2.1化学反应速率同步练习题
一、选择题
1．对于反应：，下列说法不正确的是
A．升高温度，化学反应速率增大 B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C．升高温度能增加活化分子百分数 D．加入铂铑合金催化剂，化学反应速率增大
2．化学反应速率的研究对工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列操作不能加快化学反应速率的是
A．低温冷藏食物
B．燃煤发电时用煤粉代替煤块
C．用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂
D．用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2
3．高纯硅(Si)是当今科技的核心材料，是现代电子信息工业的关键材料。利用高纯硅可制成计算机内的芯片和CPU，还可以制成太阳能光伏电池。目前，中国已经成为世界太阳能电池生产第一大国。制备高纯硅的反应为：。下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是
A．适当升高温度能加快反应速率 B．减小的压强对反应速率没有影响
C．增大的浓度能减缓反应速率 D．及时移走Si固体，能增大反应速率
4．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B．该反应中，光能和热能转化为电能
C．使用TiO2作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
D．CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+30kJ mol-1
5．密闭容器中进行反应，不影响其反应速率的措施是
A．升高温度 B．将粉碎 C．通入 D．加入
6．以[PIMPS]H2PW12O40为催化剂，可实现苯甲硫醚高效催化氧化，其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A．当有1mol苯甲硫醚被氧化为最终产物时共转移4mole-
B．H2O2 分子参加的反应一定有电子转移
C．苯甲硫醚的催化氧化最终生成 ， 催化氧化过程中温度不宜过高
D．催化剂中的-W=O部位与H2O2作用生成活性过氧物
7．某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A．过程I中发生还原反应
B．a和b中参与反应的数目相等
C．过程Ⅱ的反应为
D．过程I→Ⅲ的总反应为
8．下列操作不能达到目的的是
A．欲除去乙烷中混有的少量乙烯气体，可将混合气体通入盛装酸性KMnO4溶液的洗气瓶
B．欲除去乙酸乙酯中的乙醇及乙酸，可将混合物加入到饱和碳酸钠溶液中并分液
C．欲检验淀粉的水解产物是否具有还原性，取少量水解液于试管中，加入NaOH溶液至呈碱性，再向其中加入新制的银氨溶液并水浴加热，观察是否有银镜产生
D．欲探究温度对反应速率的影响，取两只试管各加入5mL0.1mol L-1Na2S2O3，另取两只试管各加入5mL0.1mol L-1H2SO4溶液，将4只试管分成两组，一组放入热水中，另一组放入冷水中，经过一段时间，分别混合并搅拌，记录溶液出现浑浊的时间
9．铁块(一小块)与稀硫酸反应，为了加快此反应的速率但不改变的生成量。下列措施可行的是
A．加入固体
B．改用稀硝酸
C．将的稀硫酸换成98％的硫酸溶液
D．将铁块换成等质量的铁粉
10．某实验小组利用0.1 mol L 1Na2S2O3溶液与0.2 mol L 1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如表，下列选项说法不正确的是
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 20 5.0 10.0 0 t1
② 20 5.0 5.0 5.0 t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
A．t2＞t1＞t3
B．实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C．实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量，保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D．该探究实验的化学原理为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
11．下图是“MnO2对H2O2分解反应速率影响研究”的流程示意图。下列有关说法不正确的是
A．实验时先加H2O2后加MnO2有利于增大固液接触面积
B．为使实验顺利进行，H2O2不宜从图II漏斗处加入
C．II、III处均可观察到迅速产生大量气泡，带余烬的木条复燃
D．上述流程中不宜先加入MnO2再插入带余烬的木条
12．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如表结果：
序号 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃ 锌完全溶解于酸的时间/s
I 2 薄片 15 200
II 2 粉末 15
III 2 粉末 35
下列说法正确的是
①t1＞t2
②t1＜200
③实验II和实验III比较，单位时间内消耗的锌的质量：m(II)>m(III)
A．只有① B．只有② C．②③ D．①②
13．为实现“碳达峰、碳中和”的目标，科学家提出以为催化剂，用光热化学循环分解法，达到减少大气中量的目的，反应的机理如图所示：
物质的量 物质 完全断键所需吸收的总能量
下列说法不正确的是
A．过程①中光能转化为化学能
B．过程④为吸热过程
C．降低该反应的焓变，提高该反应速率
D．全过程热化学方程式为
14．科学研究人员结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示。其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“ ”标注，Ts表示过渡态。下列有关叙述不正确的是
A． HOCO转化为 CO和 OH为放热过程
B．形成过渡态Ts1的活化能(能垒)为1.15eV
