2.1化学反应速率 同步练习
一、单选题(共20题)
1.一定条件下,三个基元反应的正反应活化能[Ea(正)]和逆反应活化能[Ea(逆)]如表:
基元反应 Ea(正)(kJ mol-1) Ea(逆)(kJ mol-1)
I 30 55
II 70 21
III 16 35
正反应为放热反应的是
A.I、II B.I、III C.II、III D.II
2.某反应过程的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.该反应为放热反应, B.过程b有催化剂参与
C.过程a的活化能大于 D.过程b中第二步反应是决速步骤
3.催化剂的研究一直是一个重要的科研领域。如图为含氮元素分子在不同催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述正确的是
A.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
B.催化剂a作用下氮元素发生了氧化反应
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.第一步实现了,第二步实现了,均属于氮的固定
4.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A.K与水反应时,增加水的用量
B.铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C.与盐酸反应制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
D.溶液与溶液反应时,增大压强
5.在2A(g)+B(g) 3C(g)+5D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A.v (A)=0.5 mol/ (L·s) B.v (B)=0.3 mol/ (L·s)
C.v (C)=0.3 mol/ (L·s) D.v (D)=1 mol/ (L·s)
6.在容积为1 L的恒容容器内进行反应4A(g)+3B(s) 2C(g)+D(g),经2 min后,A的浓度减少了0.8 mol·L-1。下列对反应速率的表示中正确的是
A.2 min内,用单位时间内B的物质的量变化表示的平均反应速率是0.3 mol·min-1
B.2 min末的反应速率,用A表示为0.4 mol·L-1·min-1
C.2 min内,用B表示的平均反应速率是0.3 mol·L-1·min-1
D.2 min内,用A表示的反应速率逐渐减小,用C表示的反应速率逐渐增大
7.反应中,每生成7g ,放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①(慢);②(快),T℃时测得有关实验数据如下:
序号 速率/()
I 0.0060 0.0010
II 0.0060 0.0020
III 0.0010 0.0060
IV 0.0020 0.0060
下列说法错误的是A.该反应的快慢主要取决于步骤①
B.是该反应的中间产物
C.该反应速率表达式:
D.该反应的热化学方程式为
8.甲烷分子结构具有高对称性且断开1键需要吸收440能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.1甲烷催化裂解成C和的
B.反应②、③均为放热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂,反应的焓变不变
9.下列有关有效碰撞理论和活化能的认识,正确的是
A.增大压强(对于气体反应),活化分子总数增大,故反应速率增大
B.温度升高,分子动能增加,反应所需活化能减小,故反应速率增大
C.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
D.增加浓度,单位体积内活化分子数增加从而反应速率增大,但活化分子数占分子总数百分比不变
10.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科关注的方面之一、某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水法收集反应放出的氢气,为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列物质以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是
①KCl溶液②浓盐酸③蒸馏水④CuSO4溶液⑤KNO3固体⑥CH3COONa固体
A.①③⑥ B.①⑤⑥ C.①③⑤⑥ D.②④
11.,在存在时,该反应的机理为(快),(慢)。下列说法正确的是
A.反应速率主要取决于的质量 B.是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于 D.增大的浓度可显著提高反应速率
12.2022年10月5日,诺贝尔化学奖授予了在“铜催化”领域贡献突出的卡罗琳等人。利用铜催化剂可实现甲醇()的催化制氢,反应机理如下图所示,下列说法正确的是
A.该反应的
B.CO属于反应过程中的中间产物
C.反应过程中有非极性键的断裂与形成
D.反应Ⅱ的正反应活化能为
13.如图安装好实验装置(装置气密性良好),在锥形瓶内盛有锌粒(的相对原子质量为65),通过分液漏斗加入的稀硫酸,将产生的收集在注射器中,时恰好收集到标准状况下的。下列说法不正确的是
