一、(本題包括8小題,每小題6分,共48分)
1.升高溫度能加快反應速率的主要原因是( )
A.活化分子能量明顯增加 B.降低活化分子的能量
C.增加活化分子百分數 D.降低反應所需的能量
解析: 升高溫度,反應物分子獲得能量,有更多的分子變為活化分子,增大了活化分子百分數,使活化分子的百分數增大,有效碰撞幾率增大,反應速率加快。
答案: C
2.(2014?南京高二檢測)Fe與稀H2SO4反應制取氫氣,下列措施一定能使生成氫氣的速率加快的是( )
A.增加鐵的量 B.增大硫酸的濃度
C.加熱 D.增大壓強
解析: 錯選A的誤區是混淆了外界條件對反應速率影響的關系,濃度增大,反應速率加快,鐵為固體,增加鐵的量,其濃度并沒有改變;錯選B的誤區是把反應物的性質發生改變與反應發生改變混淆了,當H2SO4濃度增大時,可能轉變為濃H2SO4,濃硫酸與鐵常溫下會發生鈍化,無氫氣生成;錯選D的誤區是把增大反應物濃度與增大物質的濃度的關系混淆了,增大壓強,只改變了氫氣的濃度,而氫氣是生成物,并沒有改變反應物的濃度。
答案: C
3.(2014?海淀高三質檢)反應3Fe(s)+4H2O(g)????高溫Fe3O4(s)+4H2(g)在一可變容積的密閉容器中進行,下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是(雙選)( )
A.增加Fe的量
B.將容器的體積縮小一半
C.保持體積不變,充入N2使體系壓強增大
D.保持壓強不變,充入N2使容器體積增大
解析: Fe為固態反應物,增加其用量并不影響其濃度,因此增加Fe的量對反應速率幾乎無影響;容器體積縮小一半,即壓強增大,H2O(g)和H2的物質的量濃度都增大,正反應速率和逆反應速率都增大;體積不變充入N2,容器內總壓強增大,但N2不參與反應,容器內H2和H2O(g)的物質的量濃度并沒有增加或減小,因此正反應速率和逆反應速率都基本不變;充入N2,使容器體積增大,總壓強雖然不變,但容器內H2和H2O(g)的物質的量濃度都減小,正反應速率和逆反應速率都變小。
答案: AC
4.一定溫度下,在固定容積的密閉容器中發生反應: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所需的反應時間為( )
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,若反應仍以該速率進行,則t=
0.07 mol?L-1-0.05 mol?L-10.002 mol?L-1?s-1=10 s,但隨反應進行,反應物濃度降低,反應速率減慢,所用時間大于10 s。
答案: B
5.在化工生產中,如果再加快反應速率,應該優先考慮的科研方向是( )
A.提高設備強度,以便加壓B.選擇適宜的催化劑
C.采用高溫D.用塊狀反應物代替粉末狀反應物
解析: 催化劑能大大降低反應的活化能,使反應速率成千上萬倍地增大,效率較高。
答案: B
6.(2014?江門高二檢測)已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組實驗中,反應速率最快的是( )
組號反應溫度/℃Na2S2O3H2SO4H2O體積/mL
體積/mL濃度/(mol?L-1)體積/ mL濃度/(mol?L-1)
A1050.250.110
B1050.150.110
C3050.150.110
D3050.250.210
解析: 外界條件多個變化時,要對比找出其他相同條件,然后比較。本題主要比較溫度和濃度對化學反應速率的影響。溶液混合后總體積都相同,從溫度方面判斷C、D的反應速率大于A、B的反應速率;從濃度方面判斷,A、D的反應速率大于B、C的反應速率。所以反應速率最快的為D。
答案: D
7.在一個帶有活塞的密閉容器中發生反應:A(s)+3B(g)? ?2C(g)+2D(g),改變下列條件,對反應速率不產生影響的是(雙選)( )
A.減少反應物A的量
B.壓縮活塞,使其容積減小
C.向容器中充入稀有氣體
D.固定活塞后,再向容器中充入稀有氣體
解析: 解答本題易忽略A為固體,反應后氣體的體積增大了;壓縮活塞,各氣體濃度均增大,顯然會使反應速率加快;向容器中充入稀有氣體,會使容器體積增大,從而降低了各氣體的濃度,反應速率減小,故AD符合題意。
答案: AD
8.將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應,反應物損失的質量隨時間的變化曲線如下圖的實線所示,在相同的條件下,b g(a>b)粉末狀碳酸鈣與同濃度的鹽酸反應,則相應的曲線(圖中虛線所示)正確的是( )
解析: 粉末狀CaCO3的表面積比塊狀CaCO3的表面積大,故在相同條件下,與相同濃度的鹽酸反應時化學反應速率快,即單位時間內損失的CaCO3的質量大,可排除A、B。由于a>b,且粉末狀碳酸鈣的消耗量大于塊狀碳酸鈣,故當粉末狀CaCO3完全消耗時,塊狀CaCO3尚有剩余,此后,單位時間內塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3的損失量。
答案: C
二、非(本題包括4小題,共52分)
9.(12分)(2014?黃岡中學質檢)把0.01 mol MnO2粉末加入50 mL過氧化氫的溶液里(ρ=1.1 g?L-1),在標準狀況下,放出氣體的體積V和時間t的關系曲線如圖所示。
(1)實驗時放出氣體的總體積是__________。
(2)放出一半氣體所需的時間約為________。
(3)A、B、C、D各點反應速率快慢的順序是________________。
(4)過氧化氫溶液的初始物質的量濃度為____________。
(5)根據曲線形狀解釋反應速率的變化情況是_______________________________。
