2022高考化学一轮复习主题17化学反应速率5含解析

主题17:化学反应速率李仕才A卷　最新模拟·基础训练1.下列事实和解释正确的是(　　)。A.锌与稀盐酸反应,加入NaCl固体后反应速率加快是因为增大了Cl-的浓度B.面粉厂内要禁止明火是因为固体表面积大会加快反应速率C.向5%的H2O2溶液中加入MnO2粉末后,分解速率迅速加快是因为MnO2粉末降低了反应的焓变D.将CuSO4稀溶液滴入锌与稀盐酸中,反应速率变慢是因为CuSO4溶液中的水降低了硫酸的浓度【解析】锌与稀盐酸反应的实质是锌与氢离子之间的置换反应,增大氯离子的浓度,反应速率不变,A项错误;面粉厂内要禁止明火是因为固体表面积大会加快反应速率,引起爆炸,B项正确;向5%的H2O2中加入MnO2粉末后,分解速率迅速加快是因为MnO2起催化剂的作用,C项错误;将CuSO4稀溶液滴入锌与稀盐酸中,锌置换出铜,构成原电池,加快反应速率,D项错误。【答案】B2.少量铁粉与100mL0.01mol·L-1稀盐酸反应,反应速率太慢。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(　　)。①加H2O　②加NaOH固体　③滴入几滴浓盐酸　④加CH3COONa固体　⑤加NaCl溶液　⑥滴入几滴硫酸铜溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸的挥发)A.①⑥⑦　　　　　　　　B.③⑤C.③⑦　D.⑤⑦【解析】①加水,减小了盐酸的浓度,故反应速率变慢;②加氢氧化钠,与盐酸反应,减小了盐酸的浓度,故反应速率变慢;③加浓盐酸,反应速率加快,且不会改变氢气的体积;④加醋酸钠固体,与盐酸反应生成醋酸,故反应速率减慢;⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸,故反应速率变慢;⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量;⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率加快,且生成的氢气体积不变。【答案】C3.已知汽车尾气无害化处理的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),下列说法不正确的是(　　)。A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低8\nB.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡【解析】升高温度,正反应和逆反应速率均加快,A项错误;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的化学计量数相等,故当两者单位时间内消耗的量相等时,反应达平衡,D项正确。【答案】A4.T℃,将2molX和1molY充入体积为1L的密闭容器中,已知:2X(s)+Y(g)2Z(g)　ΔH=-MkJ·mol-1。10min后达到平衡,生成0.2molZ,共放出热量NkJ,下列说法正确的是(　　)。A.在第10min时,Z的反应速率为0.02mol·L-1·min-1B.在0~10min内,Y的反应速率为N10Mmol·L-1·min-1C.增加X的物质的量可以加快反应速率D.反应达平衡后,保持T℃,通入稀有气体增大压强,则化学反应速率变快【解析】T℃,将2molX和1molY充入体积为1L的密闭容器中,10min后达到平衡,生成0.2molZ,则前10minZ的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1,在第10min时,Z的反应速率一定小于0.02mol·L-1·min-1,A项不正确;在0~10min内,Y的反应速率为N10Mmol·L-1·min-1,B项正确;X是固体,其浓度是固定不变的,所以增加X的物质的量不能加快反应速率,C项不正确;反应达平衡后,保持T℃,通入稀有气体,虽然增大了压强,但是各气体的浓度不变,所以化学反应速率不变,D项不正确。【答案】B5.(NH4)2S2O8可以看成H2O2的衍生物,在KI溶液中滴加(NH4)2S2O8溶液发生反应(NH4)2S2O8(aq)+2KI(aq)(NH4)2SO4(aq)+I2(s)+K2SO4(aq),正反应的活化能(Ea)为52.72kJ·mol-1。下列说法错误的是(　　)。A.正反应的焓变ΔH<EaB.向溶液中加入少量K2SO4(s),会加快化学反应速率C.该反应速率与c(I-)、c(S2)有关D.在该反应中,反应速率关系有v(I-)=v(S)【解析】正反应如果是放热反应,则ΔH<0,如果是吸热反应,则ΔH<Ea,A项正确;根据化学方程式可知钾离子不参与反应,所以向溶液中加入少量K2SO4(s),不会改变化学反应速率,B项错误;根据化学方程式可知,该反应速率与c(I-)、c(S2)有关,C项正确;根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,在该反应中,反应速率关系有v(I-)=v(S),D项正确。