【志鴻優(yōu)化設(shè)計(jì)】2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率工業(yè)合成氨課時(shí)作業(yè) 魯科版

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1、課時(shí)作業(yè)21　化學(xué)反應(yīng)的速率　工業(yè)合成氨 (時(shí)間：45分鐘　分?jǐn)?shù)：100分) 一、選擇題(本題共8題，每小題6分，共48分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1．下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù) B．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率增大 C．增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增大 D．催化劑不影響反應(yīng)活化能但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，從而增大反應(yīng)速率 2．下列各組中反應(yīng)速率一定相同的是(　　)。 A．

2、表面積完全相同的鋅片分別與同濃度、同體積的鹽酸、硫酸在相同溫度下反應(yīng) B．100 ℃時(shí)，向A、B兩個(gè)容器中分別各加入0.2 mol HI發(fā)生分解反應(yīng) C．向分別盛有100 mL、200 mL水的兩個(gè)燒杯中各加入少量表面積相同的鈉 D．0.5 mol·L－1的NaHCO3(aq)分別與1 mol·L－1鹽酸和1 mol·L－1的醋酸溶液反應(yīng) 3．(2012山東師大附中高三月考)已知Fe3＋和I－在水溶液中的反應(yīng)如下：2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。某溫度下該反應(yīng)的正反應(yīng)速率和I－、Fe3＋濃度的關(guān)系為v＝kcm(I－)·cn(Fe3＋)(k為常數(shù))。 c(I－)/ (m

3、ol·L－1) c(Fe3＋)/ (mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1) ① k ② k ③ k 由此推知，有關(guān)Fe3＋、I－的濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的判斷正確的是(　　)。 A．Fe3＋濃度對(duì)正反應(yīng)速率影響程度大于I－濃度的影響程度 B．Fe3＋濃度對(duì)正反應(yīng)速率影響程度小于I－濃度的影響程度 C．Fe3＋濃度對(duì)正反應(yīng)速率影響程度等于I－濃度的影響程度 D．無(wú)法比較 4．化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖所示，計(jì)算反應(yīng)4～8 min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)16 min時(shí)反應(yīng)物的濃

4、度，結(jié)果應(yīng)是(　　)。 A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1 B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1 C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 5．(2012日照模擬)可逆反應(yīng)A(s)＋B(g)nC(g)　ΔH＝Q(n為正整數(shù))在不同條件下反應(yīng)混合物中C的百分含量和反應(yīng)過(guò)程所需時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示。下列有關(guān)敘述中一定正確的是(　　)。 A．其他條件相同，a表示使用了催化劑，b沒(méi)有使用催化劑 B．其他條件相同，若只改變壓強(qiáng)

5、，則a比b的壓強(qiáng)大且n≥2 C．其他條件相同，若只改變溫度，則a比b的溫度高且Q＞0 D．其他條件相同，若改變A的物質(zhì)的量，則a比b消耗A的物質(zhì)的量少 6．500 ℃、20 MPa時(shí)，將H2和N2置于一容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中H2、N2和NH3的物質(zhì)的量變化如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．反應(yīng)開(kāi)始到第一次平衡時(shí)，N2的平均反應(yīng)速率為0.005 mol·L－1·min－1 B．從曲線可以看出，反應(yīng)進(jìn)行到10～20 min時(shí)可能是增大了NH3的物質(zhì)的量 C．從曲線可以看出，反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí)，分離出0.1 mol的氨氣 D．在25 min時(shí)平

6、衡正向移動(dòng)但達(dá)到新平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)比原平衡小 7．一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1時(shí)，需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1時(shí)，所需反應(yīng)的時(shí)間為(　　)。 A．等于5 s B．等于10 s C．大于10 s D．小于10 s 8．反應(yīng)mA(s)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，在一定溫度下，平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)變化的關(guān)系如圖所示，下列敘述中一定正確的是(　　)。 ①m＋n＞p?、趚點(diǎn)表示的正