A.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用表示内该反应的速率为
B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用表示内该反应的速率为
C.用锌粒表示内该反应的速率为
D.用表示内该反应的速率为
14.我国科学家研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。下列说法不正确的是
A.整个过程实现了光能向化学能的转换
B.过程II有O-O单键生成并放出能量
C.过程II发生的反应可能为:2H2O2=2H2O+O2
D.该新型催化剂降低了反应的焓变,加快了反应速率
15.下列对有关事实或解释不正确的
选项 事实 解释
A 用铝粉代替铝片与稀盐酸反应,反应速率加快 改用铝粉,固体表面积增大,故反应速率加快
B 5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快 降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
C 锌与稀硫酸反应,滴入少量硫酸铜溶液,生成氢气的速率加快 锌置换出铜,形成原电池,反应速率加快
D 密闭容器中反应:,当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢 容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢
A.A B.B C.C D.D
16.芬顿试剂是以和组成的水溶液体系,具有极强的氧化能力,其机理如图所示。下列说法错误的是
A.起到催化作用
B.基元反应1的方程式为:
C.基元反应1的活化能比基元反应2的高
D.图示过程中,会发生变化
17.反应在容积为2L的密闭容器中进行,1mim后,减少了0.12mol,则平均每秒浓度的变化表示正确的是
A.: B.:
C.: D.:
18.某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验方案如下。
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量 室温下溶液颜色褪至无色时所需时间
溶液 溶液 稀硫酸 固体
① 2.0 mL 2.0 mL 1.0 mL 1.0 mL / 4.1 min
② 3.0 mL a mL 1.0 mL 1.0 mL / 3.7 min
③ 3.0 mL 1.0 mL 1.0 mL 1.0 mL 少量 t min
下列说法正确的是A.反应原理为
B.实验①和③探究固体对反应速率的影响
C.实验①和②探究浓度对反应速率的影响,
D.对该反应有催化作用,加快反应速率,
19.溶液和溶液反应的化学方程式为。该反应的的速率方程为。设计实验方案探究一定温度下,浓度对反应速率的影响,实验结果如下表。
实验编号 V/mL 收集1mL所需时间/s
溶液 溶液 醋酸 水
1 4.0 4.0 8.0 334
2 8.0 4.0 4.0 4.0 83
3 8.0 2.0 4.0 6.0 x
A.实验1中,
B.适当增大醋酸浓度,可加快反应速率
C.根据1和2组数据分析,可知m=4
D.实验3中,
20.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表而上发生的分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是
编号 时间/min 表面积/ 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A.相同条件下,增加的浓度,反应速率增大
B.实验③,
C.实验②,时处于平衡状态,
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
二、填空题(共4题)
21.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为_________。
(2)反应前A的物质的量浓度是_________。
(3)10 s末,生成物D的浓度为_________。
(4)A与B的平衡转化率之比为_________。
(5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),气体的密度变化是_________。
(6)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化:降低温度_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
22.I.H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。
(1)A仪器的名称为_______。
(2)若利用图甲装置,可通过观察_______现象,从而定性比较得出结论。
(3)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_____。
(4)若利用乙实验可进行定量分析,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中还需要测量的数据是_______。
II.KI溶液在酸性条件下能被氧气氧化为I2。现有以下实验记录,回答:
