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教育最新2018版高考化学二轮复习第七章化学反应速率和化学平衡7.1化学反应速率及其影响因素跟踪检测

小学+初中+高中

跟踪检测(二十三)
1.(2017·南昌模拟)反应 4A(s)+ 了

化学反应速率及其影响因素
+D(g),经 2 min 后,B 的浓度减少

0.6 mol·L 。对此反应速率的正确表示是( A.用 A 表示的反应速率是 0.8 mol·L ·s
-1

-1

)
-1

B.分别用 B、C、D 表示的反应速率,其比值是 3∶2∶1 C.在 2 min 末时的反应速率,用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L ·min D.在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的 解析:选 B A 项,A 物质是固体,浓度视为常数,不能用来表示反应速率,错误;B 项,化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,其比值为 3∶2∶1,正确;C 项,
-1 -1

v(B)=

0.6 -1 -1 -1 -1 mol·L ·min =0.3 mol·L ·min ,但化学反应速率是平均速率,不是瞬时 2

速率,错误;D 项,化学反应速率之比等于化学计量数之比,错误。 2.(2017·松原模拟)反应 3Fe(s)+4H2
3 4

O (s)+4H2(g)在一容积可变的密闭 )

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.保持容积不变,增加 H2O(g)的物质的量 B.将容器的容积缩小一半 C.保持容积不变,充入 Ar 使压强增大 D.保持压强不变,充入 Ar 使容积增大

解析:选 C A 项,增加 H2O(g)的量,反应物浓度越大,化学反应速率越快,错误;B 项,将容器的容积缩小一半,反应物的浓度增大,化学反应速率加快,错误;C 项,保持容 积不变,充入 Ar,Ar 不参与反应,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,正确;D 项,保持压强不变,充入 Ar,容器的容积变大,反应物的浓度减小,反应速率减小,错误。 3. 已知 4NH3+5O2===4NO+6H2O, 若反应速率分别用 v(NH3)、 v(O2)、 v(NO)、 v(H2O)(mol·L
-1

·min )表示,则正确的关系是( 4 A. v(NH3)=v(O2) 5 2 C. v(NH3)=v(H2O) 3

-1

) 5 B. v(O2)=v(H2O) 6 4 D. v(O2)=v(NO) 5

1 1 1 1 5 解析: 选 D 由已知可得 v(NH3)= v(O2)= v(NO)= v(H2O), 据此可知, A 项应为 v(NH3) 4 5 4 6 4 6 3 =v(O2);B 项应为 v(O2)=v(H2O);C 项应为 v(NH3)=v(H2O);D 项正确。 5 2 4.在四支试管中,在不同条件下发生反应:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,判断产生 H2 的反 应速率最快的是( 小学+初中+高中 )

小学+初中+高中 试管 ① ② ③ ④ A.① C.③ 盐酸浓度 0.5 mol·L 0.5 mol·L 1 mol·L 2 mol·L
-1

温度 20 ℃ 20 ℃ 35 ℃ 35 ℃ B.② D.④

铁的状态 块状 粉末状 块状 粉末状

-1

-1

-1

解析:选 D 温度越高,浓度越大,接触面积越大,反应速度越大,D 项符合题意。 5.把 0.6 mol 气体 X 和 0.4 mol 气体 Y 混合于 2.0 L 的密闭容器中,发生反应:3X(g) +

nZ(g)+2W(g),测得 5 min 末生成 0.2 mol W,又知以 Z 表示的平均反应速率为
-1 -1

0.01 mol·L ·min ,则 n 值是( A.1 C.3

) B.2 D.4

0.2 mol -1 -1 - 解析:选 A v(W)= =0.02 mol·L ·min ,又因 v(Z)=0.01 mol·L 2.0 L×5 min
1

·min ,由 v(W)∶v(Z)=0.02∶0.01=2∶1=2∶n,n=1。 6.(2017·廊坊模拟)如图所示为 800 ℃时 A、B、C 三种气体在密

-1

闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是( A.发生的反应可表示为 +C(g)
-1 -1

)

