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p Pa,并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0,改变下列条件能加快化学反应速率的是( )
A. 恒容下,向其加入1 mol N2(N2不参加反应)
B. 恒压下,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
C. 恒压下,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D. 恒容下,向其中加入1 mol H2
3 一定温度下,反应N2+O2 2NO在密闭容器中进行,下列措施不能改变该反应的化学反应速率的是( )
A. 缩小体积使压强增大
B. 恒容,充入He
C. 恒容,充入N2
D. 恒压,充入He
4 反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)为吸热反应,反应速率为v1,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为放热反应,反应速率为v2。对于上述反应,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,v 2减小
D. v 1减小,v 2增大
5 [2025南京外国语学校期中]在水溶液中进行的反应:RO(aq)+5R-(aq)+6H+(aq)===3R2(aq)+3H2O(l),已知该反应的速率方程为v=k·ca(RO)·cb(R-)·cc(H+)(k为常数),为探究反应速率与反应物浓度的关系,在20 ℃进行四次实验,所得的数据如表。下列结论正确的是( )
物理量 ① ② ③ ④
c(RO)/(mol/L) 0.001 0.001 0.001 0.002
c(R-)/(mol/L) 0.10 0.20 0.20 0.10
c(H+)/(mol/L) 0.008 0.008 0.004 0.008
v/[ mol/(L·s)] 2.4×10-8 4.8×10-8 1.2×10-8 4.8×10-8
A. a=2 B. b=2
C. c=2 D. k=0.03
6 [2025南师附中期中]室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素,测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是( )
组别 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
A. 实验①中,0~2 h内平均反应速率v(SeO)=2.0 mol/(L·h)
B. 实验③中,反应的离子方程式为2Fe+SeO+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO的去除效果越好
7 [2025扬州红桥中学月考]室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变),5 s内消耗0.01 mol Zn。下列说法正确的是( )
A. 5 s内,v(H2SO4)=0.01 mol/(L·s)
B. 5 s内,v(Zn)=0.002 mol/(L·s)
C. 若药品足量,再消耗0.65 g Zn的时间超过5 s
D. 可用长颈漏斗替换分液漏斗
8 为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,某同学分别设计了图甲、图乙所示的实验。下列叙述不正确的是( )
甲 乙
A. 图乙中的a为分液漏斗
B. 图乙实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率
C. 图甲实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率
D. 若图甲实验中反应速率为①>②,则Fe3+对H2O2分解的催化效果一定比Cu2+好
9 亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂,在常温下不见光时可保存一年,但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解:5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。分解时,刚加入硫酸,反应缓慢,随后突然反应释放出大量ClO2,这是因为( )
A. 酸使亚氯酸的氧化性增强
B. 溶液中的H+起催化作用
C. 溶液中的Cl-起催化作用
D. 逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
10 H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B. 图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C. 图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D. 图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
11 不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是( )
A. 一定时间内,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B. 由①和②可知,pH越大,Fe2+氧化速率越大
C. 由①和③可知,温度越高,Fe2+氧化速率越大
D. 氧化过程的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
12 [2025苏州昆山中学月考]一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在50 min时,pH=2和pH=7时R的降解率相等
B. 溶液酸性越强,R的降解速率越小
C. R的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响
D. 20~25 min内,pH=10时R的降解速率为0.04 mol/(L·min)
13 反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,试回答下列问题。
(1) 增加Fe的量,其反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”,下同)。
(2) 将容器的体积缩小一半,其反应速率________。
(3) 保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其反应速率____________。
(4) 保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其反应速率____________。