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
温度/℃ 30 40 50 60 70
显色时间/s 160 80 40 20 10
(5)该实验的目的是_______。
(6)实验试剂除了1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液外,还需要的试剂是_____
(7)由上述实验记录可得出的结论是 _______。
23.回答下列问题:
(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],涉及反应的反应过程中能量变化示意图如图1所示:
写出第一步反应的热化学方程式:_____。已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤,可判断Ea1_____(填“>”“<”或“=”)Ea3。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程,部分历程如图2所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
①该历程中决速步骤能垒(活化能)为_____eV。
②该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为_____。
③该历程之后可能发生反应的化学方程式为_____。
24.丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程为v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+),其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为,其中k=A(k为速率常数,Ea为活化能,A为比例系数)。
(1)在保持酸性不变的条件下,改变下列条件时,反应的瞬时速率如表所示。
序号 温度 c(CH3COCH3)/(mol L-1) c(I2)/(mol L-1) v/(10-3mol L-1 min-1)
1 T1 0.25 0.050 1.4
2 T1 0.50 0.050 2.8
3 T1 1.00 0.050 5.6
4 T1 0.50 0.100 2.8
5 T2 0.50 0.100
①下列关于速率常数k的说法中正确的是______(填标号)。
A.速率常数k只受温度影响
B.加入催化剂,可使k增大
C.可逆反应中的正逆反应速率常数k正和k逆相等
②当T2>T1时,vx______2.8mol L-1 min-1(填:“大于”、“小于”或“等于”)。
③速率方程中:m=_____;n=_____;k=_____。
(2)若T1℃时,v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+),c(I2)、c(CH3COCH3)、c(H+)的起始浓度依次是0.01mol L-1、0.1mol L-1、0.01mol L-1。当c(I2)的浓度降低为原来一半时,反应速率将_____(填:“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)在过量的I2存在,c(H+)=1mol L-1时。反应掉75%的CH3COCH3所需的时间是_____min。
参考答案:
1.B
【详解】 H= Ea(正) Ea(逆),基元反应I的 H=(30 55) kJ mol-1= 25 kJ mol-1,基元反应II的 H=(70 21) kJ mol-1=+49 kJ mol-1,基元反应III的 H=(16 35) kJ mol-1= 19 kJ mol-1; H<0,该反应为放热反应,则基元反应I、III的正反应为放热反应,答案选B。
2.D
【详解】A.根据图中信息得到反应物总能量大于生成物总能量,因此该反应为放热反应,,故A正确;
B.过程b降低了反应所需活化能,因此过程b有催化剂参与,故B正确;
C.根据图中信息得到过程a的活化能大于,故C正确;
D.过程b中第一步的活化能大于第二步的活化能,因此过程中b第一步反应是决速步骤,故D错误;
综上所述,答案为D。
3.A
【详解】A.催化剂a、b提高反应速率,因此使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量,故A正确;
B.催化剂a作用下,氮元素化合价降低,发生了还原反应,故B错误;
C.催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂,极性共价键的生成,b表面发生了极性共价键、非极性共价键的断裂,极性共价键的生成,故C错误;
D.氮的固定是指游离态的氮变为化合态的氮,第一步实现了,属于氮的固定,第二步实现了,不属于氮的固定,故D错误。
综上所述,答案为A。
4.C
【详解】A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以K与水反应时增大水的用量不影响反应速率,A错误;
B.常温下浓硫酸与铁发生钝化现象,加热时反应但不生成氢气,生成二氧化硫,B错误;
C.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,C正确;
D.溶液与溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,D错误;
