2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第3節(jié)第2課時外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響作業(yè)含解析魯科版選修4

PAGE8-第2課時外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響一、選擇題1．對于反應(yīng)：A＋BC，下列條件的變更肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的是()A．增加A的物質(zhì)的量B．削減C的物質(zhì)的量濃度C．增加體系的壓強(qiáng)D．上升體系的溫度解析：若A為固體，增加A的物質(zhì)的量不會影響化學(xué)反應(yīng)速率；削減C的物質(zhì)的量濃度會使反應(yīng)速率減慢；若反應(yīng)中無氣態(tài)物質(zhì)，增加體系的壓強(qiáng)不會影響化學(xué)反應(yīng)速率。答案：D2．對于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反應(yīng)速率的措施是()A．恒容通入肯定量的O2B．增大體系容積C．恒容移去部分SO3D．降低體系溫度解析：恒容通入肯定量的O2，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大。答案：A3．同質(zhì)量的鋅與鹽酸反應(yīng)，欲使反應(yīng)速率增大，選用的反應(yīng)條件正確的是()①鋅粒②鋅片③鋅粉④5%的鹽酸⑤10%的鹽酸⑥15%的鹽酸⑦加熱⑧用冷水冷卻⑨不斷振蕩eq\o(○,\s\up1(10))快速混合后靜置A．②⑥⑦eq\o(○,\s\up1(10)) B．①④⑧eq\o(○,\s\up1(10))C．③⑤⑦⑨ D．③⑥⑦⑨解析：對于鋅的選擇，表面積越大，反應(yīng)速率越快，對于鹽酸的選擇，濃度越大反應(yīng)速率越快，另外上升溫度，也可以增大反應(yīng)速率；不斷振蕩可以增加反應(yīng)物之間的接觸面積，從而使反應(yīng)速率增大。答案：D4．亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫下不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解時，剛加入硫酸，反應(yīng)緩慢，隨后突然反應(yīng)釋放出大量的ClO2，這是因?yàn)?)A．酸使亞氯酸的氧化性增加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使反應(yīng)生成物的濃度降低解析：由題目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸，生成的亞氯酸在剛加入硫酸時反應(yīng)緩慢，隨后反應(yīng)突然加快，這說明分解生成的產(chǎn)物中的某種物質(zhì)起了催化劑的作用，故正確答案為C。答案：C5．肯定條件下，體積為10L的密閉容器中，1molX和1molY進(jìn)行反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成0.3molZ。下列說法正確的是()A．以X濃度的變更表示的反應(yīng)速率為0．001mol·L－1·s－1B．將容器體積變?yōu)?0L，反應(yīng)速率加快C．若增大壓強(qiáng)，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小D．若加入Y，逆反應(yīng)速率減慢解析：依據(jù)題意可以列出：2X(g)＋Y(g)Z(g)起始濃度0.10.10轉(zhuǎn)化濃度0.060.030.03平衡濃度0.040.070.03所以v(X)＝eq\f(0.06mol·L－1,60s)＝0.001mol·L－1·s－1，故A選項(xiàng)正確；若將容器的體積變?yōu)?0L，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減慢，故B選項(xiàng)錯誤；由于此反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，因此增大壓強(qiáng)此平衡向右移動，反應(yīng)物X和Y的轉(zhuǎn)化率均增大，故C選項(xiàng)錯誤；若加入Y，無論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都會加快，所以D選項(xiàng)錯誤。答案：A6．設(shè)C(s)＋CO2(g)eq\o(=,\s\up12(高溫))2CO(g)(ΔH＝Q1kJ·mol－1，Q1>0)反應(yīng)速率為v1，N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(g)(ΔH＝－Q2kJ·mol－1，Q2>0)反應(yīng)速率為v2，對于上述兩個反應(yīng)，當(dāng)溫度上升時，v1和v2的變更狀況為()A．同時增大 B．同時減小C．v1增大，v2減小 D．v1減小，v2增大解析：無論吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，溫度上升，化學(xué)反應(yīng)速率都增大，故A正確。答案：A7．對于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，以下分析正確的是()A．上升溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大B．增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C．減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D．加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大解析：對于ΔH<0的可逆反應(yīng)，上升溫度，v(正)和v(逆)同時增大，但v(逆)增大幅度更大，化學(xué)平衡逆向移動，A項(xiàng)不正確。對于氣態(tài)反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于氣態(tài)生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，v(正)和v(逆)同時增大，但v(正)增大的幅度更大，化學(xué)平衡正向移動，B項(xiàng)正確。減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率減小，由于生成物的濃度沒有變更，所以逆反應(yīng)速率在變更條件的瞬間沒有變更，因此減小反應(yīng)物的濃度，對正反應(yīng)速率的影響更大，C項(xiàng)不正確。