【志鴻優(yōu)化設計】2014屆高考化學一輪復習 第七章 化學反應的方向、限度與速率第二節(jié)化學反應的速率工業(yè)合成氨課時作業(yè) 魯科版

課時作業(yè)21化學反應的速率工業(yè)合成氨(時間：45分鐘分數(shù)：100分)一、選擇題(本題共8題，每小題6分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求)1下列說法正確的是()。A升高溫度能使化學反應速率增大，主要原因是增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)B有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即縮小反應容器的體積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應速率增大C增大反應物濃度，可增大單位體積內活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大D催化劑不影響反應活化能但能增大單位體積內活化分子百分數(shù)，從而增大反應速率2下列各組中反應速率一定相同的是()。A表面積完全相同的鋅片分別與同濃度、同體積的鹽酸、硫酸在相同溫度下反應B100 時，向A、B兩個容器中分別各加入0.2 mol HI發(fā)生分解反應C向分別盛有100 mL、200 mL水的兩個燒杯中各加入少量表面積相同的鈉D0.5 mol·L1的NaHCO3(aq)分別與1 mol·L1鹽酸和1 mol·L1的醋酸溶液反應3(2012山東師大附中高三月考)已知Fe3和I在水溶液中的反應如下：2I2Fe3=I22Fe2。某溫度下該反應的正反應速率和I、Fe3濃度的關系為vkcm(I)·cn(Fe3)(k為常數(shù))。c(I)/(mol·L1)c(Fe3)/(mol·L1)v/(mol·L1·s1)kkk由此推知，有關Fe3、I的濃度對反應速率影響的判斷正確的是()。AFe3濃度對正反應速率影響程度大于I濃度的影響程度BFe3濃度對正反應速率影響程度小于I濃度的影響程度CFe3濃度對正反應速率影響程度等于I濃度的影響程度D無法比較4化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如圖所示，計算反應48 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結果應是()。A2.5 mol·L1·min1和2.0 mol·L1B2.5 mol·L1·min1和2.5 mol·L1C3.0 mol·L1·min1和3.0 mol·L1D5.0 mol·L1·min1和3.0 mol·L15(2012日照模擬)可逆反應A(s)B(g)nC(g)HQ(n為正整數(shù))在不同條件下反應混合物中C的百分含量和反應過程所需時間的關系曲線如圖所示。下列有關敘述中一定正確的是()。A其他條件相同，a表示使用了催化劑，b沒有使用催化劑B其他條件相同，若只改變壓強，則a比b的壓強大且n2C其他條件相同，若只改變溫度，則a比b的溫度高且Q0D其他條件相同，若改變A的物質的量，則a比b消耗A的物質的量少6500 、20 MPa時，將H2和N2置于一容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應。反應過程中H2、N2和NH3的物質的量變化如下圖所示，下列說法正確的是()。A反應開始到第一次平衡時，N2的平均反應速率為0.005 mol·L1·min1B從曲線可以看出，反應進行到1020 min時可能是增大了NH3的物質的量C從曲線可以看出，反應進行至25 min時，分離出0.1 mol的氨氣D在25 min時平衡正向移動但達到新平衡后NH3的體積分數(shù)比原平衡小7一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應：2HI(g)H2(g)I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L1降到0.07 mol·L1時，需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol·L1降到0.05 mol·L1時，所需反應的時間為()。A等于5 s B等于10 sC大于10 s D小于10 s8反應mA(s)nB(g)pC(g)H0，在一定溫度下，平衡時B的體積分數(shù)與壓強變化的關系如圖所示，下列敘述中一定正確的是()。mnpx點表示的正反應速率大于逆反應速率npx點比y點時的反應速率慢若升高溫度，該反應的平衡常數(shù)增大A B只有C只有 D二、非選擇題(共4題，52分)9(16分)某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有_；(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_；(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_；(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_(答兩種)；(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。請完成此實驗設計，其中：V1_，V6_，V9_；反應一段時間后，實驗A中的金屬呈_色，實驗E中的金屬呈_色；該同學最后得出的結論為：當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因_。10(6分)O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為0.021 6 mol·L1。(1)pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是_。(2)在30 、pH4.0條件下，O3的分解速率為_ mol·L1·min1。(3)據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為_。