1、第 1 节 化学反应速率及其影响因素课时跟踪练一、选择题1中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的 NO 和 CO 转化成 N2 和 CO2。下列对此反应的叙述中正确的是( )A使用光催化剂不改变反应速率B使用光催化剂能增大 NO 的转化率C升高温度能加快反应速率D改变压强对反应速率无影响解析：使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故 A、B 两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故 D 项错误。答案：C2一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g) H2(g)I 2(s) H
2、0 ，若 0 15 s 内 c(HI)由 0.1 molL1 降到 0.07 molL1 ，则下列说法正确的是 ( )A015 s 内用 I2 表示的平均反应速率为 v(I2)0001 molL 1 s1B c(HI)由 0.07 molL1 降到 0.05 molL1 所需的反应时间小于 10 sC升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D减小反应体系的体积，化学反应速率加快解析：I 2为固态，故不能用它表示化学反应速率，A 错误；v(HI) 0.002 molL1 s1 ，若反应0.1 molL 1 0.07 molL 115 s仍以该速率进行，则 t 10 s，但随着反应的进行，反0.07
3、 0.050.002应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于 10 s，B 错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C 错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率将加快，D 正确。答案：D3已知分解 1 mol H2O2 放出热量 98 kJ，在含少量 I 的溶液中，H2O2 分解的机理为H2O2I H 2OIO 慢H2O2IO H 2OO 2I 快下列有关该反应的说法正确的是( )A反应速率与 I 浓度有关B IO 也是该反应的催化剂C反应活化能等于 98 kJmol1Dv(H 2O2)v(H 2O)v(O 2)解析：由题意可知 I 为反应的催化剂，反应的反应热是反应物能量和生成
4、物能量的差值，反应的反应热为98 kJmol1 ，所以B、 C 错误；反应速率与浓度有关，所以 I 浓度越大，速率越快，A 正确；速率比等于化学计量数比，反应的总方程式为2H2O2=2H2OO 2，水不能用来表示反应的速率，且过氧化氢和氧气速率比为 21。答案：A4一定条件下，在体积为 10 L 的固定容器中发生反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g)，反应过程如下图。下列说法正确的是( )At 1 min 时正、逆反应速率相等B X 曲线表示 NH3 的物质的量随时间的变化关系C08 min，H 2 的平均反应速率 v(H2)075 mol L1 min1D1012 min，N 2
5、的平均反应速率 v(N2)025 mol L1 min1解析：t 1时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A项错误；根据图象，X 的物质的量增加，属于生成物，因此 X 为NH3的曲线，B 项正确；08 min 时，v(NH 3) 0.007 5 molL1 min 1，根据化学反应速率之比0.6 mol10 L8 min等于化学计量数之比 v(H2) 0.011 25 v（NH3）32molL1 min1 ，C 项错误；1012 min，v(NH 3) 0.005 molL1 min1 ， v(N2) 0.002 5 （0.7 0.6）mol10 L2 min v（NH3）2molL1
6、min1 ，D 项错误。答案：B5(2017江苏卷)H 2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A图甲表明，其他条件相同时，H 2O2 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，H 2O2 分解速率越快 C图丙表明，少量 Mn 2 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，Mn 2 对 H2O2 分解速率的影响大解析：由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，A 错误；由图乙可知，溶液的碱性越强即 pH 越大，双氧水分解越快，B 错误；根据变量控制法，3
7、 个实验必须加入等量的 Mn2 才能比较溶液的碱性对双氧水分解的影响。由图丙可知，3 个实验中由于仅在其中一个加了 Mn2 ，所以 C 错误；由图丙和图丁可知，溶液的碱性越强、Mn2浓度越大，双氧水分解越快，D 正确。答案：D6在密闭容器中进行反应 CH4(g)H 2O(g) CO(g)3H 2(g) H0，测得 c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是( )A10 min 时，改变的外界条件可能是升高温度B 0 10 min 内，v (H2)0.15 molL 1 min1C恒温下，缩小容器体积，一段时间内 v 逆 v 正D12 min 时，反应达平衡的本质原因是气体总