故选C。
5.B
【分析】在单位相同的条件下,不同物质的反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快。
【详解】A.mol L-1 s-1=0.25mol L-1 s-1;
B.mol L-1 s-1=0.3mol L-1 s-1;
C.mol L-1 s-1=0.1mol L-1 s-1;
D.mol L-1 s-1=0.2mol L-1 s-1;
通过以上分析知,化学反应速率大小顺序是B>A>D>C,所以反应速率最快的是B,
故选:B。
6.A
【详解】A.经2 min后,A的浓度减少了0.8 mol·L-1,则2min内B减少了0.6mol,用单位时间内B的物质的量变化表示的平均反应速率是0.3mol min-1,A正确;
B.2min末时的反应速率为即时速率,用A表示为0.4 mol/(L min)是2min内的平均速率,B错误;
C.B物质是固体,浓度不变,不能用来表示反应速率,C 错误;
D.用不同物质表示的反应速率,速率比等于化学方程式的化学计量数之比,由于反应物的浓度逐渐降低,所以在这 2 min 内,用 B 表示的反应速率的值是减小的,用 C 表示的反应速率也是逐渐减小的,D错误;
故合理选项是A。
7.C
【详解】A.该反应的快慢主要取决于慢反应即步骤①,故A正确;
B.两步反应①(慢);②(快),可得出是该反应的中间产物,故B正确;
C.根据序号I、II得到,则n=1,根据序号III、IV得到,则m=2,则,根据序号I得到,则,因此该反应速率表达式:,故C错误;
D.每生成7g ,放出166kJ的热量,则反应生成1mol氮气(质量28g)时放出664kJ的热量,因此该反应的热化学方程式为 ,故D正确。
综上所述,答案为C。
8.A
【详解】A.断开1键需要吸收440能量,1甲烷分子中有4键,完全断开需要吸收1760能量,即1甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760能量,而不是1甲烷催化裂解成C和H,需要吸收1760能量,故A错误;
B.反应②、③中,反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以均为放热反应,故B正确;
C.从题图中可以看出,甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的,催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂表面的活性中心,故C正确;
D.催化剂不影响反应物和生成物的总能量,使用该催化剂,反应的焓变不变,故D正确;
故选A。
9.D
【详解】A.对于有气体参与的反应,增大压强,体积减小,活化分子总数不变,但活化分子浓度增大,反应速率增大,故A错误;
B.温度升高,更多分子吸收能量成为活化分子,反应速率增大,活化能不变,故B错误;
C.使用催化剂,降低活化能,使更多分子成为活化分子,反应速率增大,故C错误;
D.增大反应物的浓度,可增大单位体积的活化分子数,可以使单位体积内有效碰撞次数增多,但不改变活化分子的百分数,故D正确;
故选D。
10.A
【详解】要降低反应速率,可以采用降低温度、降低氢离子浓度等方法实现;①加入KCl溶液,使溶液中c(H+)降低,反应速率降低,且氢离子总物质的量不变,生成氢气总量不变;②加入浓盐酸溶液,使溶液中c(H+)增大,化学反应速率增大,且氢离子总物质的量增加,使生成氢气总量增大;③加入蒸馏水,使溶液中c(H+)减小,反应速率降低,且氢离子总物质的量不变,生成氢气总量不变;④加入CuSO4溶液,Zn和铜离子发生置换反应生成Cu,Zn与置换产生的Cu和稀盐酸构成了原电池而加快反应速率;⑤KNO3固体对溶液中c(H+)没有影响,反应速率不变;⑥加入CH3COONa固体,引入CH3COO-,CH3COO-水解使溶液中c(H+)减小,反应速率降低,且氢离子总物质的量不变,生成氢气总量不变;所以反应①③⑥可行;
故答案选A。
11.C
【详解】A.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但主要取决于催化剂V2O5的表面积,选项A错误;
B.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,VO2是该反应的中间产物,V2O5一开始就有,到最后反应完还有,根据催化剂特点可知,V2O5是该反应的催化剂,选项B错误;
C.△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/mol,所以逆反应的活化能大于198kJ/mol,选项C正确;
D.使用催化剂可以显著提高反应速率,增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高),选项D错误;
答案选C。
12.B
【详解】A.根据能量图示,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,,A项错误;
B.反应I生成CO,反应II消耗CO,所以CO属于反应过程中的中间产物,B项正确;
C.反应I断开了C-H键、H-O键,形成了H-H键,反应II断开了O-H键,形成了C-O键、H-H键,所以反应过程中有非极性键的形成,但没有断裂,C项错误;
D.根据图示,反应Ⅱ的正反应活化能为,D项错误;
故选B。
13.B
【详解】A.
