人教版高中化学选择性必修1第3周周测小卷化学反应速率(含解析)

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名称 人教版高中化学选择性必修1第3周周测小卷化学反应速率(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-10 08:53:26

文档简介

第03周 化学反应速率
时间:45分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列说法正确的是( )。
A.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1,是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B.由v= 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值
C.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快
D.在2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,生成SO2(g)的平均速率为v=
2.一定条件下,在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),10min内碳的质量减少了12g,则该反应的反应速率为( )。
A.v(C)=0.05mol·L-1·min-1 B.v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1
C.v(CO)=0.1mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.05mol·L-1·min-1
3.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是( )。
A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率
B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率
C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率
D.恒温恒容条件下发生反应:,可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率
4.将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的物质的量为2 mol,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。则x的值为( )。
A.1 B.2 C.3 D.4
5.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.9 kJ·mol-1,在5 L密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol的O2,2分钟后NO的物质的量增加了0.4 mol,下列说法错误的是( )。
A.0~2 min v(O2)=0.05 mol·L-1·min-1 B.2分钟内O2的转化率是50%
C.2分钟末c(H2O)=0.6 mol/L D.2分钟反应放出的热量值等于90.59 kJ
6.在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C,其化学反应速率分别用、、表示。已知:、,则该反应可表示为( )。
A. B.
C. D.
7.反应:A(g)+3B(g)=C(g)+2D(g),在4种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.5mol·L-1·min-1;②v(B)=0.45mol·L-1·s-1;③v(C)=0.3mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是( )。
A.①<②<④<③ B.①<②=③<④ C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
8.对于反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),下列措施能使反应速率减慢的是( )。
A.恒压通入He气 B.减小容器容积
C.增加Fe的质量 D.升高体系温度
9.(2022·云南·宣威市第三中学高二期末)下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是( )。
选项 金属(粉末状) 酸 反应温度
A 0.1molMg 10mL8mol·L-1硝酸 60 ℃
B 0.1molMg 10mL3mol·L-1硫酸 60 ℃
C 0.1molFe 10mL3mol·L-1盐酸 60 ℃
D 0.1molMg 10mL3mol·L-1盐酸 60 ℃
10.在反应中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中,不正确的是( )。
A.加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能 B.增大,单位体积内活化分子数增大
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加 D.增大压强,活化分子的百分数增大
11.反应,经2min,A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是( )。
A.2min末,用A表示的反应速率是
B.2min内,用B表示的反应速率是
C.2min内,用C表示的反应速率是
D.2min内,用B和C表示的反应速率之比为2∶3
12.某温度时,在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为( )。
A.3X + Y 2Z;0.05mol·L-1·min-1
B.2X + Y2Z;0.1mol·L-1·min-1
C.X + 2Y=Z;0.1mol·L-1·min-1
D.X + 3Y=2Z;0.05mol·L-1·min-1
13.一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是( )。
A.该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
B.反应进行到1s时,v(A)=v(C)
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.1mol/(L s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
14.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图,则下列叙述正确的是( )。
A.该反应的化学方程式为
B.时刻,反应物A的转化率为60%
