2023-2024學年高二化學2019選擇性必修1試題2.1.2化學反應速率（影響化學反應速率的因素）2

2.1.2化學反應速率（影響化學反應速率的因素）基礎知識清單基礎知識清單一、濃度對化學反應速率的影響 1.內(nèi)因 在相同條件下，反應速率首先是由反應物決定的。2.濃度對化學反應速率的影響實驗操作實驗現(xiàn)象均出現(xiàn)渾濁，先后順序為A、B、C實驗結(jié)論c(Na2S2O3)增大，產(chǎn)生渾濁的速率加快規(guī)律總結(jié)其他條件相同時，增大反應物的濃度，反應速率；減小反應物的濃度，反應速率3.理論解釋 (1)碰撞理論——化學反應的微觀條件 ①活化分子：化學反應中，能量較高、有可能發(fā)生的分子。 ②活化能：活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差。 ③用碰撞理論理解化學反應的過程 ④有效碰撞與化學反應速率的關系有效碰撞的頻率越高，則反應速率。 (2)基元反應 ①概念 為了簡化化學反應研究的模型，我們重點考查最簡單的化學反應，即反應物分子經(jīng)過就轉(zhuǎn)化為分子的反應，也稱為基元反應。 ②基元反應的活化能與反應速率的關系每個基元反應都有對應的，反應的活化能越大，活化分子所占比例，有效碰撞的比例也就，化學反應速率。 (3)濃度對化學反應速率的微觀解釋 反應物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目→單位時間內(nèi)有效碰撞幾率→反應速率；反之，反應速率減慢。 二、壓強對化學反應速率的影響 1.研究對象——氣體模型的理解 對于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強成反比。如圖所示： 對于有氣體參加的反應，在密閉容器中保持溫度不變時，增大壓強，氣體體積，反應物濃度，化學反應速率。 2.微觀解釋 增大壓強→氣體體積減小→反應物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)→單位時間內(nèi)有效碰撞幾率→反應速率；反之，反應速率。 三、溫度對化學反應速率的影響 1.實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象溶液紫紅色褪去所需時間長短：實驗結(jié)論其他條件相同時，反應物的溫度越高，反應速率越2.影響規(guī)律：其他條件相同時，升高溫度，化學反應速率；降低溫度，化學反應速率。經(jīng)驗規(guī)律，一般溫度每升高10K，反應速率可增加2～4倍。 3.微觀解釋反之，反應速率。 四、催化劑對反應速率的影響 1、實驗探究。原理2H2O2eq\o(=,\s\up9(催化劑))2H2O＋O2↑實驗操作ABC實驗現(xiàn)象A試管中有氣泡產(chǎn)生；B試管中迅速產(chǎn)生大量氣泡；C試管中只觀察到有少量氣泡產(chǎn)生結(jié)論MnO2和FeCl3對H2O2分解都有催化作用，但MnO2催化作用較強，加入合適的催化劑能加快化學反應速率(2)影響規(guī)律：當其他條件不變時，使用催化劑，化學反應速率。FeCl3、MnO2對H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解速率。 2.用過渡態(tài)理論解釋催化劑使化學反應速率增大 (1)過渡狀態(tài)理論簡介：反應物轉(zhuǎn)化為生成物的過程中要經(jīng)過能量較高的。如圖所示：Ea是正反應的，E′a是逆反應的活化能。 (2)過渡態(tài)理論對催化劑影響化學反應速率的解釋： 使用催化劑→改變了反應的路徑(如圖)，反應的活化能→活化分子的百分數(shù)→反應速率。 課后分層練課后分層練1.下列措施對增大化學反應速率有明顯效果的是() A.鈉與水反應時，增大水的用量 B.鋁在氧氣中燃燒時，將鋁條改成鋁粉 C.硫酸鉀與氯化鋇溶液反應時，加熱混合溶液 D.常溫下鐵與稀硫酸反應時，將稀硫酸改用98%的濃硫酸 2.下列有關說法不正確的是() A.加入適宜的催化劑，則活化分子百分數(shù)增大 B.升高溫度，使反應物分子中活化分子百分數(shù)增大 C.對有氣體參加的化學反應，增加反應物濃度，使反應物分子中的活化分子百分數(shù)增大，化學反應速率加快 D.對有氣體參加的化學反應，減小容器體積，使體系壓強增大，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增大，化學反應速率加快 3．下列說法中錯誤的是()A．對有氣體參加的化學反應，增大壓強使容器容積減小，可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，因而化學反應速率增大B．活化分子之間發(fā)生的碰撞一定是有效碰撞C．升高溫度，可使反應物分子中活化分子的百分數(shù)增大，因而增大化學反應速率D．加入適宜的催化劑，可使反應物分子中活化分子的百分數(shù)增大，因而增大化學反應速率4．已知反應：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)，其反應機理如下①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有關該反應的說法正確的是()A．