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专练39化学反应速率及影响因素授课提示:对应学生用书77页1.[2022·广东卷]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y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-1答案:D解析:催化剂只能决定化学反应快慢,不能决定反应是否发生,A项错误;由图象曲线变化规律可知,相同时间内,催化剂Ⅰ
导致的浓度变化更大,则催化剂Ⅰ使反应活化能更低,B项错误;2min时,a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等,与反应中X、Y的化学计量数矛盾,a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,C项错误;使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=12v(Y)=12×4.0mo
l·L-12min=1.0mol·L-1·min-1,故D正确。2.[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0.012mol·L-1·min-1D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时,半衰期为62.5min答案:B解析:通过图像对比①②可知,②的反应速率比①大,则
说明其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大,A正确;①和③催化剂浓度相同,降冰片烯浓度③小于①,但③的反应速率与①相等,不能说明其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大,B错误;根据化学反应速率的计算公式v=Δc
Δt可知,条件①时,反应速率为3.0mol·L-1250min=0.012mol·L-1·min-1,C正确;已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,条件②,降冰片烯的起始浓度为3.0mol·L-1时,半衰期为62.5min,D正确。3.[河北卷]室温下,某溶液初始
时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是()A.0~30min
时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3mol·L-1·min-1B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应①的活化能比反应②的活化能大答案
:A解析:0~30min时间段内,Δc(Z)=0.125mol·L-1,Δc(M)=0.500mol·L-1-0.300mol·L-1=0.200mol·L-1,反应①中Δc(M)=0.200mol·L-1-0.
125mol·L-1=0.075mol·L-1,则Δc(Y)=0.075mol·L-1,v(Y)=Δc(Y)t=0.075mol·L-130min=2.5×10-3mol·L-1·min-1,A说法错误;反应①、②速率之比为v1v2=k1c2(M)k2c2(M)=k1k2,为定值,则Y
、Z的浓度变化量之比也为定值,故反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变,B说法正确;由上述分析可知,v1v2=k1k2=0.075mol·L-10.125mol·L-1=35,如果反应能进行到底,反应结束时①、②的转化率之比为3∶5,因此有58(即62.
5%)的M转化为Z,C说法正确;结合C选项,反应①的速率小于反应②的速率,所以反应①的活化能比反应②的活化能大,D说法正确。4.[2022·北京卷]CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为
载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上检测到有积炭。下列说法不正确的是()A.反应①为CaO+CO2===CaCO3;反应②为CaCO3+CH4=====催化剂CaO+2CO+2
H2B.t1min~t3min,n(H2)比n(CO)多,且生成H2的速率不变,推测有副反应CH4=====催化剂C+2H2C.t2min时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率D.t3min之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生答案:C解析:根据图示知,A项正确;若只发生
反应②,则n(H2)=n(CO),而t1~t3min,n(H2)比n(CO)多,且生成H2的速率不变,结合反应过程中始终未检测到CO2,催化剂上有积炭,可推测有副反应,且反应②和副反应中CH4和H2的化学计量数之比均为1∶2,B项正确;t2min时,H2的流出速率为2
mmol·min-1,CO的流出速率约为1.5mmol·min-1,v(H2)v(CO)<2,说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2的速率,C项错误;根据图2知,t3min后,CO的生成速率为0,CH4的流出速率逐渐增大,最终恢复到1mmol·min-1,H
2的生成速率逐渐减小至0,说明t3min后反应②不再发生,副反应逐渐停止,D项正确。5.可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)的vt图像如图甲所示,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其vt图像如图乙所示。①a1=a2;②a1<a2;③b1=b
2;④b1<b2;⑤t1>t2;⑥t1=t2;⑦两图中阴影部分面积相等;⑧图乙中阴影部分面积更大。以上所述正确的为()A.②④⑤⑦B.②④⑤⑧C.②③⑤⑦D.②③⑥⑧答案:A解析:加入催化剂的结果:一是正、逆反应速率都增
大,二是缩短了达到平衡的时间;由此可得:a1<a2、b1<b2、t1>t2,但不能使平衡发生移动,由此推知,阴影面积为反应物浓度的变化,由于催化剂不影响平衡移动,则两图中阴影部分面积相等,符合题意的选项有②④⑤⑦;综上所述,本题选A。6.一定温度下,10mL0.40mol
·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.0~6mi
n的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol·L-1D.反应至6min时,H2O2分解了50%答案:C解析:根据题
