新教材2023版高中化學課時作業(yè)13濃度溫度催化劑對化學反應(yīng)速率的影響魯科版選擇性必修1

課時作業(yè)13濃度、溫度、催化劑對化學反應(yīng)速率的影響[基礎(chǔ)過關(guān)練]1．合成氣(CO和H2)是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制備合成氣的兩種方法：①CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋216kJ·mol－1；②2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－72kJ·mol－1。其中一個反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是()A.E1表示2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)的活化能B.E2表示CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)的活化能C.該圖示為反應(yīng)②的反應(yīng)過程與能量變化示意圖D.一般情況下，加入催化劑，既能降低E1，也能降低E2，但不能改變E1與E2的差值2．設(shè)反應(yīng)I2＋H2?2HI(ΔH＜0)的正、逆反應(yīng)速率分別為v1和v2，則溫度升高時，v1和v2的變化情況為()A.v1增大，v2減小 B．v1減小，v2增大C.v1和v2均增大 D．v1和v2均減小3．化學反應(yīng)速率受很多因素影響。下列措施主要是從降低反應(yīng)速率的角度考慮的是()A.將食物置于冰箱中冷藏保存B.將FeCl3加入H2O2溶液中制備O2C.將洗衣粉溶于溫水后洗滌衣服D.將CaCO3固體研磨后再與稀鹽酸反應(yīng)4．下列對有關(guān)事實的解釋不正確的是()編號事實解釋①鋅與稀硫酸反應(yīng)，加入氯化鈉固體，速率加快增大了氯離子濃度，反應(yīng)速率加快②鋅與稀硫酸反應(yīng)，滴入較多硫酸銅溶液，生成氫氣的速率減慢鋅置換銅的反應(yīng)干擾了鋅置換氫的反應(yīng)，致使生成氫氣的速率變慢③5%的雙氧水中加入二氧化錳粉末，分解速率迅速加快降低了反應(yīng)的焓變，活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快④面粉生產(chǎn)車間容易發(fā)生爆炸固體表面積增大，反應(yīng)速率加快A.①④ B．②③C.①②③ D．①②④5．2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝－198kJ·mol－1，在V2O5存在時，該反應(yīng)的機理為V2O5＋SO2→2VO2＋SO3(快)4VO2＋O2→2V2O5(慢)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)速率主要取決于V2O5的質(zhì)量B.VO2是該反應(yīng)的催化劑C.2SO3(g)?2SO2(g)＋O2(g)的逆反應(yīng)的活化能大于198kJ·mol－1D.增大SO2的濃度可顯著提高反應(yīng)速率6．某學習小組利用過氧化氫的分解反應(yīng)探究影響反應(yīng)速率的外界因素。實驗設(shè)計如下：實驗編號H2O2溫度/℃收集50mLO2所需時間/sⅠ5mL12%的H2O2溶液20t1Ⅱ5mL12%的H2O2溶液50t2Ⅲ5mL4%的H2O2溶液20t3Ⅳ5mL4%的H2O2溶液(少量MnO2粉末)20t4下列說法錯誤的是()A.設(shè)計實驗Ⅰ、Ⅱ的目的是探究溫度對反應(yīng)速率的影響B(tài).設(shè)計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究濃度對反應(yīng)速率的影響C.t4＜t3D.無法比較t1、t2、t3的大小7．為了探究影響化學反應(yīng)速率的因素，4位同學分別設(shè)計了下列4個實驗，其中結(jié)論不正確的是()A.將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度、相同溫度的鹽酸反應(yīng)時，兩者快慢相同B.盛有相同濃度雙氧水的兩支試管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反應(yīng)快C.將濃硝酸分別放在冷暗處和強光下，發(fā)現(xiàn)強光下的濃硝酸分解得快D.升高溫度，H2O2的分解速率加快，原因是反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多8．對于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＜0，根據(jù)下圖，下列說法錯誤的是()A.t2時使用了催化劑B.t3時采取減小反應(yīng)體系壓強的措施C.t5時采取升溫的措施D.反應(yīng)在t6時刻，SO3體積分數(shù)最大[能力提升練]9．在密閉容器中，一定條件下，進行反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)?eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，達到平衡后，為提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取以下措施正確的是()A.加催化劑同時升高溫度B.加催化劑同時減小容器體積C.升高溫度同時充入N2D.降低溫度10．其他條件相同、在不同pH下，用濃度傳感器測得反應(yīng)2A＋B?3D中產(chǎn)物D的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.pH＝8.8時，升高溫度，反應(yīng)速率不變B.保持外界條件不變，調(diào)節(jié)溶液酸堿度，反應(yīng)一段時間后，溶液pH越小，D的濃度越大C.為了實驗取樣，可采用調(diào)節(jié)pH的方法迅速停止反應(yīng)D.減小壓強，反應(yīng)速率一定減小11．