7、反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 ③n＞p?、躼點(diǎn)比y點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率慢　⑤若升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 A．①②⑤ B．只有②④ C．只有①③ D．①③⑤ 二、非選擇題(共4題，52分) 9．(16分)某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有______________________； (2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是______________________； (3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上

8、述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是__________________________； (4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有________________________(答兩種)； (5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。 ①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________； ②反應(yīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈________色，實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈________色；

9、 ③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因__________________________。 10．(6分)O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時(shí)間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為0.021 6 mol·L－1。 (1)pH增大能加速O3分解，表明對(duì)O3分解起催化作用的是________。 (2)在30 ℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為_(kāi)_______ mol·L－1·min－1。 (3)據(jù)表中的遞變規(guī)律，推

10、測(cè)O3在下列條件下分解速率依次增大的順序?yàn)開(kāi)_______。(填字母代號(hào)) a．40 ℃ b．10 ℃ c．30 ℃ 11．(2012山東理綜)(16分)偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)： (CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)　(Ⅰ) (1)反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑是______。 (2)火箭殘骸中?，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘2O4(g)2NO2(g)　(Ⅱ) 當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則反應(yīng)(Ⅱ)為_(kāi)_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (3)一定溫度下，反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1 mol

11、 N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。 若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1 L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)______(填“增大”“不變”或“減小”)，反應(yīng)3 s后NO2的物質(zhì)的量為0.6 mol，則0～3 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)＝______ mol·(L·s)－1。 (4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃時(shí)，將a mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是________________(用離子方程式表示)。向該溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將______(填“正向”“

12、不”或“逆向”)移動(dòng)，所滴加氨水的濃度為_(kāi)_____ mol·L－1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb＝2×10－5 mol·L－1) 12．(2012課標(biāo)全國(guó)理綜)(14分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。 (1)實(shí)驗(yàn)室中常用來(lái)制備氯氣的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 (2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為－890.3 kJ· mol－1、－285.8 kJ· mol－1和－283.0 kJ· mol－

13、1，則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為_(kāi)_________。 (3)實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。 (4)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)===Cl2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJ· mol－1。反應(yīng)體系達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)： ①計(jì)算反應(yīng)在第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K＝______； ②比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低：T(2)

14、______T(8)(填“＜”“＞”或“＝”)； ③若12 min時(shí)反應(yīng)于溫度T(8)下重新達(dá)到平衡，則此時(shí)c(COCl2)＝______ mol·L－1； ④比較產(chǎn)物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min時(shí)平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小______； ⑤比較反應(yīng)物COCl2在5～6 min和15～16 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大?。? v(5～6)______v(15～16)(填“＜”“＞”或“＝”)，原因是_______________________。 參考答案 1．A　2．C　3．B 4．B　解析

15、：v(反應(yīng)物)＝＝2.5 μmol·L－1·min－1，由圖像可知0～4 min的反應(yīng)速率為5 μmol·L－1·min－1、4～8 min的反應(yīng)速率＝2.5 μmol·L－1·min－1，反應(yīng)速率成等比數(shù)列，由此可得：8～12 min的反應(yīng)速率為1.25 μmol·L－1·min－1、12～16 min的反應(yīng)速率為0.625 μmol·L－1·min－1，即16 min時(shí)，反應(yīng)物的濃度為10 μmol·L－1－1.25 μmol·L－1·min－1×4 min－0.625 μmol·L－1·min－1×4 min＝2.5 μmol·L－1，B正確。 在討論16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度也可以由

16、圖像直接推導(dǎo)，0～4 min時(shí)從40變到20，4～8 min時(shí)從20變到10，那么從8～12 min時(shí)應(yīng)該從10變到5，從12～16 min時(shí)應(yīng)該從5變到2.5。 5．B　解析：催化劑只能改變速率，不改變平衡狀態(tài)，A錯(cuò)；若只改變壓強(qiáng)，加壓w(C)減小，平衡左移，則n≥2，B項(xiàng)正確；若只改變溫度，升溫w(C)減小，平衡左移，則Q＜0，C項(xiàng)錯(cuò)；A為固體，增大或減小A的量，對(duì)平衡無(wú)影響，D項(xiàng)錯(cuò)。 6．C　解析：從圖像看，按時(shí)間劃分五個(gè)階段：0～10 min是第一階段，其間反應(yīng)物逐漸減少而生成物逐漸增加；10～20 min是第二階段，其間仍然是反應(yīng)物的量逐漸減少而生成物逐漸增加，只是變化幅度有所增

