(北京專用)2019版高考化學一輪復習 第21講 化學反應速率習題

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1、 第?21?講 化學反應速率 A?組 基礎題組 1.(2016?北京理綜,8)下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是( ) A.抗氧化劑 B.調味劑 C.著色劑 D.增稠劑 2.一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時,為了減緩反應速率且不影響生成H2?的總量,可向鹽酸中加入適量的 ( ) A.CaCO3(固)?B.Na2SO4?溶液 C.KNO3?溶液 D.CuSO4(固) 3.實驗室用?Zn?與稀硫酸反應來制取氫氣,常加少量?CuSO4?來加快反應速率。為了研究?CuSO4?的量對?H2?生成 速率的影響,某同學設計了

2、下表中實驗方案,將表中所給的試劑按一定體積混合后,分別加入四個盛有相 同大小的?Zn?片(過量)的反應瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集產生的氣體,并記錄收集相同體積的氣體所需 的時間。 實驗 甲 乙 丙 丁 試劑 4?mol·L-1H2SO4?溶液/mL 20 V1 V2 V3 飽和?CuSO4?溶液/mL H2O/mL 收集氣體所需時間/s 0 V5 t1 2.5 V6 t2 V4 8 t3 10 0 t4 下列說法正確的是(

3、 ) A.t1=t2=t3=t4?B.V4=V5=10 C.V6=7.5?D.V1

4、 D.平衡時混合物總物質的量為?1?mol 1 5.在一個容積固定為?2?L?的密閉容器中,發(fā)生反應:aA(g)+bB(g) c(A)/mol·L?c(B)/mol·L 時間 pC(g)?Δ?H=?反應情況記錄如下表: c(C)/mol·L-1 0?min 第?2?min 第?4?min 第?6?min 第?8?min 第?9?min -1 1 0.8 0.4 0.4 0.1 0.05 -1 3 2.6 1.8 1.8

5、 2.0 1.9  0 0.4 1.2 1.2 1.8 0.3 請仔細分析,根據表中數據,回答下列問題: (1)第?2?min?到第?4?min?時間內?A?的平均反應速率?v(A)= mol·L-1·min-1。 (2)由表中數據可知反應在第?4?min?到第?6?min?時處于平衡狀態(tài),若在第?2?min、第?6?min、第?8?min?時 分別改變了某一反應條件,則改變的條件分別可能是: ①第?2?min 或 ; ②第?6?min ; ③第?8?min 。 (3)若從開

6、始到第?4?min?建立平衡時反應放出的熱量為?235.92?kJ,則該反應的?Δ?H= 。 2 2 6.工業(yè)上有一種用?CO2?來生產甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) Δ?H=-49.0?kJ·mol-1, 將?6?mol?CO?和?8?mol?H?充入?2?L?的密閉容器中,測得?H2?的物質的量隨時間變化如下圖所示(實線)。圖中 a(1,6)表示在?1?min?時?H2?的物質的量是?6?mol。 (1)a?點正反應速率 (填“大于”“等于”或“小于”)

7、逆反應速率。 (2)下列時間段平均反應速率最大的是 。 A.0~1?min B.1~3?min 2 C.3~8?min D.8~11?min (3)僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得?H2?的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示。曲線Ⅰ對應的 實驗條件改變是 ,曲線Ⅱ對應的實驗條件改變是 ;體積不變時再充 入?3?mol?CO2?和?4?mol?H2,H2O(g)的體積分數 (填“增大”“不變”或“減小”)。 7.(2017?北京朝陽期中,15)溫度為?T1?時,向容積為?2?L?的密閉容器甲、乙中分別充入一定量的?