B.前 2 min A 的分解速率为 0.1 mol·L ·min C.开始时,正逆反应同时开始 D.2 min 时,A、B、C 的浓度之比为 2∶3∶1

解析:选 C 图像中,反应过程中 A 的浓度减小,B、C 浓度增大,因此 A 为反应物,B、 C 为生成物,根据浓度的变化量可以确定反应为 +C(g),A 正确;前 2 min,
-1

v(A)=

- 2 min

-1

=0.1 mol·L ·min , B 正确; 开始时加入的物质为 A 和 B,

-1

没有 C,逆反应不能发生,C 错误;根据图像,2 min 时,A、B、C 的浓度分别为 0.2 mol·L
-1

、0.3 mol·L 、0.1 mol·L ,D 正确。 7.(2017·吉林模拟)一定温度下,向容积为 2 L 的密闭容器中

-1

-1

通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所 示,对该反应的推断合理的是( ) +4C

A.该反应的化学方程式为 3B+ B.反应进行到 1 s 时,v(A)=3v(D)

C.反应进行到 6 s 时,B 的平均反应速率为 0.1 mol·L ·s

-1

-1

小学+初中+高中

小学+初中+高中 D.反应进行到 6 s 时,各物质的反应速率相等 解析:选 B A 项,由图可知,反应达到平衡时 A 物质增加了 1.2 mol,D 物质增加了 0.4 mol,B 物质减少了 0.6 mol,C 物质减少了 0.8 mol,A、D 为生成物,B、C 为反应物, Δ n(B)∶Δ n(C)∶Δ n(A)∶Δ n(D)=3∶4∶6∶2,化学方程式为 3B+ +2D,错误;

1 1 B 项,根据化学方程式知, v(A)= v(D),所以 v(A)=3v(D),正确;C 项,反应进行到 6 s 6 2 时,v(B)=Δ c÷Δ t=0.6 mol÷(2 L×6 s)=0.05 mol·L ·s ,错误;D 项,反应进行 到 6 s 时,v(A)=Δ c÷Δ t=1.2 mol÷(2 L×6 s)=0.1 mol·L ·s ,v(B)=Δ c÷Δ t =0.6 mol÷(2 L×6 s)=0.05 mol·L ·s ,v(C)=Δ c÷Δ t=0.8 mol÷(2 L×6 s)= 0.067 mol·L ·s ,v(D)=Δ c÷Δ t=0.4 mol÷(2 L×6 s)=0.033 mol·L ·s ,各 物质的反应速率不相等,错误。 8.(2017·肇庆模拟)某学习小组用铁与稀硫酸反应探究“影响化学反应速率因素”, 数据如下表: 实验序 号 ① ② ③ ④ 铁的质 量/g 0.10 0.10 0.10 0.10
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

铁的形态

V(H2SO4)/
mL 50 50 50 50

c(H2SO4)/
mol·L 0.8 0.8 1.0 1.0
-1

反应前溶 液的温度 /℃ 20 20 20 35

金属完全 消失的时 间/s 200 25 125 50

片状 粉状 片状 片状

请分析上表信息,下列说法错误的是(

)

A.实验①和②表明固体反应物的表面积越大,反应速率越大 B.仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有①和③ C.实验③和④表明反应物温度越高,反应速率越小 D.实验③将稀硫酸改为同体积、c(H )相同的盐酸(其他条件不变),发现放出气泡的速 率盐酸明显比硫酸快,其可能的原因是 Cl 起催化作用 解析:选 C A 项,实验①和②中,其他条件相同,只有铁的状态不同,因此固体反应 物的表面积越大,反应速率越大,正确;B 项,实验①和③中,其他条件相同,只有 c(H2SO4) 不同,正确;C 项,根据数据,温度越高,金属完全消失的时间越短,反应速率越快,错误; D 项,因为其他条件都相同,不同的是 SO4 和 Cl ,盐酸反应速率快,应是 Cl 的催化作用, 正确。 9.CaCO3 与稀盐酸反应(放热反应)生成 CO2 的量与反应时间的关系如图 所示。下列结论错误的是( 小学+初中+高中 )
2- - - - +

