2019高考化学一轮复习 主题17 化学反应速率（含解析）（打包6套）.zip

1主题 17:化学反应速率李仕才命题一 化学反应速率1.(2016 年北京理综,8)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )。A.抗氧化剂 B.调味剂C.着色剂 D.增稠剂【解析】食品添加剂中添加抗氧化剂,目的是减慢食品被氧化的速率,A 项正确;调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道,与反应速率无关,B 项错误;着色剂以食品着色为主要目的,与反应速率无关,C 项错误;增稠剂在食品中的主要作用是将液体、浆状食品形成特定形态,与反应速率无关,D 项错误。【答案】A2.(2014 年全国Ⅰ卷,9)已知分解 1 mol H2O2放出热量 98 kJ,在含少量 I-的溶液中,H 2O2分解的机理为:H2O2+I- H2O+IO- 慢H2O2+IO- H2O+O2+I- 快下列有关该反应的说法正确的是( )。A.反应速率与 I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于 98 kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)【解析】将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2 2H2O+O2↑,该反应中 I-作催化剂,其浓度的大小将影响该反应的反应速率,A 项正确;该反应中 IO-是中间产物,不是该反应的催化剂,B 项错误;反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量,分解 1 mol H2O2放出 98 kJ 热量,不能据此判断该反应的活化能,C 项错误;由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知 v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D 项错误。【答案】A3.(2014 年全国Ⅱ卷,26 节选)在容积为 1.00 L 的容器中,通入一定量的 N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。2在 0~60 s 时段,反应速率 v(N2O4)为 mol·L -1·s-1。 【解析】由题意及图示知,0~60 s 时 N2O4消耗的浓度 Δ c(N2O4)=0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1,v(N2O4)= =0.0010 mol·L-1·s-1。0.060𝑚𝑜𝑙·𝐿‒160𝑠【答案】0.00104.(2015 年广东理综,31 节选)用 O2将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染。一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下:t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0n(Cl2)/10-3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2计算 2.0~6.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率: (以 mol·min-1为单位,写出计算过程)。 【解析】根据反应 4HCl+O2 2Cl2+2H2O 可知, v(HCl)= =Δ𝑛(𝐻𝐶𝑙)Δ𝑡=1.8×10-3 mol·min-1。(5.4‒1.8)×10‒3𝑚𝑜𝑙×2(6.0‒2.0)𝑚𝑖𝑛【答案】 v(HCl)= =1.8×10-3 mol·min-1(5.4‒1.8)×10‒3𝑚𝑜𝑙×2(6.0‒2.0)𝑚𝑖𝑛命题二 化学反应速率影响因素1.(2017 年江苏,10)H 2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下 H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )。3A.图甲表明,其他条件相同时,H 2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液 pH 越小,H 2O2分解速率越快C.图丙表明,少量 Mn2+存在时,溶液碱性越强,H 2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn 2+对 H2O2分解速率的影响大【解析】图甲表明相同 pH 下,H 2O2浓度越大,分解速率越快,A 项错误;图乙表明在 H2O2初始浓度相同时,溶液的碱性越强,即 pH 越大,H 2O2分解速率越快,B 项错误;图丙中间曲线代表的溶液碱性强于下面曲线代表的溶液,但中间的 H2O2分解速率较慢,C 项错误。【答案】D2.下列说法正确的是( )。A.(2014 年江苏,11)对于乙酸与乙醇的酯化反应(Δ H0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大B.