8、质量不再变化解析：通过计算发现 1012 min 内的反应速率比 05 min 内的反应速率快，A 正确；虽然 5 min 时已经达到平衡，但求的是 10 min 内的平均反应速率，v(H 2)3v(CH 4)3 0.15 0.50 molL 110 minmolL1 min1 ，B 正确；恒温下缩小容器体积时，压强增大，平衡逆向移动，C 正确；D 项中反应达平衡的本质是正、逆反应速率相等。答案：D7已知某化学实验的结果如下表：反 应 物实验序号大小相同的金属片酸溶液在相同温度下测得的反应速率v/(molL1 min1 )1 镁条 1 molL1 盐酸 v12 铁片 1 molL1 盐酸 v2
9、3 铁片 0.1 molL1 盐酸 v3下列结论正确的是( )Av 1v2v3 Bv 3v2v1Cv 1v3v2 Dv 2v3v1解析：影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大，反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故 v2v3。答案：A8NH 3 和纯净的 O2 在一定条件下发生反应：4NH 3(g)3O 2(g)2N2(g)6H 2O(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 占混合气体体积的 40%，则下列表示
10、此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )Av(N 2)0.125 molL 1 min1B v(H2O)0.375 molL 1 min1Cv(O 2)0.225 molL 1 min1Dv(NH 3)0.250 molL 1 min1解析：设 4 min 时，生成 6x mol H2O(g)(mol)4NH3(g)3O 2(g) 2N2(g) 6H2O(g) n(总)起始 4 3 0 0 7变化 4x 3x 2x 6x4 min 时 44x 33x 2x 6x 7x据题意，则有 0.4 解得：x0.56x7 x则 4 min 内 H2O 的变化浓度为 c(H2O) 1.5 3 mol2 L
11、molL1 ，v (H2O) 0.375 molL1 min1 ，再由各物1.5 molL 14 min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 molL1 min1 ，v(NH 3)0.250 molL1 min1 ，v (O2)0.187 5 molL 1 min1 。答案：C9反应 2NO(g)2H 2(g)=N2(g)2H 2O(g)中，每生成 7 g N2放出 166 kJ 的热量，该反应的速率表达式为 vkc m(NO)cn(H2)(k、 m、n 待测 )，其反应包含下列两步：2NOH 2=N2H 2O2(慢)H 2O2H 2
12、=2H2O(快) T 时测得有关实验数据如下：序号 c(NO)/(molL1 ) c(H2)/(molL1 ) 速率/(molL 1 ) 0.0060 0.0010 1.8104 0.0060 0.0020 3.6104 0.0010 0.0060 3.0105 0.0020 0.0060 1.2104下列说法错误的是( )A整个反应速率由第步反应决定 B正反应的活化能一定是 C该反应速率表达式：v5 000 c 2(NO)c(H2) D该反应的热化学方程式为 2NO(g)2H 2(g)=N2(g)2H 2O(g) H664 kJmol1解析：2NOH 2=N2H 2O2(慢)，H 2O2H
13、2=2H2O(快)，反应历程中反应慢的决定反应速率，整个反应速度由第步反应决定，A 正确；反应难以进行，说明反应的活化能高，正反应的活化能一定是，B 错误；比较图表数据 、数据 NO 浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，、数据分析，H 2浓度不变，NO 浓度增大一倍，反应速率增大到 4 倍，据此得到速率方程，v kc2(NO)c(H2)，依据中数据计算 k5 000，则速率方程 v5 000 c2(NO)c(H2)，C 正确；反应 2NO(g)2H 2(g)=N2(g)2H 2O(g)中，每生成 7 g N2放出 166 kJ 的热量，生成 28 g N2放热664 kJ，热化学方程
14、式为 2NO(g)2H 2(g)=N2(g)2H 2O(g) H664 kJ/mol ，D 正确。答案：B二、非选择题10在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)。(1)降低温度，化学反应速率_( 填“增大” “减小”或“不变”)。(2)600 时，在一容积为 2 L 的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至 10 min 和 20 min 时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中 SO2、O 2、SO 3 物质的量变化如图所示，前 10 min 正反应速率逐渐_(填“增大” “减小”或“不变”)；前 15 min 内用 SO3 表示平均反应
15、速率为_。(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是_。(4)根据如图判断，10 min 时改变的条件可能是_(填写编号，下同) ；20 min 时改变的反应条件可能是_。a加入催化剂 b缩小容器容积c降低温度 d增加 O2 的物质的量解析：(1) 降低温度，化学反应速率减小。(2)前 10 min 随着反应的不断进行，反应物 SO2和 O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前 15 min 内用 SO3表示的平均反应速率为1.33103 molL1 min1 。(3)反应过程中0.04 mol2 L15 minSO2、 O2、SO 3物质的量不随时间变化的时间段，即 1520