14 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响,在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
(1) 实验①和②的目的是____________________________________________。
(2) 实验时,由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是______________________________________________________________________。
(3) 写出实验③的化学反应方程式:___________________________________
______________________________________________________________________。
(4) 实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析下图能够得出的实验结论是__________________________________________________
______________________________________________________________________。
课时3 外界条件对化学反应速率影响的理论探究
1 下列说法正确的是( )
A. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B. 活化分子具有的能量是活化能
C. 活化分子的总数越多,反应速率越大
D. 单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率越大
2 有气体参加的反应中,能使单位体积内反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是( )
①增大反应物浓度 ②增大压强 ③升高温度 ④加入催化剂
A. ①②③ B. ②③④
C. ①③④ D. ③④
3 下列说法不正确的是( )
A. 具有较高能量的反应物分子称为活化分子
B. 升高温度,增大了活化分子百分数
C. 催化剂能够改变化学反应途径
D. 对于有气体参与的反应,增大压强能提高活化分子的浓度
4 [2025苏州木渎中学月考]下列说法错误的是( )
①盐酸与足量锌片反应时,加入少量CuCl2溶液可加快反应速率且不影响生成H2的物质的量 ②增加硫酸的浓度,一定可以加快锌与硫酸反应制取H2的速率 ③反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一恒容密闭容器中进行,充入氦气,化学反应速率不变 ④使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的焓变
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ②④
5 下列措施中,能使反应速率和活化分子百分数都增大的方法是( )
A. 移去生成物 B. 升高温度
C. 增大压强 D. 增大反应的浓度
6 [2025苏州一中月考]中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH ]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下。下列说法正确的是( )
A. 过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程
B. 反应物的分子必须发生碰撞才能发生基元反应
C. 使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
D. 缩小容器容积,过程Ⅲ的反应速率不影响
7 已知反应2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752 kJ/mol的反应机理如下:
①2NO(g) N2O2(g) (快)
②N2O2(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g) (慢)
③N2O(g)+H2(g) N2(g)+H2O(g) (快)
下列有关说法错误的是( )
A. 增大H2(g)的浓度能增加单位体积内气体的活化分子数,有效碰撞次数增多,反应速率加快
B. ②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效
C. N2O2和N2O是该反应的催化剂
D. 总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
8 [2025苏州实验中学月考]已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-a kJ/mol。在不同条件下反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应放出的热量小于a kJ
B. 过程b使用了催化剂,降低了正反应的活化能,使反应的ΔH减小
C. 恒温恒容条件下通入氦气,容器内压强增大,单位体积内活化分子数增多,反应速率加快
D. 该反应中,反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所放出的总能量
9 活泼自由基与氧气的反应一直是社会关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 产物的稳定性:P1>P2
C. 该过程中最大正反应的活化能E正=186.19 kJ/mol
D. 相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)10 研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 反应中Fe+是催化剂,FeO+是中间产物
B. 总反应速率由反应②的速率决定
C. 反应①②均为放热反应
D. 当有14 g N2生成时,转移1 mol e-
11 我国有较多的科研人员在研究甲醛的氧化,有人提出HCHO()与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。
下列说法正确的是( )
A. 该反应的氧化产物是CO2
B. HCHO在反应过程中有C===O发生断裂
C. 根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D. HAP能提高HCHO与O2应的活化能,但不改变反应路径
12 汽车尾气中的氮氧化物是城市空气的主要污染物之一,如何降低汽车尾气污染已成为环保领域的热点。回答下列问题。
(1) 科技工作者用甲烷将氮氧化物还原为 N2和 H2O,涉及的反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867 kJ/mol
则CH4(g)还原 NO(g)生成 N2(g)的热化学方程式为______________________