小学+初中+高中 A.反应开始 2 min 内平均反应速率最大 B.反应 4~6 min 内平均反应速率最小 C.反应开始 4 min 内温度对反应速率的影响比浓度大 D.反应在第 2 min 到第 4 min 间生成 CO2 的平均反应速率最大 解析:选 A A 项,由图像可知,0~2 min 时间内,生成 CO2 0.1 mol,2~4 min 时间内, 生成 CO2 0.2 mol,4~6 min 时间内,生成 CO2 0.05 mol,反应刚开始时速率较小,然后逐 渐增大,最后减小,错误;B 项,由图像可知,反应 4 min 后曲线斜率最小,反应速率最小, 正确;C 项,随反应进行 c(H )降低,c(H )变化使反应速率降低,0~4 min 反应速率逐渐 加快,温度对反应速率起主要作用;4 min 后反应速率又降低,c(H )起主要作用,正确;D 项,由图可知,2~4 min 时间内,生成 CO2 的体积最大,故 2~4 min 反应速率最快,正确。 10.为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响,某同学设计了如下方案: 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 下列推断合理的是( ) 纯锌粉 质量 2.0 g 2.0 g 2.0 g 2.0 g 0.2 mol·L
-1 + + +

硫酸体积

温度 25 ℃

硫酸铜固体 质量 0 0 0.2 g 4.0 g

10.0 mL 10.0 mL 10.0 mL 10.0 mL

t ℃
35 ℃ 35 ℃

A.选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响,必须控制 t=25 B.待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需要的时间,时间越长,反应越快 C.根据该方案,还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响 D.根据该实验方案得出反应速率的大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ 解析:选 D A 项,根据控制变量法,若选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响, Ⅱ的温度必须控制在 35 ℃,错误;B 项,收集相同条件下等体积的气体所需的时间越长, 则反应速率越慢,错误;C 项,题中各组实验中硫酸的浓度均相同,故无法探究硫酸浓度对 反应速率的影响,错误;D 项,本题影响反应速率大小的主要因素是温度和硫酸铜固体的质 量,由 A 项分析可知实验Ⅱ的温度应为 35 ℃,则反应速率Ⅱ>Ⅰ,实验Ⅲ中锌与置换出的 铜及硫酸构成原电池,使Ⅲ的反应速率比Ⅱ的快,实验Ⅳ中 CuSO4 用量过多,置换出的铜可 能覆盖在锌表面而阻止反应的进行, 从而使反应速率大大减小, 故四个反应的反应速率的大 小关系可能为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ,正确。 11 .(2017·济南模拟)Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密 切? (1)夏天的食品易变霉,在冬天不易发生该现象_______________________________; (2) 同 浓 度 不 同 体 积 的 盐 酸 中 放 入 同 样 大 小 的 锌 块 和 镁 块 , 产 生 气 体 有 快 有 慢 小学+初中+高中

小学+初中+高中 ________________________________________________________________________; (3)MnO2 加入双氧水中放出气泡更快_____________________________________。 Ⅱ.在一定温度下,4 L 密闭容器内某一反应中气体 M、气体 N 的物质的量随时间变化的 曲线如图:

(1)比较 t2 时刻,正逆反应速率大小 v 正____v 逆。(填“>”“=”或“<”) (2) 若 t2 = 2 min,计算反应开始至 t2 时刻用 M 的浓度变化表示的平均反应速率为 ________________________________________________________________________。 (3)t3 时 刻 化 学 反 应 达 到 平 衡 , 反 应 物 的 转 化 率 为

