人教版高中化學(xué)選擇性必修1第2章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡分層作業(yè)6影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素活化能含答案

分層作業(yè)6影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素活化能A級必備知識基礎(chǔ)練題組1.化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素1.在生產(chǎn)、生活中,下列措施不是用來調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的是()A.洗衣粉中添加酶B.將鮮肉存放在冰箱中C.向自來水中充入氯氣D.冶煉鐵時將鐵礦石粉碎2.化學(xué)反應(yīng)速率是用來表示化學(xué)反應(yīng)過程進行快慢的物理量,下列措施能減小反應(yīng)速率的是()選項反應(yīng)措施A鐵片與硫酸反應(yīng)制取H2將鐵片換成鐵屑B大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2加入NaCl溶液C用H2O2溶液制備O2添加少量MnO2D密閉容器中N2與H2合成NH3壓縮容器容積3.(2024·浙江杭州聯(lián)考)實驗室利用下列方案探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,已知:2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H實驗編號溫度酸性KMnO4溶液草酸(H2C2O4)溶液①254mL0.01mol·L-112mL0.01mol·L-1②a4mL0.01mol·L-112mL0.02mol·L-1③504mL0.01mol·L-112mL0.01mol·L-1④bc12mL0.01mol·L-1A.a=25,實驗①②探究的是濃度對于化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài).實驗①③探究的是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響C.實驗中需記錄溶液顏色變化所需的時間D.若b=25,c表示4mL0.02mol·L-1,則實驗①④也可用于探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素4.(2024·山東德州模擬)一定條件下,I-可催化SO2在水中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程分為兩步:ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O;ⅱ.SO2+I2+2H2OSO42-+2I-某小組設(shè)計以下實驗探究上述反應(yīng)速率的影響因素(如圖所示,溫度都相同),已知:(1)試管①中是18mLSO2的稀溶液;②③④中均是18mLSO2的飽和溶液;(2)四組實驗中溶液出現(xiàn)渾濁所用時間:①>②>③>④。下列說法錯誤的是()A.通過實驗①②可探究SO2的濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài).實驗①③可證明酸性條件下I-的催化效果更好C.實驗④開始加入I2,發(fā)生反應(yīng)ⅱ生成H+和I-,加快了反應(yīng)速率D.總反應(yīng)為3SO2+2H2OS↓+2SO42-題組2.活化能5.升高溫度時,某化學(xué)反應(yīng)速率增大,主要原因是()A.分子運動速率加快,使反應(yīng)物分子的碰撞機會增多B.反應(yīng)物分子的能量增加,活化分子百分數(shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多C.該化學(xué)反應(yīng)的過程是吸熱的D.該化學(xué)反應(yīng)的過程是放熱的6.一定條件,反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的反應(yīng)歷程如圖所示,下列描述正確的是()A.該反應(yīng)過程中共有兩個基元反應(yīng)B.總反應(yīng)速率快慢由第二步?jīng)Q定C.第二步基元反應(yīng)為O—NN—O+CON2O+CO2D.該反應(yīng)所有基元反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)7.(2020·天津卷)理論研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3kJ·mol-1C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D.使用催化劑,可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱B級關(guān)鍵能力提升練8.過渡態(tài)理論認為:化學(xué)反應(yīng)不是通過反應(yīng)物分子的簡單碰撞完成的。在反應(yīng)物分子生成產(chǎn)物分子的過程中,首先生成一種高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再進一步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子。按照過渡態(tài)理論,NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)的反應(yīng)過程如下,下列有關(guān)說法正確的是()A.第二步活化配合物之間的碰撞一定是有效碰撞B.活化配合物的能量越高,第一步的反應(yīng)速率越快C.第一步反應(yīng)需要吸收能量D.該反應(yīng)的反應(yīng)速率主要取決于第二步反應(yīng)9.科技工作者運用DFT計算研究在甲醇鈀基催化劑表面上制氫的反應(yīng)過程如圖所示。其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是()A.CH3OH吸附在催化劑表面是一個吸熱過程B.甲醇在不同催化劑作用下制氫時的焓變是不相同的C.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的ΔH=+120.5kJ·mol-1D.CO*+4H*CO*+2H2(g)是總反應(yīng)的決速步驟10.(2024·廣東廣州六校聯(lián)考)已知光照條件下,甲烷氯化反應(yīng)是一個自由基型的取代反應(yīng)。在該反應(yīng)過程中,經(jīng)歷兩步反應(yīng),反應(yīng)1:CH4(g)+Cl·(g)→·CH3(g)+HCl(g);反應(yīng)2:·CH3(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+Cl·(g)(·CH3和Cl·分別表示甲基和氯原子)。各物質(zhì)的相對能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.該反應(yīng)的反應(yīng)速率由反應(yīng)1決定B.過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:過渡態(tài)1<過渡態(tài)2C.CH4(g)+Cl2(g)CH3Cl(g)+HCl(g)ΔH=-105.4kJ·mol-1D.反應(yīng)1逆反應(yīng)的活化能為8.3kJ·mol-111.亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液中發(fā)生以下反應(yīng):aNa2SO3+bKIO3+cH2SO4eNa2SO4+fK2SO4+gI2+hH2O。該反應(yīng)的過程較復(fù)雜,一般認為發(fā)生以下①~④反應(yīng):①IO3-+SO32-②IO2-+2SO32-③5I-+6H++IO3-3I2+3H2O(反應(yīng)速率快);④I2+SO32-+H2O2I-A.反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)④B.該反應(yīng)總的反應(yīng)速率由反應(yīng)①決定C.若預(yù)先加入淀粉溶液,IO2D.若反應(yīng)中有5mol電子轉(zhuǎn)移,則生成0.5molI212.室溫下,用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液和蒸餾水進行如下表所示的5個實驗,并分別測量渾濁度隨時間的變化。編號Na2S2O3溶液的體積/mLH2SO4溶液的體積/mL蒸餾水的體積/mL渾濁度隨時間變化的曲線①1.53.510②2.53.59③3.53.5x④3.52.59⑤3.51.510下列說法不正確的是()A.實驗③中x=8B.實驗①②③或③④⑤均可說明其他條件相同時,增大反應(yīng)物濃度可增大該反應(yīng)速率C.降低Na2S2O3溶液的濃度比降低H2SO4溶液濃度對該反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率影響程度更大D.將裝有實驗②的試劑的試管浸泡在熱水中一段時間后再混合,其渾濁度曲線應(yīng)為a13.KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)。現(xiàn)有以下實驗記錄:實驗編號①②③④⑤溫度/℃3040506070顯色時間/s16080402010回答下列問題:(1)該反應(yīng)的離子方程式為。