C.0→这段时间内,A的反应速率为
D.在→内,
15.研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下:
i:2NO(g) N2O2(g) △H1 活化能Eal
ii:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2 活化能Ea2
活化能Ea1A.反应i的△H1<0
B.Ea1较小,则反应i平衡转化率小
C.反应ii是决速步骤
D.分离NO2的瞬间对反应ii的正反应速率没有影响
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1mol·L-1·min-1。则:
(1)x=___________。
(2)A在5min末的浓度是___________。
(3)前5min内B的反应速率v(B)=___________,D的平均反应速率v(D)=___________。
(4)5min末A的转化率为___________。
17.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:
(1)增加Fe的量,其正反应速率的变化是_____(填增大、不变、减小,以下相同),原因是_____。
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率_____,逆反应速率_____。
(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率_____,逆反应速率_____。
(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率_____,逆反应速率_____。
18.某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
实验序号 实验温度/K 溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性溶液 溶液
A 293 2 0.02 4 0.1 0
B 2 0.02 3 0.1 8
C 313 2 0.02 0.1 1
(1)通过实验A、B,可探究出_______(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中_______、_______,通过实验_______(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中_______。
(2)若,则由此实验可以得出的结论是_______。忽略溶液体积的变化,利用实验B中数据计算,0~8s内,用的浓度变化表示的反应速率_______。
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是_______。设计实验证明,分别取等体积等浓度的和混合,平均分成两份,一份中不加任何试剂,一份加入少量固体,观察到两溶液都没有褪色,原因是:_______。
19.回答下列问题:
(1)已知与适量反应生成,需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
(2)请认真观察下图,然后回答问题。
①该反应的= (用含E1、E2的代数式表示)。若向该反应中加入合适的催化剂,活化能 (填“升高”“降低”或“不变”), (填“升高”“降低”或“不变”)
②若该图表示 ,该反应的活化能为,则其逆反应的活化能为 。
(3)已知光照条件下,甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中,经历两步反应:(和分别表示甲基和氯原子)
反应1:
反应2:
各物质的相对能量变化如图所示。
①该链转移反应的反应速率由第 步反应决定。
②由图可知,过渡态结构的稳定性:过渡态1 过渡态2(填“<、>或=”)。第03周 化学反应速率
时间:45分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列说法正确的是( )。
A.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1,是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B.由v= 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值
C.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快
D.在2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,生成SO2(g)的平均速率为v=
【答案】D
【解析】A.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1,是指在1 s 的时间内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1,故A错误;B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,都是正值,故B错误;C.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,数值可能不同,但意义是相同的,表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均速率,故C错误;D.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,所以在2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,消耗SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率:v=;故选D。
2.一定条件下,在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),10min内碳的质量减少了12g,则该反应的反应速率为( )。
A.v(C)=0.05mol·L-1·min-1 B.v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1
C.v(CO)=0.1mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.05mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】10min内碳的质量减少了12g,C的物质的量为12g÷12g/mol=1mol,则参与反应H2O、CO、H2的物质的量均为1mol;A.碳为固体,浓度不能用mol/L来表示,A错误;B.v(H2O)==0.05mol·L-1·min-1,B错误;C.v(CO)==0.05mol·L-1·min-1,C错误;D.v(H2)==0.05mol·L-1·min-1,D正确;故选D。
3.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是( )。