,选项A正确;
B.,选项B不正确;
C.用锌粒表示内该反应的速率为,选项C正确;
D.用表示内该反应的速率为,选项D正确;
答案选B。
14.D
【分析】过程I水分子分解生成氢原子和羟基,过程II氢原子和羟基反应生成过氧化氢,过程III过氧化氢分解生成氧气。太阳光在催化剂表面实现高效分解水,总反应为水分解生成氧气和氢气。
【详解】A.根据分析,该反应将光能转化为化学能转换,实现了分解水,A正确;
B.过程II生成了过氧化氢,有O-O单键生成,形成化学键放出能量,B正确;
C.根据分析,过程II中过氧化氢分解生成水和氧气,C正确;
D.催化剂不能降低反应的焓变,D错误;
故选D。
15.B
【详解】A.铝粉与稀盐酸反应比铝片与稀盐酸反应的反应速率快,是因为表面积增大,应速率加快,故A正确;
B.5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快是因为二氧化锰催化了双氧水的分解,但不会降低了反应的焓变,故B错误;
C.Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池加快化学反应速率,导致生成氢气的速率加快,故C正确;
D.密闭容器中反应,充入惰性气体,当温度、压强不变时,容器体积增大,反应物浓度减小,所以反应速率减慢,故D正确;
故答案选B。
16.C
【详解】A.参与基元反应1,在基元反应2生成,起到催化作用,A正确;
B.由图可知,基元反应1的方程式为:,B正确;
C.基元反应1为快反应,而基元反应2为慢反应,则基元反应1的活化能比基元反应2的低,C错误;
D.由图可知,基元反应1的方程式为:,基元反应2的方程式为:,基元反应1为快反应,而基元反应2为慢反应,则图示过程中,会发生变化,D正确;
故选C。
17.D
【分析】利用相同时间段内,变化浓度的比值等于化学计量数的比值,据此分析;
【详解】氨气1min内平均每秒浓度的变化是=0.001mol/L,
A.NO的浓度变化等于氨气的浓度的变化,即为0.001mol/L,选项A错误;
B.H2O的浓度变化等于mol/L=0.0015mol/L,选项B错误;
C.氨气的浓度变化为0.001mol/L,选项C错误;
D.氧气的浓度变化为mol/L=0.00125mol/L,选项D正确;
答案选D。
18.C
【详解】A.反应原理为,A错误;
B.探究固体对反应速率的影响需要控制其他变量,选用实验②和③,B错误;
C.实验①和②探究浓度对反应速率的影响,,C正确;
D.对该反应有催化作用,加快反应速率,,D错误;
故选C。
19.C
【详解】A.该实验变量为浓度,其他条件应相同,应使三组实验的总体积保持相同,由表中数据可知,故A正确;
B.适当增大醋酸的浓度,可增大氢离子浓度,由速率方程可知氢离子浓度增大,v增大,故B正确;
C.由表中数据可知实验2中的浓度是实验1的2倍,速率是实验1的4倍,则m=2,故C错误;
D.由速率方程可知的浓度与速率成正比,实验2中的浓度是实验3的2倍,则实验2的反应速率是实验3的二倍,实验3的时间是实验2的二倍,即,故D正确;
故选:C。
20.A
【详解】A.由编号①②数据可知,在催化剂表面积相等的情况下,实验①的浓度是实验②的两倍,但反应20min后的消耗量都是0.4mol/L,说明增加的浓度,反应速率不变,故A错误;
B.实验③,过程中,,故B正确;
C.实验③中反应达到平衡时的浓度为0.4mol/L,而催化剂表面积的变化不会改变平衡状态,则实验②中反应达到平衡时的浓度为0.2mol/L,由因为实验②中的浓度是实验③的一半,等效于减小压强,平衡正向移动,的浓度减小,则实验②,时处于平衡状态,,故C正确;
D.由编号②③数据可知,增大催化剂的表面积,消耗相同所用时间减小,反应速率增大,故D正确;
故选A。
21.(1)0.04mol·L-1·s-1;
(2)1.5 mol·L-1;
(3)0.4 mol·L-1;
(4)1∶1;
(5) 不变; 不变;
(6)减小。
【分析】根据已知写出三段式,假设最初加入A为amol,B为bmol,则根据三段式:
3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),
起始(mol): a b 0 0
转化(mol): 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡(mol): 1.8 0.6 0.8 0.8
可得a=1.2mol+1.8mol=3mol,b=0.4mol+0.6mol=1mol,据此分析。