用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M，為研究降解效果，設(shè)計如下對比實驗探究溫度、濃度、pH、催化劑對降解速率和效果的影響，實驗測得M的濃度(c)與時間(t)關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()實驗編號溫度(℃)pH①251②451③257④251A.實驗①在0～15min內(nèi)M的降解速率為1.33×10－5mol·L－1·min－1B.若其他條件相同，實驗①②說明升高溫度，M降解速率增大C.若其他條件相同，實驗①③證明pH越大，越不利于M的降解D.實驗④說明M的濃度越小，降解的速率越大12．下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是()A.由圖甲表示的反應(yīng)速率隨溫度變化的關(guān)系可知該反應(yīng)的ΔH＞0B.圖乙表示反應(yīng)NH2COONH4(s)?2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡后，增大壓強，反應(yīng)速率和時間的關(guān)系，達到新平衡后，氨氣濃度不變，壓強也不變C.圖丙向容器中充入1molN2、3molH2，充分反應(yīng)后放出熱量92.2kJD.圖丁可表示在不同壓強p1、p2(p1＞p2)下，反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH＜0達到平衡后，甲醇百分含量隨溫度變化的情況13．丁烯(C4H8)是制備線性低密度聚乙烯的原料之一，可由丁烷(C4H10)催化脫氫制備：C4H10(g)?C4H8(g)＋H2(g)ΔH＝＋123kJ·mol－1。該過程中生成的副產(chǎn)物有C、C2H6、C2H4、C4H6等。進料比[eq\f(n（氫氣）,n（丁烷）)]和溫度對丁烯產(chǎn)率的影響如圖1、圖2所示。已知原料氣中氫氣的作用是活化固體催化劑。下列分析正確的是()A.隨溫度升高丁烯裂解生成的副產(chǎn)物增多，會影響丁烯的產(chǎn)率B.丁烷催化脫氫是吸熱反應(yīng)，丁烯的產(chǎn)率隨溫度升高而不斷增大C.氫氣的作用是活化固體催化劑，改變氫氣的量不會影響丁烯的產(chǎn)率D.一定溫度下，控制進料比[eq\f(n（氫氣）,n（丁烷）)]越小，越有利于提高丁烯的產(chǎn)率14．一定條件下，A(g)＋B(g)?C(g)ΔH＜0，達到平衡后根據(jù)下列圖像判斷：(1)升高溫度，達到新平衡的是________(填“A”“B”“C”“D”或“E”，下同)，新平衡中C的體積分數(shù)________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)。(2)增大容器體積減小壓強，達到新平衡的是________，A的轉(zhuǎn)化率________。(3)減少C的量，達到新平衡的是________。(4)增加A的量，達到新平衡的是________，此時B的轉(zhuǎn)化率________，A的轉(zhuǎn)化率________。(5)使用催化劑，達到新平衡的是________，C的質(zhì)量分數(shù)________。15．工業(yè)上H2O2是一種重要的綠色氧化還原試劑，某小組對H2O2的催化分解實驗進行探究?；卮鹣铝袉栴}：在同濃度Fe3＋的催化下，探究外界條件對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。實驗裝置如圖1所示。(1)H2O2溶液在Fe3＋催化下分解的反應(yīng)歷程如下：第一步反應(yīng)歷程為：2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2＋2H＋第二步反應(yīng)歷程為：_____________________________________________________。除了圖中所示儀器之外，該實驗還必需的儀器是________。(2)請完成下面表格中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的實驗記錄內(nèi)容或數(shù)據(jù)：實驗編號0.1mol·L－1Fe2(SO4)30.1mol·L－1H2O2溶液蒸餾水(mL)反應(yīng)溫度(℃)反應(yīng)時間(s)Ⅰ2mL20mL020t1Ⅱ2mLV1mL2mL20t2ⅢV2mL20mL050t3V1＝________，V2＝________；根據(jù)所學的知識判斷，當三個實驗中均產(chǎn)生10mL氣體時，所需反應(yīng)時間最長的是________(填“t1”“t2”或“t3”)。課時作業(yè)13濃度、溫度、催化劑對化學反應(yīng)速率的影響1．解析：由題給熱化學方程式可知反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，而圖示所表示的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則圖示為反應(yīng)①的反應(yīng)過程與能量變化示意圖。E1表示CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)的正反應(yīng)的活化能，E2表示CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)的逆反應(yīng)的活化能，A、B、C項錯誤；加入催化劑，正、逆反應(yīng)的活化能都降低．即E1、E2都降低，但不能改變E1與E2的差值，D項正確。答案：D2．解析：無論化學反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，只要升高溫度，化學反應(yīng)速率就一定增大，即v1和v2都增大，故選C。答案：C3．解析：A項，將食物置于冰箱中冷藏保存，降低溫度，化學反應(yīng)速率減小；B項，加入催化劑，可增大H2O2分解反應(yīng)速率；C項，升高溫度，化學反應(yīng)速率加快；D項，將CaCO3固體研磨，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大；故選A。