解放军文职招聘考试强化训练(3)---化学反应速率

 强化训练(3)---化学反应速率
【知识要点梳理】
1．化学反应速率是用来衡量化学反应行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。            
2．表示方法：v(A)=△c(A)/△t
单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)
3．同一化学反应用不同物质表示的速率数值可能不同，速率之比等于其计量数之比。
4．化学动力学基础——有效碰撞、活化能、过渡态理论
有效碰撞——能发生化学反应的碰撞。有效碰撞发生的条件是发生碰撞的分子具有较高的能量和分子在一定的方向上发生碰撞。

 

 

 

 

 

活化分子——在化学反应中，能量较高、可能发生有效碰撞的分子。
（1）发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，这还决定于分子运动的取向问题。
（2）有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关
活化能——活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
（1）活化能的大小是由反应物分子的性质决定
（2）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。
（3）活化能的大小虽然意味着
一般分子成为活化分子的难易，
但是却对这个化学反应前后的
能量变化并不产生任何影响。
如图所示：
 E1 ：活化能
 E2 ：活化分子变成生成物分子放出的能量
 E2-E1：化学反应前后的能量变化
过渡态理论——反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。过渡态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。
5．影响因素——浓度、压强、温度、催化剂、光、电、波、接触面、溶剂等
  （1）浓度：固体、纯液体的浓度均可视作常数。故改变固体物质的量对速率无影响。
  （2）压强：对反应前后气体总分子数没有改变的可逆反应来说，当压强改变时，V正、V逆的改变程度是相同的；对反应前后气体总分子数发生改变的可逆反应来说，当压强增加时，V正、V逆的改变程度是不相同的。
  （3）温度：温度对V正、V逆的影响是不同的，升温时吸热反应一边增加的倍数要大于放热反应一边增加的倍数；降温时放热反应一边减少的倍数要小于吸热反应一边减少的倍数。
  （4）催化剂：使用催化剂能同等程度地改变V正、V逆。