該反應的速率主要取決于①的快慢B．NOBr2是該反應的催化劑C．正反應的活化能比逆反應的活化能小akJ·mol－1D．增大Br2(g)濃度能增大活化分子百分數(shù)，加快反應速率5．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()實驗反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.2106．下列有關化學反應速率的說法正確的是()A．C與CO2反應生成CO時，增加C的量能使反應速率增大B．等質(zhì)量的鋅粉和鋅片與相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應，反應速率相等C．SO2的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減小D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，使用催化劑可以增大該化學反應的速率7．相同溫度條件下，將下列4種不同濃度的NaHCO3溶液，分別加入到4個盛有20mL0.06mol·L－1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋至50mL，NaHCO3溶液與鹽酸反應產(chǎn)生CO2的速率最大的是()A．20mL，0.03mol·L－1 B．20mL，0.02mol·L－1C．10mL，0.04mol·L－1 D．10mL，0.02mol·L－18．在C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反應中，現(xiàn)采取下列措施：①縮小體積，增大壓強②增加碳的量③恒容下通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2，其中能夠使反應速率增大的措施是()A．①④ B．②③⑤C．①③ D．①②④9.下列有關化學反應速率的說法，正確的是() A.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率B.100mL2mol?L－1的鹽酸與鋅反應時，加入適量的氯化鈉溶液，生成氫氣的速率不變C.二氧化硫的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，反應減慢 D.汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強，反應速率減小 10.如圖所示為反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反應速率v(N2)變化的圖像，則橫軸不可能是()A.反應時間B.溫度 C.壓強(通過改變?nèi)萜鞯娜莘e實現(xiàn)) D.N2的濃度 11.放熱反應2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up11(V2O5),,\s\do4(△))2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是() A.催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率 B.增大反應體系的壓強，化學反應速率一定增大 C.降低溫度將縮短反應達到平衡的時間 D.在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，生成SO3(g)的平均反應速率v＝eq\f(|c2－c1|,t2－t1)12.以反應5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O為例探究外界條件對化學反應速率的影響。實驗時，分別量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并開始計時，通過測定溶液褪色所需時間來判斷反應的快慢。下列說法錯誤的是() 實驗編號H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/(mol?L－1)體積/mL濃度/(mol?L－1)體積/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050A.實驗①②③所加的H2C2O4溶液均要過量 B.實驗①和②起初反應均很慢，過了一會兒速率突然增大，可能是生成的Mn2＋對反應起催化作用 C.實驗①和②是探究濃度對化學反應速率的影響，實驗②和③是探究溫度對化學反應速率的影響 D.實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s，則這段時間內(nèi)的平均反應速率v(KMnO4)＝2.5×10－4mol?L－1?s－1 13.下列說法正確的是() A.活化能接近零的反應，當反應物相互接觸時，反應瞬間完成，而且溫度對其反應速率幾乎沒有影響 B.升高溫度和增大壓強都是通過增大活化分子百分數(shù)來加快化學反應速率的 C.人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的能量叫做活化能 D.活化能的大小不僅意味著一般分子成為活化分子的難易，也會對化學反應前后的能量變化產(chǎn)生影響 14.