A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率
B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率
C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率
D.恒温恒容条件下发生反应:,可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率
【答案】D
【解析】A.高锰酸钾具有强氧化性,能将草酸氧化为二氧化碳,本身被还原为锰离子而褪色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,故A正确;B.锌与稀硫酸反应生成氢气,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率,故B正确;C.化学反应过程中,参与反应物质的有些性质如光的吸收、光的发射、导电能力等发生改变,可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率,故C正确;D.反应前后气体总压不变,所以不能通过测量压强来测定反应速率,故D错误;故选D。
4.将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的物质的量为2 mol,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。则x的值为( )。
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】该反应经5 min后,测得D的物质的量为2 mol,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min),则产生C的物质的量是n(C)=0.1 mol/(L·min)×5 min×2 L=1 mol,反应产生D的物质的量是2 mol,则反应产生C、D的物质的量的比是1:2,说明方程式中二者的化学计量数的比是1:2,故x=1,合理选项是A。
5.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.9 kJ·mol-1,在5 L密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol的O2,2分钟后NO的物质的量增加了0.4 mol,下列说法错误的是( )。
A.0~2 min v(O2)=0.05 mol·L-1·min-1 B.2分钟内O2的转化率是50%
C.2分钟末c(H2O)=0.6 mol/L D.2分钟反应放出的热量值等于90.59 kJ
【答案】C
【解析】A.2分钟后NO的物质的量增加了0.4 mol,则根据物质反应转化关系可知:反应消耗O2的物质的量为△n(O2)=,故0~2 min v(O2)==0.05 mol·L-1·min-1,A正确;B.根据A计算可知2分钟内反应消耗O2的物质的量为△n(O2)=0.5 mol,反应开始时O2的物质的量为1 mol,故O2转化率是=50%,B正确;C.从反应开始至2分钟后NO的物质的量增加了0.4 mol,则根据物质反应转化关系可知反应产生H2O的物质的量为△n(H2O)=,反应容器的容积是5 L,故2分钟末c(H2O)==0.12 mol/L,C错误;D.根据热化学方程式可知:每反应产生4 mol NO气体时,反应放出热量是905.9 kJ,现在是发生该反应产生了0.4 mol NO 气体,因此2分钟反应放出的热量值Q==90.59 kJ,D正确;故合理选项是C。
6.在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C,其化学反应速率分别用、、表示。已知:、,则该反应可表示为( )。
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于同一个化学反应,不同的物质表示的反应速率是不同的,但表示的意义是相同的,且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。根据、可知,v(A)︰v(B)︰v(C)=2︰3︰2,故该反应的化学计量之比为2︰3︰2,方程式即为:;故选C。
7.反应:A(g)+3B(g)=C(g)+2D(g),在4种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.5mol·L-1·min-1;②v(B)=0.45mol·L-1·s-1;③v(C)=0.3mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是( )。
A.①<②<④<③ B.①<②=③<④ C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
【答案】A
【解析】为便于比较,我们将速率都转化为用A表示的速率。
①v(A)=0.5mol·L-1·min-1;②v(B)=0.45mol·L-1·s-1,则v(A)=9mol·L-1·min-1;③v(C)=0.3mol·L-1·s-1,则v(A)=18mol·L-1·min-1;④v(D)=0.45mol·L-1·s-1,则v(A)=13.5mol·L-1·min-1;比较以上数值,①<②<④<③,A正确;故选A。
8.对于反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),下列措施能使反应速率减慢的是( )。
A.恒压通入He气 B.减小容器容积
C.增加Fe的质量 D.升高体系温度
【答案】A
【解析】A.恒压通入He气,容器的体积增大,反应中气态物质的浓度减小,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数减小,单位时间内有效碰撞次数减小,反应速率减慢,A项符合题意;B.减小容器容积,反应中气态物质的浓度增大,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快,B项不符合题意;C.Fe呈固态,增加Fe的质量,对化学反应速率无影响,C项不符合题意;D.升高体系温度,活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快,D项不符合题意;答案选A。
9.下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是( )。
选项 金属(粉末状) 酸 反应温度
A 0.1molMg 10mL8mol·L-1硝酸 60 ℃
B 0.1molMg 10mL3mol·L-1硫酸 60 ℃
C 0.1molFe 10mL3mol·L-1盐酸 60 ℃
D 0.1molMg 10mL3mol·L-1盐酸 60 ℃
【答案】B
【解析】硝酸与镁反应不生成氢气,Mg比Fe活泼,Mg与稀硫酸、盐酸反应时,氢离子浓度越大,反应速率越大,B项中c(H+)=3mol·L-1×2=6mol·L-1,D项中c(H+)=3mol·L-1,则B项放出H2的速率最快,故选:B。