【详解】(1)10s内v (C)= = ,答案为:0.04mol·L-1·s-1;
(2)反应前,n(A)= 1.8mol+1.2mol=3mol,c(A)=,答案为:1.5 mol·L-1;
(3)10 s末,c(D)= ;答案为:0.4 mol·L-1;
(4)开始时n(A)=(1.8+1.2)mol=3.0mol,开始时n(B)=(0.4+0.6)mol=1.0mol,加入的反应物物质的量之比等于其计量数之比时,反应物的转化率相等;故答案为:1:1;
(5)反应前后气体计量数之和不变,则反应前后气体总物质的量不变,反应前后气体总质量不变,根据=可知其平均摩尔质量不变,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,反应前后气体总质量不变、容器体积不变,气体的密度不变;答案为:不变;不变;
(6)降低温度,反应速率减小;故答案为:减小。
22.(1)分液漏斗
(2)生成气体的快慢
(3)可以消除阴离子不同对实验的干扰
(4)产生40mL气体所需的时间
(5)探究温度对反应速率的影响
(6)淀粉溶液
(7)每升高10 ℃,反应速率增大约2倍
【详解】(1)根据图可知,A仪器的名称为分液漏斗;
(2)甲装置两试管中双氧水试剂浓度体积是相同的,加入的Fe3+和Cu2+溶液的浓度和体积也是相同的,因此可以根据试管中生成气体的快慢判断它们的催化效果;
(3)氧化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用,硫酸铁和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰;
(4)根据可知,还需要测定产生40气体所需的时间;
(5)表中只有温度对反应速率的影响,则该实验的目的是探究温度对反应速率的影响;
(6)KI溶液在酸性条件下能被氧气氧化为I2,淀粉遇碘单质变蓝,则还需要的试剂是淀粉溶液;
(7)由表中数据可知,温度每升高10 ℃,显色时间减少一半,由上述实验记录可得出的结论是每升高10 ℃,反应速率增大约2倍。
23.(1) 2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s) △H=Ea1-Ea2 <
(2) 1.73 H*+O2*=HO2*(或C3H7*+H*+O2*=HO2*+C3H7*) 2H2O2=2H2O+O2↑
【详解】(1)由第一步反应的能量变化示意图可知,第一步反应的热化学方程式为;两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤,说明第二步反应是慢反应,控制总反应速率,即第二步反应速率小于第一步反,应速率,故第二步反应的活化能较第一步反应的活化能大,即Ea1
②由图可知,该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为或;
③该历程中的产物之一为过氧化氢,其不稳定易分解,故该历程之后可能发生的反应为。
24.(1) A 大于 1 0 5.6×10-3 min-1
(2)不变
(3)250
【详解】(1)①A.速率常数k只受温度影响,与浓度无关,故A正确;
B.速率常数k只受温度影响,加入催化剂,可使k不变,故B错误;
C.k正、k逆是两个不同的常数,k正是用来描述v正的,k逆是描述v逆的,二者不相等,故C错误;
故选A;
②对比实验4和实验5,当T2>T1时,温度升高反应速率增大,vx大于2.8mol L-1 min-1;
③对比实验1和实验2,c(CH3COCH3)增大一倍,v增大一倍,由v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)可知,m=1;对比实验2和实验4,c(I2)增大一倍,v不变,由v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)可知,n=0;若反应开始时只充入CH3COCH3和I2,此时c(H+)=0,但v不为0,说明p=0,代入实验3数据得v=5.6×10-3min-1=k。
(2)由(1)可知v=k·c (CH3COCH3),则瞬时速率与I2的浓度无关,当c(I2)的浓度降低为原来一半时,反应速率将不变。
(3)由选项(1)知k=5.6×10 3min 1,经历一个半衰期所需时间为==125min,反应掉75%的CH3COCH3,相当于该反应经历了2个半衰期,所需的时间是125min×2=250min。