（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第21講 化學反應速率作業(yè)

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1、（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第21講 化學反應速率作業(yè) 1.(2016北京理綜,8)下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是(　　) A.抗氧化劑 B.調味劑 C.著色劑 D.增稠劑 2.一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時,為了減緩反應速率且不影響生成H2的總量,可向鹽酸中加入適量的(　　) A.CaCO3(固) B.Na2SO4溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4(固) 3.實驗室用Zn與稀硫酸反應來制取氫氣,常加少量CuSO4來加快反應速率。為了研究CuSO4的量對H2生成速率的影響,某同學設計了下表中實驗方案,將表中所給的試劑按一定體積混合后,分別加入四個盛

2、有相同大小的Zn片(過量)的反應瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集產(chǎn)生的氣體,并記錄收集相同體積的氣體所需的時間。 　　　　實驗 試劑　　　　 甲 乙 丙 丁 4 mol·L-1H2SO4溶液/mL 20 V1 V2 V3 飽和CuSO4溶液/mL 0 2.5 V4 10 H2O/mL V5 V6 8 0 收集氣體所需時間/s t1 t2 t3 t4 下列說法正確的是(　　) A.t1=t2=t3=t4 B.V4=V5=10 C.V6=7.5 D.V1

3、生反應2A(g)+B(g)mD(g)+E(g),經(jīng)過5 min后達到化學平衡,此時測得D為0.2 mol。又知5 min內(nèi)用E表示的平均反應速率為0.1 mol·L-1· min-1,下列結論正確的是(　　) A.A、B均轉化了20% B.m值為1 C.5 min內(nèi)用A表示的平均反應速率為0.1 mol·L-1· min-1 D.平衡時混合物總物質的量為1 mol 5.在一個容積固定為2 L的密閉容器中,發(fā)生反應:aA(g)+bB(g) pC(g)　ΔH=?反應情況記錄如下表: 時間 c(A)/mol·L-1 c(B)/mol·L-1 c(C)/mol·L-1 0 min

4、 1 3 0 第2 min 0.8 2.6 0.4 第4 min 0.4 1.8 1.2 第6 min 0.4 1.8 1.2 第8 min 0.1 2.0 1.8 第9 min 0.05 1.9 0.3 請仔細分析,根據(jù)表中數(shù)據(jù),回答下列問題: (1)第2 min到第4 min時間內(nèi)A的平均反應速率v(A)=　　　mol·L-1·min-1。? (2)由表中數(shù)據(jù)可知反應在第4 min到第6 min時處于平衡狀態(tài),若在第2 min、第6 min、第8 min時分別改變了某一反應條件,則改變的條件分別可能是: ①第2 min　　　　　　　　

5、或　　　　　　　　;? ②第6 min　　　　　　　　　　　　　　　　;? ③第8 min　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)若從開始到第4 min建立平衡時反應放出的熱量為235.92 kJ,則該反應的ΔH=　　　　　　　　。? 6.工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.0 kJ·mol-1,將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中,測得H2的物質的量隨時間變化如下圖所示(實線)。圖中a(1,6)表示在1 min時H2的物質的量是6 mol。 (1)a點正反應速率　　　　(

6、填“大于”“等于”或“小于”)逆反應速率。? (2)下列時間段平均反應速率最大的是　　　　。? A.0~1 min B.1~3 min C.3~8 min D.8~11 min (3)僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示。曲線Ⅰ對應的實驗條件改變是　　　　　　,曲線Ⅱ對應的實驗條件改變是　　　　　　　　　　;體積不變時再充入3 mol CO2和4 mol H2,H2O(g)的體積分數(shù)　　　　(填“增大”“不變”或“減小”)。? 7.(2017北京朝陽期中,15)溫度為T1時,向容積為2 L 的密閉容器甲、乙中分別充入一定量的CO和H2O(g),發(fā)

7、生反應:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　 ΔH=-41 kJ/mol。相關數(shù)據(jù)如下: 容器 甲 乙 反應物 CO H2O CO H2O 起始時物質的量(mol) 1.2 0.6 2.4 1.2 平衡時物質的量(mol) 0.8 0.2 a b 達到平衡的時間(min) t1 t2 (1)甲容器中,反應在0~t1 min 內(nèi)的平均速率v(H2)=? mol/(L·min)。 (2)甲容器中,平衡時,反應放出的熱量為　　　　　　kJ。? (3)T1時,反應的平衡常數(shù)K甲=　　　　　。? (4)乙容器中,a=　　　mol。

