一、(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.升高温度能加快反应速率的主要原因是( )
A.活化分子能量明显增加 B.降低活化分子的能量
C.增加活化分子百分数 D.降低反应所需的能量
解析: 升高温度,反应物分子获得能量,有更多的分子变为活化分子,增大了活化分子百分数,使活化分子的百分数增大,有效碰撞几率增大,反应速率加快。
答案: C
2.(2014?南京高二检测)Fe与稀H2SO4反应制取氢气,下列措施一定能使生成氢气的速率加快的是( )
A.增加铁的量 B.增大硫酸的浓度
C.加热 D.增大压强
解析: 错选A的误区是混淆了外界条件对反应速率影响的关系,浓度增大,反应速率加快,铁为固体,增加铁的量,其浓度并没有改变;错选B的误区是把反应物的性质发生改变与反应发生改变混淆了,当H2SO4浓度增大时,可能转变为浓H2SO4,浓硫酸与铁常温下会发生钝化,无氢气生成;错选D的误区是把增大反应物浓度与增大物质的浓度的关系混淆了,增大压强,只改变了氢气的浓度,而氢气是生成物,并没有改变反应物的浓度。
答案: C
3.(2014?海淀高三质检)反应3Fe(s)+4H2O(g)????高温Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(双选)( )
A.增加Fe的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变,充入N2使容器体积增大
解析: Fe为固态反应物,增加其用量并不影响其浓度,因此增加Fe的量对反应速率几乎无影响;容器体积缩小一半,即压强增大,H2O(g)和H2的物质的量浓度都增大,正反应速率和逆反应速率都增大;体积不变充入N2,容器内总压强增大,但N2不参与反应,容器内H2和H2O(g)的物质的量浓度并没有增加或减小,因此正反应速率和逆反应速率都基本不变;充入N2,使容器体积增大,总压强虽然不变,但容器内H2和H2O(g)的物质的量浓度都减小,正反应速率和逆反应速率都变小。
答案: AC
4.一定温度下,在固定容积的密闭容器中发生反应:2HI? ?H2+I2,若c(HI)由0.1 mol?L-1降到0.07 mol?L-1需要15 s,那么c(HI)由0.07 mol?L-1降到0.05 mol?L-1所需的反应时间为( )
A.等于5 s B.大于10 s
C.等于10 s D.小于10 s
解析: v(HI)=0.1 mol?L-1-0.07 mol?L-115 s=0.002 mol?L-1?s-1,若反应仍以该速率进行,则t=
0.07 mol?L-1-0.05 mol?L-10.002 mol?L-1?s-1=10 s,但随反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢,所用时间大于10 s。
答案: B
5.在化工生产中,如果再加快反应速率,应该优先考虑的科研方向是( )
A.提高设备强度,以便加压B.选择适宜的催化剂
C.采用高温D.用块状反应物代替粉末状反应物
解析: 催化剂能大大降低反应的活化能,使反应速率成千上万倍地增大,效率较高。
答案: B
6.(2014?江门高二检测)已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中,反应速率最快的是( )
组号反应温度/℃Na2S2O3H2SO4H2O体积/mL
体积/mL浓度/(mol?L-1)体积/ mL浓度/(mol?L-1)
A1050.250.110
B1050.150.110
C3050.150.110
D3050.250.210
解析: 外界条件多个变化时,要对比找出其他相同条件,然后比较。本题主要比较温度和浓度对化学反应速率的影响。溶液混合后总体积都相同,从温度方面判断C、D的反应速率大于A、B的反应速率;从浓度方面判断,A、D的反应速率大于B、C的反应速率。所以反应速率最快的为D。
答案: D
7.在一个带有活塞的密闭容器中发生反应:A(s)+3B(g)? ?2C(g)+2D(g),改变下列条件,对反应速率不产生影响的是(双选)( )
A.减少反应物A的量
B.压缩活塞,使其容积减小
C.向容器中充入稀有气体
D.固定活塞后,再向容器中充入稀有气体
解析: 解答本题易忽略A为固体,反应后气体的体积增大了;压缩活塞,各气体浓度均增大,显然会使反应速率加快;向容器中充入稀有气体,会使容器体积增大,从而降低了各气体的浓度,反应速率减小,故AD符合题意。
答案: AD
8.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
解析: 粉末状CaCO3的表面积比块状CaCO3的表面积大,故在相同条件下,与相同浓度的盐酸反应时化学反应速率快,即单位时间内损失的CaCO3的质量大,可排除A、B。由于a>b,且粉末状碳酸钙的消耗量大于块状碳酸钙,故当粉末状CaCO3完全消耗时,块状CaCO3尚有剩余,此后,单位时间内块状CaCO3的损失量又大于粉末状CaCO3的损失量。
答案: C
二、非(本题包括4小题,共52分)
9.(12分)(2014?黄冈中学质检)把0.01 mol MnO2粉末加入50 mL过氧化氢的溶液里(ρ=1.1 g?L-1),在标准状况下,放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体的总体积是__________。
(2)放出一半气体所需的时间约为________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是________________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为____________。
(5)根据曲线形状解释反应速率的变化情况是_______________________________。
解析: (1)用作图法求解,曲线水平时,对应V轴体积是60 mL,即放出气体的总体积。