C．前三步总反应的△H＜0，总反应的化学反应速率由第一步反应决定
D．历程中活化能最小的反应方程式 CO＋ OH＋ H＋3H2(g)= CO＋3H2(g)＋H2O(g)
15．工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图：
下列说法中，不正确的是
A．使用催化剂降低了反应的活化能，可加快反应速率，提高反应的平衡转化率
B．催化剂不可以降低该反应的焓变
C．过程①②均有N-H键断裂，N-H键断裂时需要吸收能量
D．过程④中有非极性键形成
二、填空题
16．反应A+3B=2C+3D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①V(A)=0.015mol(L·s)-1②v(B)=0.06mol(L·s)-1③v(C)=0.04mol(L·s)-1④v(D)=0.045mol(L·s)-1
该反应进行的快慢顺序为___(填序号)。
17．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图：
如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算)
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2 Zn(OH)2
开始沉淀的pH 1.9 7.0 7.2 5.4
沉淀完全的pH 3.2 9.0 9.5 8.2
提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有___________(写出1条即可)
18．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4 (g)2NO2 (g)△H，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：
（1）反应的△H ___0（填“﹥”或“﹤”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为___________mol L－1 s－1，反应的平衡常数K为_______mol L－1。
（2）100℃时，在容积为1.00L的容器中，通入1mol NO2(g)和1mol N2O4(g)，此时v正_______ v逆（填“＞”或“＜”或“=”）。
19．某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应测定单位时间内生成的量来探究影响反应速率的因素。设计实验方案如表：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20mL0.1mol/LH2C2O4溶液 30mL0.2mol/LKMnO4溶液
② 20mL溶液0.2mol/LH2C2O4溶液 30mL0.2mol/LKMnO4溶液
(1)图1装置中盛放A溶液的仪器名称是___________。
(2)硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学反应方程式为___________。
(3)此实验探究的是___________因素对化学反应速率的影响，若实验②在40s末收集了44.8mLCO2(标准状况下)则在40s内v()=___________(忽略溶液混合前后体积的变化)。
(4)小组同学将图1的气体收集装置改为图2，实验完毕后，应先___________，再___________，最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差，还可以将量气管中的水换成___________
(5)除了通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定___________来比较化学反应速率。
(6)同学们在实验中发现反应速率总是如图3所示，探究时间内速率变快的主要原因可能是：___________。
A．该反应放热 B．生成的Mn2+起催化作用 C．K2SO4浓度增大
20．用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如图所示(KMnO4溶液已酸化)：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20mL 0.1mol L-1H2C2O4溶液 30mL 0.01mol L-1KMnO4溶液
② 20mL 0.2mol L-1H2C2O4溶液 30mL 0.01mol L-1KMnO4溶液
(1)已知草酸和酸性KMnO4溶液反应的化学方程式为：2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O，请写出该反应的离子方程式：_______。
(2)该实验探究的是_______因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是①_______②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下)，则在2min末，c()=_______mol L-1(假设混合溶液体积为50mL)
(4)小组同学发现反应速率总是如图，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：
①产物Mn2+是反应的催化剂、②_______。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．升高温度，反应物能量升高，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，A正确；
B．当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞，所以活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞，B错误；
C．升高温度，反应物能量升高，活化分子百分数增大，C正确；
D．催化剂能降低反应所需活化能，增大活化分子百分数，化学反应速率增大，D正确；
故选B。
2．A
解析：A．降低温度，反应速率减小，低温冷藏食物，减小反应速率，A选；
B．燃煤发电时用煤粉代替煤块，增大反应物接触面积，加快反应速率，B不选；