(2)該實驗的目的是。

(3)實驗試劑除了1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液外,還需要的試劑是,實驗現(xiàn)象為。

(4)實驗操作中除了需要上述條件外,還必須控制(填字母)不變。

A.溫度B.試劑的用量(體積)C.試劑添加的順序(5)由上述實驗記錄可得出的結(jié)論是。

(6)若要進行溶液酸性強弱對反應(yīng)速率影響的探究實驗,你會采取的措施是

。

C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練14.(2024·福建漳州十校聯(lián)考)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可發(fā)生反應(yīng):NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O。為探究反應(yīng)速率與c(NaNO2)的關(guān)系,利用如圖裝置(夾持儀器略去)進行如下實驗。實驗步驟:往A中加入VmL的2mol·L-1NaNO2溶液、2mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分攪拌。控制體系溫度,通過分液漏斗往A中加入1mol·L-1醋酸。當導(dǎo)管口氣泡均勻穩(wěn)定地冒出時,開始用排水法收集氣體。用秒表測量收集1.0mLN2所需的時間,重復(fù)多次取平均值(t)。回答下列問題:(1)儀器A的名稱為。

(2)檢驗裝置氣密性的方法:關(guān)閉止水夾K,

。

(3)若需控制體系的溫度為36℃,采取的合理加熱方式為。

(4)每組實驗過程中,反應(yīng)物濃度變化很小,忽略其對反應(yīng)速率測定的影響。實驗數(shù)據(jù)如表所示。實驗編號V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水112.04.04.00.03828.0V14.04.0833V24.04.06.015044.04.0V48.0334①V2=,V4=。