(2)60 mL的一半是30 mL,30 mL对应的时间约是1 min。
(3)开始时,反应物浓度大,反应速率快,故四点中,D点最快,A点最慢。
(4)2H2O2=====MnO22H2O+O2↑
2 mol 22.4 L
n(H2O2) 0.06 L
n(H2O2)=0.005 4 mol,
c(H2O2)=0.005 4 mol/0.05 L=0.11 mol/L
(5)曲线的斜率逐渐减小,说明随浓度的下降,反应速率逐渐减慢。
答案: (1)60 mL (2)1 min (3)D>C>B>A (4)0.11 mol/L (5)随着c(H2O2)减小,反应速率减慢
10.(12分)用如下图所示装置进行下列实验。
(1)在检查装置气密性后,向试管a中加入10 mL 6 mol?L-1稀HNO3和1 g铜片,立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a有可能发生的所有反应的化学方程式_______ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验过程中常常反应开始时速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于_______________ _____________________,当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢,原因是_____________ ___________________________________________________________。
(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是(多选)( )
A.加热 B.使用铜粉
C.稀释HNO3 D.改用浓HNO3
答案: (1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;2NO+O2===2NO2
(2)反应放热,使温度升高,故反应速率加快
反应一段时间后HNO3浓度降低,故反应速率又逐渐减小
(3)AB
11.(12分)影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol?L-1、2 mol?L-1、18.4 mol?L-1)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤现象结论
①分别取等体积的2 mol?L-1的硫酸于试管中反应速率Mg>Fe,Cu不反应金属的性质越活泼,反应速率越快
②__________
(1)甲同学表中实验步骤②为______________________________________________ __________________________。
(2)甲同学的实验目的是___________________________________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是________。
乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是__________________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是__________________________________
________________________________________________________________________。
该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 本题通过实验,对化学反应速率的因素进行了探究,主要考查了学生设计实验方案的能力以及对比分析的能力。
答案: (1)分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
(2)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系 温度相同
(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)
(4)Mg(或Fe)和0.5 mol?L-1硫酸和2 mol?L-1硫酸常温下Mg与18.4 mol?L-1硫酸反应生成SO2 Fe在18.4 mol?L-1硫酸中钝化
12.(16分)(知能提升)(2014?济南高二调研)“碘钟”实验中,3I-+S2O82-===I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-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①②③④⑤
c(I-)/mol?L-10.0400.0800.0800.1600.120
c(S2O82-)/mol?L-10.0400.0400.0800.0200.040
t/s88.044.022.044.0t1
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
解析: (2)分析所给数据,可以得出显色时间与c(I-)?c(S2O82-)的数值成反比,利用①、⑤两组数据,可知两组实验中c(S2O82-)相同,而c(I-)⑤是①的3倍,因此⑤所用显色时间是①的13,即883 s=29.3 s。
(3)在反应物起始浓度相同的条件下,温度越高,反应速率越快,则显色时间越短,故选A。
答案: (1)研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响 (2)29.3 s (3)A
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