(填字母代號)a40 b10 c30 11(2012山東理綜)(16分)偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：(CH3)2NNH2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)3N2(g)4H2O(g)()(1)反應()中氧化劑是_。(2)火箭殘骸中?，F(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N2O4(g)2NO2(g)()當溫度升高時，氣體顏色變深，則反應()為_(填“吸熱”或“放熱”)反應。(3)一定溫度下，反應()的焓變?yōu)镠?，F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_。若在相同溫度下，上述反應改在體積為1 L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)_(填“增大”“不變”或“減小”)，反應3 s后NO2的物質的量為0.6 mol，則03 s內的平均反應速率v(N2O4)_ mol·(L·s)1。(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 時，將a mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_(用離子方程式表示)。向該溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中水的電離平衡將_(填“正向”“不”或“逆向”)移動，所滴加氨水的濃度為_ mol·L1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb2×105 mol·L1)12(2012課標全國理綜)(14分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為_。(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為890.3 kJ· mol1、285.8 kJ· mol1和283.0 kJ· mol1，則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為_。(3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為_。(4)COCl2的分解反應為COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJ· mol1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)：計算反應在第8 min時的平衡常數(shù)K_；比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”“”或“”)；若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)_ mol·L1；比較產(chǎn)物CO在23 min、56 min和1213 min時平均反應速率平均反應速率分別以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_；比較反應物COCl2在56 min和1516 min時平均反應速率的大?。簐(56)_v(1516)(填“”“”或“”)，原因是_。參考答案 1A2C3B4B解析：v(反應物)2.5 mol·L1·min1，由圖像可知04 min的反應速率為5 mol·L1·min1、48 min的反應速率2.5 mol·L1·min1，反應速率成等比數(shù)列，由此可得：812 min的反應速率為1.25 mol·L1·min1、1216 min的反應速率為0.625 mol·L1·min1，即16 min時，反應物的濃度為10 mol·L11.25 mol·L1·min1×4 min0.625 mol·L1·min1×4 min2.5 mol·L1，B正確。在討論16 min時反應物的濃度也可以由圖像直接推導，04 min時從40變到20，48 min時從20變到10，那么從812 min時應該從10變到5，從1216 min時應該從5變到2.5。5B解析：催化劑只能改變速率，不改變平衡狀態(tài)，A錯；若只改變壓強，加壓w(C)減小，平衡左移，則n2，B項正確；若只改變溫度，升溫w(C)減小，平衡左移，則Q0，C項錯；A為固體，增大或減小A的量，對平衡無影響，D項錯。6C解析：從圖像看，按時間劃分五個階段：010 min是第一階段，其間反應物逐漸減少而生成物逐漸增加；1020 min是第二階段，其間仍然是反應物的量逐漸減少而生成物逐漸增加，只是變化幅度有所增大，可能使用了催化劑；2025 min是第三階段，各種物質都處在不變狀態(tài)，反應處于平衡狀態(tài)；2535 min是第四階段，開始時刻兩反應物不變，而生成物急劇減少而后又逐漸增加，中間時間是反應物逐漸減少而生成物逐漸增加；3540 min是第五階段，各種物質都處在不變狀態(tài)，反應處于平衡狀態(tài)。7C解析：由0.1 mol·L1降到0.07 mol·L1時，0.002 mol·L1·s1，那么從0.07 mol·L1降至0.05 mol·L1的肯定小于0.002 mol·L1·s1，因此所需反應時間肯定大于10 s。8B解析：A為固體，根據(jù)等溫線，B的體積分數(shù)隨壓強增大而增大，說明np，但不能說明(mn)與p的關系；曲線上各點已達平衡，在x點時反應正在向正方向進行，v(正)v(逆)；x點與y點相比，x點時的壓強小，反應速率慢；若升溫，該反應向逆方向移動，K變??；綜上正確。9答案：(1)ZnCuSO4=ZnSO4Cu，ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4與Zn反應產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu/Zn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應溫度、適當增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等灰黑暗紅當加入一定量的CuSO4后，生成的單質Cu會沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積解析：(1)分析實驗中涉及的物質：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能發(fā)生的化學反應有2個：ZnCuSO4=ZnSO4Cu，ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面，構成銅鋅原電池，從而加快了H2產(chǎn)生的速率。