C．用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂，加快反应速率，C不选；
D．用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2，溶液中氢离子浓度增大，加快反应速率，D不选；
答案选A。
3．A
解析：A．升高温度能加快反应速率，A正确；
B．减小的压强对反应速率减慢，B错误；
C．增大的浓度能加快反应速率，C错误；
D．及时移走Si固体，对反应速率没有影响，D错误；
故选A。
4．C
解析：A．断裂化学键需要吸收能量，过程①中钛氧键断裂需要吸收能量，A项错误；
B．由历程图可知，该反应中光能和热能转化为化学能，B项错误；
C．使用作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，C项正确；
D．根据反应的焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，知分解反应的热化学方程式为，D项错误；
故选C。
5．D
解析：A．升高温度，过氧化钡的分解速率加快，故A不符合题意；
B．将过氧化钡粉碎可以增大反应物的表面积，有利于过氧化钡的分解速率加快，故B不符合题意；
C．通入氧气，生成物的浓度增大，有利于过氧化钡的生成速率增大，故C不符合题意；
D．氧化钡是浓度为定值的固体，加入氧化钡不影响过氧化钡的分解速率，故D符合题意；
故选D。
6．B
解析：A．根据图示，当有1mol苯甲硫醚被氧化为最终产物，消耗2molH2O2，H2O2中O元素化合价由-1降低为-2，共转移4mole-，故A正确；
B． 与H2O2 反应生成 ，元素化合价不变，没有有电子转移，故B错误；
C．双氧水加热易分解，所以催化氧化过程中温度不宜过高，故C正确；
D．催化剂中的-W=O部位与H2O2作用生成活性过氧物 ，故D正确；
选B。
7．C
【分析】某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移（如a、b和c），则过程Ⅰ的方程式为：+2H++e-=NO↑+H2O，过程Ⅱ的方程式为：NO++2H++3e-=N2H4+H2O，过程Ⅲ的方程式为：N2H4-4e-=N2↑+4H+，据此分析解题。
解析：A．由题干信息可知，过程I中转化为NO，N的化合价降低，故发生还原反应，A正确；
B．由分析可知，根据a过程Ⅰ的方程式为：+2H++e-=NO↑+H2O，过程Ⅱ的方程式为：NO++2H++3e-=N2H4+H2O，和b中参与反应的数目相等，B正确；
C．由分析可知，过程Ⅱ的反应为NO++2H++3e-=N2H4+H2O，C错误；
D．由分析可知，过程Ⅰ的方程式为：+2H++e-=NO↑+H2O，过程Ⅱ的方程式为：NO++2H++3e-=N2H4+H2O，过程Ⅲ的方程式为：N2H4-4e-=N2↑+4H+，故过程I→Ⅲ的总反应为，D正确；
故答案为：C。
8．A
解析：A．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，乙烯会被氧化为二氧化碳，引入新的杂质，A错误；
B．乙醇能溶于饱和碳酸钠、乙酸与饱和碳酸钠溶液反应被吸收，欲除去乙酸乙酯中的乙醇及乙酸，可将混合物加入到饱和碳酸钠溶液中并分液，B正确；
C． 淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，加入碱后中和硫酸至呈碱性，然后进行银镜反应，观察是否有银镜产生，可以判断淀粉的水解产物具有还原性， C正确；
D． 探究“温度对反应速率的影响”：需要将试剂先放入冷水或热水中，然后再混合搅拌，记录出现浑浊的时间，D正确；
答案选A。
9．D
解析：A．加入固体，醋酸根与氢离子反应生成醋酸，氢离子浓度降低，反应速率降低，故A不符合题意；
B．改用稀硝酸，铁与稀硝酸不生成氢气，氢气生成量发生改变，故B不符合题意；
C．将的稀硫酸换成98％的硫酸溶液，铁与浓硫酸发生钝化，氢气生成量发生改变，故C不符合题意；
D．将铁块换成等质量的铁粉，接触面积增大，反应速率加快，氢气生成量不改变，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
10．B
解析：A．根据①和③分析，③的温度高，出现浑浊时间短，根据①和②分析，②的浓度低，出现浑浊时间长，所有得出t2＞t1＞t3，故A正确；
B．逐滴加入H2SO4溶液无法分析出现浑浊的实践长短，因此实验①②③均应将Na2S2O3溶液与H2SO4溶液混合，故B错误；
C．实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量，使得混合溶液总体积相等，则保持c(Na2S2O3)与实验①一致，故C正确；
D．该探究实验的化学原理是Na2S2O3与H2SO4反应生成Na2SO4、SO2气体、S沉淀和H2O，其反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，故D正确。
综上所述，答案为B。
11．C
解析：A．实验时先加H2O2后加MnO2，则固液接触更充分，有利于增大固液接触面积，选项A正确；
B．若装置已经连接好，则装置II的漏斗处不能直接加入过氧化氢，应该在连接前从漏斗处加入，选项B正确；
C．过氧化氢在没有催化剂作用下不会迅速生成氧气，II处不会观察到迅速产生大量气泡，选项C错误；
D．上述流程中应先插入带余烬的木条，证明过氧化氢分解很慢，再加入过氧化氢证明二氧化锰催化过氧化氢可迅速生成氧气；故不宜先加入MnO2再插入带余烬的木条，选项D正确。
故选C。
12．D
解析：粉末状比薄片状，表面积大，反应快，温度越高，反应速率越快，且II、III实验中只有温度不同，则III中温度高，III中反应速率快，可知t1＞t2、t1＜200，实验II和实验III比较，且Zn均完全溶于酸，III中反应速率快，则反应结束前单位时间内消耗的锌的质量为m(II)
解析：A．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，能量的变化形式是由光能转化为化学能，A正确；
B．过程④需要从外界吸收热量，因此为吸热过程，B正确；
C．作为催化剂可以降低该反应的活化能，无法降低焓变，提高该反应速率，C错误；