(2015 年四川理综,7 改编)一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO 2(g) 2CO(g),平衡时,若充入惰性气体, v 正 、 v 逆 均减小,平衡不移动C.(2015 年天津理综,3)FeCl 3和 MnO2均可加快 H2O2分解,同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同D.CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)达平衡时,通入 CO 后,正反应速率逐渐增大【解析】硫酸是催化剂,升高温度,反应速率都增大,A 项正确;充入惰性气体,容器体积增大,各物质浓度减小, v 正 、 v 逆 均减小,相当于减小压强,平衡正向移动,B 项错误;FeCl 3和 MnO2均可作 H2O2分解的催化剂,加快 H2O2分解,同等条件下二者对 H2O2分解催化效果不相同,故反应速率的改变不同,C 项错误;通入 CO 后,正反应速率瞬间增大,后又逐渐减小,D 项错误。【答案】A43.下列说法正确的是( )。A.(2016 年浙江理综,8 改编)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏低B.(2014 年安徽理综,12)因为反应物浓度越大,反应速率越快,所以常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完C.(2014 年天津理综,3)增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2的速率D.(2014 年重庆理综,7 改编)在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应:2X(g) Y(g),图中 T2下,在 0~t1时间内, v(Y)= mol·L-1·min-1𝑎‒𝑏𝑡1【解析】先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,导致反应时间加长,测得反应速率偏低,A 项正确;常温下,铝在浓硝酸中钝化,所以稀硝酸中铝片先溶解完,B 项错误;浓硫酸和铁在常温下钝化,不产生氢气,C 项错误; T2下,在 0~t1时间内 X 的浓度减小了( a-b) mol·L-1,由方程式可知 Y 的浓度增大了 mol·L-1,反应速率通常用单位时间内浓度的𝑎‒𝑏2变化量来表示,所以 Y 表示的反应速率为 mol·L-1·min-1,D 项错误。𝑎‒𝑏2𝑡1【答案】A4.(2015 年上海,20)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )。A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大【解析】A 项,合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反应速率的影响更大,错误;B项,合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,对正反应速率的影响更大,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,正确;C 项,减小反应物浓度,正反应速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,逆反应速率大于正反应速率,化学平衡逆向移动,错误;D 项,加入催化剂,正、逆反应速率改变的倍数相同,对正、逆反应速率影响一样,化学平衡不发生移动,错误。【答案】B55.(2015 年海南,8)(双选)10 mL 浓度为 1 mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是( )。A.K2SO4 B.CH3COONaC.CuSO4 D.Na2CO3【答案】AB命题三 化学反应速率综合及应用1.(2015 年福建理综,12)在不同浓度( c)、温度( T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率( v)如下表。下列判断不正确的是( )。v/mmol·L-1·min-1c/mol·L-1T/K 0.6000.5000.400 0.300318.2 3.60 3.00 2.40 1.80328.2 9.00 7.50 a 4.50b 2.16 1.80 1.44 1.08A. a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度, v 可能不变C.b318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减小一半所需的时间相同【解析】从题给数据可以看出,328.2 K 时的瞬时速率与浓度的大小成正比,则 =0.6000.400,解得 a=6.00,A 项正确;浓度越大,温度越高,反应速率越快,当增大浓度同时降低温度9.00𝑎时,瞬时反应速率可能会不变,B 项正确;浓度不变时, b K 下反应速率低于 318.2 K 下的反应速率,故 b318.2,C 项正确;题给数据是瞬时速率而不是平均速率,温度不同,反应速率不同,故不能作为判断所用时间的依据,D 项错误。【答案】D2.