對于可逆反應(yīng)，加入催化劑v(正)和v(逆)同等程度地增大或減小，化學(xué)平衡不移動，D項(xiàng)不正確。答案：B8．在肯定溫度下，反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的變更對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()A．增加鐵的量B．將容器的容積縮小一半C．保持容積不變，充入等物質(zhì)的量的H2O(g)和H2(g)D．保持壓強(qiáng)不變，充入N2解析：A.增加鐵的量，不能變更鐵和其他物質(zhì)的濃度，反應(yīng)速率幾乎不變。B.將容器的容積縮小一半，H2O(g)和H2(g)的濃度增大，反應(yīng)速率增大。C.保持容器容積不變，充入等物質(zhì)的量的H2O(g)和H2(g)，H2O(g)和H2(g)的濃度增大，反應(yīng)速率增大。D.保持容器壓強(qiáng)不變，充入N2，H2O(g)和H2(g)的濃度減小，反應(yīng)速率減小。答案：A9．肯定量的鋅粉和6mol·L－1的過量鹽酸反應(yīng)，當(dāng)向其中加入少量的下列物質(zhì)時，能夠加快反應(yīng)速率，但不影響產(chǎn)生H2的總量的是()①石墨粉②CuO③銅粉④鐵粉⑤濃鹽酸A．①②⑤ B．①③⑤C．③④⑤ D．①③④解析：①加入石墨粉，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，不影響鋅粉的量，即不影響產(chǎn)生H2的總量；②加入CuO，CuO與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅，氯化銅與鋅反應(yīng)生成銅，形成原電池，加快反應(yīng)速率，但與鹽酸反應(yīng)的鋅的量削減，故生成氫氣的總量削減；③加入銅粉，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，不影響鋅粉的量，即不影響產(chǎn)生H2的總量；④加入鐵粉，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，鋅反應(yīng)完全后，鐵也可以與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，產(chǎn)生H2的總量增加；⑤加入濃鹽酸，氫離子濃度增大，反應(yīng)速率加快，不影響鋅粉的量，即不影響產(chǎn)生H2的總量。本題選B。答案：B10．在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up12(V2O5),\s\do5(450℃))2SO3(g)ΔH<0，某探討小組探討了其他條件不變時，變更某一條件對上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是()A．圖Ⅰ表示的是t0時刻增大O2的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài)．圖Ⅱ表示的是t0時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響C．圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化率比乙高D．圖Ⅲ表示的是壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響，且乙的壓強(qiáng)較高解析：若增大O2的濃度，正反應(yīng)速率突然變大，逆反應(yīng)速率瞬間不變，隨后漸漸變大，故A項(xiàng)錯誤；加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，v′(正)＝v′(逆)，故B項(xiàng)正確；加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，v(正)＝v(逆)，化學(xué)平衡不移動，SO2的轉(zhuǎn)化率不變，故C項(xiàng)錯誤；乙達(dá)到平衡時所用時間短，則反應(yīng)速率快，乙的壓強(qiáng)較甲高，但增大壓強(qiáng)平衡右移，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，故D項(xiàng)錯誤。答案：B11．已知反應(yīng)：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，其反應(yīng)機(jī)理如下①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．該反應(yīng)的速率主要取決于①的快慢B．NOBr2是該反應(yīng)的催化劑C．正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－1D．增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率解析：反應(yīng)速率主要取決于慢的一步，所以該反應(yīng)的速率主要取決于②的快慢，故A錯誤；NOBr2是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑，故B錯誤；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小akJ·mol－1，故C正確；增大Br2(g)濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，但單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增多了，所以能加快反應(yīng)速率，故D錯誤。答案：C12．肯定溫度下，在2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(s)＋2B(g)xC(g)ΔH<0，B、C的物質(zhì)的量隨時間變更的關(guān)系如圖1，達(dá)平衡后在t1、t2、t3、t4時都只變更了一種條件，逆反應(yīng)速率隨時間變更的關(guān)系如圖2。下列有關(guān)說法正確的是()A．x＝2，反應(yīng)起先2min內(nèi)，v(B)＝0.1mol·L－1·s－1B．t1時變更的條件是降溫，平衡逆向移動C．t2時變更的條件可能是減小c(C)，平衡正向移動D．t3時可能是減小壓強(qiáng)，平衡不移動；t4時可能是運(yùn)用催化劑，c(B)不變解析：通過圖1可知，2min內(nèi)，v(B)＝0.05mol·L－1·min－1，v(C)＝0.05mol·L－1·min－1，x＝2，A項(xiàng)錯誤，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)降低溫度，反應(yīng)正向移動，正逆反應(yīng)速率都減小，所以B項(xiàng)錯誤。