②該反應(yīng)的速率方程為v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+),k為反應(yīng)速率常數(shù),利用實驗數(shù)據(jù)計算得m=(填整數(shù))。

③醋酸的作用是。

分層作業(yè)6影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素活化能1.C解析洗衣粉中添加酶,酶可作為催化劑加快反應(yīng)速率,A不符合題意;鮮肉存放在冰箱中,低溫環(huán)境下細菌腐蝕鮮肉的速率較低,可使鮮肉保存更長時間,B不符合題意;向自來水中充入Cl2可生成HClO,從而達到殺菌消毒的目的,C符合題意;冶煉鐵時將鐵礦石粉碎,可增大鐵礦石與空氣的接觸面積,從而增大反應(yīng)速率,D不符合題意。2.B解析將鐵片換成鐵屑,反應(yīng)物接觸面積增大,反應(yīng)速率增大,A不符合題意;大理石與稀鹽酸反應(yīng)過程中加入NaCl溶液,導(dǎo)致c(H+)減小,反應(yīng)速率減小,B符合題意;MnO2能催化H2O2分解,反應(yīng)速率增大,C不符合題意;壓縮容器容積,氣體濃度增大,反應(yīng)速率增大,D不符合題意。3.D解析實驗①②研究草酸的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,則溫度應(yīng)該相同,即a=25,A正確;實驗①③中溫度不同,c(KMnO4)、c(H2C2O4)均相同,故實驗①③探究的是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,B正確;由于實驗過程中酸性KMnO4溶液的濃度相同,通過高錳酸鉀溶液褪色所需要的時間可反映化學(xué)反應(yīng)速率,則實驗中需記錄溶液顏色變化所需的時間,C正確;若b=25,c表示4mL0.02mol·L-1,則實驗④中KMnO4過量,溶液無法褪色,則實驗①④不能用于探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,D錯誤。4.B解析實驗①②中溫度和NaI溶液的濃度相同,SO2的濃度不同,則實驗①②可探究SO2的濃度對反應(yīng)速率的影響,A正確;實驗①③中SO2的濃度和H+的濃度都不同,則實驗①③不能證明酸性條件下I-的催化效果更好,B錯誤;實驗④開始加入I2,發(fā)生反應(yīng)ⅱ生成H+和I-,加快了反應(yīng)速率,C正確;由反應(yīng)ⅰ+2×ⅱ可得總反應(yīng)為3SO2+2H2OS↓+2SO42-+4H+5.B解析升高溫度,將更多的分子轉(zhuǎn)化為活化分子,活化分子百分數(shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多,則反應(yīng)速率增大,故B正確。6.C解析根據(jù)圖示,該反應(yīng)過程包含3個過渡態(tài)(“波峰”),故共有3個基元反應(yīng),A錯誤;一般活化能越大,反應(yīng)速率越慢,慢反應(yīng)決定總反應(yīng)速率,第三步基元反應(yīng)的活化能最大,總反應(yīng)速率的快慢由第三步?jīng)Q定,B錯誤;根據(jù)圖示,第二步基元反應(yīng)為O—NN—O+CON2O+CO2,C正確;根據(jù)圖示,該反應(yīng)第二步基元反應(yīng)為放熱反應(yīng),D錯誤。7.D解析根據(jù)圖中信息得到HCN的能量比HNC的能量低,再根據(jù)能量越低越穩(wěn)定可知,HCN比HNC穩(wěn)定,A正確;根據(jù)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量可知,該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=59.3kJ·mol-1-0=+59.3kJ·mol-1,B正確;根據(jù)圖中信息得出正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能,C正確;使用催化劑,不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱,只改變反應(yīng)路徑,反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān),D錯誤。