(3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有Ag2SO4，ZnAg2SO4=ZnSO42Ag。(4)根據(jù)影響化學反應速率的外界因素，則加快反應速率的方法還有：增大反應物濃度，升高溫度，使用催化劑，增大鋅粒的比表面積等。注意H2SO4濃度不能過大，濃硫酸與Zn反應不生成H2。(5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響，則實驗中除CuSO4的量不同之外，其他物質的量均相同，則V1V2V3V4V530 mL，最終溶液總體積相同，由F可知，溶液的總體積均為50 mL，則V610 mL，V917.5 mL。隨著CuSO4的量增大，則附著在Zn片表面的Cu會越來越多，當Cu完全附著在Zn片表面時，Zn不能與H2SO4接觸，則H2生成速率會減慢，且Zn片表面的Cu為暗紅色。10答案：(1)OH(2)1.00×104(3)bac解析：(1)分析表中的數(shù)據(jù)知，pH增大，O3的分解速率加快，則對O3分解起催化作用的是OH。(2)查表計算v(O3)1.00×104 mol·L1·min1。(3)分析表中數(shù)據(jù)知，a項中反應時間31ta158，同理tb231，tc15，故可判斷O3的分解速率的大小順序是bac。11答案：(1)N2O4(2)吸熱(4)NHH2ONH3·H2OH逆向解析：(1)分析元素化合價可知，N2O4中N元素的化合價由4價變?yōu)?價，被還原，作氧化劑。(2)升高溫度，氣體顏色加深，說明NO2的濃度增大，平衡正向移動，所以反應()是吸熱反應。(3)因為反應N2O42NO2的正方向是氣體的物質的量增大的方向，在恒壓下建立平衡時，氣體的體積應該增大，氣體的質量不變，所以其密度為變量，當密度不再改變時說明反應達到平衡狀態(tài)，a正確；溫度一定時，反應的焓變?yōu)槎ㄖ担造首儾蛔儾荒苷f明反應是否達到平衡狀態(tài)，b錯誤；當v(正)v(逆)時反應達到平衡狀態(tài)，而c中均為v(正)，故c錯誤；N2O4的轉化率為變量，當其不變時說明反應達到平衡狀態(tài)，d正確?；瘜W平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變。根據(jù)題意可知，在3 s時，NO2的速率是0.2 mol·(L·s)1，根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比可得，N2O4的速率是0.1 mol·(L·s)1。(4)NH4NO3溶液顯酸性是因為NH發(fā)生水解：NHH2ONH3·H2OH，鹽的水解促進了水的電離，加入氨水至中性的過程中抑制了水的電離，所以水的電離平衡將逆向移動。根據(jù)NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kbc(NH)·c(OH)/c(NH3·H2O)可知，c(NH3·H2O)c(NH)·c(OH)/Kb，故n(NH)200n(NH3·H2O)，根據(jù)電荷守恒可知n(NH)n(NO)a mol。所以n(NH3·H2O)mol，c(NH3·H2O) mol·L1。12答案：(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)5.52×103 kJ(3)CHCl3H2O2=HClH2OCOCl2(4)0.234 mol·L10.031v(56)v(23)v(1213)在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大解析：(1)實驗室用濃鹽酸與MnO2混合加熱制Cl2。(2)首先依據(jù)燃燒熱概念寫出：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJ· mol1，H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJ· mol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H3283.0 kJ·mol1；再寫出CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)，式式×2式×2即得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)，所以HH12H22H3(890.3285.8×2283.0×2)kJ· mol1247.3 kJ· mol1，生成1 m3 CO所需熱量為×247.3 kJ· mol1×5 520 kJ。(3)由CHCl3生成COCl2，碳的化合價由2升高到4，升高2價，由H2O2生成H2O化合價降低2，所以上述物質的計量數(shù)均為1，即CHCl3H2O2COCl2H2O，依據(jù)Cl守恒還應有HCl生成。(4)c(Cl2)0.11 mol·L1、c(CO)0.085 mol·L1、c(COCl2)0.04 mol·L1，代入K0.234 mol·L1；第4 min時，Cl2與CO的濃度均逐漸增大，再結合此反應正向為吸熱反應，所以第4 min時改變的條件一定是升高溫度，故T(2)T(8)；用平衡常數(shù)進行求解，此溫度下K0.234 mol·L1可知c(COCl2)0.031 mol·L1；依據(jù)v(CO)可知v(23)v(1213)0；由圖像可知上面的兩個曲線是生成物濃度變化曲線、下面的曲線為COCl2濃度變化曲線，v(COCl2)，56 min時的c(COCl2)大于1516 min時的，所以v(56)v(1516)；應從影響化學反應速率的因素入手分析，由圖像可知418 min溫度相同，只能從濃度角度分析。