下列說法中不正確的是() A.降低溫度能使化學反應速率減小，主要原因是降低了反應物中活化分子的百分數(shù) B.減小反應物濃度，可降低單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)減少 C.對反應Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑來說，若增大壓強，產(chǎn)生氣泡的速率不變 D.催化劑可以改變化學反應速率，雖然在反應過程中參與反應，但反應前后的質(zhì)量不變 15.NO催化O3分解的反應機理如下：第一步：O3(g)＋NO(g)→O2(g)＋NO2(g)； 第二步：NO2(g)→NO(g)＋O(g)； 第三步：O(g)＋O3(g)→2O2(g)。 其能量與反應歷程的關系如圖所示。下列敘述錯誤的是() A.穩(wěn)定性：O3＜O2 B.第一步反應為決速步驟 C.總反應為2O3(g)→3O2(g) D.NO降低了總反應釋放的能量 16.工業(yè)合成氨反應包含多個基元反應，其反應機理如圖所示，已知各物種在催化劑表面吸附放出能量。下列說法錯誤的是() A.從充入反應物到A處，表示N2、H2在催化劑表面吸附放熱 B.B→C過程決定了總反應的速率 C.工業(yè)合成氨溫度為700K左右，主要考慮催化劑在此溫度下活性較高 D.提高催化劑的活性能減小反應熱 17．在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應：3Fe(s)＋4H2O(g)△Fe3O4(s)＋4H2(g)?；卮鹣铝袉栴}：(1)增加Fe的量，正反應速率________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)。(2)將容器容積縮小一半，正反應速率________，逆反應速率________。(3)保持容器容積不變，充入N2使體系壓強增大，正反應速率________，逆反應速率________。(4)保持壓強不變，充入N2使容器容積增大，正反應速率________，逆反應速率________。18．控制變量法是研究化學變化規(guī)律的重要思想方法。請仔細觀察表中50mL稀鹽酸和1g碳酸鈣反應的實驗數(shù)據(jù)：實驗序號碳酸鈣狀態(tài)c(HCl)/mol·L－1溶液溫度/℃碳酸鈣消失時間/s反應前反應后1粒狀0.520394002粉末0.52040603粒狀0.620412804粒狀0.820402005粉末0.82040306粒狀1.020401207粒狀1.03050408粒狀1.22040909粒狀1.2254540分析并回答下列問題：(1)該反應屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應，反應的離子方程式為____________________________。(2)實驗6和7表明，________對反應速率有影響，________，反應速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有________(填實驗序號)。(3)根據(jù)實驗1、3、4、6、8可以得出條件對反應速率的影響規(guī)律是________________。(4)本實驗中影響反應速率的其他因素還有__________________，能表明這一規(guī)律的實驗序號是1和2與________。1.下列措施與化學反應速率無關的有() ①向爐膛內(nèi)鼓風②爐膛內(nèi)用煤粉代替煤塊③食物存放在冰箱④糕點包裝內(nèi)放置除氧劑⑤將固體試劑溶于水配成溶液后反應⑥高爐煉鐵增加爐高⑦在鐵制品表面刷油漆⑧向門窗合頁里注油⑨紙張在暴曬下變黃 A.1項 B．2項 C.3項 D．4項 2.對于反應2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，科學家提出如下反應歷程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡 第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2慢反應 第三步NO＋NO3→2NO2快反應 其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是() A.v(第一步的逆反應)<v(第二步反應) B.反應的中間產(chǎn)物只有NO3 C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D.第三步反應活化能較高 3.平流層中氯氟烴的光解產(chǎn)物對臭氧層產(chǎn)生破壞，反應歷程如圖。下列說法錯誤的是() A.ΔH<0 B.催化劑降低了反應活化能，改變了反應歷程 C.總反應為O3＋O?eq\o(→,\s\up17(催化劑))2O2，Cl?和ClO?均為催化劑 D.由于Ea1>Ea2，所以反應①的速率小于反應②的速率 4.影響化學反應速率的因素主要分兩類，內(nèi)因和外因，下列反應速率的變化是由內(nèi)因引起的是() A.熔化的KClO3放出氣體的速率很慢，加入少量二氧化錳后很快有氣體產(chǎn)生B.分別向同濃度、同體積的鹽酸中放入大小相同的鋅片與鎂條，產(chǎn)生氣體的速率有快有慢 C.