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第2节影响化学反应速率的因素一、单项选择题1．在化工生产中，如果要加快反应速率，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【答案】B【解析】本题考查影响化学反应速率的因素。因为催化剂能够降低反应的活化能，从而能成千上万倍地提高反应速率，因此在化工生产中选择适当的催化剂是改变化学反应速率常用的有效方法，而高温、高压对设备的要求较高，用块状反应物代替粉末状反应物则会减小接触面积，反应速率减小，故B正确。2．对于反应2SO2＋O22SO3，下列变化可增大活化分子百分数而使反应速率加快的是()①增大压强②升高温度③增大O2浓度④使用催化剂A．①③B．①④C．②③D．②④【答案】D【解析】升高温度能够提高反应物分子的能量，使活化分子百分数增大；使用催化剂能降低反应所需的活化能，提高活化分子的百分数。而增大反应物浓度和压强均不能提高活化分子的百分数。3．设C＋CO22CO(此反应为吸热反应)，反应速率为v1；N2＋3H22NH3(此反应为放热反应)，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为()A．都增大B．都减小C．v1增大，v2减小D．v1减小，v2增大【答案】A4．下列不同条件下的化学反应A＋B===C＋D，反应速率由大到小顺序正确的一组是()①常温下20mL含A和B各0.001mol②常温下100mL含A和B各0.01mol③常温下0.05mol/LA、B溶液各10mL再加入蒸馏水20mL④常温下80mL含A0.01mol和20mL含B0.005molA．①②③④B．④③②①C．②④①③D．②①④③【答案】C【解析】根据题意可知，其他条件相同，只有A、B的浓度不同。根据浓度对反应速率的影响，浓度越大，反应速率越快，将题目给出的A、B不同的量转化为物质的量浓度进行比较。①中A、B物质的量浓度均为0.05mol/L；②中A、B物质的量浓度均为0.1mol/L；③中A、B物质的量浓度均为0.0125mol/L；④中A物质的量浓度为0.1mol/L，B物质的量浓度为0.05mol/L。即浓度的大小顺序为②④①③，其速率顺序与之相同，C项符合题意。5．在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉，不停搅拌，有下列反应发生：①IO－3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O；②I2＋2HSO－3＋H2O===2I－＋2SO2－4＋4H＋。当反应进行到15min时，溶液突然变为蓝色，随之又很快消失。这一反应被称为碘钟反应，有人用它来解释生物钟现象。下列有关说法不正确的是()A．在整个反应过程中，作催化剂的物质是KIB．上述两个反应中，反应速率较快的是②C．碘钟反应的快慢由反应②决定D．“溶液突然变为蓝色，随之又很快消失”这一现象与①②的反应速率有关【答案】C【解析】由题目信息知，①反应相对较慢，②反应相对较快，所以B、D项均正确，C项错误；分析①②反应中I－的作用知，KI是催化剂，故A项正确。6．用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中能正确表示实验X及Y的结果的是()实验所用的酸X25mL0.2mol/LY50mL0.1mol/LABCD【答案】A【解析】由镁和盐酸反应的化学方程式可知，两者反应时镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了C、D项；根据浓度越大，化学反应速率越快的事实可知实验X产生氢气的速率快，体现在图象上即曲线的斜率大，结合以上两点可知A项正确。7．实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图所示(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是()A．若增大压强，该反应的反应速率一定增大B．pH＝6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越小，反应速率越快D．可采用调节pH的方法使反应停止【答案】D【解析】若为没有气体参加的反应，增大压强对反应速率几乎没有影响，A错误；图象中表示反应速率的是曲线的斜率，B错误；pH越小，H＋浓度越大，反应越快，C错误；pH＝8.8时，反应速率接近于0，D正确。8．(2019年湖南衡阳一中月考)100mL2mol/LH2SO4溶液与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量()A．稀硝酸溶液B．NaCl固体C．硫酸铵固体D．硫酸钾溶液【答案】D9．(2019年四川成都二中月考)实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是()实验编号温度℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液①254mL0.01mol/L2mL0.1mol/L②254mL0.01mol/L2mL0.2mol/L③504mL0.01mol/L2mL0.1mol/LA．实验中要记录溶液褪色所需时间B．对比实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响C．对比实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响D．起始向①中加入MnSO4固体，不影响其反应速率【答案】D二、非选择题10．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速度？(1)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象：________。(2)熔化的KClO3放出气泡的速度很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：________。(3)工业上常将固体燃料粉碎，以提高燃烧效率：________。(4)等浓度、等体积的稀硫酸溶液和稀盐酸溶液分别与同样大小且质量相等的铁片反应，硫酸溶液中产生气体的速度更快：________。(5)黑暗处集气瓶中H2和Cl2的混合气体几乎不反应，但在瓶外点燃镁条时发生爆炸：________。【答案】(1)温度(2)催化剂(3)接触面积(4)浓度(5)光照11．恒温恒容时，NO2和N2O4之间发生反应N2O4(g)2NO2(g)，如下图所示。(1)曲线________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。(2)若升高温度，则v(正)________，v(逆)________(均填“加快”或“减慢”)。【答案】(1)Y(2)加快加快【解析】(1)由题图可见，反应至t1时刻X的变化量为0.3mol，Y的变化量为0.6mol，根据反应方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的变化量之比1∶2判断，Y表示NO2。(2)升高温度，正、逆反应速率均加快。12．将一块质量为5.0g的铝片投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用下图所示的曲线来表示，回答下列问题：(1)曲线O→A段不产生氢气的原因是____________________________________，有关反应的化学方程式为____________________________________________________。(2)曲线A→B段产生氢气的速率较慢的原因是_________________________________。(3)曲线B→C段产生氢气的速率增加较快的主要原因是________________________。(4)曲线C点以后产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是________________________。【答案】(1)铝片表面有Al2O3，硫酸首先与表面的Al2O3反应Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O(2)氧化膜未完全反应掉，铝与硫酸接触的表面积较小(3)反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率(4)随着反应的进行，硫酸溶液的浓度下降【解析】铝片与硫酸反应的过程为铝片表面氧化膜溶解→铝片溶解→接触面积增大、温度上升→浓度减小、温度降低→反应停止，由此可以分析出图中各段曲线所表示的速率变化的原因。13．(2018年江西南昌期中)为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验，探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因。假设硝酸的浓度小于6mol/L，只有NO生成。当铜片与5mol/L硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：探究1：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响，实验所得曲线和现象记录如下图表。时间/min现象0～15铜表面出现气泡，但速度很慢25溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快30气泡生成速度较快，均匀冒出45洗气瓶中可见少量淡棕色的物质50溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色(1)获得图数据所需的测量仪器有__________________________。(2)从上述图表分析可得到的结论是_______________________________________。探究2：研究化学反应产物对反应速率的影响设计实验装置测定溶液突显明显棕色的时间。(3)请将下表中实验1的实验条件填写完整。①________，②________，③________。序号温度/℃铜片/g硝酸/mL硝酸铜/g125①②③2255200.53255201.0(4)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是________________________________。【答案】(1)温度计和秒表(2)反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素(3)5200(4)研究NO对反应速率的影响【解析】(1)根据图象可知需要测量温度和时间，因此需要的仪器是温度计和秒表。(2)根据图象可知温度升高后反应速率增加的程度不是很大，这说明反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。(3)要研究化学反应产物对反应速率的影响，则反应物铜片和硝酸应该是相同的，即①中铜片质量为5g；②中硝酸的体积是20mL；根据2、3可知1中硝酸铜为0g。(4)由于生成物不止一种，所以为达到实验目的还需要继续进行的实验是研究NO对反应速率的影响。