影响化学反应速率的因素一、选择题1.化学与日常生活密切相关。
下列措施不是为了改变化学反应速率的是( )A.冶铁使用鼓风机B.冰箱使用制冷剂C.食品袋内放置抗氧化剂D.酸奶中添加增稠剂答案:D2.在气体参与的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④加入催化剂A.①② B.②③C.②④D.③④解析:选C。
根据活化分子的概念及影响条件知,①③能增大活化分子的浓度(单位体积内的活化分子数),加快化学反应速率,但不影响活化分子百分数;而②中分子能量增加,使活化分子百分数增大,活化分子数也同时增大;④中催化剂降低了反应的活化能,使活化分子百分数增大,活化分子数也同时增大。
3.NO和CO都是汽车尾气中的有毒气体,它们之间能缓慢反应生成N2和CO2,下列关于该反应的说法正确的是( )A.减小压强能增大反应速率B.使用适当催化剂能增大反应速率C.升高温度不能增大反应速率D.增大压强对该反应速率无影响解析:选B。
对于气体之间的反应,增大压强、升高温度和使用催化剂均能增大反应速率。
4.(2019·齐齐哈尔高二期末)少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率过慢。
为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )A.升高温度(不考虑盐酸挥发)B.改用10 mL 0.1 mol/L硝酸C.加入NaCl溶液D.滴入几滴硫酸铜溶液解析:选A。
A.升高温度,反应速率加快,且不改变H2的产量,正确;B.改用10 mL 0.1 mol/L 硝酸,硝酸会与铁粉反应生成NO,H2的产量会减少;C.加入NaCl溶液,不能加快此反应速率,错误;D.滴入几滴硫酸铜溶液,构成原电池,反应速率加快,但硫酸铜消耗了铁粉,H2的产量会减少,错误。
5.(2019·邹城高二检测)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )A.增加C的量B.将容器的容积缩小一半C.保持容积不变,充入H2O(g)使体系压强增大D.保持压强不变,充入N2使容器容积增大解析:选A。
C为固态反应物,增加其用量对反应速率几乎没有影响,A项符合题意;将容器的容积缩小一半,压强增大一倍,浓度增大,反应速率加快,B项不符合题意;保持容积不变,充入H2O(g),反应速率加快,C项不符合题意;保持压强不变,充入N2使容积增大,气体的浓度变小,反应速率减小,D项不符合题意。
6.可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图正确的是( )解析:选C。
增大压强,正、逆反应的反应速率均增大,选项A、B、D错误。
7.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小顺序排列正确的是( )甲:在500 ℃时,SO2和O2各10 mol反应乙:在500 ℃时,用V2O5做催化剂,10 mol SO2和5 mol O2反应丙:在450 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应丁:在500 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应A.甲>乙>丙>丁B.乙>甲>丙>丁C.乙>甲>丁>丙D.丁>丙>乙>甲解析:选C。
催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大,其中催化剂影响最大;浓度、压强影响程度相对较小。
同温时,乙中反应速率最快;同温且无催化剂时,甲中浓度大于丁中浓度,故甲>丁;丙中温度最低,反应速率最慢,故C正确。
8.(2019·长春高二质检)恒容下的反应2SO2+O2催化剂△2SO3ΔH<0经一段时间后达到平衡。
下列可以加快反应速率的方法是( )①将SO3分离出一部分②充入少量N2,增大压强③升高温度④充入少量SO3气体A.①②B.①③C.②③D.③④解析:选D。
①将SO3分离出一部分,生成物浓度减小,反应速率减小,错误;②充入少量N2,增大压强,但参加反应的气体的浓度不变,反应速率不变,错误;③升高温度,可增大活化分子百分数,反应速率增大,正确;④充入少量SO3气体,生成物浓度增大,反应速率增大,正确。
9.(2019·杭州高二月考)探究Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O反应速率的影响因素,设计了以下实验,下列说法正确的是( )锥形瓶0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液/mL蒸馏水/mL0.2 mol·L-1H2SO4溶液/mL反应温度/℃浑浊出现时间/s备注1 10 0 10 20 102 10 5 5 20 163 10 0 10 50 5 第10 s开始浑浊不再增多4 10 6 4 50 82B.3号瓶用Na2S2O3来表示反应速率为0.01 mol/(L·s)C.由2号瓶和3号瓶实验结果可得温度越高,反应速率越快D.由1号瓶和4号瓶实验结果可得温度越高,反应速率越快解析:选D。
A.气体体积受温度的影响较大,因此不能通过SO2的体积的变化来表示化学反应速率的快慢,故A错误;B.3号瓶第10 s开始浑浊不再增多,说明反应完全,v(Na2S2O3)=10×10-3×0.120×10-3×10mol/(L·s)=0.005 mol/(L·s),故B错误;C.2号和3号对比,3号硫酸的浓度以及温度均比2号高,不能得出温度对化学反应速率的影响,故C错误;D.1号和4号对比,1号硫酸的浓度高于4号,1号的温度低于4号,但4号的反应速率大于1号,因此说明温度越高,反应速率越快,故D正确。