17、大，可能使用了催化劑；20～25 min是第三階段，各種物質(zhì)都處在不變狀態(tài)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；25～35 min是第四階段，開(kāi)始時(shí)刻兩反應(yīng)物不變，而生成物急劇減少而后又逐漸增加，中間時(shí)間是反應(yīng)物逐漸減少而生成物逐漸增加；35～40 min是第五階段，各種物質(zhì)都處在不變狀態(tài)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 7．C　解析：由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1時(shí)，＝0.002 mol·L－1·s－1，那么從0.07 mol·L－1降至0.05 mol·L－1的肯定小于0.002 mol·L－1·s－1，因此所需反應(yīng)時(shí)間肯定大于10 s。 8．B　解析：A為固體，根據(jù)等溫線，B的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)

18、增大而增大，說(shuō)明n＜p，但不能說(shuō)明(m＋n)與p的關(guān)系；曲線上各點(diǎn)已達(dá)平衡，在x點(diǎn)時(shí)反應(yīng)正在向正方向進(jìn)行，v(正)＞v(逆)；x點(diǎn)與y點(diǎn)相比，x點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)小，反應(yīng)速率慢；若升溫，該反應(yīng)向逆方向移動(dòng)，K變?。痪C上②④正確。 9．答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu/Zn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等 ②灰黑　暗紅 ③當(dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的

19、接觸面積 解析：(1)分析實(shí)驗(yàn)中涉及的物質(zhì)：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有2個(gè)：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (2)由于Zn與CuSO4反應(yīng)生成的Cu附著在Zn片表面，構(gòu)成銅鋅原電池，從而加快了H2產(chǎn)生的速率。 (3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應(yīng)的只有Ag2SO4，Zn＋Ag2SO4===ZnSO4＋2Ag。 (4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，則加快反應(yīng)速率的方法還有：增大反應(yīng)物濃度，升高溫度，使用催化劑，增大鋅粒的比表面積等。注意H2SO4濃度不能過(guò)大，濃硫酸與Zn反應(yīng)不生成H2。 (5)若研究CuS

20、O4的量對(duì)H2生成速率的影響，則實(shí)驗(yàn)中除CuSO4的量不同之外，其他物質(zhì)的量均相同，則V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30 mL，最終溶液總體積相同，由F可知，溶液的總體積均為50 mL，則V6＝10 mL，V9＝17.5 mL。隨著CuSO4的量增大，則附著在Zn片表面的Cu會(huì)越來(lái)越多，當(dāng)Cu完全附著在Zn片表面時(shí)，Zn不能與H2SO4接觸，則H2生成速率會(huì)減慢，且Zn片表面的Cu為暗紅色。 10．答案：(1)OH－　(2)1.00×10－4　(3)b＜a＜c 解析：(1)分析表中的數(shù)據(jù)知，pH增大，O3的分解速率加快，則對(duì)O3分解起催化作用的是OH－。(2)查表計(jì)算v(O3)＝＝1.00

21、×10－4 mol·L－1·min－1。(3)分析表中數(shù)據(jù)知，a項(xiàng)中反應(yīng)時(shí)間31＜ta＜158，同理tb＞231，tc＜15，故可判斷O3的分解速率的大小順序是b＜a＜c。 11．答案：(1)N2O4 (2)吸熱 (4)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋　逆向　 解析：(1)分析元素化合價(jià)可知，N2O4中N元素的化合價(jià)由＋4價(jià)變?yōu)?價(jià)，被還原，作氧化劑。(2)升高溫度，氣體顏色加深，說(shuō)明NO2的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，所以反應(yīng)(Ⅱ)是吸熱反應(yīng)。(3)因?yàn)榉磻?yīng)N2O42NO2的正方向是氣體的物質(zhì)的量增大的方向，在恒壓下建立平衡時(shí)，氣體的體積應(yīng)該增大，氣體的質(zhì)量不變，所以其密度為變量，當(dāng)