8\n【答案】B6.一定温度下,在一个2L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min达平衡状态,此时B反应了1.2mol。下列说法正确的是(　　)。A.充入N2使压强增大,可加快反应速率B.A的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1C.平衡状态时B、C的反应速率相等D.C的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1【解析】充入N2使压强增大,但反应物浓度不变,反应速率不变,A项错误;A是固体,不能表示反应速率,B项错误;平衡时B、C的浓度不再发生变化,但二者的反应速率不相等,C项错误;消耗1.2molB,根据化学方程式可知生成C0.8mol,其浓度是0.4mol·L-1,所以C的平均反应速率为0.4mol·L-12min=0.2mol·L-1·min-1,D项正确。【答案】D7.在一定温度下,将固体X和气体Y各0.16mol充入2L密闭容器中,发生反应X(s)+Y(g)2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是(　　)。A.反应0~2min内Z的平均速率v(Z)=0.04mol·L-1·min-1B.容器内压强保持不变时反应达到平衡C.该温度下,增加X的量,正反应速率加快D.降低Z的浓度,一段时间后,正反应速率增大,逆反应速率减小【解析】由表中数据可知,2min内Y的物质的量的变化量为0.16mol-0.12mol=0.04mol,浓度变化量是0.02mol·L-1,则v(Y)=0.02mol·L-12min=0.01mol·L-1·min-1,根据速率之比等于化学计量数之比,v(Z)=2v(Y)=0.02mol·L-1·min-1,A项错误;该反应是气体体积增大的反应,因此容器内压强保持不变时反应达到平衡,B项正确;X是固体,改变固体的质量,反应速率不变,C项错误;降低Z的浓度,逆反应速率减小,正反应速率瞬间不变,然后逐渐减小,D项错误。【答案】B8.臭氧(O3)在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减小一半所需的时间(t)如下表所示。已知:O3的起始浓度为0.0216mol·L-1。8\nt/min　　　　pHT/℃　　　　　　　3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157则下列说法不正确的是(　　)。A.30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为1.00×10-4mol·L-1·min-1B.pH增大能加速O3分解C.30℃、pH=7.0条件下的分解速率小于40℃、pH=3.0条件下的分解速率D.10℃、pH=4.0条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)大于231min【解析】v=ΔcΔt=0.0108mol·L-1108min=1.00×10-4mol·L-1·min-1,故A项正确;pH增大,则OH-浓度增大,pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是OH-,故B项正确;由表中数据可知,40℃、pH=3.0时,所需时间在31~158min之间,30℃、pH=7.0时,所需时间小于7min,则30℃、pH=7.0条件下的分解速率大于40℃、pH=3.0条件下的分解速率,故C项错误;由表中数据可知,20℃、pH=4.0条件下O3的浓度减小一半所需的时间(t)为231min,温度降低,反应速率减慢,则10℃、pH=4.0条件下O3的浓度减小一半所需的时间(t)大于231min,故D项正确。【答案】C9.在一体积固定的密闭容器中,某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:实验序号　　　时间浓度　温度　　　01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.608\n4820℃1.00.400.250.200.200.200.20根据上述数据,完成下列填空:(1)实验1中,在10~20min内,用A表示该反应的平均速率为　　　　mol·L-1·min-1。 (2)实验2中,A的初始浓度c2=　　　　mol·L-1,反应经20min达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3　　　(填“>”“=”或“<”)v1,c3=　mol·L-1。 (4)比较实验4和实验1,可推测该反应是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)根据以上实验,指出要加快该反应可采取的方法: 　(最少列举2种方法)。 