8、CO?和?H2O(g), 發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) Δ?H=-41?kJ/mol。相關數據如下: 容器 甲 乙 反應物 CO H2O CO H2O 起始時物質的量 1.2 0.6 2.4 1.2 (mol) 平衡時物質的量 0.8 0.2 a b (mol) 達到平衡的時間 (min) t1???????t2 (1)甲容器中,反應在?0~t1?min?內的平均速率?v(H2)= mol/(L·min)。 (2)甲容器中,平衡時,反應放出的熱量為 kJ。 (3)T1

9、?時,反應的平衡常數?K?甲= 。 (4)乙容器中,a= mol。 (5)解釋升高溫度使?CO2?平衡濃度降低的原因: 。 B?組 提升題組 8.(2017?北京海淀期中,13)在?100?℃時,將?0.40?mol?NO2?氣體充入?2?L?的密閉容器中,發(fā)生如下反 應:2NO2(g) N2O4(g) Δ?H<0。監(jiān)測反應獲得如下數據: 時間/s 0 20 40 60 80 n(NO2)/mo l n(N2O4)/mo l  0.40???n1??0.26??n3???n4 0.00??0.05?

10、??n2??0.08?0.08 下列說法正確的是( ) 3 A.0~20?s?內,v(NO2)=0.005?mol·L-1·s-1 B.59?s?時,c(NO2)一定大于?0.12?mol·L-1 C.若僅將起始時充入?NO2?的量增至?0.80?mol,則該反應的平衡常數?K>25/9 D.若上述反應在?120?℃時進行,則反應至?80?s?時,n(N2O4)<0.08?mol 9.用?O2?將?HCl?轉化為?Cl2,反應方程式為:4HCl(g)+O2(g) 2H2O(g)+2Cl2(g) Δ?H<0。一定條

11、件下測得 反應過程中?n(Cl2)的實驗數據如下。下列說法正確的是( ) t/min 0???????2??????4????????????6 n(Cl2)/10-3  0  1.8????3.7??????????5.4 mol A.0~2?min?的反應速率小于?4~6?min?的反應速率 B.2~6?min?用?Cl2?表示的反應速率為?0.9?mol/(L·min) C.增大壓強可以提高?HCl?的轉化率 D.平衡常數?K(200?℃)

12、)+C(g)的平衡常數為?1,在容積為?2?L?的密閉容器中加入?A(g)。20?s?時 測得各組分的物質的量如下表: 物質 物質的量/mol A(g) 1.2 B(g) 0.6 C(g) 0.6 下列說法正確的是( ) A.反應前?20?s?的平均速率為?v(A)=0.6?mol·L-1·s-1 B.20?s?時,正反應速率等于逆反應速率 C.達平衡時,A(g)的轉化率為?100% D.若升高溫度,平衡常數變?yōu)?0.5,則反應的?Δ?H<0 11.T?℃時,在?2?L?的密閉容器中,A?氣體與

13、?B?氣體發(fā)生可逆反應生成?C?氣體,反應過程中?A、B、C?的物質 的量變化如圖(Ⅰ)所示。若保持其他條件不變,溫度分別為?T1?和?T2?時,B?的物質的量分數與時間的關系如 圖(Ⅱ)所示。下列敘述正確的是( ) A.T?℃時,0~2?min?內用?A?表示的化學反應速率為?0.1?mol/(L·min) 4 B.在反應達平衡時,保持其他條件不變,增大壓強,正、逆反應速率都增大,且平衡向逆反應方向移動 C.在反應達平衡時,保持其他條件不變,升高溫度,正、逆反應速率都增大,且?A?

14、的轉化率增大 D.在?T?℃時,若?A?的濃度減少?1?mol/L,則?B?的濃度會減少?3?mol/L,C?的濃度會增加?2?mol/L 12.(2017?北京昌平二模,28)某研究小組為了驗證反應物濃度對反應速率的影響,選用硫酸酸化的高錳酸 鉀溶液與草酸溶液在室溫下進行反應(實驗中所用的草酸溶液為稀溶液,可視為強酸溶液): (1)將高錳酸鉀氧化草酸的離子方程式補充完整: 2Mn + C2 + 2Mn2++ CO2↑+ H2O (2)該小組進行了實驗Ⅰ,數據如下表: H2SO4?溶液 KMnO4?溶液 2?mL?0.01 1?