鋅粉與碘混合后，無明顯現(xiàn)象，當加入幾滴水時，立即有紫紅色氣體產(chǎn)生D.氯氣和氫氣在常溫下緩慢反應，在強光照射下發(fā)生爆炸 5.NO催化O3生成O2的過程由以下三步基元反應構(gòu)成： 第1步：NO(g)＋O3(g)=O2(g)＋NO2(g)ΔH1； 第2步：NO2(g)=NO(g)＋O(g)ΔH2； 第3步：O(g)＋O3(g)=2O2(g)ΔH3。 下列說法正確的是() A.三步基元反應都是放熱反應 B.第1步是總反應的決速步 C.該過程共有三種中間產(chǎn)物 D.總反應2O3(g)=3O2(g)的焓變?yōu)棣1＋ΔH2－ΔH3 6.反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，在其他條件不變的情況下，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是() A.增加CO的物質(zhì)的量 B.加入更多的C(s) C.將容器的體積縮小一半 D.保持壓強不變，充入N2使容器體積變大 7．已知Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的速率方程v＝kceq\s\up6(\f(1,2))(Cl2)·c(CO)(k為速率常數(shù)，只受溫度影響)，該反應可認為經(jīng)過以下反應歷程。第一步：Cl22Cl快速平衡第二步：Cl＋COCOCl快速平衡第三步：COCl＋Cl2→COCl2＋Cl慢反應下列說法正確的是()A．第一步和第二步歷程的活化能較高B．c(CO)、c(Cl2)分別增大相同的倍數(shù)，對總反應速率的影響程度相同C．該總反應的速率主要取決于第三步反應D．第三步反應的有效碰撞頻率較大8．研究表明N2O與CO在Fe＋作用下發(fā)生反應的能量變化及反應過程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．反應總過程ΔH<0B．Fe＋使反應的活化能降低C．總反應若在2L的密閉容器中進行，溫度越高反應速率一定越快D．Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2兩步反應均為放熱反應9．用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應制取CO2，實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標準狀況下的體積，假設反應過程中溶液體積不變)。下列分析正確的是()A．OE段表示的平均反應速率最快B．EF段，用HCl表示該反應的平均反應速率為0.04mol·L－1·min－1C．OE、EF、FG三段中，該反應用二氧化碳表示的平均反應速率之比為2∶6∶7D．G點表示收集的CO2的量最多10．2molA與2molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生反應：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)。若2s時，A的轉(zhuǎn)化率為50%，在2s內(nèi)的化學反應速率v(D)＝0.25mol·L－1·s－1，下列推斷正確的是()A．在2s內(nèi)，化學反應速率v(C)＝v(A)＝0.25mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的轉(zhuǎn)化率為25%D．反應開始時與2s時容器的壓強比為4∶311．一定溫度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表：t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A．0～6min的平均反應速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1B．6～10min的平均反應速率：v(H2O2)＜3.3×10－2mol·(L·min)－1C．反應至6min時，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反應至6min時，H2O2分解了50%12．科學家提出如下光分解法制備氫氣：①2Ce4＋(aq)＋H2O(l)=2Ce3＋(aq)＋eq\f(1,2)O2(g)＋2H＋(aq)ΔH1②Ce3＋(aq)＋H2O(l)=Ce4＋(aq)＋eq\f(1,2)H2(g)＋OH－(aq)ΔH2③H2O(l)=H＋(aq)＋OH－(aq)ΔH3④2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH4下列說法不正確的是()A．Ce4＋能夠降低水分解反應的活化能，提高反應速率B．Ce3＋是反應②和反應③的催化劑C．上述反應中，ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3D．通常條件下，反應④中生成H2、O2的速率之比為2∶113．