【解析】(1)vA=0.80mol·L-1-0.67mol·L-110min=0.013mol·L-1·min-1。(2)对比实验1与实验2可知,反应温度相同,达平衡时A的浓度相同,说明是同一平衡状态,即c2=1.0mol·L-1,又因实际反应的速率快,达平衡所需时间短,故反应中使用了催化剂。(3)对比实验3与实验1可知,从10min到20min,实验1中A的浓度变化值为0.13mol·L-1,而实验3中A的浓度变化值为0.17mol·L-1,这就说明v3>v1。从实验1可求出此温度时平衡常数K=14,因实验3与实验1温度相同,则K不变,三段式代入实验3中的数据可求出c3=1.2mol·L-1。(4)对比实验4与实验1可知,两实验的起始浓度相同,反应温度不同,达平衡时实验4中A的浓度小,说明实验4中A进行的程度大,即温度越高,A的转化率越大,说明正反应为吸热反应。(5)加快反应可采取升高温度、增大反应物A的浓度、使用合适的催化剂等方法。【答案】(1)0.013mol·L-1·min-1(2)1.0mol·L-1　使用了催化剂(3)v3>v1　1.2(4)吸热　升高温度,平衡向正反应方向进行(5)增大反应物A的浓度,升高温度,使用催化剂(任选2种)8\n10.煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3kJ·mol-1能使化学反应速率加快的措施有　　　　(填序号)。 ①增加C的物质的量②升高温度③随时吸收CO、H2并转化为CH3OH④密闭恒容容器中充入CO(g)(2)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。①图1表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=　。 ②图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③该反应的平衡常数K为　　　　　。 ④恒容条件下,下列措施中能使n(CH3OH)n(CO)增大的有　　　　(填字母)。 a.升高温度　　　　　　　　b.充入氦气c.再充入2molH2　　d.使用催化剂(3)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2,一定条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0,该反应的逆反应速率与时间的关系曲线如图所示:8\n①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是　　　　　　　。 ②若t4时减小压强,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。【解析】(1)①增加固体C的量,C的物质的量浓度不变,不影响反应速率,故错误;②升高反应温度,化学反应速率加快,故正确;③随时吸收CO,浓度减小,反应速率减慢,故错误;④密闭恒容容器中充入CO(g),浓度变大,反应速率加快,故正确。(2)①由图可知,CO浓度变化量为1.00mol·L-1-0.25mol·L-1=0.75mol·L-1,Δt=10min,则v(CO)=0.75mol·L-110min=0.075mol·L-1·min-1。②反应物的总能量与活化能的差值为419kJ,生成物的总能量与活化能的差值为510kJ,则该反应为放热反应,放出的热量为91kJ,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-91kJ·mol-1。③H2平衡时的浓度为2mol·L-1-1.5mol·L-1=0.5mol·L-1,再结合图像,根据“三段式”有:　　　　　　　　　　CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡时的浓度(mol·L-1)　0.25　0.5　　0.75所以K=0.750.25×0.52=12。④要使n(CH3OH)n(CO)增大,化学平衡应正向移动,但升高温度时化学平衡逆向移动,故a项错误;恒容条件下充入氦气,化学平衡不移动,故b项错误;使用催化剂,化学平衡不移动,故d项错误;在恒容条件下再充入2molH2,压强增大,化学平衡正向移动,故c项正确。(3)①t8时正、逆反应速率都增大且相等,平衡不移动,应是加入了催化剂。②若t4时减小压强,正、逆反应速率都减小,并且平衡向逆反应方向移动,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,逆反应速率不变,则t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线为:【答案】(1)②④(2)①0.075mol·L-1·min-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol-1③128\n④c(3)①使用了催化剂②8