8.C解析活化分子發(fā)生有效碰撞需有合適的取向,故第二步活化配合物之間的碰撞不一定是有效碰撞,A錯誤;活化配合物的能量越高,反應(yīng)的活化能越大,第一步的反應(yīng)速率越慢,B錯誤;第一步反應(yīng)為慢反應(yīng),活化配合物具有高能量,表明反應(yīng)的活化能大,且需要吸收能量,C正確;一個化學(xué)反應(yīng)分多步完成時,該反應(yīng)的反應(yīng)速率主要取決于慢反應(yīng),則題中反應(yīng)的反應(yīng)速率決定于第一步反應(yīng),D錯誤。9.D解析從圖中可以看出,CH3OH的能量比CH3OH*多22.6kJ·mol-1,則吸附在催化劑表面是放熱過程,A錯誤;催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,因此甲醇在不同催化劑作用下制氫時的焓變是相同的,B錯誤;CH3OH(g)的相對能量為0,[CO(g)+2H2(g)]的相對能量為97.9kJ·mol-1,則CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的ΔH=+97.9kJ·mol-1,C錯誤;CO*+4H*CO*+2H2(g)的活化能為113.9kJ·mol-1-(-65.7kJ·mol-1)=179.6kJ·mol-1,該步反應(yīng)是各步反應(yīng)中活化能最大的反應(yīng),故該步反應(yīng)是總反應(yīng)的決速步驟,D正確。10.D解析由圖可知,該反應(yīng)過程中反應(yīng)1的活化能大,為慢反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)取決于慢反應(yīng),故總反應(yīng)的反應(yīng)速率由反應(yīng)1決定,A正確;過渡態(tài)1的能量高于過渡態(tài)2,則過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:過渡態(tài)1<過渡態(tài)2,B正確;由圖可知,反應(yīng)1逆反應(yīng)的活化能為(16.7-7.5)kJ·mol-1=9.2kJ·mol-1,D錯誤。11.C解析反應(yīng)①是慢反應(yīng),反應(yīng)④是快反應(yīng),則反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)④,A正確;反應(yīng)③是快反應(yīng),該反應(yīng)總的反應(yīng)速率由慢反應(yīng)反應(yīng)①決定,B正確;由反應(yīng)過程涉及的反應(yīng)可知,反應(yīng)①是IO3-與SO32-反應(yīng),該反應(yīng)為慢反應(yīng),而反應(yīng)④I2與SO32-反應(yīng)是快反應(yīng),由此說明I2與SO32-反應(yīng)比IO3-與SO32-反應(yīng)更快,若預(yù)先加入淀粉溶液,只有SO32-消耗完時,才會有淀粉變藍的現(xiàn)象產(chǎn)生,C錯誤;根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平:5Na2SO3+2KIO3+H2SO45Na2SO4+K2SO4+I2+H2O,氧化劑是KIO3,反應(yīng)中KIO3中I的化合價由+5價變?yōu)?12.D解析實驗發(fā)生反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4SO2↑+S↓+Na2SO4+H2O,渾濁是因為生成了硫單質(zhì),渾濁度代表生成硫單質(zhì)的速率。為避免溶液總體積不同對實驗造成的干擾,總體積應(yīng)相同,故實驗③中x=8,A正確;實驗①②③其他條件相同,隨著Na2S2O3濃度的增大,反應(yīng)速率加快,實驗③④⑤其他條件相同,隨著H2SO4濃度的減小,反應(yīng)速率減慢,說明增大反應(yīng)物濃度可增大該反應(yīng)速率,B正確;由①②③和③④⑤的速率變化圖像可知,降低Na2S2O3溶液的濃度比降低H2SO4溶液的濃度對該反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率影響程度更大,C正確;將裝有實驗②的試劑的試管浸泡在熱水中一段時間,溫度升高,反應(yīng)速率加快,渾濁度曲線變化應(yīng)更快,D錯誤。13.答案(1)4H++4I-+O22I2+2H2O(2)探究溫度對反應(yīng)速率的影響(3)淀粉溶液無色溶液變藍(4)BC(5)溫度每升高10℃,反應(yīng)速率約增大到原來的2倍(6)保證其他實驗條件不變,采用不同濃度的H2SO4溶液進行對比實驗解析(1)根據(jù)得失電