10.在反应中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中,不正确的是( )。
A.加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能 B.增大,单位体积内活化分子数增大
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加 D.增大压强,活化分子的百分数增大
【答案】D
【解析】A.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,反应速率增大,A正确;B.增大碘化氢的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,B正确;C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大,C正确;D.增大压强,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,但活化分子百分数不变,D错误;答案选D。
11.(2022·四川·乐山市教育科学研究所高二期末)反应,经2min,A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是( )。
A.2min末,用A表示的反应速率是
B.2min内,用B表示的反应速率是
C.2min内,用C表示的反应速率是
D.2min内,用B和C表示的反应速率之比为2∶3
【答案】B
【解析】由经2min,A的浓度减少了0.4mol/L可知,2min 内A的反应速率为=,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,B、C的反应速率之比为3:2,2min 内反应速率分别为×=、×=,故选B。
12.某温度时,在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为( )。
A.3X + Y 2Z;0.05mol·L-1·min-1
B.2X + Y2Z;0.1mol·L-1·min-1
C.X + 2Y=Z;0.1mol·L-1·min-1
D.X + 3Y=2Z;0.05mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】由图可知,X、Y的物质的量减小,为反应的反应物,Z的物质的量增大,为反应的生成物,2min时X、Y、Z的物质的量变化量之比为(1.0—0.7):(1.0—0.9):0.2=3:1:2,由化学计量数之比等于反应物的变化量之比可知反应的化学方程式为3X + Y 2Z,故选A。
13.一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是( )。
A.该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
B.反应进行到1s时,v(A)=v(C)
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.1mol/(L s)
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【解析】A.由图可知,反应达到平衡时,B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol、A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol,所以B、C为反应物,A、D为生成物,物质的量的变化量之比为0.6:0.8:1.2:0.4=3:4:6:2,故反应的化学方程式为:3B+4C6A+2D,故A正确;B.化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到1s时,2v(A)=3v(C),故B错误;C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为v(B)===0.025mol/(L s),故C错误;D.化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s时,各物质的反应速率不相等,故D错误;故选A。
14.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如下图,则下列叙述正确的是( )。
A.该反应的化学方程式为
B.时刻,反应物A的转化率为60%
C.0→这段时间内,A的反应速率为
D.在→内,
【答案】A
【解析】A.由图可知,A、B的浓度减少,C的浓度增加,则A、B为反应物,C为生成物,t1时,反应达到平衡状态,此时A的浓度变化量为0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,B的浓度变化量为0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,C的浓度变化量为0.4mol/L,A、B、C的浓度变化量之比为0.6mol/L:0.2mol/L:0.4mol/L=3:1:2,则该反应的化学方程式为,A项正确;B.t1时,A的浓度为0.2mol/L,物A的转化率为=75%,B项错误;C.t1时,A的浓度为0.2mol/L,则0~t1内A的反应速率为mol/(L·s),C项错误;D.t1后,各组分浓度不变,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,但反应速率不为0,D项错误;答案选A。
15.(2022·广西·宾阳中学高二期末)研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下:
i:2NO(g) N2O2(g) △H1 活化能Eal
ii:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2 活化能Ea2
活化能Ea1A.反应i的△H1<0
B.Ea1较小,则反应i平衡转化率小
C.反应ii是决速步骤
D.分离NO2的瞬间对反应ii的正反应速率没有影响
【答案】B
【详解】A. 由图可知,反应ⅰ的反应物总能量大于生成物总能量,则反应ⅰ为放热反应,反应i的△H1<0,故A正确;B. Ea1较小,说明反应ⅰ速率快,但不能说明反应ⅰ平衡转化率小,故B错误;C. 由图可知反应ⅱ的活化能大于反应ⅰ,则反应ⅱ是决速步骤,故C正确;D. 分离NO2的瞬间,此时反应ⅱ的反应物的浓度不变,即反应ⅱ的正反应速率不变,故D正确。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1mol·L-1·min-1。则:
(1)x=___________。
(2)A在5min末的浓度是___________。
(3)前5min内B的反应速率v(B)=___________,D的平均反应速率v(D)=___________。
(4)5min末A的转化率为___________。
【答案】(1)2
(2)0.75mol/L
(3) 0.1mol·L-1·min-1
(4)50%
