2.1化学反应速率同步练习题
一、选择题
1．下列情况下，反应速率相同的是
A．等体积0.1mol/L HCl和0.1mol/L H2SO4分别与0.2mol/L NaOH溶液反应
B．等质量锌粒和锌粉分别与等量1mol/L HCl反应
C．等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应
D．等体积0.2mol/L HCl和0.2mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应
2．将2 mol A气体和2 mol B在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)＋B(s)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，下列说法正确的是
A．用物质A表示的反应平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
B．用物质B表示的反应的平均速率为0.15 mol·L－1·s－1
C．2 s时物质B的转化率为30%
D．2 s时物质A的浓度为0.7 mol·L－1
3．据文献报道，在铁双聚体催化作用下，制备化合物Y的一种反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．该总反应原子利用率为100%
B．物质X和Y分别为H2O和CH3OH
C．铁双聚体可降低该反应的活化能和焓变
D．反应过程中有非极性键的断裂和生成
4．下列反应中正反应的活化能高于逆反应的是
A．木炭不完全燃烧 B．Zn与稀硫酸反应
C．铝热反应 D．碳酸氢钠受热分解
5．下列选项表示2M+N3P+4Q反应速率最快的是
A．v(M)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(N)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(P)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(Q)=0.9mol·L-1·s-1
6．已知某反应的能量变化如图。在不同温度下，反应物初始浓度与初始反应速率有如表关系：
实验序号 1 2 3 4
c(NO2)/mol L-1 1 1 2 2
c(CO)/mol L-1 1 2 1 2
v/mol L-1 s-1 750K p 2p 2p 4p
500K q q 4q 4q
下列有关该反应的叙述错误的是
A．不同温度下，增加反应物的浓度不一定可以加快反应速率
B．加入催化剂，改变了反应的途径，加快了反应速率
C．升高反应温度，加快了反应速率，增大了平衡常数
D．750K时，将实验2的容器体积缩小一半，速率v为8pmol L-1 s-1
7．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂()，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示，下列说法正确的是
A．中只存在极性共价键
B．反应I中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C．与直接分解相比，反应II在催化剂表面发生，和均发生改变
D．比多了一条O-O键，故的稳定性更强
8．科学家通过研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如图所示。下列说法错误的是
A．紫外线辐射提供破坏化学键的能量
B．过程Ⅲ中的O原子可能来自大气中或的解离
C．整个过程中，是反应物，而不是分解的催化剂
D．该过程中涉及的物质，其分子中的所有原子处于同一平面
9．如图是与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是
A．整个反应快慢，由状态2反应决定
B．活化能为
C．在中间产物中状态最稳定
D．
10．在反应中，表示该反应速率最快的是
A． B．
C． D．
11．中科院兰州化学物理研究所用催化加氢合成低碳烯烃反应，具有重要的意义。反应过程如图所示：
下列说法错误的是
A．第Ⅰ步的活化能高于第Ⅱ步的活化能
B．加氢合成低碳烯烃反应中每一步均为氧化还原反应
C．工业上选择适合的催化剂，有利于提高的单位时间产率
D．该研究的应用有利于“碳中和”
12．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
13．下列实验装置或操作正确的是
A．用图1装置测定中和反应的反应热
B．用图2装置测定化学反应速率
C．用图3装置分离乙醚和苯
D．用图4装置振荡萃取、静置分层后，打开分液漏斗上方的玻璃塞再进行分液
14．反应物(S)转化为产物P或)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A．进程I是吸热反应 B．平衡时P产率：
C．生成P的速率： D．进程IV中，Z不是催化剂
15．已知反应的反应机理如下：
①(快)
②(慢)
③(快)
下列有关说法错误的是
A．①的逆反应速率大于②的正反应速率
B．②中与的碰撞仅部分有效
C．和是该反应的催化剂
D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
二、填空题