______________________________________________________________________。
(2) 使用氢能源可以减少汽车尾气中有害气体的排放。利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:
CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH,该反应过程中的能量变化如图所示。
①ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
②途径(Ⅰ)的活化能E=________。
③途径(Ⅰ)变为途径(Ⅱ):改变的条件是________________,焓变(ΔH)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
13 [2025南通、徐州等联考]某学者分别使用Fe2O3和Fe3O4作催化剂对燃煤烟气脱硝脱硫进行了研究。
(1) 催化剂制备。在60~100 ℃条件下,向足量NaOH溶液中通入N2一段时间,再加入适量新制FeSO4溶液,充分反应后制得混合物X;向混合物X中加入NaNO3溶液,充分反应后经磁铁吸附、洗涤、真空干燥,制得Fe3O4催化剂。
①通入N2的目的是_________________________________________________
______________________________________________________________________。
②混合物X与NaNO3反应生成Fe3O4和NH3,该反应的化学方程式为_______
______________________________________________________________________。
(2) 催化剂研究。如图1所示,当其他条件一定时,分别在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O4作催化剂的条件下,测定H2O2浓度对模拟烟气(含一定比例的NO、SO2、O2、N2)中NO和SO2脱除率的影响,NO脱除率与H2O2浓度的关系如图2所示。
图1 图2
已知:·OH能将NO、SO2氧化。
·OH产生机理如下:
Ⅰ. Fe3++H2O2===Fe2++·OOH+H+(慢反应)
Ⅱ. Fe2++H2O2===Fe3++·OH+OH-(快反应)
①·OH将SO2氧化的化学方程式:_____________________________________
______________________________________________________________________。
②与Fe2O3作催化剂相比,相同条件下Fe3O4作催化剂时NO脱除率更高,其原因是______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
③NO部分被氧化成NO2。NO2被NaOH溶液吸收生成两种含氧酸钠盐,该反应的离子方程式为____________________________________________________
______________________________________________________________________。
④实验表示·OH氧化SO2的速率比氧化NO速率慢。但在无催化剂、Fe2O3作催化剂、Fe3O4作催化剂的条件下,测得SO2脱除率几乎均为100%的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第一节 化学反应速率
课时1 化学反应速率
1 A
2 B 化学反应速率之比等于化学计量数之比,由化学方程式可知,v(H2S)∶v(O2) ∶v(SO2) ∶v(H2O)=2∶3∶2∶2,则3v(H2S)=2v(O2)=3v(SO2)=3v(H2O),B正确。
3 C 当v(SO2)=0.2 mol/(L·min)时,v(O2)=0.1 mol/(L·min);当v(SO3)=0.01 mol/(L·s)=0.6 mol/(L·min)时,v(O2)=0.3 mol/(L·min);当v(SO2)=0.004 mol/(L·s)=0.24 mol/(L·min)时,v(O2)=0.12 mol/(L·min),C项反应最快。故选C。
4 A ②v(CO)=2v(NO2)=1.4 mol/(L·min);③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol/(L·min);④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol/(L·min);⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02 mol/(L·s)=1.2 mol/(L·min),故反应的快慢为③>①>②>⑤>④,A正确。
5 C 设4 min时,生成6x mol H2O(g),则
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/mol 4-4x 3-3x 2x 6x 7+x
据题意,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,v(H2O)==0.375 mol/(L·min),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·min),v(NH3)=0.250 mol/(L·min),v(O2)=0.187 5 mol/(L·min)。
6 A c(PCl5)由0.12 mol/L降到0.1 mol/L的平均反应速率==2×10-3 mol/(L·s),若仍按2×10-3 mol/(L·s)进行反应,则c(PCl5)由0.1 mol/L降到0.09 mol/L时,所需反应的时间==5 s,但实际上随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率会减慢,故c(PCl5)由0.1 mol/L降到0.09 mol/L时,所需反应的时间应大于5 s。故选A。
7 C
8 B 由速率之比等于化学计量数之比,v(SO3)=2×0.05 mol/(L·min)=0.1 mol/(L·min),a==4 min,选B。
9 A T2 ℃下的反应速率快,故T110 (1) 研究反应物I-与S2O的浓度对反应速率的影响 (2) 29.3 (3) A
(4) 反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度的乘积成反比)
课时2 实验探究外界条件对化学反应速率的影响
1 D
2 D 恒容下,向其加入1 mol N2,参加反应的各物质的浓度不变,则反应速率不变,A错误;恒压下,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),容器容积会变大,但参加反应的各物质的浓度不变,则反应速率不变,B错误;恒压下,向其中加入1 mol N2,容器容积会变大,参加反应的各物质的浓度会减小,则反应速率减小,C错误;恒容下,向其中加入1 mol H2,H2的浓度增大,增大反应物的浓度,则反应速率增大,D正确。