科學家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣重整制氫反應機理時，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面發(fā)生解離時四個路徑與相對能量關系如圖所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物種用*標注。下列說法錯誤的是()A．②中包含C—H鍵的斷裂過程B．該歷程中能壘(反應活化能)最小的是③C．該歷程中制約反應速率的方程式為CH3OH*→CH3O*＋H*D．由此歷程可知：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH<014．95℃時，將Ni片浸入不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸溶液中，經(jīng)4小時腐蝕后的質(zhì)量損失情況如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A．w(H2SO4)<63%時，增大硫酸濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大，腐蝕速率增大B．95℃時，Ni片在63%硫酸溶液中的腐蝕速率最大C．w(H2SO4)>63%時，增大硫酸濃度，活化分子百分數(shù)降低，腐蝕速率減慢D．如果將鎳片換成鐵片，在常溫下進行類似實驗，也可繪制出類似的鐵質(zhì)量損失圖像15．下列說法正確的是()A．Fe和Mg與0.1mol·L－1的鹽酸反應，反應速率相同B．0.1mol·L－1的鹽酸與0.1mol·L－1H2SO4分別與大小、形狀相同的大理石反應，反應速率相同C．催化劑能降低分子活化時所需能量，使活化分子百分數(shù)大大增加D．100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅片反應，加入適量的NaCl溶液，反應速率不變16．已知反應2NO＋2H2=I2＋2H2O的速率方程為v＝kc2(NO)c(H2)(k為反應速率常數(shù))，其反應歷程如下：①2NO＋H2→N2＋H2O2慢②H2O2＋H2→2H2O快下列說法不正確的是()A．增大c(NO)，可提高總反應的反應速率B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍數(shù)，對總反應的反應速率的影響程度相同C．該反應的快慢主要取決于反應①D．減小c(H2)，可降低總反應的反應速率17.含鉑、銠等活性成分的催化劑能促使NO、CO發(fā)生如下反應：2NO＋2CO2CO2＋N2，將汽車尾氣中的NO、CO轉(zhuǎn)化為無毒氣體?；卮鹣铝袉栴}： (1)為了測定在催化劑作用下的反應速率，在某溫度下，用二氧化碳傳感器測得不同時間的CO2濃度如表： 時間/s0306090120150c(CO2)/(mol?L－1)03.50×10－36.50×10－37.20×10－38.10×10－38.10×10－3前2min內(nèi)的平均反應速率v(NO)＝。0～30s和30s～60s時間段內(nèi)反應速率變化的主要原因是。 (2)為了分別驗證不同條件對化學反應速率的影響，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表格中。實驗編號T/℃c(NO)/(mol?L－1)c(CO)/(mol?L－1)催化劑類型Ⅰ3201.50×10－34.60×10－3鉑銠ⅡT1c14.60×10－3稀土Ⅲ2601.50×10－3c2鉑銠①實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是，故c2＝。 ②對比實驗Ⅱ、Ⅲ，改變的條件是，故T1＝，c1＝。18.影響化學反應速率的因素很多，某?；瘜W實驗小組用實驗方法探究影響草酸溶液與酸性高錳酸鉀溶液反應速率的因素。 實驗報告如下表：實驗數(shù)據(jù)試劑12341.0mol/LH2SO4/mL22220.1mol/LKMnO4/mL444z0.2mol/LH2C2O4/mL88y6H2O/mLx6810溫度/℃25802525酸性KMnO4溶液褪色所需時間/min12.5a15.210.8(1)草酸溶液與酸性高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為。 (2)實驗1和實驗2研究溫度對化學反應速率的影響，則x＝；a(填>”“<”或“＝”)12.5。(3)實驗1、實驗3和實驗4研究濃度對化學反應速率的影響，則y＝，z＝。(4)實驗1的化學反應速率：v(MnOeq\o\al(－,4))＝mol?L－1?min－1；化學反應速率：實驗3(填“大于”“小于”或“等于”)實驗4。 19．“碘鐘”實驗中，3I－＋S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(8))=Ieq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋2SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))的反應速率可以用Ieq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))遇加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應速率越大。某