(2014 年北京理综,12)一定温度下,10 mL 0.40 mol·L -1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2的体积(已折算为标准状况)如下表:6t/min 0 2 4 6 8 10v(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )。A.0~6 min 的平均反应速率: v(H2O2)≈3.3×10 -2 mol·L-1·min-1B.6~10 min 的平均反应速率: v(H2O2)3.3×10-2 mol·L-1·min-1C.反应至 6 min 时, c(H2O2)=0.30 mol·L-1D.反应至 6 min 时,H 2O2分解了 50%【解析】 n(H2O2)=10 mL ×0.40 mol·L-1=4×10-3 mol根据反应 2H 2O2 2H2O + O 2起始 4×10-3 mol 0 mol 6 min 2×10-3 mol 1×10-3 mol转化 2×10-3 mol可求得 0~6 min 内的平均反应速率 v(H2O2)= =≈3.3×10 -2 mol·L-1·min-1,故 A 项正Δ𝑐Δ𝑡确;随着反应的进行,反应物的浓度越来越小,反应速率也逐渐减小,故 6~10 min 内的平均反应速率 v(H2O2)3.3×10-2 mol·L-1·min-1,B 项正确;反应进行到第 6 min 时, c(H2O2)=0.20 mol·L-1,故 C 项错误;反应前 H2O2的浓度为 0.40 mol·L-1,反应进行到 6 min 时,H 2O2的浓度变为 0.20 mol·L-1 ,故 H2O2分解了 50%,D 项正确。【答案】C3.(2017 年天津理综,10 节选)H 2S 和 SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。H2S 的除去方法:生物脱 H2S 的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO 4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO 4被氧化的速率是无菌时的 5×105倍,该菌的作用是 。 (2)由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。 7【解析】(1)硫杆菌的存在加快了 FeSO4的氧化速率,故起到催化剂作用。(2)由图 1 可知 30 ℃时氧化速率最快,由图 2 可知 pH=2.0 时氧化速率最快,故使用硫杆菌的最佳条件为30 ℃、pH=2.0。硫杆菌含蛋白质,温度过高会使蛋白质变性,而使硫杆菌失去生理活性,从而丧失催化能力。【答案】(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)命题角度重点考查化学反应速率的定义以及影响化学反应速率的因素。通常会结合图形考查速率的计算、影响因素,或者以实验探究的形式考查控制变量的思想等知识备考启示在复习中,要紧紧抓住速率的定义,一定要注意是单位时间内浓度的变化量。判断影响速率的因素时,不需要考虑平衡的移动,但是要确保每次只能改变一个条件1主题 17:化学反应速率李仕才考点一 化学反应速率1.化学反应速率2.化学反应速率的两种计算方法(1)定义式法:根据“ v= ”进行计算。Δ𝑐Δ𝑡(2)比例式法:根据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。3.化学反应速率计算中需注意的事项(1)化学反应速率是利用单位时间内反应中各物质的浓度变化量来表示的,命题时常会给出物质的量,一定要利用体积进行处理。(2)同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质的浓度变化量之比,等于物质的量的变化量之比,等于化学方程式中的化学计量数之比。(3)中学化学中计算所得的速率都是平均速率,不能代表某一点瞬时速率的大小。【答案】①快慢 ②减小 ③增大1.一定条件下,向 2 L 密闭容器中充入 2 mol N2和 10 mol H2,发生反应 N2+3H2 2NH3。2 min 时测得剩余 N2的物质的量为 1 mol,下列化学反应速率表示不正确的是( )。A.v(N2)=0.25 mol·L-1·min-12B.v(H2)=0.75 mol·L-1·min-1C.v(NH3)=1.0 mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1【解析】2 min 内,以 N2表示的反应速率 v(N2)= =0.25 mol·L-1·min-1,A 项正Δ𝑐(𝑁2)Δ𝑡确;由于反应速率之比等于化学计量数之比,故 v(H2)=3v(N2)=3×0.25 mol·L-1·min-1=0.75 mol·L-1·min-1,B 项正确; v(NH3)=2v(N2)=2×0.25 mol·L-1·min-1=0.5 mol·L-1·min-1,C 项错误,D 项正确。【答案】C2.一定条件下反应 A(s)+3B(g) 2C(g)在 10 L 的密闭容器中进行,测得 2 min 内,A 的物质的量由 20 mol 减少到 8 mol,则下列说法中正确的是( )。A.用 A 表示该反应的反应速率为 0.6 mol·L-1·min-1B.