目信息可知,0~6min,生成22.4mLO2(标准状况),消耗0.002molH2O2,则v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B项正确;反应至6min时,剩余0.002mol
H2O2,此时c(H2O2)=0.20mol·L-1,C项错误;反应至6min时,消耗0.002molH2O2,转化率为50%,D项正确。7.[2024·石家庄市质量检测]某密闭容器中含有X和Y,同时发生以下两
个反应:①X+Y⇌M+Q;②X+Y⇌N+Q。反应①的正反应速率v1(正)=k1c(X)·c(Y),反应②的正反应速率v2(正)=k2c(X)·c(Y),其中k1、k2为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.反应
①的活化能大于反应②B.升高温度,4s时容器中c(N)∶c(M)的比值减小C.0~6s内,X的平均反应速率v(X)=0.5mol·L-1·s-1D.10s时,正反应速率v1(正)>v2(正)答案:D解析:由曲线图可
知,初始生成M的速率大于N,说明反应①是快反应,则反应①的活化能小于反应②,A项错误;4s时反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,则c(M)减小,c(N)增大,故容器中c(N)∶c(M)的比值变大,B项错误;由图可知,6s时,c(M)=c(N)=3mo
l·L-1,则0~6s内X的浓度变化量为6mol·L-1,v(X)=6mol·L-16s=1mol·L-1·s-1,C项错误;由曲线图可知,初始生成M的速率大于N,则k1>k2,10s时两个反应均达到平衡状态,
由于v1(正)=k1c(X)c(Y),v2(正)=k2c(X)c(Y),则正反应速率v1(正)>v2(正),D项正确。8.[2024·河南豫南九校联考]某探究小组利用如表四组实验来研究影响反应速率的因素,实验设计如表。下列叙述正确的是()编号
T/K大理石规格HNO3溶液浓度/(mol·L-1)①298粗颗粒2.00②298粗颗粒1.00③308粗颗粒2.00④298细颗粒2.00A.实验①和②探究HNO3溶液浓度对反应速率的影响B.实验②和
④探究大理石规格对反应速率的影响C.实验①的反应速率大于实验③的反应速率D.相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大于实验④答案:A解析:实验①和②只有HNO3溶液浓度不同,可探究HNO3溶液浓度对反应速
率的影响,A项正确;实验②和④存在两个变量,不能探究大理石规格对反应速率的影响,B项错误;实验③温度高于实验①,其他条件相同,则实验①的反应速率小于实验③的反应速率,C项错误;实验③和④存在两个变量,无法确定相同时间内实验③生成二氧化碳的量一定大
于实验④,D项错误。9.[2022·辽宁卷]某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z(g),有关数据如下:时间段/min产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·min-1)0~2
0.200~40.150~60.10下列说法错误的是()A.1min时,Z的浓度大于0.20mol·L-1B.2min时,加入0.20molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)C.3min时,Y的体积分数约为33.3%D.5min时,X的物质的量为1.4mol答案:B解析:反应开始一
段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内的,故1min时,Z的浓度大于0.20mol·L-1,A正确;4min时生成的Z的
物质的量为0.15mol·L-1·min-1×4min×1L=0.6mol,6min时生成的Z的物质的量为0.10mol·L-1·min-1×6min×1L=0.6mol,故反应在4min时已达到平衡,设达到平衡时生成了amolY,列三段式:
2X(s)⇌Y(g)+2Z(g)初始量/mol2.000转化量/mol2aa2a平衡量/mol2.0-2aa0.6根据2a=0.6,得a=0.3,则Y的平衡浓度为0.3mol·L-1,Z的平衡浓度为0.6mol·L-1,平衡常数K=c2(Z)·c(Y)=0.108,2mi
n时Y的浓度为0.2mol·L-1,Z的浓度为0.4mol·L-1,加入0.2molZ后Z的浓度变为0.6mol·L-1,Qc=c2(Z)·c(Y)=0.072<K,反应正向进行,故v正(Z)>v逆(Z),B错误;反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中
只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,V(Y)V(Z)=12,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;由B项分析可知5min时反应处于平衡状态,此时生成Z为0.6mol,则X的转化量为0.6mol,初
始X的物质的量为2mol,剩余X的物质的量为1.4mol,D正确。10.CO(g)和H2O(g)以1∶2体积比分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:实验组温度/℃起始时H2O
的量/mol平衡时CO2的量/mol达到平衡所需时间/minA6504.001.3050B9002.000.4010C6502.000.6510下列说法不正确的是()A.从实验数据分析,该反应的正反应
是放热反应B.实验A中,在0~10min内,以v(H2)表示的反应速率小于0.013mol·(L·min)-1C.从生产效益分析,C组实验的条件最佳D.比较实验B、C,说明C实验使用了更高效的催化剂答案:B解析:根据实验组B和C,升高温度,CO2的物质的量减少,说明升高温度,平
衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应,A正确;达到平衡时,v(CO2)=1.32×50mol·(L·min)-1=0.013mol·(L·min)-1,化学反应速率之比等于化学计量数之比,即v(H2)=v(CO2)=0.013mol·(L·min)-1,随着反应的进行,反应物的浓度减小,化
学反应速率降低,0~10min内,v(H2)>0.013mol·(L·min)-1,B错误;根据表格数据,实验C温度低,投入量少,达到平衡时间短,因此从生产效益分析,C组实验的条件最佳,C正确;B的温度高于C的温度,但达到平衡时间相等,说明C使用了比较高效的催化剂,D正确。