8、? (5)解釋升高溫度使CO2平衡濃度降低的原因:? 　。? B組　提升題組 8.(2017北京海淀期中,13)在100 ℃時,將0.40 mol NO2氣體充入2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0。監(jiān)測反應獲得如下數(shù)據(jù): 時間/s 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 下列說法正確的是(　　) A.0~20 s內(nèi),v(NO2)=0.005 mol·L-1·s-1 B.59 s時,

9、c(NO2)一定大于0.12 mol·L-1 C.若僅將起始時充入NO2的量增至0.80 mol,則該反應的平衡常數(shù)K>25/9 D.若上述反應在120 ℃時進行,則反應至80 s時,n(N2O4)<0.08 mol 9.用O2將HCl轉化為Cl2,反應方程式為:4HCl(g)+O2(g) 2H2O(g)+2Cl2(g)　ΔH<0。一定條件下測得反應過程中n(Cl2)的實驗數(shù)據(jù)如下。下列說法正確的是(　　) t/min 0 2 4 6 n(Cl2)/10-3 mol 0 1.8 3.7 5.4 A.0~2 min的反應速率小于4~6 min的反應速率 B.2~6

10、min用Cl2表示的反應速率為0.9 mol/(L·min) C.增大壓強可以提高HCl的轉化率 D.平衡常數(shù)K(200 ℃)

11、衡常數(shù)變?yōu)?.5,則反應的ΔH<0 11.T ℃時,在2 L的密閉容器中,A氣體與B氣體發(fā)生可逆反應生成C氣體,反應過程中A、B、C的物質的量變化如圖(Ⅰ)所示。若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時,B的物質的量分數(shù)與時間的關系如圖(Ⅱ)所示。下列敘述正確的是(　　) A.T ℃時,0~2 min內(nèi)用A表示的化學反應速率為0.1 mol/(L·min) B.在反應達平衡時,保持其他條件不變,增大壓強,正、逆反應速率都增大,且平衡向逆反應方向移動 C.在反應達平衡時,保持其他條件不變,升高溫度,正、逆反應速率都增大,且A的轉化率增大 D.在T ℃時,若A的濃度減少1 mol/

12、L,則B的濃度會減少3 mol/L,C的濃度會增加2 mol/L 12.(2017北京昌平二模,28)某研究小組為了驗證反應物濃度對反應速率的影響,選用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液在室溫下進行反應(實驗中所用的草酸溶液為稀溶液,可視為強酸溶液): (1)將高錳酸鉀氧化草酸的離子方程式補充完整: 2Mn+　　　C2+　　?2Mn2++　　　CO2↑+　　　H2O? (2)該小組進行了實驗Ⅰ,數(shù)據(jù)如下表: H2SO4溶液 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 褪色時間(分:秒) 1 mL 2 mol/L 2 mL 0.01 mol/L 1 mL 0.1 mol/L 2:03

13、 1 mL 2 mol/L 2 mL 0.01 mol/L 1 mL 0.2 mol/L 2:16 一般來說,其他條件相同時,增大反應物濃度,反應速率增大;但分析實驗數(shù)據(jù),得到的結論是　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)該小組欲探究出現(xiàn)上述異?，F(xiàn)象的原因,在實驗Ⅰ的基礎上,只改變草酸溶液濃度進行了實驗Ⅱ,獲得實驗數(shù)據(jù)并繪制曲線圖如下: ①用文字描述曲線圖表達的信息　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②該小組查閱資料獲取如下信息,其中能夠解釋MO變化趨勢的是　　　　　。? a KMnO4與H2C2O4反應是分步進行的,反應過程中生

14、成Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ),最終變?yōu)闊o色的Mn(Ⅱ)(括號中羅馬數(shù)字表示錳的化合價) b 草酸根易與不同價態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物 c 草酸穩(wěn)定性較差,加熱至185 ℃可分解 (4)該小組為探究ON段曲線變化趨勢的原因,又進行了實驗Ⅲ,所得數(shù)據(jù)如下表。 H2SO4 溶液 Na2SO4 固體 KMnO4 溶液 H2C2O4 溶液 褪色時間 (分:秒) 1 mL 0.1 mol/L 1.9×10-3 mol 2 mL 0.01 mol/L 1 mL 0.2 mol/L 16:20 1 mL 0.5 mol/L 1.5×

15、10-3 mol 2 mL 0.01 mol/L 1 mL 0.2 mol/L 8:25 1 mL 1.0 mol/L 1.0×10-3 mol 2 mL 0.01 mol/L 1 mL 0.2 mol/L 6:15 1 mL 2.0 mol/L 0 2 mL 0.01 mol/L 1 mL 0.2 mol/L 2:16 該小組進行實驗Ⅲ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (5)綜合實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,推測造成曲線MN變化趨勢的原因,為驗證該推測還需要補充實驗,請對實驗方案進行理論設計。