16、 min 和2530 min 反应处于平衡状态。(4)10 15 min 三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至 20 min 时，曲线发生的变化是 O2 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起 SO2、SO 3物质的量随之发生变化。答案：(1) 减小 (2) 减小 1.3310 3 molL1 min1(3)15 20 min，2530 min (4)ab d11某小组研究影响反应速率的因素。(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。设计实验方案如下表，表中 c_molL 1 。编号 酸的种类酸的浓度/(molL1 )酸的体积
17、/mL镁条质量/g1 醋酸 1.0 10 2.02 盐酸 c 10 2.0实验步骤：a检查装置(左图) 的气密性后，添加药品；b反应开始后，_；c将所记录的数据转化为曲线图(右图) 。写出 05 min 醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：_。(2)实验二：探究反应条件对 0.10 molL1 Na2S2O3 溶液与稀H2SO4 反应速率的影响，其设计与测定结果如下：编号反应温度/Na2S2O3溶液/mLV(蒸馏水)/mL0.10 molL1H2SO4 溶液 /mL乙1 25 10.0 0 10.02 25 5.0 a 10.03 45 10.0 0 10.0完成上述实验原理的离子方程式_
18、。上述实验 1、3 是探究_对化学反应速率的影响；若上述实验 1、2 是探究浓度对化学反应速率的影响，a 为_；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写_。解析：(1) 要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素保持一致，故醋酸和盐酸的浓度应相同，故 C 也应为 1.0 molL1 ；据图可知，是要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，故在反应开始后，应每隔 1 min 记录一次生成 H2的体积；通过图象分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小，即醋酸与镁条的反应速率变化不大；而盐酸与镁条的反应一开始很快，一段时间后，
19、单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小；(2)醋酸的电离程度是已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比，故要求醋酸的电离程度，因此应测出醋酸溶液的浓度和溶液中 H 的浓度。Na 2S2O3溶液与稀 H2SO4反应生成二氧化硫和硫沉淀，其反应的离子方程式为 S2O 2H =SH 2OSO 2；23当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验 1、3 的反应条件可知，实验 1、3 可探究温度对反应速率的影响；实验 1、2 中的 Na2S2O3溶液的加入体积不同，故要探究 Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加
20、入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，a 的值为 5.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间。答案：(1) 1.0 每隔 1 min 记录一次生成 H2 的体积 醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小(2)S 2O 2H =SH 2OSO 2 温度 5.0 出现浑23浊的时间12向某密闭容器中加入 0.15 molL1 A、0.05 molL1 C 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示t 0t 1 时 c(B)未画出，t 1 时增大到 0
21、.05 molL1 。乙图为 t2 时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。甲 乙(1)若 t4 时改变的条件为减小压强，则 B 的起始物质的量浓度为_molL1 。(2)若 t5 时改变的条件是升温，此时 v(正)v(逆)，若 A 的物质的量减少 0.03 mol 时，容器与外界的热交换总量为 a kJ，写出反应的热化学方程式：_。(3)t3 时改变的某一反应条件可能是_(选填序号)。a使用催化剂 b增大压强 c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)_ _v(逆)(填“”“”或“v (逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学方程式为 3A(g) 2C(g)B(g) H 100a kJmol1 。(3)乙图中 t3时刻 v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故应是增大压强或加入催化剂。(4)在恒温恒压下充入惰性气体，各组分浓度相同倍数减小，相当于减压，因本反应为等气体体积反应，平衡不移动，v(正)v( 逆)。答案：(1)0.02 (2) 3A(g) 2C(g)B(g)H100a kJmol 1 (3)a、b (4)
