第一节化学反应的速率

-1-第七章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应的速率课时作业一、选择题（包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意，7~8小题有两个选项符合题意。）1.（2009年福建五校）常温常压下将氢气和氧气混合在一起，即使过上几年，它们也不会发生化合反应生成水。然而只要给一个电火花，氢气就迅速与氧气反应生成水。反应过程中的能量变化如下图A所示。对比下图B中的情景，漫画中的羊供给石头的“能量”相当于图A中的()A.E2B.E2-E1C.E3-E2D.E32.（2010年泰州质检）一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI（g）=H2（g）+I2（g）。若c（HI）由01mol·-1L降到0.07mol·-1L时，需要15s,那么c（HI）由0.07mol·-1L时降到0.05mol·-1L时，所需反应的时间为()A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s3.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示，下列表述中正确的是()A.反应的化学方程式为：2M=NB.t2时，正逆反应速率相等C.t3时，正反应速率大于逆反应速率-2-D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍4.（2009年浙江台州）在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如右图所示。下列叙述正确的是()A.该反应的热化学方程式为：N2+3H2=2NH3；ΔH=-92kJB.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C.加入催化剂，该化学反应放出的热量增多D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率5.（2010年枣庄模拟）可逆反应mA（g）+nB（g）=pC（g）+gD（g）的v-t图象如下图甲，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如下图乙。①a1=a2②a1a2③b1=b2④b1b2⑤t1t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧乙图阴影部分面积更大以上正确的为()A.②④⑤⑦B.①④⑥⑧C.②③⑤⑧D.①③⑥⑦6.反应A+B→C的反应速率方程式为：v=k·c（A）·c（B），v为反应速率，k为速率常数。当c-3-（A）=c（B）=1mol·-1L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是()A.只增大c（A）时，v也增大B.只增大c（A）时，v值不变C.只升高温度时,k值不变D.只升高温度时，k值变小7.某温度下，反应2N2O5=4NO2+O2。开始时c（N2O5）=0.0408mol·-1L，经1min后测得c（N2O5）=0.030mol·-1L，则该反应速率为()A.v（N2O5）=1.08×10-4mol·-1L·s-1B.v（N2O5）=1.8×10-4mol·（L·s）-1C.v（O2）=9.0×10-5mol·（L·s）-1D.2v（NO2）=v（N2O5）8.（2009年盐城质检）反应C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（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()A.增加C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使容器体积增大二、非选择题9.在化学反应中，只有活化分子才能发生有效碰撞而发生化学反应。使普通分子变成活化分子所需提供的平均能量叫活化能，其单位通常用kJ·mo-1L表示。请观察下图，回答问题。（1）图中所示反应是____________（填“吸热”或“放热”）反应ΔH是____________（用-4-E1、E2表示）。（2）已知热化学方程式：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）;ΔH=-241.8kJ·mo-1L，该反应的活化能为167.2kJ·mo-1L，则其逆反应的活化能为____________。（3）对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是____________。10.在相同条件下进行Mg与HCl、CH3COOH反应的对照实验，相关数据如下：Mg的质量酸量开始时反应速率产生H2总量Ⅰ0.24gHCl0.2mol·-1L100mLv1n1Ⅱ0.24gCH3COOH0.2mol·-1L100mLv2N2（1）试比较有关量的大小：v1____________v2,n1____________N2（填“”、“=”或“”）。（2）现欲改变条件，使实验Ⅰ中的v1降低，但不改变n1的值，试写出两种可行的方法。方法①____________。方法②____________。11.甲、乙两位同学学习了化学反应与能量的有关知识后，进行了如下探究，请你参与其中的探究，并分析和解答相关问题。Ⅰ.甲同学为探究CaCO3与稀盐酸反应的化学反应速率，设计实验如下：在25℃时，将CaCO3放入1000mL1mol·-1L稀盐酸中，根据得到CO2气体的物质的量随反应时间的变化情况，绘制成如右图所示的曲线。根据曲线分析讨论以下问题（假设溶液的体积变化忽略不计）。（1）在0~2min、2min~4min、4min~6min内，反应速率最大的是____________，原因是-5-____________。该反应是____________（填“吸热”或“放热”）反应。（2）在0~4min内，用HCl表示的平均反应速率为____________。（3）6min以后反应速率为____________，原因是____________。Ⅱ.乙同学探究KClO3和NaHSO3溶液反应，查阅资料知：氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl（-1价）和S（+6价），在某温度下，他绘出大致的反应速率随时间变化如右图所示。