16．实验测得0.01mol/L的KMnO4的硫酸溶液和0.1mol/L的H2C2O4溶液等体积混合后，反应速率υ[mol/(L·s)]与反应时间t(s)的关系如图所示。该反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，回答如下问题：
(1)0→t2时间段内反应速率增大的原因是： _________________________________ ，
(2)t2→t时间段内反应速率减小的原因是： _______________ ，
(3)图中阴影部分“面积”表示t1→t3时间里________ 。
A．Mn2+物质的量浓度的增大 B．Mn2+物质的量的增加
C．SO物质的量浓度 D．MnO物质的量浓度的减小
17．乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1>0。常压下，在某催化剂作用下按照n(C2H6)：n(O2)=1：1投料制备乙烯，体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如图所示。
(1)乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的，原因是_____。
(2)在570~600℃温度范围内，下列说法正确的有_____(填字母)。
A．H2O的含量随温度升高而增大。
B．C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大
C．此催化剂的优点是在较低温度下能降低CO的平衡产率
三、计算题
18．为测定空气中SO2的含量，某课外小组将空气样品通入到密闭容器中的200mL0.100mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，经过b min溶液恰好褪色，已知SO2与该溶液反应的离子方程式为：5SO2 + 2MnO+ 2H2O＝2Mn2+ + 4H+ + 5SO
(1)用KMnO4来表示该反应速率，v(KMnO4)=___________。
(2)若通入的空气为aL，则该空气中SO2的含量为：___________ g/L
四、实验题
19．某学习小组同学对影响H2O2分解速率的因素进行探究。
【实验I】小组同学进行以下对比实验，并记录实验现象。
【实验II】另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。
(1)实验I的目的是___________。
(2)实验II未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是___________。
【实验III】为了探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果：在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液，再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。
(3)有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液，理由是___________；还有同学认为即使改用了CuCl2溶液，仍不严谨，建议补做对比实验：向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是_____。
【探究IV】某同学查阅文献资料发现KI也对该反应具有催化作用。
资料1：KI在该反应中的作用：H2O2＋I-=H2O＋IO-；H2O2＋IO-=H2O＋O2↑＋I-。
(4)总反应的化学方程式是___________。
资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。
(5)下列判断正确的是___________(填字母)。
a．加入KI后改变了反应的路径
b．加入KI后改变了总反应的能量变化
c．H2O2＋I-=H2O＋IO-是放热反应
20．某化学兴趣小组安装下图所示装置来探究的分解反应。回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_______。要测定分解反应的速率，需要测定的物理量有_______、_______。
(2)实验取用一定浓度的溶液，从加入至5s时注射器读数为。若该实验条件下气体摩尔体积为，则用反应物浓度表示的5s内的平均反应速率为_______。
(3)如图为该小组研究的酸、碱对分解的影响。该小组提出可以用固体与溶液反应制，反应的化学方程式为_______，支持这一方案的理由是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．等体积0.1mol/L和0.1mol/L 中不同，与0.2mol/L NaOH溶液反应速率不同，A错误；
B．锌粒和锌粉接触面积不同，与等量盐酸反应速率不同，B错误；
C．等体积等浓度和 中相同，与等质量的Na2CO3粉末反应速率相同，C正确；
D．与石灰石反应，生成是微溶物，覆盖在碳酸钙表面，反应速率比盐酸中的反应慢，D错误；
故选C。
2．C
解析：A．根据方程式知，△c(A)=△c(C)=0.6mol/L，则A的平均反应速率为：=0.3mol/(L·s)，故A错误；
B．物质B是固体，不能用来表达速率，故B错误；
C．B的起始物质的量是2mol，根据方程式知，△n(B)=×0.6mol/L2L=0.6mol，故B的转化率=×100%=30%，故C正确；