_________________________________。 (4)如果升高温度,则 v 逆________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析:Ⅰ.(1)夏天温度较高,反应速率较大,而冬天温度较低,反应速率较低。 (2)反应物本身性质是影响化学反应速率的主要因素, 镁比锌活泼, 与盐酸反应较剧烈。 (3)MnO2 是 H2O2 分解反应的催化剂,可加快反应速率。 Ⅱ.(1)t2 时刻,反应物逐渐减小,生成物逐渐增多,反应未达平衡且正向进行,v 正>v


。 Δ c 4 mol-2 mol -1 -1 (2)v= = =0.25 mol·L ·min 。 Δ t 4 L×2 min (3)t3 时刻化学反应达到平衡,剩余 2 mol N,则转化 6 mol N,转化率为 - 8 mol

×100%=75%。 (4)升高温度,反应速率增大。 答案:Ⅰ.(1)温度 (2)反应物本身性质 (3)催化剂 Ⅱ.(1)> (2)0.25 mol·L ·min
-1 -1

(3)75% (4)增大

12.兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率的影响,他们准备 了以下化学用品:0.20 mol·L 与 0.40 mol·L 的 HCl 溶液、0.2 mol·L 与 0.40 mol·L
-1 -1 -1 -1

的 CH3COOH 溶液、0.10 mol·L

-1

CuCl2、锌片(形状、大小、质量相同)、秒表、碳棒、导

线、烧杯、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为 298 K 和 308 K。 (1)酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下实验设计表(表中不要留空格): 实验编 号 温度(K) 盐酸浓度 (mol·L )
-1

醋酸浓度

实验目的

小学+初中+高中

小学+初中+高中 ① ② ③ 298 308 298 0.20 0.20 0.40 — — — a.实验①和②是探究______ 对锌与盐酸反应速率的影 响; b.实验①和③是探究______ 对锌与盐酸反应速率的影 响; ④ — c.实验①和④是探究相同温 度下,相同浓度的盐酸、醋 酸与锌反应速率的区别。 (2)若(1)中实验①锌片消失的时间是 20 s,则锌片剩余质量与时间关系图如图。假设: 该反应温度每升高 10 ℃,反应速率是原来的 2 倍;温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反 应速度是盐酸的 1/2 。请你在此图中大致画出“实验②”(用实线 ) 、“实验④中醋酸实 验”(用虚线)的锌片质量与时间关系曲线。

(3)某实验小组在做(1)中实验④时误加少量 0.10 mol·L

-1

CuCl2 溶液,发现反应速率

与(1)中实验①接近。该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三: 假设一:Cu 对该反应起催化剂作用 假设二:Cl 对该反应起催化剂作用 假设三:___________________________________________________ …… (4)请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期现象: 实验步骤 预期现象
- 2+

解析: (1)实验①和②的不同点是盐酸的温度, 所以是探究不同温度对 Zn 与盐酸反应速 率的影响;实验①和③的不同点是盐酸的浓度,所以是探究不同浓度对 Zn 与盐酸反应速率 的影响;实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别,所以 实验④的温度是 298 K,醋酸的浓度是 0.20 mol·L 。 (2)该反应温度每升高 10 ℃,反应速率是原来的 2 倍,温度相同、浓度相同时,醋酸 小学+初中+高中
-1

