第七章化学反响速率和化学平衡第一节化学反响的速率课时作业一、选择题(包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意,7~8小题有两个选项符合题意。)1.(2022年福建五校)常温常压下将氢气和氧气混合在一起,即使过上几年,它们也不会发生化合反响生成水。然而只要给一个电火花,氢气就迅速与氧气反响生成水。反响过程中的能量变化如以以下图A所示。比照以以下图B中的情景,漫画中的羊供给石头的“能量”相当于图A中的()A.E2B.E2-E1C.E3-E2D.E32.(2022年泰州质检)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生以下反响:2HI(g)=H2(g)+I2(g)。假设c(HI)由01mol·-1L降到0.07mol·-1L时,需要15s,那么c(HI)由0.07mol·-1L时降到0.05mol·-1L时,所需反响的时间为()A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s11/11\n3.在一定温度下,容器内某一反响中M、N的物质的量随反响时间变化的曲线如右图所示,以下表述中正确的选项是()A.反响的化学方程式为:2M=NB.t2时,正逆反响速率相等C.t3时,正反响速率大于逆反响速率D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍4.(2022年浙江台州)在一定温度时,N2与H2反响过程中能量变化的曲线如右图所示。以下表达正确的选项是()A.该反响的热化学方程式为:N2+3H2=2NH3;ΔH=-92kJB.b曲线是参加催化剂时的能量变化曲线C.参加催化剂,该化学反响放出的热量增多D.参加催化剂可增大正反响速率,降低逆反响速率5.(2022年枣庄模拟)可逆反响mA(g)+nB(g)=pC(g)+gD(g)的v-t图象如以以下图甲,假设其他条件都不变,只是在反响前参加适宜的催化剂,那么其v-t图象如以以下图乙。11/11\n①a1=a2②a1<a2③b1=b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦两图中阴影局部面积相等⑧乙图阴影局部面积更大以上正确的为()A.②④⑤⑦B.①④⑥⑧C.②③⑤⑧D.①③⑥⑦6.反响A+B→C的反响速率方程式为:v=k·c(A)·c(B),v为反响速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1mol·-1L时,反响速率在数值上等于速率常数。以下说法正确的选项是()A.只增大c(A)时,v也增大B.只增大c(A)时,v值不变C.只升高温度时,k值不变D.只升高温度时,k值变小7.某温度下,反响2N2O5=4NO2+O2。开场时c(N2O5)=0.0408mol·-1L,经1min后测得c(N2O5)=0.030mol·-1L,那么该反响速率为()A.v(N2O5)=1.08×10-4mol·-1L·s-1B.v(N2O5)=1.8×10-4mol·(L·s)-1C.v(O2)=9.0×10-5mol·(L·s)-1D.2v(NO2)=v(N2O5)11/11\n8.(2022年盐城质检)反响C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进展,以下条件的改变对其反响速率几乎无影响的是()A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大D.保持压强不变,充入N2使容器体积增大二、非选择题9.在化学反响中,只有活化分子才能发生有效碰撞而发生化学反响。使普通分子变成活化分子所需提供的平均能量叫活化能,其单位通常用kJ·mo-1L表示。请观察以以下图,答复以下问题。(1)图中所示反响是____________(填“吸热”或“放热”)反响ΔH是____________(用E1、E2表示)。(2)已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ·mo-1L,该反响的活化能为167.2kJ·mo-1L,那么其逆反响的活化能为____________。(3)对于同一反响,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分数增多,反响速率加快,你认为最可能的原因是____________。10.