22、密度不再改變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；溫度一定時(shí)，反應(yīng)的焓變?yōu)槎ㄖ?，所以焓變不變不能說(shuō)明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，b錯(cuò)誤；當(dāng)v(正)＝v(逆)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，而c中均為v(正)，故c錯(cuò)誤；N2O4的轉(zhuǎn)化率為變量，當(dāng)其不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d正確?；瘜W(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變。根據(jù)題意可知，在3 s時(shí)，NO2的速率是0.2 mol·(L·s)－1，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得，N2O4的速率是0.1 mol·(L·s)－1。(4)NH4NO3溶液顯酸性是因?yàn)镹H發(fā)生水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，鹽的水解促進(jìn)了水的電離，加入氨水至中性的過(guò)程中抑制

23、了水的電離，所以水的電離平衡將逆向移動(dòng)。根據(jù)NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb＝[c(NH)·c(OH－)]/c(NH3·H2O)可知，c(NH3·H2O)＝[c(NH)·c(OH－)]/Kb，故n(NH)＝200n(NH3·H2O)，根據(jù)電荷守恒可知n(NH)＝n(NO)＝a mol。所以n(NH3·H2O)＝mol，c(NH3·H2O)＝＝ mol·L－1。 12．答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)5.52×103 kJ (3)CHCl3＋H2O2===HCl＋H2O＋COCl2 (4)①0.234 mol·L－1?、冢肌、?.031?、躹(5

24、～6)＞v(2～3)＝v(12～13)?、荩尽≡谙嗤瑴囟葧r(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越大 解析：(1)實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與MnO2混合加熱制Cl2。 (2)首先依據(jù)燃燒熱概念寫(xiě)出：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ· mol－1，②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ· mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1；再寫(xiě)出CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，①式－②式×2－③式×2即得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(

25、g)＋2H2(g)，所以ΔH＝ΔH1－2ΔH2－2ΔH3＝(－890.3＋285.8×2＋283.0×2)kJ· mol－1＝＋247.3 kJ· mol－1，生成1 m3 CO所需熱量為×247.3 kJ· mol－1×≈5 520 kJ。 (3)由CHCl3生成COCl2，碳的化合價(jià)由＋2升高到＋4，升高2價(jià)，由H2O2生成H2O化合價(jià)降低2，所以上述物質(zhì)的計(jì)量數(shù)均為1，即CHCl3＋H2O2―→COCl2＋H2O，依據(jù)Cl守恒還應(yīng)有HCl生成。 (4)①c(Cl2)＝0.11 mol·L－1、c(CO)＝0.085 mol·L－1、c(COCl2)＝0.04 mol·L－1，代入K＝

26、≈0.234 mol·L－1；②第4 min時(shí)，Cl2與CO的濃度均逐漸增大，再結(jié)合此反應(yīng)正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，所以第4 min時(shí)改變的條件一定是升高溫度，故T(2)＜T(8)；③用平衡常數(shù)進(jìn)行求解，此溫度下K＝＝0.234 mol·L－1＝可知c(COCl2)≈0.031 mol·L－1；④依據(jù)v(CO)＝可知v(2～3)＝v(12～13)＝0；⑤由圖像可知上面的兩個(gè)曲線是生成物濃度變化曲線、下面的曲線為COCl2濃度變化曲線，v(COCl2)＝，5～6 min時(shí)的Δc(COCl2)大于15～16 min時(shí)的，所以v(5～6)＞v(15～16)；應(yīng)從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素入手分析，由圖像可知4～18 min溫度相同，只能從濃度角度分析。