15、mL?2?mol/L mol/L 2?mL?0.01 1?mL?2?mol/L H2C2O4?溶液 1?mL?0.1 mol/L 1?mL?0.2 褪色時間(分:秒) 2:03 2:16 mol/L mol/L 一般來說,其他條件相同時,增大反應物濃度,反應速率增大;但分析實驗數據,得到的結論 是 。 (3)該小組欲探究出現上述異?，F象的原因,在實驗Ⅰ的基礎上,只改變草酸溶液濃度進行了實驗Ⅱ,獲 得實驗數據并繪制曲線圖如下:

16、 a ①用文字描述曲線圖表達的信 息?????????????????????????????????????????????????????????????????。 ②該小組查閱資料獲取如下信息,其中能夠解釋?MO?變化趨勢的是?????????。 KMnO4?與?H2C2O4?反應是分步進行的,反應過程中生成?Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ),最終變?yōu)闊o色的Mn(Ⅱ)(括 號中羅馬數字表示錳的化合價) b 草酸根易與不同價態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物 5 c 草酸

17、穩(wěn)定性較差,加熱至?185?℃可分解 (4)該小組為探究?ON?段曲線變化趨勢的原因,又進行了實驗Ⅲ,所得數據如下表。 H2SO4 溶液 1?mL Na2SO4 固體 1.9×10-3 KMnO4 溶液 2?mL H2C2O4 溶液 1?mL 褪色時間 (分:秒) 16:20 0.1?mol/L 1?mL mol 1.5×10-3 0.01?mol/L??0.2?mol/L 2?mL????????1?mL 8:25 0.5?mol/L

18、1?mL mol 1.0×10-3 0.01?mol/L??0.2?mol/L 2?mL????????1?mL 6:15 1.0?mol/L 1?mL mol 0.01?mol/L??0.2?mol/L 2?mL????????1?mL 0 2:16 2.0?mol/L 0.01?mol/L 0.2?mol/L 該小組進行實驗Ⅲ的目的是 。 (5)綜合實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,推測造成曲線?MN?變化趨勢的原因,為驗證該推測還需要補充實驗,請對實驗方 案進行理論設計。

19、 答案精解精析 A?組 基礎題組 1.A 抗氧化劑是防止食品氧化變質的添加劑,使用目的是延緩食品的變質。 6 2.B A?項,CaCO3(固)可以與鹽酸反應,生成氫氣總量減少;B?項,加入?Na2SO4?溶液,鹽酸濃度減小,反應速率 減慢,但?n(H+)不變,所以生成?H2?的總量不變;C?項,加入?KNO3?溶液后,H+、N 與鐵反應不能生成氫氣;D?項, 加入?CuSO4(固)后,鐵粉與硫酸銅反應置換出銅,構成原

20、電池加快反應速率。 3.C CuSO4?的量越多,反應速率越快,收集相同體積的氣體所需時間越短,故?t1>t2>t3>t4,A?項錯誤;根據對 比實驗的設計原則可知,CuSO4?溶液與?H2O?的體積之和為?10?mL,所以?V4=2、V5=10、V6=7.5,B?項錯誤,C?項正 確;因為該實驗僅研究?CuSO4?的量對反應速率的影響,所以?H2SO4?的量應相同,則?V1=V2=V3=20,D?項錯誤。 4.B 5?min?內用?E?表示的平均反應速率為?0.1?mol·L-1·?min-1,則?Δ?n(E)=0.1?mol·L-1·?min-1×0.4?L×5

21、 min=0.2?mol。 2A(g)+B(g) mD(g)+E(g) n(始)/mol 0.6?0.5?0 0 Δ?n/mol?0.4?0.2?0.2?0.2 n(平)/mol 0.2?0.3?0.2?0.2 A?項,A、B?的轉化率分別為?66.7%和?40%;B?項,物質變化的物質的量之比等于方程式中的化學計量數之 比,m=1;C?項,5?min?內用?A?表示的平均反應速率為?0.2?mol·L-1·?min-1;D?項,平衡時混合物總物質的量 為?0.9?mol。 5.?答案 (1)0.2 (2)①使用催化劑 升高溫度 ②增大?