在相同条件下进展Mg与HCl、CH3COOH反响的对照实验,相关数据如下:11/11\nMg的质量酸量开场时反响速率产生H2总量Ⅰ0.24gHCl0.2mol·-1L100mLv1n1Ⅱ0.24gCH3COOH0.2mol·-1L100mLv2N2(1)试比较有关量的大小:v1____________v2,n1____________N2(填“>”、“=”或“<”)。(2)现欲改变条件,使实验Ⅰ中的v1降低,但不改变n1的值,试写出两种可行的方法。方法①____________。方法②____________。11.甲、乙两位同学学习了化学反响与能量的有关知识后,进展了如下探究,请你参与其中的探究,并分析和解答相关问题。Ⅰ.甲同学为探究CaCO3与稀盐酸反响的化学反响速率,设计实验如下:在25℃时,将CaCO3放入1000mL1mol·-1L稀盐酸中,根据得到CO2气体的物质的量随反响时间的变化情况,绘制成如右图所示的曲线。根据曲线分析讨论以下问题(假设溶液的体积变化忽略不计)。(1)在0~2min、2min~4min、4min~6min内,反响速率最大的是____________,原因是____________。该反响是____________(填“吸热”或“放热”)反响。11/11\n(2)在0~4min内,用HCl表示的平均反响速率为____________。(3)6min以后反响速率为____________,原因是____________。Ⅱ.乙同学探究KClO3和NaHSO3溶液反响,查阅资料知:氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化复原反响生成Cl(-1价)和S(+6价),在某温度下,他绘出大致的反响速率随时间变化如右图所示。已知该反响速率随着溶液中c(H+)增大而加快。(1)反响开场反响速率加快的原因是________________________。(2)反响后期反响速率下降的原因是________________________。12.下表是稀硫酸与某金属反响的实验数据:实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)mol·-1LV(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失的时间/s反响前反响后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.15030444011/11\n分析上述数据,答复以下问题:(1)实验4和5说明,____________对反响速率有影响,____________反响速率越快,能说明同一规律的实验还有____________(填实验序号)。(2)仅说明反响物浓度对反响速率产生影响的实验有-(填实验序号)。(3)本实验中影响反响速率的其他因素还有____________,其实验序号是____________。(4)实验中的所有反响,反响前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:______________________________________。参考答案:1.解析:羊供给石头的“能量”相当于氢气和氧气反响过程中的电火花,即反响过程中的活化能E3-E2。答案:C2.解析:c(HI)从0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1过程中:v(HI)=Δc/Δt=0.03mol·L-1/15s=0.002mol·L-1假设v(HI)不变,那么c(HI)从0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时,Δt=Δc/v=0.02mol·L-1/0.002mol·L-1·s-1=10s.但反响速率受浓度变化的影响,浓度越大,反响速率越快。而0.07mol·L-1比1mol·L-1小,反响速率慢,所需反响时间大于10s。答案:C3.解析:分析此题图象可知,从反响开场到时间t3建立平衡,N的物质的量变化为8mol-2mol=6mol,M的物质的量变化为5mol-2mol=3mol。可知,N的变化量与M的变化量之比为2∶11/11\n1,该反响的反响式表示为2N=M。在t2时,M、N的物质的量相等,反响在同一容器中进展,实际上也是浓度相等。但由于此时并未到达平衡状态,正、逆反响的速率并不相等。t3时平衡状态,v正=v逆。t1时,M和N的物质的量分别为6mol和3mol,故此时N的浓度是M浓度的2倍。综上分析,D选项符合题意。答案:D4.解析:A项没有标物质的状态,ΔH的单位为kJ·mol-1;C项加催化剂不影响反响热;D项催化剂既可增大正反响速率,又可增大逆反响速率。答案:B5.解析:参加催化剂只加快反响速率,使到达平衡所需的时间缩短,其它各项都不发生变化。