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课后作业11化学反应速率(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列对“改变反应条件,导致化学反应速率改变”的原因描述不正确的是()A.增大反应物的浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大B.增大气体反应体系的压强,单位体积中活化分子数增多,气体反应速率增大C.升高反应的温度,分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大D.催化剂通过改变反应路径,使反应所需的活化能降低,反应速率增大答案A解析增大反应物的浓度或增大气体反应体系的压强,均可使单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增大,反应速率增大,但不能改变活化分子百分数,A项错误,B项正确;升高反应的温度,反应物分子的平均能量升高,活化分子百分数提高,使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大,C项正确;催化剂通过改变反应路径,使反应所需的活化能降低,使活化分子百分数提高,分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大,D项正确。2.CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H0,在其他条件不变的情况下,下列说法正确的是()A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的H也随之改变B.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小C.升高温度,正、逆反应速率都增大,反应放出的热量不变D.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变答案D解析A项,加入催化剂,改变反应的途径,但是反应的焓变不会变化;升高温度,正、逆反应都增大,但是因为正反应为放热反应,所以平衡向逆反应方向移动,放出的热量会发生变化,B、C错误。3.100 mL浓度为2 molL-1的盐酸跟过量的锌片反应,为增大反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()A.加入适量6 molL-1的盐酸B.加入少量醋酸钠固体C.加热D.加入少量金属钠答案C解析加入适量的6molL-1的盐酸,反应速率增大,生成氢气增多,A错误;加入少量醋酸钠固体,生成醋酸,氢离子浓度变小,反应速率减小,B错误;升高温度,反应速率增大,生成氢气的总量不变,C正确;加入钠,与水反应生成氢气,氢气的总量增多,D错误。4.一定温度下,10 mL 0.40 molL-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)如下表。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.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 molL-1min-1B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)v(逆),3 min后v(正)v(逆)B.进行到3 min时,正反应速率和逆反应速率相等C.10 min后容器中各物质浓度不再改变D.达到平衡后,升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小答案C9.500 、20 MPa时,将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如下图所示,下列说法正确的是()A.反应开始到20 min,N2的平均反应速率为0.005 molL-1min-1B.从曲线可以看出,反应进行到10 min至20 min时可能是使用了催化剂C.从曲线可以看出,反应进行至25 min时,增加了0.1 mol 氨气D.在25 min时平衡正向移动,但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小答案D解析在20min时,N2的物质的量的变化量为(0.4-0.25)mol=0.15mol,v(N2)=0.15mol2L20min=0.00375molL-1min-1,A项错误;10min末已经接近平衡,加入催化剂不会使平衡移动,B项错误;在25min时,移走NH3,平衡正向移动,N2和H2的量减少,C项错误;依据平衡移动原理知,25min时,移走NH3,平衡虽正向移动,但是不能削弱这种改变,所以NH3的含量仍减小,D项正确。10.可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t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v-t图像如图乙所示。a1=a2a1a2b1=b2b1t2t1=t2两图中阴影部分面积相等图乙中阴影部分面积更大以上所述正确的为()A.B.C.D.答案A解析使用催化剂仅仅是增大反应速率,缩短达到平衡的时间,故正确。二、非选择题(本题包括3小题,共50分)11.(14分)在一个容积固定为2 L的密闭容器中,发生反应:aA(g)+bB(g)pC(g)H。反应情况记录如下表(a、b、p为最简整数):时间c(A)/(molL-1)c(B)/(molL-1)c(C)/(molL-1)0 min130第2 min0.82.60.4第4 min0.41.81.2第6 min0.41.81.2第8 min0.12.01.8第9 min0.051.90.3请根据表中数据仔细分析,回答下列问题。(1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)=molL-1min-1。(2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态,若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是:第2 min或;第6 min;第8 min。(3)若从反应开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ,则该反应的H=。答案(1)0.2(2)使用催化剂升高温度增加B的浓度减小C的浓度(3)-196.6 kJmol-1解析(1)v(A)=0.8molL-1-0.4molL-12min=0.2molL-1min-1。(2)从24min来看,A、B、C的浓度变化量比前2min大,说明反应速率增大了,故2min时改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。第6min改变条件后,达到第8min时,作为反应物,A的浓度减少而B的浓度增加,可知改变的条件为增加B的浓度。从02min来看,A、B、C的浓度变化量分别为:0.2molL-1、0.4molL-1、0.4molL-1,可知a、b、p分别为1、2、2。从第8min到第9min的数据来看,C的浓度大幅度减小,而A、B浓度也减小,且减小量与方程式中化学计量数成正比,可知第8min改变的条件为减小C的浓度。(3)从反应开始到第4min消耗A1.2mol,共放出热量235.92kJ,故每消耗1molA放出热量:235.92kJ1.2mol=196.6kJmol-1。由(2)的分析可知A的化学计量数为1,故该反应的H=-196.6kJmol-1。12.(18分)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)H=-103.7 kJmol-1。试回答下列问题。(1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是。A.采用高温B.采用高压C.寻找更高效的催化剂(2)合成尿素的反应在进行时分为如下两步:第一步:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l)H1第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)H2某实验小组模拟工业合成尿素的条件,在一体积为0.5 L的密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳,实验测得反应中各组分物质的量随时间的变化如图所示:图已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第步反应决定,总反应进行到min时到达平衡。反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率图v(CO2)=。第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图所示,则H20(填“”“解析(2)由图中看出氨基甲酸铵的增加速度、氨气的减小速度非常快,而尿素的增加速度却较小。10min内CO2的物质的量由1mol减小到0.26mol,故其表示的反应速率为0.74mol0.5L10min=0.148molL-1min-1。由图像看出温度越高,平衡常数越大,则反应为吸热反应。13.(18分)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题。(1)定性分析:如图甲可通过观察,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 molL-1 Fe2(SO4)3溶液更为合理,其理由是。(2)定量分析:如图乙所示,实验时均生成40 mL气体,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是。(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式:。实验时放出气体的总体积是 mL。A、B、C、D各点反应速率大小的顺序为。解释反应速率变化的原因:。H2O2的初始物质的量浓度是(请保留两位有效数字)。答案(1)产生气泡的快慢消除阴离子不同对实验的干扰(2)产生40 mL气体所需的时间(3)2H2O22H2O+O260DCBA随着反应的进行,H2O2浓度减小,反应速率减小0.11 molL-1解析(3)n(H2O2)=2n(O2)=20.06L22.4Lmol-1,c(H2O2)=n(H2O2)V=20.06L22.4Lmol-10.05L=0.11molL-1。
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