10.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间内(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )组别c(HCl)/(mol·L-1) 温度/℃铁的状态① 2.0 25 块状② 2.5 30 块状③ 2.5 50 粉末状④ 2.5 30 粉末状C.③-④-②-① D.①-②-④-③解析:选C。
影响反应速率的因素主要有温度、浓度、接触面积、催化剂,本题中只有温度、浓度和接触面积,三者兼顾分析才能得到正确答案。
图像中曲线a对应的实验反应最快,故其c(HCl)较大、温度较高且铁的状态应为粉末状。
11.(2019·泰安高二月考)某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。
下列叙述正确的是( )A.向容器中通入氩气,反应速率不变B.加入少量W,逆反应速率增大C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小D.将容器的体积压缩,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增大解析:选A。
A.向容器中通入氩气,压强增大,但反应混合物的浓度不变,所以反应速率不变,A正确;B.W是固体,所以加入少量W,正、逆反应速率均不变,B不正确;C.升高温度,正、逆反应速率均增大,C不正确;D.将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,反应速率加快,但活化分子的百分数不变,D不正确。
12.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。
下列叙述中不正确的是( )A.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B.若图1所示的实验中反应速率①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好C.用图2装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间D.为检查图2装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否复原解析:选B。
若比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化作用,应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)或FeCl3(aq)和CuCl2(aq)。
如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq),虽然加入FeCl3(aq)的反应速率快,但两溶液的阴离子不同,不能得出结论。
二、非选择题13.(2019·兖州高二质检)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0。
(1)保持容器容积不变,再向其中充入 1 mol H2,反应速率________(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),理由是___________________________________________________。
(2)保持容器容积不变,向其中充入 1 mol N2(不参加反应),反应速率________,理由是_____________________________________________________________________________。
(3)保持容器内气体的压强不变,向其中充入 1 mol N2,反应速率________,理由是______________________________________________________________________________。
解析:(1)H2为反应物,保持容积不变,向容器中再充入1 mol H2,反应物浓度增大,反应速率加快。
(2)保持容积不变,充入与反应无关的气体N2,反应物的浓度不变,反应速率不变。
(3)保持气体压强不变,充入1 mol N2,容器体积增大,各成分浓度减小,反应速率减慢。
答案:(1)加快增大反应物浓度,反应速率加快(2)不变反应物的浓度不变,反应速率不变(3)减慢容器的体积变大,反应物浓度减小,反应速率减慢14.在恒温恒容条件下,NO2和N2O4之间发生反应N2O4(g)2NO2(g),如图所示。
(1)曲线________(填“X”或“Y”)是表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。
(2)若升高温度,则v(正)__________,v(逆)_________________ _______。
(填“加快”或“减慢”)(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲容器中v(NO2)=0.3mol·(L·min)-1,乙容器中v(N2O4)=0.2 mol·(L·min)-1,则________容器中反应更快。
解析:(1)由题图可知,反应至t1时刻X的变化量为0.3 mol,Y的变化量为0.6 mol,根据反应方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的变化量之比为1∶2判断,曲线Y是表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。
(2)升高温度,正、逆反应速率均加快。