已知该反应速率随着溶液中c（H+）增大而加快。（1）反应开始反应速率加快的原因是________________________。（2）反应后期反应速率下降的原因是________________________。12.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c（H2SO4）mol·-1LV（H2SO4）/mL溶液温度/℃金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题：（1）实验4和5表明，____________对反应速率有影响，____________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有____________（填实验序号）。-6-（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有-（填实验序号）。（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有____________，其实验序号是____________。（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因：______________________________________。参考答案：1.解析:羊供给石头的“能量”相当于氢气和氧气反应过程中的电火花，即反应过程中的活化能E3-E2。答案:C2.解析:c（HI)从0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1过程中：v（HI)=Δc/Δt=0.03mol·L-1/15s=0.002mol·L-1假设v（HI)不变，则c（HI)从0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时，Δt=Δc/v=0.02mol·L-1/0.002mol·L-1·s-1=10s.但反应速率受浓度变化的影响，浓度越大，反应速率越快。而0.07mol·L-1比1mol·L-1小，反应速率慢，所需反应时间大于10s。答案:C3.解析:分析本题图象可知，从反应开始到时间t3建立平衡，N的物质的量变化为8mol-2mol=6mol,M的物质的量变化为5mol-2mol=3mol。可知，N的变化量与M的变化量之比为2∶1,该反应的反应式表示为2N=M。在t2时，M、N的物质的量相等，反应在同一容器中进行，实际上也是浓度相等。但由于此时并未达到平衡状态，正、逆反应的速率并不相等。t3时平衡状态，v正=v逆。t1时，M和N的物质的量分别为6mol和3mol，故此时N的浓度是M浓度的2倍。综上分析，D选项符合题意。答案:D4.解析:A项没有标物质的状态，ΔH的单位为kJ·mol-1；C项加催化剂不影响反应热；D项催化剂既可增大正反应速率，又可增大逆反应速率。答案:B5.解析:加入催化剂只加快反应速率，使达到平衡所需的时间缩短，其它各项都不发生变化。所以上述的②④⑤⑦正确。答案:A-7-6.解析:v与c（A)、c（B)成正比，无论只增大c（A)、只增大c（B)或同时增大c（A)、c（B)，v均增大。若只升高温度，v增大，c（A)、c（B)不变，所以k值变大。答案:A7.解析:此题先求出1min内N2O5的浓度变化值应为0.0408mol·L-1-0.030mol·L-1=0.0108mol·L-1。然后求出用N2O5来表示的反应速率v（N2O5)=0.018mol·L-1/60s=1.8×10-4mol·（L·s)-1再根据同一化学反应在相同时间内用不同的物质表示反应速率之间的关系得出C正确，应选BC。答案:BC8.解析:A选项中C为固态反应物，增加固体的量对反应速率无影响；B选项将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速率加快；C选项中充入N2使体系压强增大，但容器的容积未变，参加反应的各种气体浓度未变，故反应速率不变；D选项中保持恒压，充入N2使容器体积增大，参加反应的各种气体浓度减小，反应速率减小。答案:AC9.解析:（2)逆反应的活化能=167.2kJ·mol-1-241.8kJ·mol-1=409.0kJ·mol-1（3)催化剂可降低活化能，从而使活化分子百分数增多，反应速率加快。答案:（1)放热E2-E1（2)409.0kJ·mol-1（3)使用了催化剂10.解析:（1)n（Mg)=0.24g/24g·mol-1=0.01mol,n（HCl)=n（CH3COOH)=0.2mol·L-1×0.1L=0.02mol,因此Mg与HCl、CH3COOH分别反应时，均能恰好完全反应，生成H2总量相同，n1=N2;反应开始时，盐酸中c（H+)大于CH3COOH中c（H+)，由于c（H+)越大，反应越快，所以反应开始时v1v2。（2)改变条件使实验Ⅰ中v1降低，n1不变，需满足c（H+)降低，n（H+)保持不变，因此可采取向盐酸中加水稀释或降低温度或加入CH3COONa固体等方法。答案:（1)=（2)加少量H2O降温（或加少量CH3COONa固体)11.解析:Ⅰ.（1)在0~2min内，曲线斜率逐渐增大，说明反应速率逐渐增大。在2min~4min内，HCl的浓度变小，但曲线的斜率变大，说明该反应是放热反应，且温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更显著，反应速率最大。在4min~6min内，曲线的斜率逐渐变小，温度的影响变小，浓度成为影响反应速率的主要因素，反应速率减小。（2)根据反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O可知，在0~4min内，消耗HCl的物质的量为0.6mol,故v（HCl)=0.6mol÷1000mL÷4min=0.15mol·L-1·min-1。（3)6min后，曲线变得平行于4轴，曲线斜率为0，反应速率为0，说明至少有一种反应物反应完全。Ⅱ.（1)作为已知考虑的因素有反应速率加快，可能引起溶液中反应速率加快①增加浓度，②加压，③升温，④加正催化剂。联-8-系题意可排除②④，由于题意中不涉及热量变化，故不需考虑③;接下来考虑①，但题中无外加物，所以只能考虑c（H+)的变化，KClO3→Cl-,NaHSO3→SO42-+H++Na+,c（H)+增大，反应速率v增大。答案:Ⅰ.（1)2~4min曲线斜率大放热（2)0.1