3 B 4 A
5 C 将①②③④的数据代入速率公式,可得v1=k×0.001a×0.10b×0.008c=2.4×10-8,v2=k×0.001a×0.20b×0.008c=4.8×10-8,v3=k×0.001a×0.20b×0.004c=1.2×10-8,v4=k×0.002a×0.10b×0.008c=4.8×10-8,对比v1、v2数据得b=1,v1、v4数据得a=1,v2、v3 数据得c=2,将数据代入v1=k×0.0011×0.101×0.0082=2.4×10-8,可得k=3.75。
6 C 实验①中,0~2 h内平均反应速率v(SeO)==2.0×10-3 mol/(L·h),A错误;实验③中,水样初始pH=8,溶液呈碱性,离子方程式不应出现H+,B错误;对比实验①②可知,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;其他条件相同时,水样初始pH越小,c(H+)变大,H+会与SeO竞争消耗纳米铁,SeO的去除效果不一定越好,D错误。
7 C 溶液体积未知,不能计算硫酸的反应速率,A错误;锌为纯固体,浓度为定值,不能用单位时间内浓度的变化量来表示其反应速率,B错误;随着反应进行,硫酸浓度减小,反应速率减慢,则再消耗0.65 g Zn(即0.01 mol)所用时间将变长,即超过5 s,C正确;若用长颈漏斗替换分液漏斗,不方便控制反应进程,不能准确测量生成H2的体积,且若长颈漏斗下端未能形成液封,生成的H2会从漏斗上端逸出,故不能用长颈漏斗替换分液漏斗,D错误。
8 D 9 C
10 D 由图甲知,H2O2浓度越大,分解越快,A错误;由图乙可知,溶液的碱性越强即pH越大,H2O2分解越快,B错误;由图丙可知,有一定浓度Mn2+存在时,并不是碱性越强H2O2分解速率越快,C错误;由图丁可知,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解有影响,图丁说明Mn2+浓度越大,双氧水分解越快,图丙和图丁能表明碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大,D正确。
11 B
12 A 在50 min时,pH=2和pH=7时反应物R都能完全反应,降解率都是100%,A正确;由斜率可知,pH越小降解速率越大,即溶液的酸性越强,R的降解速率越大,B错误;同一pH条件下,R的起始浓度与降解速率的关系:曲线斜率增大,则降解速率越小,即R的起始浓度越小,降解速率越小,C错误;20~25 min之间,pH=10时R的平均降解速率==4×10-6 mol/(L·min),D错误。
13 (1) 不变 (2) 增大 (3) 不变 (4) 减小
14 (1) 探究浓度对反应速率的影响
(2) 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(3) 2H2O2O2↑+2H2O
(4) 其他条件相同时,碱性环境下H2O2分解的速率增大,酸性环境下H2O2分解的速率减小
课时3 外界条件对化学反应速率影响的理论探究
1 D 2 D 3 A
4 D Zn足量,产生H2的量由少量的酸决定,Zn和Cu2+反应生成Cu,构成原电池,故能加快反应速率且不影响生成H2的量,①正确;浓硫酸与Zn反应产生的气体是SO2,稀硫酸与Zn反应产生的气体是H2,故增大硫酸的浓度,不一定能加快锌与硫酸反应制取H2的速率,②错误;恒容密闭容器中,充入氦气,参加反应的气体的物质的量浓度不变,化学反应速率不变,③正确;使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,加快反应速率,但不会改变反应的焓变,④错误。故选D。
5 B
6 B 过程Ⅰ涉及O—H的断裂,该过程为吸热过程,A错误;使用催化剂不能改变反应的焓变,C错误;缩小容器容积,反应物的浓度增大,过程Ⅲ的反应速率加快,D错误。
7 C ②反应为慢反应,反应慢说明反应的活化能大,气体分子发生碰撞时,许多碰撞都不能发生化学反应,因此碰撞仅部分有效,B正确;反应过程中N2O2和N2O是中间产物,不是催化剂,C错误;总反应为放热反应,则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大,D正确。
8 A 该反应是一个可逆反应,不能进行到底,故2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应放出的热量小于a kJ,A正确;ΔH只与反应的始态和终态有关,故使用催化剂不能改变反应的ΔH,B错误;恒温恒容条件下通入氦气,参加反应的各物质的浓度不变,则单位体积内活化分子数不变,反应速率不变,C错误;该反应是放热反应,说明反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键所放出的总能量,D错误。
9 C
10 B 由图可知,Fe+先转化为FeO+,FeO+后续又转化为Fe+,反应前后Fe+未发生变化,因此Fe+是催化剂,FeO+是中间产物,A正确;由图可知,反应①的能垒高于反应②,因此反应①的速率较慢,总反应速率由反应①的速率决定,B错误;由图可知,反应①②中的反应物能量均大于生成物能量,故反应①②均为放热反应,C正确;由图可知,总反应方程式为N2O+COCO2+N2,N元素化合价从+1降低至0,当有14 g N2生成时,即生成0.5 mol N2,转移电子的物质的量=0.5 mol×2=1 mol,D正确。
11 A 由题干信息可知,HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O,HCHO中的C从0价升高至+4价,作还原剂,则对应生成的CO2为氧化产物,A正确;根据图示,整个反应过程中,HCHO在反应过程中C===O未发生断裂,B错误;由图示可知,CO2分子中氧原子一部分来自O2,一部分还来自HCHO,C错误;HAP在反应中作催化剂,可降低HCHO与O2反应的活化能,D错误。
12 (1) CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=―1 160 kJ/mol
(2) ①> ②E4―E1 ③加入催化剂 不变
13 (1) ①排出NaOH溶液中的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+ ②12Fe(OH)2+NaNO34Fe3O4+NH3↑+NaOH+10H2O
(2) ①2·OH+SO2===H2SO4 ②Fe3O4催化剂表面同时存在Fe2+和Fe3+,Fe2+直接通过反应Ⅱ快速产生·OH,c(·OH)更大;Fe2O3催化剂表面仅存在Fe3+,Fe3+需先通过慢反应Ⅰ产生Fe2+,再通过快反应Ⅱ产生·OH,总反应速率由慢反应Ⅰ决定,c(·OH)小于前者,故Fe3O4作催化剂比Fe2O3作催化剂时NO脱除率更大 ③2NO2+2OH-===NO+NO+H2O ④SO2几乎完全被NaOH溶液吸收