【综合练习】
一、选择题：
1. 反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g)在0.50 L密闭容器中进行，半分钟后，A减少了0.90 mol。则此反应的平均速率可以表示为                         (B )
A．v(A)=3.6 mol·L－1·s－１          B．v(B)=0.075 mol·L－1·s－１
C．v(C)=0.030 mol·L－1·s－１       D．v(D)=0.060 mol·L－1·s－１
2．在2A+B==3C+4D反应中，下面表示的反应速率最快的是   （C    ）
   A．v(A)=0.5 mol·L-1·s-1     B． v (B)=0.005 mol·L-1·s-1
   C．v (C)=0.9 mol·L-1·s-1     D．v (D)=1.0 mol·L-1·s-1
3．升高温度时,化学反应速率加快,主要是由于                                （  B  ）
 A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多
 B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快
 C.该化学反应的过程是放热的                 D.该化学反应的过程是吸热的
4．对于一定条件下进行的化学反应，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)改变下列条件，可以提高反应物中的活化分子百分数的是 （   AC ）
   A．升高温度       B．增大压强   C．使用催化剂     D．增大反应物浓度
5．100ml 6mol/L H2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的 （ C   ）
 A．Na2SO4(s) B．NaOH      C．K2SO4溶液      D．(NH4)2SO4(s)
6. 对于反应NO+CO2N02+CO在密闭容器中进行，下列哪些条件加快该反应的速率（ AB   ）
   A．缩小体积使压强增大                  B．体积不变充入CO2使压强增大
   C．体积不变充入He气使压强增大         D．压强不变充入N2使体积增大
7.  反应2SO2+O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（C    ）
 A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
8. 决定化学反应速率的主要原因是       (  A      )   
   A．参加反应物质的性质                   B．加入催化剂
   C．温度和压强                           D．各反应物和生成物的浓度
9. 在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g)  2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/（L·ｓ），则10秒钟时，容器中B的物质的量是 (      B  )
A. 1.6 mol          B. 2.8 mol           C. 2.4 mol        D. 1.2 mol
10. 在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是 ( B    )
A．增大反应物的量                   B．升高温度
C．增大压强                         D．使用催化剂
11. 在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 (    A    )
A． Z为0.3mol/L                    B． Y2为0.4mol/L    
C． X2为0.2mol/L                    D． Z为0.4mol/L
12. 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应  2A（气）＋B（气）＝2C（气）若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L－1 ，现有下列几种说法：① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L－1·s－1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L－1·s－1   ③ 2s时物质 A 的转化率为70％  ④ 2s时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L－1其中正确的是(   B     )
A．①③          B. ①④        C. ②③        D. ③④
13. 反应C（s）+H2O（g）       CO（g）+ H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，在其它条件不变的情况下，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是  (  C   ) 
A．增加CO的物质的量                   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使容器体积变大
14.对于反应2A（g）＋3B（g）＝C（g）＋5D（g），在某段时间内的平均反应速率为，（x代表某反应物或生成物）之间的关系，正确的是   (   D     )               
A．    B．    C．    D． 
二、填空题：
1.在密闭容器里，通入x mol H2和y molＩ2(ｇ)，改变下列条件，反应速率将如何改变?(填“增大”“减小”或“不变”)
   （1）升高温度            ； （2）充入更多的H2        ； 
（3）扩大容器的体积      ；       （4）容器容积不变，通入氖气         。
增大、增大、减小、不变
2.在一次学生实验中，学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现：铝片与稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和教材中“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气“的说法不一致。为排除因试剂变质等因素造成的影响，该学生在教师的指导下重新进行下列实验，验证是否存在上述现象。
实验用品：仪器（略，凡是实验需要的都有）
药品：3.0mol/L盐酸、1.5mol/L硫酸、3.0mol/L硫酸,相同大小的铝片(纯度＞99.5%)
实验过程:往三根相同的试管中分别加入相同的铝片各一片,再往试管中分别加入等体积的3.0mol/L盐酸、1.5mol/L硫酸、3.0mol/L硫酸,观察反应进行到1、2、5、15、20分钟时的铝与酸反应的情况。结果如下：
反应进程（分钟） 1 2 5 15 20
3.0mol/L盐酸 少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽
1.5mol/L硫酸 均无明显现象（无气泡产生）
3.0mol/L硫酸 均无明显现象（无气泡产生）
通过上述实验可知，无论是用1.5mol/L硫酸还是3.0mol/L硫酸，均无明显的现象，而3.0mol/L盐酸与铝片反应的现象却十分明显。
（1）写出铝与酸反应的离子方程式______________________________________________
（2）反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是_______________________
_____________________________________________________________________________。
（3）根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”，你能对问题原因作出哪
些假设或猜想（列出两种即可）？
假设一：________________________________________________________________________
假设二：________________________________________________________________________

1）2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑ （2分）
（2）反应放出热量，温度升高，使化学反应速率加快（3分）
（3）（说明：可能存在多种假设，但只要假设合理均可）Cl-能够促进金属铝与H+反应；SO42- 对H+与金属铝的反应起阻碍作用。（3分）

3.右图是某化学兴趣小组同学设计的研究铜和稀硝酸反应速率[υ(NO)]的实验装置图。试回答下列问题：
⑴写出铜和稀硝酸反应的化学方程式_____________________________。
⑵为测定铜和稀硝酸反应速率[υ(NO)]，本实验需要记录的实验数据为：
_________、________
⑶实验前怎样检验装置的气密性。___________________________________。
⑷为保证实验的成功，加入一定量稀硝酸是很重要的操作，你认为应怎样
进行为好？
_________________________________后将弯曲的铜丝迅速伸入溶液并开始______________。
⑸该兴趣小组同学对实验数据进行处理后得到用NO表示铜和稀硝酸的反应速率和时间的关系图如右图所示。则：
①a→b，υ(NO)变化的主要原因是________________________
②b→c，υ(NO)变化的主要原因是_________________________。

 

⑴3Cu + 8HNO3 == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
    ⑵NO的体积、反应时间
    ⑶关闭分液漏斗盖b和活塞a，从U管长管处置水至U管长管中液面高于短管中液面，
过一会，若液面差保持不变，则装置气密性良好。
    ⑷打开分液漏斗盖b和活塞a，从U管右端注入稀HNO3至排尽U管左端空气，关
闭活塞a；            记录时间；
    ⑸①铜和稀硝酸反应是放热反应，体系温度升高，反应速率加快。
      ②反应进行一段时间后，体系与环境的温差大，散热加快，体系温度变化不大甚至
有所下降，c(HNO3)降低，反应速率降低。