16、 答案精解精析 A組　基礎題組 1.A　抗氧化劑是防止食品氧化變質的添加劑,使用目的是延緩食品的變質。 2.B　A項,CaCO3(固)可以與鹽酸反應,生成氫氣總量減少;B項,加入Na2SO4溶液,鹽酸濃度減小,反應速率減慢,但n(H+)不變,所以生成H2的總量不變;C項,加入KNO3溶液后,H+、N與鐵反應不能生成氫氣;D項,加入CuSO4(固)后,鐵粉與硫酸銅反應置換出銅,構成原電池加快反應速率。 3.C　CuSO4的量越多,反應速率越快,收集相同體積的氣體所需時間越短,故t1>t2>t3>t4,A項錯誤;根據(jù)對比實驗的設計原則可知,CuSO4溶液與H2O的體積之和

17、為10 mL,所以V4=2、V5=10、V6=7.5,B項錯誤,C項正確;因為該實驗僅研究CuSO4的量對反應速率的影響,所以H2SO4的量應相同,則V1=V2=V3=20,D項錯誤。 4.B　5 min內(nèi)用E表示的平均反應速率為0.1 mol·L-1· min-1,則Δn(E)=0.1 mol·L-1· min-1×0.4 L×5 min=0.2 mol。 　　　　　2A(g)+B(g)mD(g)+E(g) n(始)/mol 0.6 0.5 0 0 Δn/mol 0.4 0.2 0.2 0.2 n(平)/mol 0.2 0.3 0.2 0.2 A項,A、B的轉化率分別為66.7%

18、和40%;B項,物質變化的物質的量之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比,m=1;C項,5 min內(nèi)用A表示的平均反應速率為0.2 mol·L-1· min-1;D項,平衡時混合物總物質的量為0.9 mol。 5.答案　(1)0.2 (2)①使用催化劑　升高溫度?、谠龃驜的濃度?、蹨p小C的濃度 (3)-196.6 kJ·mol-1 解析　(1)v(A)==0.2 mol·L-1·min-1。 (2)①2~4 min內(nèi),A、B、C的濃度變化量比前2 min大,說明反應速率加快了,故第2 min時改變的條件可能為使用催化劑或升高溫度。②第6 min改變條件后,到第8 min時,A的濃度減小而B

19、的濃度增大,可知改變的條件為增大B的濃度。③0~2 min內(nèi),A、B、C的濃度變化量分別為0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,則a、b、p分別為1、2、2,從第8、9 min的數(shù)據(jù)來看,C的濃度大幅度減小,而A、B濃度也減小,且A、B濃度的減小量與化學方程式中化學計量數(shù)成正比,故第8 min改變的條件為減小C的濃度。 (3)從開始到第4 min消耗A 1.2 mol,共放出熱量235.92 kJ,故每消耗1 mol A放出熱量:×1 mol=196.6 kJ,由(2)的分析可知A的化學計量數(shù)為1,故該反應的ΔH=-196.6 kJ·mol-1。 6.答案

20、　(1)大于 (2)A (3)升高溫度　增大壓強(或充入一定量的CO2)　增大 解析　(1)由圖像看出,反應在6 min達到平衡,a點時反應還沒達到平衡,故正反應速率大于逆反應速率。 (2)隨反應進行,反應物濃度不斷減小,正反應速率也不斷減小,故開始一段時間內(nèi)正反應速率最大。 (3)由圖像看出,曲線Ⅰ對應的實驗縮短了達到平衡的時間,加快了反應速率,H2的轉化率減小,結合該反應為放熱反應可知,該實驗改變的條件為升高溫度。曲線Ⅱ對應的實驗縮短了達到平衡的時間,加快了反應速率,H2的轉化率增大,結合該反應為氣體物質的量減小的反應可知,該實驗改變的條件為增大壓強或充入一定量的CO2。體積不變

21、時再充入3 mol CO2和4 mol H2,相當于增大壓強,平衡右移,H2O(g)的體積分數(shù)增大。 7.答案　(1)0.2/t1　(2)16.4　(3)1　(4)1.6 (5)該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動, CO2平衡濃度降低 解析　(1)v(H2)=v(CO)==mol/(L·min); (2)平衡時CO反應了0.4 mol,放出的熱量為41 kJ/mol×0.4 mol=16.4 kJ; (3)平衡時,c(CO)=0.4 mol/L,c(H2O)=0.1 mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.2 mol/L,所以平衡常數(shù)K甲==1; (4)從反應條件和

