课时精练05 温度、催化剂对反应速率的影响 活化能-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（原卷版）

课时精练05温度、催化剂对反应速率的影响活化能1．反应2A(g)2B(g)+C(g)　ΔH>0，达平衡时，要使A的浓度增大、v正增大，应采取的措施是(　　)A．降温B．加催化剂C．升温D．加压2．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．使用光催化剂不改变反应速率B．使用光催化剂降低了反应速率C．升高温度能加快反应速率D．改变压强对反应速率无影响3．对于反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，下列说法正确的是(　　)A．降低温度能增大反应速率B．增加NO的浓度能减小反应速率C．使用恰当的催化剂能增大反应速率D．加入足量的活性炭可以实现NO的100%转化4．反应E+FG在温度T1下进行，反应M+NK在温度T2下进行，已知T1>T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件相同)，则两者的反应速率(　　)A．前者大　　　　　　B．后者大C．相等D．无法判断5．比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均为0.1g，6%的H2O2溶液均取5mL，可选择的实验装置是(　　)6．为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是(　　)A．将大小、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度、相同温度下的盐酸反应，两者的反应速率相同B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应速率快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得更快D．升高温度，H2O2 的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多7．乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是()A．第一步反应比第二步的快B．第一步的逆反应活化能比第二步的小C．两步反应的均小于0D．增大压强可以使该反应的增大8．向四个容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，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　)甲：在500℃时，SO2和O2各10mol反应乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和10molO2反应丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁：在500℃时，8molSO2和5molO2反应A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲9．已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2+I-H2O+IO-(慢)，H2O2+IO-H2O+O2+I-(快)下列有关该反应的说法正确的是(　　)A．反应速率与I-的浓度有关B．IO-也是该反应的催化剂C．反应活化能等于98kJ·mol-1D．v(H2O2)=v(O2)10．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3mLH2O2溶液，并测量收集VmL气体时所需的时间，实验记录如下：实验序号H2O2溶液浓度H2O2溶液温度(℃)催化剂所用时间①5%202滴1mol/LFeCl3t1②5%402滴1mol/LFeCl3t2③10%202滴1mol/LFeCl3t3 ④5%20不使用t4下列说法中，不正确的是()A．实验①②研究温度对反应速率的影响B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响C．获得相同体积的O2：t1>t3D．实验③与④比较：t3<t411．从下列实验事实或操作所得出的相应结论正确的是(　　)选项实验事实或操作结论A在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变催化剂一定不参与化学反应B物质的量浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量、形状相同的锌粒反应开始时的反应速率相同C在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，把容积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率不变D其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快12．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol•L-1)随时间(min)变化有关实验数据见表。下列说法不正确的是()时间水样0510152025Ⅰ(pH=2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH=4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH=4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH=4，含Cu2+)0.200.090.050.030.010A．在内，Ⅰ中M的平均分解速率为0.015mol/(L·min)B．其它条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快C．在内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．对比I、Ⅳ可知，Cu2+的存在可加快M的分解速率13．取过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2 的放出量，转换成c(H2O2)如下表：020406080c(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列说法正确的是()A．反应时，测得O2为B．，消耗H2O2的平均速率为C．FeCl3溶液或MnO2粉末代替I-也可以催化H2O2分解D．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率14．乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：421052423846651070c(CH3CHO)/mol·L-16.685.854.643.832.812.01下列说法不正确的是()A．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多15．已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应过程中能量变化如图所示；1molSO2(g)被氧化为SO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示　　　　、　　　　，E的大小对该反应的反应热　　　(填“有”或“无”)影响。 该反应通常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中B点　　　　(填“升高”或“降低”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)图中ΔH=　　　　kJ·mol-1。  (3)V2O5的催化循环机理可能是V2O5氧化SO2时，自身被还原为+4价钒化合物，+4价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)如果v(SO2)=0.05mol·L-1·min-1，则v(O2)=　　mol·L-1·min-1，v(SO3)=　　mol·L-1·min-1。 (5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(要求写出计算过程) 16．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：实验序号实验温度KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液褪色时间V(mL)c(mol·L-1)V(mL)c(mol·L-1)V(mL)t(s)A293K20.0240.10t1BT120.0230.1V18C313K20.02V20.11t2(1)通过实验A、B，可探究出　　　　的改变对反应速率的影响，其中V1=　　　　，T1=　　　　，通过实验　　　　可探究出温度变化对化学反应速率的影响。 (2)若t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；利用实验B中数据计算，从反应开始到结束，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为　。 (3)该反应中有无色无味气体产生，且锰元素被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是　　　　　　，相应的粒子最有可能是　　　(填符号) 1．(2022•广东选择性考试)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则() A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，v(X)=1.0mol·L－1·min－12．(2022·浙江省1月选考)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是()A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示3．(2022·浙江省6月选考)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是() A．实验①，0~20min，v(N2)=1.00×10-5mol/(L·min)B．实验②，60min时处于平衡状态，C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大4．(2021年1月浙江选考)取50mL过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：t/min020406080c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是()A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解5．(2021·辽宁卷)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是() A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为6．某同学在实验室研究化学反应快慢的影响因素。(1)研究催化剂对化学反应快慢的影响，实验步骤如下：I.向3支大小相同的试管a、b、c中各加入2mL5%H2O2溶液；II.向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1~2滴1mol•L-1FeCl3溶液。实验后，得出结论：MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解，且前者的催化效率更高。①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是_______________________。②设计试管c的目的是_______________________。③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响，为了便于观察，选择的催化剂是___；原因是___________________________________________。(2)现提供下列实验用品，研究化学反应快慢的影响因素。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表、酒精灯实验药品：铝片、铝粉、0.5mol·L-1盐酸、5mol·L-1盐酸、蒸馏水。①利用所提供实验用品，可研究的化学反应快慢的影响因素有温度、_____________(写两个)，通过_____________(实验现象)判断反应的快慢。②设计实验探究温度对化学反应快慢的影响，写出实验步骤(实验仪器和药品任选)：_____________。7．在生活中，需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究，以便控制化学反应。Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。项目反应物催化剂温度①10mL10%H2O2溶液无25℃②10mL20%H2O2溶液无25℃③10mL20%H2O2溶液无40℃④10mL20%H2O2溶液1~2滴0.1mol•L-1FeCl3溶液40℃通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图甲所示，回答下列问题：(1)代表实验①的曲线是________________________________。(2)对比实验③和④的目的是_____________________。 (3)通过上面对比实验，所得的实验结论是________________________________。Ⅱ.一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN2和3molH2，一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，测得其中N2的物质的量随时间变化如图乙所示。回答下列问题：(4)从开始反应到t2时刻，氨的平均反应速率为___________。8．对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，速率方程v=k[c(A)]m[c(B)]n，k为速率常数(只受温度影响)，m+n为反应级数。已知H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)，CO的瞬时生成速率=k[c(H2)]m[c(CO2)]。一定温度下，控制CO2起始浓度为0.25mol·L-1，改变H2起始浓度，进行以上反应的实验，得到CO的起始生成速率和H2起始浓度呈如图所示的直线关系。(1)该反应的反应级数为__________。(2)速率常数k=__________。(3)当H2的起始浓度为0.2mol·L-1，反应进行到某一时刻时，测得CO2的浓度为0.2mol·L-1，此时CO的生成瞬时速率v=__________mol·L-1·s-1。