D．A的起始浓度是1mol/L，根据方程式知，△c(A)=△c(C)=0.6mol/L，2s时物质A的浓度为：1mol/L-0.6mol/L=0.4 mol/L，故D错误；
故答案为C。
3．B
【分析】比较②③物质结构可知，生成X为水；比较⑤①物质结构可知，生成Y为甲醇；
解析：A．由图可知，该反应的总反应为过氧化氢和甲烷生成水和甲醇，H2O2+CH4=H2O+CH3OH，原子利用率小于100%，A错误；
B．由反应机理图可以推出物质X和Y分别为H2O和CH3OH，目标产物为CH3OH，B正确；
C．铁双聚体为该反应的催化剂，可降低该反应的活化能，不改变反应的焓变，C错误；
D．反应过程中有非极性键(O-O键)的断裂，没有非极性键的生成，D错误；
故选B。
4．D
解析：正反应的活化能高于逆反应，即焓变大于0，为吸热反应，木炭不完全燃烧、Zn与稀硫酸反应、铝热反应均为放热反应，化学能转化成其他形式的能量，A、B、C项错误；碳酸氢钠受热分解吸热，化学能增加，D项正确；
故答案为D。
5．B
解析：化学反应速率大小比较时，可转化为比较各物质速率与化学计量数的比值大小，比值越大，化学反应速率越大。，，，，故选B。
6．C
解析：A．如降低温度，增大浓度，则反应速率不一定增大，故A正确；
B．加入催化剂，降低反应的活化能，改变了反应的途径，加快了反应速率，故B正确；
C．正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故C错误；
D．750K时，将实验2的容器体积缩小一半，NO2和CO浓度都增大一倍，由表中数据可知速率v为8pmol L-1 s-1，故D正确；
故选C。
7．B
解析：A．过氧化氢是含有极性共价键和非极性共价键的共价化合物，故A错误；
B．由图可知，反应I中涉及氢氧极性键的断裂和氧氧、氢氢非极性键的形成，故B正确；
C．新型复合光催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故C错误；
D．过氧化氢受热易分解生成水和氧气，稳定性弱于水，故D错误；
故选B。
8．D
【分析】由图可知，过程I发生反应，过程Ⅱ发生反应，过程Ⅲ发生反应。
解析：A．由分析可知，过程Ⅰ发生键的断裂，需要吸收能量，则紫外线辐射可以提供能量，故A正确；
B．由分析可知，过程Ⅲ中的O原子可能来自大气中或的解离，故B正确；
C．由分析可知，是反应的反应物，不是反应催化剂，故C正确；
D．分子的空间结构是四面体形，所有原子不可能处于同一平面，故D错误；
故选D。
9．B
解析：A．活化能越高反应速率越慢，决定反应速率的快慢，所以整个反应快慢，由状态2反应决定，A正确；
B．活化能为 ，B错误；
C．能量越低越稳定，在中间产物中状态最稳定，C正确；
D． ，D正确；
故选B。
10．B
【分析】根据反应速率之比等于物质化学式前的系数之比，将四个选项中的反应速率转化为B表示的反应速率。
解析：A．v(B)=mol L 1 s 1=0.25mol L 1 s 1；
B．v(B)=0.3mol L 1 s 1；
C．v(B)=mol L 1 s 1=0.2mol L 1 s 1；
D．v(B)=mol L 1 s 1=0.2mol L 1 s 1；
则反应速率比较：B＞A＞C=D，故选B。
11．B
解析：A．第Ⅰ步为慢反应，第Ⅱ步为快反应，根据活化能越小反应速率越大的特点，第Ⅰ步的活化能高于第Ⅱ步的活化能，A正确；
B．在低聚化异构化反应时，元素的化合价没有发生变化，是非氧化还原反应，B错误；
C．催化剂除了高效性，还有选择性，适合的催化剂有利于提高某一产品的单位时间产率，C正确；
D．该研究的应用有利于降低空气中的排放，有利于“碳中和”，D正确。
故答案为B。
12．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。
13．D
解析：A． 测定中和反应的反应热要在隔热装置中进行，故A错误；
B． 用图2装置测定化学反应速率，气体会从长颈漏斗管口逸出，故B错误；
C． 用图3装置分离乙醚和苯，球形冷凝管易残留馏分，应选直形冷凝管，故C错误；
D． 用图4装置振荡萃取、静置分层后，打开分液漏斗上方的玻璃塞再进行分液，故D正确；
故选D。
14．D
解析：A．进程I反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，故A错误；
B．中加了催化剂，降低反应所需活化能，但平衡不移动，因此平衡时P产率：，故B错误；
C．的第二阶段的活化能大于的任意阶段的活化能，活化能越大，反应速率越慢，因此生成P的速率：，故C错误；
D．根据进程IV中参与反应的物质和生成的物质，则说明Z不是催化剂，故D正确。
综上所述，答案为D。
15．C
解析：A．①为快反应，②为慢反应，所以①的逆反应速率大于②的正反应速率，A正确；
B．分子碰撞中，能发生化学反应的碰撞属于有效碰撞，反应②为可逆反应，只有部分分子发生有效碰撞，B正确；
C．根据反应的历程，和是在反应过程中产生又被消耗，是该反应的中间产物，C错误；
D．总反应为放热反应，逆反应的活化能比正反应的活化能大，D正确；
故选C。
二、填空题
16．(1)反应放热，使溶液温度升高，反应速率增大
(2)反应物浓度减小，反应速率减小
(3)AD
解析：（1）该反应是放热反应，温度越高，反应速率越快，所以温度是改变反应速率的主要原因，故答案为：反应放热，使溶液温度升高，反应速率增大。
（2）随着反应的进行，反应物的浓度降低，浓度越低，反应速率越小，所以浓度的改变是反应速率变化的主要原因，故答案为：反应物浓度减小，反应速率减小。
（3）根据，推导得，所以阴影面积表示反应物浓度的减少或生成物浓度的增加；所以AD选项是正确的，故选AD。