22、投料情況看,甲、乙為等效平衡,故a=1.6; (5)因該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,故CO2平衡濃度降低。 B組　提升題組 8.D　A項,v(N2O4)==0.001 25 mol·L-1·s-1,則v(NO2)=2v(N2O4)=0.002 5 mol·L-1·s-1;B項,若59 s時反應已達到平衡狀態(tài),則c(NO2)等于0.12 mol·L-1;C項,n3=0.40-0.08×2=0.24,平衡常數(shù)K==,K只和溫度有關,與投料量無關;D項,該反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,80 s時n(N2O4)<0.08 mol。 9.C　0~2 min內(nèi),Δn(C

23、l2)=1.8×10-3 mol;4~6 min內(nèi),Δn(Cl2)=1.7×10-3 mol,所以0~2 min的反應速率大于4~6 min的反應速率;B項,沒有給出容器的體積,無法計算化學反應速率;C項,該反應為氣體分子數(shù)減少的反應,增大壓強,平衡向正反應方向移動,HCl的轉化率增大;D項,此反應是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,因此K(200 ℃)>K(400 ℃)。 10.D　A項,前20 s的平均速率為v(A)=1.2 mol/(2 L·20 s)=0.03 mol·L-1·s-1;B項,20 s時,Qc=c(B)·c(C)/c2(A)==0.25

24、進行,正反應速率大于逆反應速率;C項,反應是可逆反應,平衡時A(g)的轉化率不可能為100%;D項,升高溫度,平衡常數(shù)減小,反應放熱,ΔH<0。 11.D　A項,0~2 min內(nèi),A的物質的量變化量為0.5 mol-0.3 mol=0.2 mol,v(A)==0.05 mol/(L·min);B項,由圖(Ⅰ)可知,0~2 min內(nèi)A、B、C的物質的量變化量分別為0.2 mol、0.6 mol、0.4 mol,所以A、B、C的化學計量數(shù)之比為0.2 mol∶0.6 mol∶0.4 mol=1∶3∶2,反應方程式為A+3B 2C,增大壓強,正、逆反應速率都增大,平衡向正反應方向移動;C項,由圖(

25、Ⅱ)可知,溫度越高,平衡時B的物質的量分數(shù)越高,即升高溫度平衡向逆反應方向移動,則A的轉化率減小;D項,濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比,故若A的濃度減少1 mol/L,則B的濃度減少3 mol/L,C的濃度增加 2 mol/L。 12.答案　(1)5　16H+　10　8 (2)在當前實驗條件下,增大草酸溶液濃度,反應速率減小 (3)①當草酸的物質的量濃度小于0.4 mol/L時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而減小;當草酸的物質的量濃度大于0.4 mol/L時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而增大?、赼b (4)探究其他離子濃度不變,溶液中H+濃度對反應速率的影響 (5)當

26、草酸溶液濃度較小時,C2起主要作用,草酸溶液濃度越大,反應速率越小;當草酸溶液濃度較大時,H+起主要作用,使得草酸溶液濃度越大,反應速率越大。 為驗證C2對反應速率的影響,保持高錳酸鉀與硫酸溶液濃度不變,增加草酸鈉的濃度,記錄反應速率;若隨著草酸鈉濃度增加,反應速率降低,證明C2濃度越大,反應速率越小(實驗方案包括:目的,操作,現(xiàn)象,結論)。 解析　(1)酸性條件下高錳酸根離子和草酸根離子發(fā)生氧化還原反應,Mn元素由+7價變?yōu)?2價、C元素由+3價變?yōu)?4價,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平方程式得2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O; (2)在當前實驗條件

27、下,增大草酸溶液濃度,反應時間增長,反應速率減小; (3)①由圖可知,當草酸的物質的量濃度小于0.4 mol/L時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而減小,當草酸的物質的量濃度大于0.4 mol/L時,反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而增大; ②MO段反應速率隨著草酸的物質的量濃度增加而減小,可能的原因是KMnO4與H2C2O4反應是分步進行的,反應過程中生成Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ),最終變?yōu)闊o色的Mn(Ⅱ),以及草酸根易與不同價態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物; (4)進行實驗Ⅲ的目的是探究其他離子濃度不變,溶液中H+濃度對反應速率的影響; (5)MN變化趨勢的原因可能是當草酸溶液濃度較小時,C2起主要作用,草酸溶液濃度越大,反應速率越小;當草酸溶液濃度較大時,H+起主要作用,使得草酸溶液濃度越大,反應速率越大。設計實驗方案時注意保持其他條件不變,只改變C2的濃度,通過現(xiàn)象得出結論。