第一部分专题十二化学反应速率

[限时规范训练]单独成册1．(2019·河南南阳模拟)已知反应2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－752kJ/mol的反应机理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)②N2O2(g)＋H2(g)N2O(g)＋H2O(g)(慢)③N2O(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g)(快)下列有关说法正确的是()A．N2O2和N2O是该反应的催化剂B．②的反应的活化能最小C．反应速率v(NO)＝v(H2)＝v(N2)D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大解析：N2O2和N2O是中间产物，而不是催化剂，故A错误；②的反应最慢，说明活化能最大，故B错误；反应速率之比等于化学计量数之比，因此，v(NO)＝v(H2)＝2v(N2)，故C错误；正反应放热，说明断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则逆反应的活化能比正反应的活化能大752kJ/mol，所以D正确。答案：D2．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g)，发生反应：2H2O(g)Cu2O光照2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020下列说法不正确的是()A．前20min内的反应速率v(H2O)＝5.0×10－5mol·L－1·min－1B．达到平衡时，至少需要从外界吸收能量0.968kJC．增大c(H2O)，可以提高水的分解率D．催化效果与Cu2O颗粒的大小有关解析：由题意知，v(H2O)＝2v(O2)＝2×0.0010mol2L20min＝5.0×10－5mol·L－1·min－1，A正确；热化学方程式表示的含义是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g)，吸收484kJ的能量，所以生成O20.0020mol时，吸收的能量为0.0020mol×484kJ·mol－1＝0.968kJ，B正确；由于反应物只有1种，增大c(H2O)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，C错误；若Cu2O颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，D正确。答案：C3．科学研究发现，在一定条件下可用H2还原NO，生成无污染物质。该反应速率v正＝k正·cn(NO)·cm(H2)(k正是该化学反应的正反应速率常数)。在某温度下，测得正反应速率与反应物浓度的关系如下表所示：c(NO)/(mol·L－1)c(H2)/(mol·L－1)v正/(mol·L－1·min－1)实验10.10.20.004实验20.20.20.016实验30.10.40.008下列推断正确的是()A．在该反应中，NO、H2的化学反应速率之比为2∶1B．上述表达式中，n＝2，m＝2C．上述表达式中，k正＝2.0mol－2·L2·min－1D．其他条件不变，加入催化剂或改变温度，k正不变解析：反应的化学方程式为2NO＋2H2=====一定条件N2＋2H2O。NO、H2的反应速率之比等于化学计量数之比，A项错误。代入数据计算可得，n＝2，m＝1，B项错误。代入数据计算可得，k正＝2.0mol－2·L2·min－1，C项正确。其他条件不变时，加入催化剂或升温，反应速率增大，则k正增大；降温，反应速率减小，则k正减小，D项错误。答案：C4．用催化剂可以使NO、CO污染同时降低，2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程，测量所得数据绘制出如图。前1s内的平均反应速率v(N2)＝________。第2s时的x值范围________。解析：利用v＝ΔcΔt计算v(CO)，根据速率之比等于化学计量数之比求v(N2)；因为随着反应进行反应速率越来越小，所以第2s消耗的CO小于第1s的36－30.6＝5.4，则第2s时的x值范围为30.6x30.6－5.4＝25.2。答案：2.7×10－4mol·L－1·s－130.6x25.25．研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义。下图是30℃时，三种漂白液中NaClO的质量百分含量随时间的变化关系。(1)分解速率v(Ⅰ)________(填“”“”或“＝”)v(Ⅱ)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)漂白液Ⅰ在4～8天内的分解速率为________mol·L－1·d－1。(常温下漂白液的密度近似等于1g·cm－3，溶液体积变化忽略不计，计算结果保留2位有效数字)解析：(2)假设溶液的体积为1L，质量为1000g，a点c(NaClO)＝1000×6.5%74.5mol·L－1＝6574.5mol·L－1，b点c(NaClO)＝1000×5.1%74.5mol·L－1＝5174.5mol·L－1，v＝65－5174.5×4mol·L－1·d－1≈0.047mol·L－1·d－1。答案：(1)相同条件下，Ⅰ中NaClO浓度大，因而反应速率大(2)0.0476．现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置，用以探究影响H2O2分解速率的因素。(1)仪器a的名称____________。(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式是____________________。(3)甲小组有如下实验设计方案，请帮助他们完成(所有空均需填满)。实验编号实验目的T/K催化剂浓度甲组实验Ⅰ作实验参照2983滴FeCl3溶液10mL2%H2O2甲组实验Ⅱ29810mL5%H2O2(4)甲、乙两小组得出如图数据。①由甲组实验得出的数据可知：浓度越大，H2O2的分解速率________。②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析：相同条件下，Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是__________；乙组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2，其化学反应方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________；支持这一方案的理由是____________________________________________。解析：(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ中的H2O2的浓度不同，故表格中的Ⅱ的实验目的是探究浓度对反应速率的影响，催化剂要和实验Ⅰ一致，为3滴FeCl3溶液。(4)①由甲组实验Ⅱ得出的数据可知：浓度越大，H2O2的分解速率越快；②相同条件下，Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是K2O2；BaO2与H2SO4溶液反应制H2O2的化学反应方程式为BaO2＋H2SO4===BaSO4＋H2O2，因为制备H2O2的环境为酸性环境，H2O2的分解速率较慢。答案：(1)锥形瓶(2)2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(3)探究反应物浓度对反应速率的影响3滴FeCl3溶液(4)①越快②K2O2BaO2＋H2SO4===BaSO4＋H2O2制备H2O2的环境为酸性环境，H2O2的分解速率较慢