【解析】(1)经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,v(C)=0.1mol·L-1·min-1,则C的浓度是0.1mol·L-1·min-1×5min=0.5mol·L-1,C、D浓度变化比等于1:1,所以C、D的系数比等于1:1,x=2。
(2)
c(A)∶c(B)=3∶5,即(a-0.75):(a-0.25)=3:5,a=1.5mol/L,A在5min末的浓度是1.5mol/L-0.75mol/L=0.75mol/L;
(3)前5min内B浓度降低0.25mol/L,B的反应速率v(B)=,D的平均反应速率v(D)= ;
(4)5min末A的转化率为。
17.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:
(1)增加Fe的量,其正反应速率的变化是_____(填增大、不变、减小,以下相同),原因是_____。
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率_____,逆反应速率_____。
(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率_____,逆反应速率_____。
(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率_____,逆反应速率_____。
【答案】(1) 不变 铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,不能改变反应速率
(2) 增大 增大
(3) 不变 不变
(4) 减小 减小
【解析】(1)因铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,所以不能改变反应速率,故答案为:不变;铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,不能改变反应速率;
(2)容器的体积缩小,容器内各物质的浓度都增大,浓度越大,化学反应速率越快,故答案为:增大;增大;
(3)体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,故答案为:不变;不变;
(4)压强不变,充入N2使容器的体积增大,但各物质的浓度都减小,浓度越小,反应速率越小,故答案为:减小;减小。
18.某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
实验序号 实验温度/K 溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性溶液 溶液
A 293 2 0.02 4 0.1 0
B 2 0.02 3 0.1 8
C 313 2 0.02 0.1 1
(1)通过实验A、B,可探究出_______(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中_______、_______,通过实验_______(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中_______。
(2)若,则由此实验可以得出的结论是_______。忽略溶液体积的变化,利用实验B中数据计算,0~8s内,用的浓度变化表示的反应速率_______。
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是_______。设计实验证明,分别取等体积等浓度的和混合,平均分成两份,一份中不加任何试剂,一份加入少量固体,观察到两溶液都没有褪色,原因是:_______。
【答案】(1) 浓度 1mL 293 BC 3mL
(2)当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越快
(3) 催化作用 过量(或不足)
【解析】(1)依题可知,通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,则据控制变量法可知,只改变H2C2O4溶液的浓度,其他条件不变,故A、B中温度和溶液的总体积应相同,即T1=293,而根据A组实验知溶液总体积为6mL,所以V=1ml;对照实验B、C可知,其只改变了实验的温度,其他条件都相同,所以通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响;B、C温度不同,要探究出温度变化对化学反应速率的影响,其余条件相同,则V2=6mL-2mL-1mL=3mL,故答案为:浓度;1ml;293;BC;温度;3;
(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大;根据实验B中数据可知,高锰酸钾完全反应需要的时间为8s,高锰酸钾的物质的量为0.02mol/L×0.002L=0.00004mol,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.00004mol/0.006L=×10-2mol/L,则用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为=8.3×10-4 mol·L-1·s-1,故答案为:当其他条件不变时,浓度越大,反应速率越快;8.3×10-4 mol·L-1·s-1;
(3)上述实验过程中n(Mn2+)随时间迅速升高,可推断造成n(Mn2+)突变的可能的原因是:生成的Mn2+对反应有催化作用,使得反应速率加快;
高锰酸钾溶液显示紫红色,如果过量的话,溶液会有颜色,故观察到两溶液都没有褪色,原因是:过量(或不足)。
19.回答下列问题:
(1)已知与适量反应生成,需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
(2)请认真观察下图,然后回答问题。
①该反应的= (用含E1、E2的代数式表示)。若向该反应中加入合适的催化剂,活化能 (填“升高”“降低”或“不变”), (填“升高”“降低”或“不变”)
②若该图表示 ,该反应的活化能为,则其逆反应的活化能为 。
(3)已知光照条件下,甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中,经历两步反应:(和分别表示甲基和氯原子)
反应1:
反应2:
各物质的相对能量变化如图所示。
①该链转移反应的反应速率由第 步反应决定。
②由图可知,过渡态结构的稳定性:过渡态1 过渡态2(填“<、>或=”)
【答案】(1)
(2) 降低 不变 127.8
(3) 1 <:
【详解】(1)1mol N2(g)与适量O2(g)起反应,生成NO(g),吸收68kJ热量,反应吸热时焓变值为正值,所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ mol-1;
(2)①该反应的==生成物的能量-反应物的能量═;催化剂可降低反应的活化能,但不改变始末态,不变;
②=正反应活化能-逆反应活化能=-x=,x=127.8;
(3)①由图可知,链转移反应的第1步活化能大,为慢反应,化学反应取决于慢反应,故链转移反应的反应速率由第1步反应决定;
②由图可知,过渡态1的能量高于过渡态2,过渡态结构的稳定性:1<2。