第一单元 化学反应速率及其影响因素
1.(2018浙江4月选考,22,2分)某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
NO达到所列转化率需要时间/s 温度/℃ 50% 30 1.0 90 30 8.0 90 0.6
根据表中数据,下列说法正确的是( ) A.升高温度,反应速率加快 B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×10 Pa、90 ℃条件下,当转化率为98%时反应已达平衡
D.若进入反应塔的混合气体为a mol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×10 Pa、30 ℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370 mol·s
答案 D 由表中数据可知,温度升高,为使压强不变,体积变大,导致浓度减小,反应速率变慢,故A错误;根据表中数据,相同温度时,增大压强,达到所列转化率的时间减少,化学反应速率加快,故B错误;由题给信息无法判断转化率为98%时反应是否达到平衡,故C错误;当混合气体为a mol,其中NO为a/10 mol,转化率从50%增至90%时,NO反应了a/25 mol,经过了3.7 s,反应速率v= == mol·s,故D正确。 3.7 s3702.下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A.100 mL mol·L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变 B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 C.二氧化硫的催化氧化是放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 D.对于反应2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g),减小压强,反应速率减慢
-1
-1
5
5
压强/(×10 Pa) 590% 250 510 3.9 7.9 98% 2 830 5 760 36 74 12 25 0.2 mol 4 -1
答案 D A项,加入氯化钠溶液,相当于对盐酸稀释,反应速率减慢;B项,改用铁片和浓硫酸反应,常温时发生钝化,加热时反应生成二氧化硫气体,得不到氢气;C项,不论该化学反应是放热反应还是吸热反应,升温,化学反应速率必然加快;D项,对于有气体参与的反应,减小压强,气体的浓度减小,反应速率减慢。
1
3.(2017江苏单科,10,2分)H2O2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,H2O2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,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn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对H2O2分解速率的影响大
答案 D 本题考查依据影响化学反应速率的因素识图的能力。A项,从图甲看出,相同时间内,起始c(H2O2)越大,H2O2的浓度变化量越大,即分解速率越快,错误;B项,从图乙看出,NaOH溶液浓度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,错误;C项,从图丙看出,0.1 mol·L NaOH与1.0 mol·L NaOH所示曲线相比,0.1 mol·L NaOH对应曲线表示的H2O2分解速率快,错误;D项正确。
4.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是( )
-1
-1
-1
2+
2+
A. ℃时,在10~30 min内,R的平均分解速率为 0.030 mol·L·min B.对比30 ℃和10 ℃曲线,在50 min时,R的分解百分率相等
-1
-1
2
C.对比30 ℃和 ℃曲线,在0~50 min内,能说明R的平均分解速率随温度升高而增大 D.对比30 ℃和10 ℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大 答案 D A项,根据反应速率的计算公式可得v=
1.4mol·L-1-0.8 mol·L-1
0min
=0.030 mol·L·min,正确;B项,
-1-1
由图像可知,30 ℃和10 ℃的曲线在50 min时,c(R)都已经下降为0,即R都已完全分解,分解率都为100%,正确;C项,可计算出0~50 min内,30 ℃时平均分解速率v=分解速率v=
1.8mol·L-1-0. mol·L-1
0min
-1
-1
1. mol·L-1
0min
=0.03 mol·L·min, ℃时平均
-1-1
=0.0 mol·L·min,且30 ℃时R的初始浓度比 ℃低,故可说明平
均分解速率随温度升高而增大,正确;D项,从图中可得30 ℃时分解速率比10 ℃时大,但分解速率同时受温度和浓度两方面影响,30 ℃时R的初始浓度比10 ℃高,因此无法断定分解速率增大是由哪个因素导致的,错误。 5.X(g)+3Y(g)
2Z(g) ΔH=-a kJ·mol,一定条件下,将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容
-1
器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是( ) A.10 min内,Y的平均反应速率为0.03 mol·L·s B.第10 min时,X的反应速率为0.01 mol·L·min C.10 min内,消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z D.10 min内,X和Y反应放出的热量为a kJ
答案 C 前10 min内Y的物质的量减少0.6 mol,同时X减少0.2 mol,生成的Z为0.4 mol,C项正确;10 min内Y的浓度变化为0.3 mol·L,则平均反应速率v(Y)=0.03 mol·L·min,A项错误;反应速率指的是平均速率,而非瞬时速率,B项错误;1 mol X和 3 mol Y完全反应生成2 mol Z时所放出的热量为a kJ,D项错误。
6.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( ) ．．． c/mol·L 0.600 v/mmol·L·minT/K 318.2 328.2 b A.a=6.00
B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b<318.2
D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
3
-1-1-1-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
0.500 3.00 7.50 1.80 0.400 2.40 a 1.44 0.300 1.80 4.50 1.08 3.60 9.00 2.16 答案 D 根据题表信息可知,相同温度时,随着浓度以等差数列递减,其瞬时速率也以等差数列递减,故a=6.00;同时改变反应温度和反应物浓度,瞬时速率有可能不变;相同浓度时,温度越高,反应速率越快,故b<318.2;温度升高,瞬时速率加快,故蔗糖浓度减少一半时,所用时间并不相等,D项错误。 7.下列关于反应速率的说法中,不正确的是 ( ) A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B.决定反应速率的主要因素有浓度、压强、温度和催化剂 C.可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率都不为0 D.增大反应物浓度、提高反应温度都能增大反应速率
答案 B 化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度,用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,故A正确;决定反应速率的主要因素是物质本身的性质,故B错误;可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,且不等于0,故C正确;增大反应物浓度,升高温度,化学反应速率均增大,故D正确。 8.下列说法不正确的是( ) ．．．
A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同
C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)答案 C A项,2Na(s)+2H2O(l)
Mg(aq)+2OH(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液
2+
-
2NaOH(aq)+H2(g)
ΔH<0,上述反应中ΔS>0、ΔH<0,则ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行。B项,饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀的原理是蛋白质发生盐析,属于物理变化;而浓硝酸使蛋白质沉淀的原理是蛋白质发生变性,属于化学变化。C项,FeCl3和MnO2都可作H2O2分解反应的催化剂,但催化效果不同。D项,Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)
Mg(aq)+2OH(aq),向平衡体系中加入NH4Cl溶液后,N 4与OH反
2+
--
应生成NH3· 2O,从而使上述平衡正向移动,Mg(OH)2固体溶解。
9.二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断正确的是( )
4
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