當(dāng)減小c(C)時，逆反應(yīng)速率瞬間減小與圖像不符，C項(xiàng)錯誤。由于該反應(yīng)前后氣體體積不變，故減小壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率同等程度減小，運(yùn)用催化劑同等程度變更反應(yīng)速率，但平衡不移動，c(B)不變，D項(xiàng)正確。答案：D二、非選擇題13．某同學(xué)進(jìn)行了硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)的有關(guān)試驗(yàn)，試驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)記錄如下(見表格)，請結(jié)合表中信息，回答有關(guān)問題：試驗(yàn)序號反應(yīng)溫度/℃參與反應(yīng)的物質(zhì)Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mLA20100.1100.10B2050.1100.15C20100.150.15D4050.1100.15(1)依據(jù)你所駕馭的學(xué)問推斷，在上述試驗(yàn)中，反應(yīng)速率最快的可能是________(填試驗(yàn)序號)。(2)在比較某一因素對試驗(yàn)產(chǎn)生的影響時，必需解除其他因素的變動和干擾，即須要限制好與試驗(yàn)有關(guān)的各項(xiàng)反應(yīng)條件。其中：①能說明溫度對該反應(yīng)速率影響的組合是________(填試驗(yàn)序號)；②A和B、A和C的組合比較，所探討的問題是________________________；③B和C的組合比較，所探討的問題是_____________________。(3)試驗(yàn)中利用了出現(xiàn)黃色沉淀的快慢來比較反應(yīng)速率的快慢，請你分析為何不采納測量單位時間內(nèi)氣體體積的大小進(jìn)行比較：_____________________。解析：(1)溫度對反應(yīng)速率的影響顯著。(2)要實(shí)行限制變量法，在探討一個條件的影響時，其余的條件要做到相同。(3)SO2易溶于水。答案：(1)D(2)①B和D②相同溫度條件下濃度對該反應(yīng)速率的影響③相同溫度條件下，該反應(yīng)速率更大程度上取決于哪種反應(yīng)物的濃度(3)SO2易溶于水，測量體積時誤差較大14．已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0?，F(xiàn)將肯定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時間變更關(guān)系如圖所示。(1)圖中兩條曲線X和Y，表示N2O4濃度變更的是________________。(2)a、b、c、d四個點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是__________。(3)b、c、d三點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)速率大小關(guān)系是__________。(4)25～30min內(nèi)用NO2表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率是______________。(5)25min時．曲線發(fā)生圖中變更，可實(shí)行的措施是______________________。答案：(1)Y(2)b、c、d(3)v(c)＝v(d)>v(b)(4)0.08mol·L－1·min－1(5)增加NO2濃度15．在溶液中，反應(yīng)A＋2BC分別在三種不同試驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)＝0.100mol·L－1、c(B)＝0.200mol·L－1及c(C)＝0mol·L－1。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變更如圖所示。請回答下列問題：(1)與①比較，②和③分別僅變更一種反應(yīng)條件。所變更的條件和推斷的理由是：②_____________________________________________________________；③___________________________________________________________；(2)試驗(yàn)②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為________；試驗(yàn)③平衡時C的濃度為________。(3)該反應(yīng)的ΔH________0，推斷其理由是________________________。(4)該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時的平均反應(yīng)速率：試驗(yàn)②：vB＝___________________________________________________；試驗(yàn)③：vC＝____________________________________________________。解析：(1)②運(yùn)用了(正)催化劑；理由：從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①達(dá)到平衡所須要的時間短，明顯反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑；③上升溫度；理由：該反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，所以不行能是變更壓強(qiáng)引起速率的變更，又由于各物質(zhì)的起始濃度相同，故不行能是變更濃度影響反應(yīng)速率，再由③和①相比達(dá)到平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不行能是運(yùn)用催化劑，而只能是上升溫度來影響反應(yīng)速率的。(2)不妨令溶液為1L，則②中達(dá)到平衡時A轉(zhuǎn)化了0.04mol，由反應(yīng)系數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08mol，所以B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.08,0