所以上述的②④⑤⑦正确。答案:A6.解析:v与c(A)、c(B)成正比,无论只增大c(A)、只增大c(B)或同时增大c(A)、c(B),v均增大。假设只升高温度,v增大,c(A)、c(B)不变,所以k值变大。答案:A7.解析:此题先求出1min内N2O5的浓度变化值应为0.0408mol·L-1-0.030mol·L-1=0.0108mol·L-1。然后求出用N2O5来表示的反响速率v(N2O5)=0.018mol·L-1/60s=1.8×10-4mol·(L·s)-1再根据同一化学反响在相同时间内用不同的物质表示反响速率之间的关系得出C正确,应选BC。答案:BC8.解析:A选项中C为固态反响物,增加固体的量对反响速率无影响;B选项将容器的体积缩小一半,压强增大,反响速率加快;C选项中充入N211/11\n使体系压强增大,但容器的容积未变,参加反响的各种气体浓度未变,故反响速率不变;D选项中保持恒压,充入N2使容器体积增大,参加反响的各种气体浓度减小,反响速率减小。答案:AC9.解析:(2)逆反响的活化能=167.2kJ·mol-1-241.8kJ·mol-1=409.0kJ·mol-1(3)催化剂可降低活化能,从而使活化分子百分数增多,反响速率加快。答案:(1)放热E2-E1(2)409.0kJ·mol-1(3)使用了催化剂10.解析:(1)n(Mg)=0.24g/24g·mol-1=0.01mol,n(HCl)=n(CH3COOH)=0.2mol·L-1×0.1L=0.02mol,因此Mg与HCl、CH3COOH分别反响时,均能恰好完全反响,生成H2总量相同,n1=N2;反响开场时,盐酸中c(H+)大于CH3COOH中c(H+),由于c(H+)越大,反响越快,所以反响开场时v1>v2。(2)改变条件使实验Ⅰ中v1降低,n1不变,需满足c(H+)降低,n(H+)保持不变,因此可采取向盐酸中加水稀释或降低温度或参加CH3COONa固体等方法。答案:(1)>=(2)加少量H2O降温(或加少量CH3COONa固体)11.解析:Ⅰ.(1)在0~2min内,曲线斜率逐渐增大,说明反响速率逐渐增大。在2min~4min内,HCl的浓度变小,但曲线的斜率变大,说明该反响是放热反响,且温度对反响速率的影响比浓度对反响速率的影响更显著,反响速率最大。在4min~6min内,曲线的斜率逐渐变小,温度的影响变小,浓度成为影响反响速率的主要因素,反响速率减小。(2)根据反响CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O可知,在0~4min内,消耗HCl的物质的量为0.6mol,故v(HCl)=0.6mol÷1000mL÷4min=0.15mol·L-1·min-1。(3)611/11\nmin后,曲线变得平行于4轴,曲线斜率为0,反响速率为0,说明至少有一种反响物反响完全。Ⅱ.(1)作为已知考虑的因素有反响速率加快,可能引起溶液中反响速率加快①增加浓度,②加压,③升温,④加正催化剂。联系题意可排除②④,由于题意中不涉及热量变化,故不需考虑③;接下来考虑①,但题中无外加物,所以只能考虑c(H+)的变化,KClO3→Cl-,NaHSO3→SO42-+H++Na+,c(H)+增大,反响速率v增大。答案:Ⅰ.(1)2~4min曲线斜率大放热(2)0.15mol·L-1·min-1(3)0因为不再产生气体(或至少有一种物质反响完)Ⅱ.(1)2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO42-+2KCl+3H2SO4溶液中c(H+)增大是影响反响速率的主要因素,化学反响速率加快(2)反响后期,反响物浓度减小,使反响速率减慢成为影响反响速率的主要因素,化学反响速率减慢12.解析:(1)比照实验4和5,其反响条件的区别为金属的状态,实验4为丝状,实验5为粉末状。这说明固体反响物的外表积对反响速率有影响。从金属消失的时间可看出,固体反响物外表积越大,反响速率越快。能说明同一规律的实验还有1和2。(2)观察表中数据可看出实验1、3、4、6、8及实验2、5所选择的实验条件仅是反响物浓度不同,能说明反响物浓度对反响速率产生影响。(3)观察6、7及8、9实验,可见本实验中响反响速率的因素还有温度。(4)因为所有反响中,金属质量和硫酸溶液体积均相等且硫酸过量,产生热量相等,所以溶液温度变化值相近。11/11\n答案:(1)固体反响物的外表积外表积越大1和2(2)1、3、4、6、8或2、5(3)反响温度6和7或8和9(4)因为所有反响中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,所以溶液温度变化值相近11/11