解析: (1)用作圖法求解,曲線水平時,對應V軸體積是60 mL,即放出氣體的總體積。
(2)60 mL的一半是30 mL,30 mL對應的時間約是1 min。
(3)開始時,反應物濃度大,反應速率快,故四點中,D點最快,A點最慢。
(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)曲線的斜率逐漸減小,說明隨濃度的下降,反應速率逐漸減慢。
答案: (1)60 mL (2)1 min (3)D>C>B>A (4)0.11 mol/L (5)隨著c(H2O2)減小,反應速率減慢
10.(12分)用如下圖所示裝置進行下列實驗。
(1)在檢查裝置氣密性后,向試管a中加入10 mL 6 mol?L-1稀HNO3和1 g銅片,立即將帶有導管的橡皮塞塞緊試管口。請寫出在試管a有可能發生的所有反應的化學方程式_______ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)實驗過程中常常反應開始時速率緩慢,隨后逐漸加快,這是由于_______________ _____________________,當反應進行一段時間后速率又逐漸減慢,原因是_____________ ___________________________________________________________。
(3)欲較快地制得NO,可采取的措施是(多選)( )
A.加熱 B.使用銅粉
C.稀釋HNO3 D.改用濃HNO3
答案: (1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;2NO+O2===2NO2
(2)反應放熱,使溫度升高,故反應速率加快
反應一段時間后HNO3濃度降低,故反應速率又逐漸減小
(3)AB
11.(12分)影響化學反應速率的因素很多,某;瘜W小組用實驗的方法進行探究。
實驗一:他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol?L-1、2 mol?L-1、18.4 mol?L-1)。設計實驗方案來研究影響反應速率的因素。
甲同學研究的實驗報告如下表:
實驗步驟現象結論
①分別取等體積的2 mol?L-1的硫酸于試管中反應速率Mg>Fe,Cu不反應金屬的性質越活潑,反應速率越快
②__________
(1)甲同學表中實驗步驟②為______________________________________________ __________________________。
(2)甲同學的實驗目的是___________________________________________________;要得出正確的實驗結論,還需控制的實驗條件是________。
乙同學為了更精確的研究濃度對反應速率的影響,利用下圖所示裝置進行定量實驗。
(3)乙同學在實驗中應該測定的數據是__________________。
(4)乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是__________________________________
________________________________________________________________________。
該實驗中不選用某濃度的硫酸,理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 本題通過實驗,對化學反應速率的因素進行了探究,主要考查了學生設計實驗方案的能力以及對比分析的能力。
答案: (1)分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg
(2)研究金屬(或反應物)本身的性質與反應速率的關系 溫度相同
(3)一定時間內產生氣體的體積(或產生一定體積的氣體所需時間)
(4)Mg(或Fe)和0.5 mol?L-1硫酸和2 mol?L-1硫酸常溫下Mg與18.4 mol?L-1硫酸反應生成SO2 Fe在18.4 mol?L-1硫酸中鈍化
12.(16分)(知能提升)(2014?濟南高二調研)“碘鐘”實驗中,3I-+S2O82-===I3-+2SO42-的反應速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量,t越小,反應速率越大。某探究性學習小組在20 ℃進行實驗,得到的數據如表所示:
實驗編號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
回答下列問題:
(1)該實驗的目的是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)顯色時間t1=________。
(3)溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規律,若在40 ℃下進行編號③對應濃度的實驗,顯色時間t2的范圍為________(填字母)。
A.<22.0 s B.22.0~44.0 s
C.>44.0 s D.數據不足,無法判斷
解析: (2)分析所給數據,可以得出顯色時間與c(I-)?c(S2O82-)的數值成反比,利用①、⑤兩組數據,可知兩組實驗中c(S2O82-)相同,而c(I-)⑤是①的3倍,因此⑤所用顯色時間是①的13,即883 s=29.3 s。
(3)在反應物起始濃度相同的條件下,溫度越高,反應速率越快,則顯色時間越短,故選A。
答案: (1)研究反應物I-與S2O82-的濃度對反應速率的影響 (2)29.3 s (3)A
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