答案：A4．解析：①加入氯化鈉固體，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，錯誤；②加入較多硫酸銅，鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅，不一定有氫氣生成，錯誤；③二氧化錳為過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑，可降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的焓變，錯誤；增大固體表面積，反應(yīng)速率增大，正確；故選C。答案：C5．解析：由反應(yīng)機理可知，V2O5是該反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)速率與催化劑V2O5的質(zhì)量有一定關(guān)系，但不主要取決于催化劑V2O5的質(zhì)量，A、B項錯誤；ΔH＝正反應(yīng)的活化能－逆反應(yīng)的活化能＝－198kJ·mol－1，所以2SO3(g)?2SO2(g)＋O2(g)的逆反應(yīng)的活化能大于198kJ·mol－1，C項正確；增大SO2的濃度可以提高反應(yīng)速率(不是顯著提高)，D項錯誤。答案：C6．解析：實驗Ⅰ、Ⅱ只有溫度不同，所以實驗目的是探究溫度對反應(yīng)速率的影響，故A正確；實驗Ⅰ、Ⅲ只有濃度不同，所以實驗目的是探究濃度對反應(yīng)速率的影響，故B正確；實驗Ⅲ、Ⅳ探究的是催化劑對反應(yīng)速率的影響，實驗Ⅳ使用了催化劑，化學反應(yīng)速率較快，所以收集相同體積的氧氣需要的時間較短，t4<t3，故C正確；實驗Ⅰ、Ⅱ只有溫度不同，實驗Ⅱ的溫度較高，化學反應(yīng)速率較快，收集相同體積的氧氣需要的時間較短，所以t1＞t2，實驗Ⅰ、Ⅲ只有濃度不同，實驗Ⅰ的濃度較大，化學反應(yīng)速率較快，收集相同體積的氧氣需要的時間較短，所以t3＞t1，故D錯誤。答案：D7．解析：影響化學反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，鎂、鋁的活潑性不同，所以與同濃度的鹽酸反應(yīng)快慢不同，故A不正確。答案：A8．解析：使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率都加快且相等，故A正確；若t3時減小反應(yīng)體系壓強，正、逆反應(yīng)速率都減小，且平衡逆向移動，故B正確；若t5時升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，且平衡逆向移動，故C正確；t5時平衡逆向移動，達到平衡時SO3的體積分數(shù)減小，則反應(yīng)在t6時刻，SO3體積分數(shù)不是最大，故D錯誤。答案：D9．解析：加催化劑同時升高溫度，反應(yīng)速率加快，升溫平衡逆向移動，一氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小，A項錯誤；加催化劑同時減小容器體積，反應(yīng)速率加快，增大壓強平衡正向移動，一氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大，B項正確；升高溫度，反應(yīng)速率增大，充入氮氣平衡逆向移動，一氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小，C項錯誤；降低溫度，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率提高，D項錯誤。答案：B10．解析：pH＝8.8時，升高溫度，反應(yīng)速率增大，A項錯誤；保持外界條件不變，反應(yīng)一段時間后，溶液pH不同，D的濃度可能相同，B項錯誤；當pH＝8.8時，c(D)變化很小，反應(yīng)速率很小，故可采用調(diào)節(jié)pH的方法迅速停止反應(yīng)，C項正確；沒有氣體參加的反應(yīng)，減小壓強對反應(yīng)速率幾乎沒有影響，D項錯誤。答案：C11．解析：由圖可知0～15min內(nèi)M的濃度變化量為(0.30－0.10)×10－3mol·L－1＝2.00×10－4mol·L－1，則v(M)＝eq\f(2.00×10－4mol·L－1,15min)≈1.33×10－5mol·L－1·min－1，A項正確；由圖中曲線變化可看出實驗②中M的降解速率大于實驗①，由表中數(shù)據(jù)可知，其他條件相同，實驗②的溫度高于實驗①，說明升高溫度，M的降解速率增大，B項正確；由圖中曲線變化可看出實驗①中M的降解速率大于實驗③，由表中數(shù)據(jù)可知，其他條件相同，實驗③的pH大于實驗①的pH，說明pH越大，越不利于M的降解，C項正確；根據(jù)圖示可看出：M的起始濃度越小，降解速率越小，D項錯誤。答案：D12．解析：由圖甲可知，溫度升高，平衡逆向移動，所以該反應(yīng)的ΔH＜0，A項錯誤；反應(yīng)NH2COONH4(s)?2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡后，增大壓強的瞬間，逆反應(yīng)速率突然增大，之后逆反應(yīng)速率逐漸減小，達到新平衡后，氨氣濃度不變，壓強也不變，B項正確；向容器中充入1molN2、3molH2，由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以充分反應(yīng)后放出的熱量小于92.2kJ，C項錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，甲醇的百分含量減小，增大壓強，平衡正向移動，甲醇的百分含量增大，所以p1＜p2，與題意不符，D項錯誤。答案：B13．解析：由題圖2可知，隨溫度升高丁烯裂解生成的副產(chǎn)物增多，會影響丁烯的產(chǎn)率，A項正確；由題圖2可知，溫度高于580℃時丁烯的產(chǎn)率逐漸降低，B項錯誤；改變氫氣的量，平衡發(fā)生移動，影響丁烯的產(chǎn)率，C項錯誤；由題圖1可知，一定溫度下，控制eq\f(n（氫氣）,n（丁烷）)在1.5左右，丁