22、B?的濃度 ③減小?C?的濃度 (3)-196.6?kJ·mol-1 解析 (1)v(A)= =0.2?mol·L-1·min-1。 (2)①2~4?min?內,A、B、C?的濃度變化量比前?2?min?大,說明反應速率加快了,故第?2?min?時改變的條件 可能為使用催化劑或升高溫度。②第?6?min?改變條件后,到第?8?min?時,A?的濃度減小而?B?的濃度增大, B???C 可知改變的條件為增大?B?的濃度。③0~2?min?內,A、?、?的濃度變化量分別為?0.2?mol·L-1、0.4?mol·L-1、 0.4?mol·L-1,則

23、?a、b、p?分別為?1、2、2,從第?8、9?min?的數據來看,C?的濃度大幅度減小,而?A、B?濃度 也減小,且?A、B?濃度的減小量與化學方程式中化學計量數成正比,故第?8?min?改變的條件為減小?C?的濃 度。 (3)從開始到第?4?min?消耗?A?1.2?mol,共放出熱量?235.92?kJ,故每消耗?1?mol?A?放出熱量: mol=196.6?kJ,由(2)的分析可知?A?的化學計量數為?1,故該反應的?Δ?H=-196.6?kJ·mol-1。 ×1 7 6.?答案 (1)大于

24、 (2)A (3)升高溫度 增大壓強(或充入一定量的?CO2) 增大 解析 (1)由圖像看出,反應在?6?min?達到平衡,a?點時反應還沒達到平衡,故正反應速率大于逆反應速 率。 (2)隨反應進行,反應物濃度不斷減小,正反應速率也不斷減小,故開始一段時間內正反應速率最大。 (3)由圖像看出,曲線Ⅰ對應的實驗縮短了達到平衡的時間,加快了反應速率,H2?的轉化率減小,結合該反 應為放熱反應可知,該實驗改變的條件為升高溫度。曲線Ⅱ對應的實驗縮短了達到平衡的時間,加快了反 2 應速率,H2?的轉化率增大,結合該反應為氣體物質的量減小的反應可知,該實驗改變的

25、條件為增大壓強或 充入一定量的?CO2。體積不變時再充入?3?mol?CO?和?4?mol?H2,相當于增大壓強,平衡右移,H2O(g)的體積分 數增大。 7.?答案 (1)0.2/t1 (2)16.4 (3)1 (4)1.6 (5)該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,?CO2?平衡濃度降低 解析 (1)v(H2)=v(CO)= = mol/(L·min); (2)平衡時?CO?反應了?0.4?mol,放出的熱量為?41?kJ/mol×0.4?mol=16.4?kJ; (3)平衡時,c(CO)=0.4?mol/

26、L,c(H2O)=0.1?mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.2?mol/L,所以平衡常數?K?甲= =1; (4)從反應條件和投料情況看,甲、乙為等效平衡,故?a=1.6; (5)因該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,故?CO2?平衡濃度降低。 B?組 提升題組 8.D A?項,v(N2O4)= =0.001?25?mol·L-1·s-1,則?v(NO2)=2v(N2O4)=0.002?5?mol·L-1·s-1;B?項,若 59?s?時反應已達到平衡狀態(tài),則?c(NO2)等于?0.12?mol·L-1;C?項,n

27、3=0.40-0.08×2=0.24,平衡常數 K= =?,K?只和溫度有關,與投料量無關;D?項,該反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,80?s?時 n(N2O4)<0.08?mol。 9.C 0~2?min?內,Δ?n(Cl2)=1.8×10-3?mol;4~6?min?內,Δ?n(Cl2)=1.7×10-3?mol,所以?0~2?min?的反應速 率大于?4~6?min?的反應速率;B?項,沒有給出容器的體積,無法計算化學反應速率;C?項,該反應為氣體分子 8 數減少的反應,增大壓強,平衡向正反應方向移動,HCl?的轉