17．(1)体系未达到平衡状态，温度升高，生成CO的反应速率增大的程度大于C2H4
(2)A
解析：（1）升高温度，C2H6的转化率在不断增大，则表明反应未达平衡。混合物中CO的百分率大，则表明生成CO的速率比生成C2H4的速率大，所以原因是：体系未达平衡，温度升高，生成CO的反应速率增大的程度大于C2H4。
（2）A.因为反应未达平衡，在三个反应中，随温度升高，反应物的转化率都增大，生成水的量都增大，因此H2O的含量随温度升高而增大，A正确；
B.根据图中信息C2H6转化率增大，则C2H6在体系中的物质的量分数随温度升高而降低，B错误；
C.因为反应并未达到平衡，图中信息仅显示相同时间内CO的百分含量，没有显示不同温度下CO的平衡产率，所以不能说明该催化剂在较低温度下降低CO的平衡产率，C错误；
故选A。
三、计算题
18． mol/(L·min)
解析：(1)200mL0.100mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，经过b min溶液恰好褪色，高锰酸钾溶液浓度的变化量是0.100mol·L-1，则用KMnO4来表示该反应速率为v(KMnO4)=mol/(L·min)。
(2)通入空气体积a L，KMnO4物质的量为：0.2L×0.100mol/L=0.02mol，根据方程式5SO2 + 2MnO+ 2H2O＝2Mn2+ + 4H+ + 5SO可知消耗二氧化硫为=0.05mol，质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则该空气中SO2的含量为g/L。
四、实验题
19．(1)在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响
(2)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率
(3) 未排除阴离子种类差异带来的干扰 1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液
(4)2H2O22H2O＋O2↑
(5)a
【分析】本实验的目的，是探究影响H2O2分解的外界因素，如催化剂、温度、浓度，并重点探究不同的催化剂对H2O2分解产生的影响。
解析：（1）实验I是做两种不同温度下H2O2分解的对比实验，反应速率通过气泡逸出的快慢进行判断，所以目的是：在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响。答案为：在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；
（2）实验II未观察到预期现象，说明没有其他条件的帮助，常温下单纯改变浓度对分解反应的影响小，则需再添加其他条件进行辅助，所以可采取的改进措施是：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率。答案为：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率；
（3）CuSO4和FeCl3中阴离子也可能对反应速率造成影响，所以有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液，理由是：未排除阴离子种类差异带来的干扰；还有同学认为即使改用了CuCl2溶液，仍不严谨，因为阴离子虽然相同，但浓度不同，可再做有关Cl-浓度不同的对比实验，建议补做对比实验：向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是：1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液。答案为：未排除阴离子种类差异带来的干扰；1mL0.2mol/L(或0.3mol/L)NaCl或KCl溶液；
（4）将反应H2O2＋I-=H2O＋IO-、H2O2＋IO-=H2O＋O2↑＋I-加和，即得总反应的化学方程式是2H2O22H2O＋O2↑。答案为：2H2O22H2O＋O2↑；
（5）a．从图中可以看出，加入KI后反应路径发生了改变，a正确；
b．加入KI后，反应物和生成物的能量都未改变，所以总反应的能量变化没有改变，b不正确；
c．从图中可以看出H2O2＋I-=H2O＋IO-中反应物的总能量低于生成物的总能量，所以该反应属于吸热反应，c不正确；
故选a。答案为：a。
20．(1) 锥形瓶 反应时间 的体积
(2)
(3) 在酸性条件下分解速率更小
【分析】本题探究过氧化氢的分解反应，实验原理是测量一定时间内，产生气体体积，据此分析；
解析：（1）根据仪器a的特点，仪器a的名称为锥形瓶；要测定过氧化氢分解反应的速率，需要测定的物理量有反应时间和氧气的体积；故答案为锥形瓶；反应时间；O2的体积；
（2）过氧化氢分解反应2H2O22H2O+O2↑，反应产生氧气的物质的量为=1.18×10-3mol，此时消耗过氧化氢物质的量为1.18×10-3mol×2=2.36×10-3mol，用过氧化氢表示平均反应速率为=2.36×10-2mol/(L·s)；故答案为2.36×10-2；
（3）根据信息BaO2与H2SO4反应制备过氧化氢，其化学反应方程式为BaO2+ H2SO4=BaSO4+H2O2；根据图像可知，碱对分解速率影响较大，酸对分解速率影响较小，因此支持这一方案的理由是H2O2在酸性条件下分解速率更小；故答案为BaO2+ H2SO4=BaSO4+H2O2；H2O2在酸性条件下分解速率更小。