D．CO2分解为CO和O2化学式为，根据分子化学键完全断裂时的能量变化图可知，1molCO2完全断裂应该吸收1598kJ，1molCO完全断裂应该吸收1072 kJ，1mol O2完全断裂应该吸收496kJ；所以1molCO2分解产生1molCO和0.5molO2，所以需吸收kJ 能量，则全过程热化学方程式为 ，D正确；
故答案选C。
14．B
解析：A．根据图中信息 HOCO转化为 CO和 OH，反应物总能量高于生成物总能量，因此该过程为放热过程，故A正确；
B．根据Ts1生成的 HOCO，其能量为0.15eV，形成过渡态Ts1的活化能(能垒)为0.15eV ( 0.9eV)=1.05eV，故B错误；
C．根据前三步总反应分析，反应物总能量大于生成物总能量，因此总反应为放热反应即△H＜0，由于第一步的活化能最大，因此总反应的化学反应速率由第一步反应决定，故C正确；
D．第三步的活化能最小即历程中活化能最小的反应方程式 CO＋ OH＋ H＋3H2(g)= CO＋3H2(g)＋H2O(g)，故D正确。
综上所述，答案为B。
15．A
解析：A．催化剂不能提高平衡转化率，A项错误；
B．使用催化剂该反应的焓变不变，可以改变活化能，B项正确；
C．由图可知, 在过程①中变为,在过程②中变为,则过程①②均有键断裂，断键需要吸收能量，C项正确；
D．过程④中形成，则过程中有非极性键形成，D项正确；
答案选A。
二、填空题
16．③=②>①=④
解析：依方程式系数比将各速率均置换为同一物质(例如A)的速率来表示，则各速率分别为①v(A)=0.015mol(L·s)-1、②v(A)=0.02mol(L·s)-1、③v(A)=0.02mol(L·s)-1④v(D)=0.015mol(L·s)-1(一定要注意③单位与其它各速率的不同)，故该反应的快慢顺序为③=②>①=④；答案为③=②>①=④。
17．适当升高浸取液温度(或将铜镉渣磨制成粉末等)
解析：升高温度、增大反应物表面积等均可提高反应速率等可以提高铜镉渣的“浸出”速率。
18． ＞ 1×10－3 0.36 ＜
【分析】（1）随温度升高，混合气体的颜色变深，则表明平衡正向移动，由此得出反应的△H 与0的关系；在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为，反应的平衡常数K为。
（2）100℃时，在容积为1.00L的容器中，通入1mol NO2(g)和1mol N2O4(g)，利用浓度商与K进行比较，确定平衡移动的方向，从而确定v正与 v逆的相对大小。
解析：（1）随温度升高，混合气体的颜色变深，则表明平衡正向移动，由此得出反应的△H>0；在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为=1×10－3mol L－1 s－1，反应的平衡常数K为=0.36mol L－1。答案为：＞；1×10－3；0.36；
（2）100℃时，在容积为1.00L的容器中，通入1mol NO2(g)和1mol N2O4(g)，Q==1>0.36，所以平衡逆向移动，v正
(2)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
(3) 浓度 2×10 4mol/(L s)
(4) 将气体冷却至室温 调节量气管高度使两液面相平(或向下移动量气管使两端液面相平) 饱和碳酸氢钠溶液(或四氯化碳等合理答案)
(5)收集相同体积CO2所需要的时间(或KMnO4溶液完全褪色的时间)
(6)AB
解析：(1)盛放A溶液的仪器名称为：分液漏斗。
(2)硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。
(3)由表中数据可知，只有草酸浓度不同，因此该实验探究的是草酸浓度对化学反应速率的影响；44.8mLCO2(标准状况下)的物质的量为：=0.002mol，反应的化学方程式为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，则△n(KMnO4)=0.002mol=0.0004mol，所以v()===0.0002mol/(L s)=2×10 4mol/(L s)。
(4)小组同学将图1的气体收集装置改为图2，实验完毕后，应先将气体冷却至室温，防止因温度升高导致气体体积偏大，然后调节量气管高度使两液面相平(或向下移动量气管使两端液面相平)，防止读出的体积不准确，最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差，还可以将量气管中的水换成饱和碳酸氢钠溶液(或四氯化碳)，此时二氧化碳的损失量更小。
(5)实验中，除了可以通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率，还可以通过测定收集相同体积CO2所需要的时间来比较反应速率，高锰酸钾完全反应时紫色褪去，因此还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色的时间来比较反应速率。
(6)在实验中发现反应速率加快，则速率变快的主要原因可能是：①该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率；②产物锰离子有催化作用，溶液中钾离子和硫酸根离子浓度几乎不变，所以硫酸钾对反应速率无影响，答案选AB。
20．(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2) 浓度 <
(3)0.0052mol/L
(4)该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率
解析：（1）2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O反应的离子方程式为；
（2）两组实验中草酸的浓度不同，所以探究的是浓度对化学反应速率的影响。浓度越大反应速率越快，相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是①<②。
（3）若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下)，2min内消耗高锰酸钾的物质的量为，则在2min末，c()=mol L-1；
（4）根据影响反应速率的因素， t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2+是反应的催化剂、②该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率。