28、化率增大;D?項,此反應是放熱反應,升高溫度, 平衡向逆反應方向移動,因此?K(200?℃)>K(400?℃)。 10.D A?項,前?20?s?的平均速率為?v(A)=1.2?mol/(2?L·20?s)=0.03?mol·L-1·s-1;B?項,20?s 時,Qc=c(B)·c(C)/c2(A)= =0.25

29、n?內,A?的物質的量變化量為?0.5?mol-0.3?mol=0.2?mol,v(A)= =0.05 mol/(L·min);B?項,由圖(Ⅰ)可知,0~2?min?內?A、B、C?的物質的量變化量分別為?0.2?mol、0.6?mol、0.4 mol,所以?A、B、C?的化學計量數之比為?0.2?mol∶0.6?mol∶0.4?mol=1∶3∶2,反應方程式為?A+3B 2C, 增大壓強,正、逆反應速率都增大,平衡向正反應方向移動;C?項,由圖(Ⅱ)可知,溫度越高,平衡時?B?的物 質的量分數越高,即升高溫度平衡向逆反應方向移動,則?A?的轉化率減小;D?項,濃度變

30、化量之比等于化學 計量數之比,故若?A?的濃度減少?1?mol/L,則?B?的濃度減少?3?mol/L,C?的濃度增加?2?mol/L。 12.?答案 (1)5 16H+ 10?8 (2)在當前實驗條件下,增大草酸溶液濃度,反應速率減小 (3)①當草酸的物質的量濃度小于?0.4?mol/L?時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而減小;當草酸 的物質的量濃度大于?0.4?mol/L?時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而增大?②ab (4)探究其他離子濃度不變,溶液中?H+濃度對反應速率的影響 (5)當草酸溶液濃度較小

31、時,C2 起主要作用,草酸溶液濃度越大,反應速率越小;當草酸溶液濃度較大 時,H+起主要作用,使得草酸溶液濃度越大,反應速率越大。 為驗證?C2 對反應速率的影響,保持高錳酸鉀與硫酸溶液濃度不變,增加草酸鈉的濃度,記錄反應速率; 若隨著草酸鈉濃度增加,反應速率降低,證明?C2 濃度越大,反應速率越小(實驗方案包括:目的,操作,現 象,結論)。 解析 (1)酸性條件下高錳酸根離子和草酸根離子發(fā)生氧化還原反應,Mn?元素由+7?價變?yōu)?2?價、C?元素 由+3?價變?yōu)?4?價,根據得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平方程式

32、得 2Mn +5C2 +16H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O; (2)在當前實驗條件下,增大草酸溶液濃度,反應時間增長,反應速率減小; 9 (3)①由圖可知,當草酸的物質的量濃度小于?0.4?mol/L?時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而減 小,當草酸的物質的量濃度大于?0.4?mol/L?時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而增大; ②MO?段反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而減小,可能的原因是?KMnO4?與?H2C2O4?反應是分步進行的, 反應過程中生成?Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅲ)、Mn

33、(Ⅳ),最終變?yōu)闊o色的?Mn(Ⅱ),以及草酸根易與不同價態(tài)錳離子形 成較穩(wěn)定的配位化合物; (4)進行實驗Ⅲ的目的是探究其他離子濃度不變,溶液中?H+濃度對反應速率的影響; (5)MN?變化趨勢的原因可能是當草酸溶液濃度較小時,C2 起主要作用,草酸溶液濃度越大,反應速率越 小;當草酸溶液濃度較大時,H+起主要作用,使得草酸溶液濃度越大,反應速率越大。設計實驗方案時注意 保持其他條件不變,只改變?C2 的濃度,通過現象得出結論。 10