小学+初中+高中 1 的平均反应速度是盐酸的 ,与①比较,②温度升高 10 ℃,反应速率是原来的 2 倍,所以 2 1 ②反应时间缩短到 10 s; ④的反应速率是①的 , 则反应时间是①的 2 倍, 即 20 s×2=40 s, 2 据此可画出图像。 (3)Zn 置换出 Cu,构成 Zn?Cu 原电池,能够加快反应速率,所以假设 3 为:形成 Zn?Cu 原电池,加快反应速率。 (4)设计对照实验,其中一个为原电池,如①将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中,此 过程中铜电极不反应,锌电极产生氢气; ②将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中,可以观察到在铜电极上迅速产生氢气,产生 氢气的速率大于①,根据①②可知,Zn?Cu 构成原电池后可以大大加快反应速率。 答案:(1)④298 0.20 mol·L 实验目的:a.不同温度
-1

b.不同浓度

(2) (3)形成 Zn?Cu 原电池,加快反应速率(其他答案合理亦可) (4)①将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中,②将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中 在铜电极上迅速产生氢气, 产生氢气的速率②大于①, 证明构成原电池后可以大大加快反应 速率 13.某温度时,在 2 L 的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物 质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1) 由 图 中 所 给 数 据 进 行 分 析 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ____________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 反 应 从 开 始 至 2 分 钟 , 用 Z 的 浓 度 变 化 表 示 的 平 均 反 应 速 率 为 v(Z) = ________________________________________________________________________。 (3)2 min 反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时 ________(填“增 大”“减小”或“不变”);混合气体密度比起始时________(填“增大”“减小”或“不 变”)。 (4)将 a mol X 与 b mol Y 的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满 小学+初中+高中

小学+初中+高中 足:n(X) =n(Y) =n(Z),则原混合气体中 a∶b =________。 (5)下列措施能加快反应速率的是________。 A.恒压时充入 He C.恒容时充入 X E.升高温度 F.选择高效的催化剂 (6)下列说法正确的是________。 A.升高温度改变化学反应的限度 B.已知正反应是吸热反应,升高温度平衡向右移动,正反应速率加快,逆反应速率减 慢 C.化学反应的限度与时间长短无关 D.化学反应的限度是不可能改变的 E. 增大 Y 的浓度,正反应速率加快,逆反应速率减慢 解析: (1) 由图像可知, X 、 Y 为反应物, Z 为生成物。 Δ n(X)∶Δ n(Y)∶Δ n(Z) = 0.3∶0.1∶0.2=3∶1∶2,反应的化学方程式为 3X+
-1 -1

B.恒容时充入 He D.及时分离出 Z

。(2)v(Z)=(0.2-0)mol÷(2

min×2 L)=0.05 mol·L ·min 。(3)根据 M=m÷n,在恒容、密闭容器中,混合气体的 质量不变,随着反应的进行 n 值变小,则 2 min 反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子 质量比起始时增大。由于反应前气体的质量和容器容积均不变,混合气体密度不变。 (4)根据上述分析可知 3X + 起始(mol) 变化(mol) 2Z

a
3n

b n b-n

0 2n 2n

平衡(mol) a-3n

根据题意:b-n=2n,b=3n,a-3n=2n,a=5n,得 a∶b=5∶3。(5)A 项,恒压时充 入 He,导致气体体积增大,各物质的浓度降低,化学反应速率减慢;B 项,恒容时充入 He, 各物质的浓度不变,化学反应速率不变;C 项,恒容时充入 X,导致反应物浓度增大,化学 反应速率加快;D 项,及时分离出 Z,导致生成物浓度降低,化学反应速率减慢;E 项,升 高温度,化学反应速率加快;F 项,选择高效的催化剂能加快化学反应速率。(6)A 项,任何 化学反应都有热效应, 升高温度, 平衡发生移动, 所以升高温度能改变化学反应限度, 正确; B 项,升高温度,能加快正逆反应速率,只是增加的幅度不同,错误;C 项,化学反应的限 度与时间长短无关,正确;D 项,改变外界条件,例如升高温度,平衡发生移动,所以化学 反应的限度是可以改变的,错误;E 项,增大 Y 的浓度,正反应速率加快,逆反应速率也加 快,错误。 答案: (1)3X+ (6)AC 小学+初中+高中 (2)0.05 mol·L ·min
-1 -1

(3)增大 不变 (4)5∶3 (5)CEF