用 B 表示该反应的反应速率为 2.4 mol·L-1·min-1C.2v(B)=3v(C)D.2 min 末,用 C 表示该反应的反应速率为 3.6 mol·L-1·min-1【解析】A 为固体,所以不能用 A 的浓度变化量来表示该反应的反应速率,A 项错误;2 min 内,A 的物质的量由 20 mol 减少到 8 mol,同时 B 的物质的量减少 36 mol,C 的物质的量增加 24 mol,根据 v= ,代入数值计算,可知 v(B)=1.8 mol·L-1·min-1,B 项错误; v(C)Δ𝑛𝑉Δ𝑡=1.2 mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知, v(B)∶ v(C)=3∶2,则 2v(B)=3v(C),C 项正确;化学反应速率为平均速率而不是瞬时速率,D 项错误。【答案】C3.用纯净的 CaCO3与 100 mL 稀盐酸反应制取 CO2,实验过程的记录如图所示(CO 2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是( )。A.EF 段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为 0.4 mol·L-1·min-1B.OE 段表示的平均速率最快C.OE、EF、FG 三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为 2∶6∶7D.F 点收集到的 CO2的量最多3【解析】EF 段产生的 CO2共 0.02 mol,由于反应中 n(HCl)∶ n(CO2)=2∶1,所以该段消耗 n(HCl)=0.04 mol,时间为 1 min,所以用盐酸表示的 EF 段平均反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1,A 项正确;单位时间内生成物增加的越多或反应物消耗的越多,则反应速率快,由于横坐标都是 1 个单位,EF 段产生的 CO2多,所以该段反应速率最快,不是 OE 段,B 项错误;由于时间都是 1 min,所以三段的反应速率之比等于产生 CO2的体积之比,即 224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,C 项错误;收集的 CO2是看总量的,F 点只有 672 mL,应该是 G 点收集到的 CO2的体积最多,D 项错误。【答案】A4.在 2 L 的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:(1)该反应的反应物和生成物分别是 ;反应的化学方程式为 。 (2)0~10 s 的平均反应速率 v(H2)= ; v(HI)= 。 (3)根据上述反应速率数值,分析用不同物质表示同一化学反应在同一时间内的化学反应速率数值是否相同。 (填“能”或“否”) 。 (4)能否用 I2(s)表示该反应的反应速率? (填“能”或“否”),说明理由: 。 【答案】(1)H 2和 I2、HI H 2(g)+I2(s) 2HI(g)(2)0.0395 mol·L-1·s-1 0.079 mol·L -1·s-1(3)同一反应在同一时间内,用不同物质表示的化学反应速率数值可能相同,也可能不同,但表示的意义都相同,并且化学反应速率之比等于化学计量数之比(4)否 对于有固体或纯液体参加的反应,固体或纯液体的浓度视为常数,故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率1主题 17:化学反应速率李仕才考点二 化学反应速率的影响因素影响化学反应速率的因素1.内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下 Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为① 。 2.外因3.理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能催化反应与无催化反应过程中的能量关系E1为反应的⑩ ,使用催化剂时的活化能为 ,反应热为 。 (3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系2【特别提醒】1.压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的,所以也可以从浓度是否发生改变的角度来分析压强的改变对反应速率的影响。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率也不变。2.固体物质的反应速率与接触面积有关,固体颗粒越小,表面积越大,反应速率越快。故块状固体可以通过研细来增大表面积,从而增大反应速率。3.改变压强对化学反应速率的影响(1)恒温时,增大压强 体积减小 浓度增大 化学反应速率加快。(2)恒容时,充入气体反应物 总压强增大 浓度增大 化学反应速率加快。恒容时,充入稀有气体 总压强增大,但各物质的浓度不发生变化,所以化学反应速率不变。(3)恒压时,充入稀有气体 体系体积增大 各反应物浓度减小 化学反应速率减慢。【答案】①MgAl ②增大 ③减小 ④增大 ⑤减小⑥增大 ⑦减小 ⑧增大 ⑨增大固体表面积 ⑩活化能 E3 E1-E2 增加 不变 增加 不变 增加 增加1.一定温度下,反应 N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )。A.缩小容积使压强增大 B.恒容,充入 N2C.恒容,充入 He D.恒压,充入 He【解析】A 项,气体的物质的量不变,缩小容积,气体的物质的量浓度增大,化学反应速率增大;B 项,容积不变,充入 N2,反应物 N2的物质的量浓度增大,化学反应速率增大;C 项,容3积不变,充入 He,反应容器内压强增大,但 N2、O 2、NO 的物质的量浓度并没有变化,因此不改变化学反应速率;D 项,压强不变,充入 He,反应容器的容积增大,N 2、O 2、NO 的物质的量浓度减小,化学反应速率减小。【答案】C2.下列有关反应速率的说法正确的是( )。A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,改用 98%的硫酸可以加快反应速率B.100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.SO2的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率变慢D.汽车尾气中的 NO 和 CO 可以缓慢反应生成 N2和 CO2,减小压强,反应速率变慢【解析】A 项,铁遇浓硫酸钝化,错误;B 项,加入 NaCl 溶液,溶液体积增大, c(H+)减小,反应速率减小,错误;C 项,升高温度,正、逆反应速率都增大,错误;D 项,减小压强,反应速率减小,正确。【答案】D3.下列表格中的各种情况,可以用对应选项中的图像表示的是( )。选项 反应 甲 乙A 外形、大小相近的金属和水反应 Na KB4 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液分别和不同浓度的 2 mLH2C2O4(草酸)溶液反应0.1 mol·L-1的 H2C2O4溶液0.2 mol·L-1的 H2C2O4溶液C5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和 5 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液反应热水 冷水D 5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出 O2无 MnO2粉末 加 MnO2粉末4【解析】由于 K 比 Na 活泼,故大小相同的金属 K 和 Na 与水反应,K 的反应速率更快,又由于 Na、K 与 H2O 反应均为放热反应,随着反应的进行,放出大量的热,反应速率逐渐加快,故 A 项不正确;由于起始时乙中 H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B 项不正确;由于甲反应是在热水中进行的,温度高,故甲的反应速率大于乙,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C 项正确;MnO 2在 H2O2的分解过程中起催化作用,故乙的反应速率大于甲,D 项不正确。【答案】C4.用 Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物 M,为研究降解效果。设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂对降解速率和效果的影响,实验测得 M 的浓度与时间关系如图所示,下列说法不正确的是( )。实验编号 温度(℃) pH① 25 1② 45 1③ 25 7④ 25 1A.实验①在 15 min 内,M 的降解速率为 1.33×10-5 mol·L-1·min-1B.若其他条件相同,实验①②说明升高温度,M 的降解速率增大C.若其他条件相同,实验①③证明 pH 越高,越不利于 M 的降解D.实验④说明 M 的浓度越小,降解速率越快【解析】根据化学反应速率的数学表达式, v(M)= mol·L-1·min-(0.3‒0.1)×10‒3151=1.33×10-5 mol·L-1·min-1,故 A 项正确;①②不同的是温度,②的温度高于①,在相同的时间段内,②中 M 的浓度变化大于①,说明②中 M 的降解速率大,故 B 项正确;①③温度相同,③的 pH 大于①,在相同的时间段内,①中 M 浓度变化大于③,说明①的降解速率大于③,故 C项正确;①④M 的浓度不同,0~15 时间段内,④中 M 的浓度变化小于①,说明 M 的浓度越小,降解速率越小,故 D 项错误。【答案】D1主题 17:化学反应速率李仕才考点三 化学反应速率综合应用1.比较化学反应速率的两种方法(1)归一法按照化学计量数关系换算成用同一种物质、相同单位表示,再比较数值大小。如对于反应 2SO2+O2 2SO3,若① v(SO2)=2 mol·L-1·min-1,② v(O2)=3 mol·L-1·min-1,③ v(SO3)=4 mol·L-1·min-1,比较三者反应速率的大小,可以将三者表示的反应速率都转化为用 O2表示的反应速率,再比较数值大小。通过换算得到① v(O2)=1 mol·L-1·min-1,③ v(O2)=2 mol·L-1·min-1,则反应速率的大小关系为②③①。(2)比值法用各物质表示的反应速率除以各物质对应的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率大。如反应 mA+nB pC+qD,若 ,则用 A表示的反应速率𝑣(𝐴)𝑚 𝑣(𝐵)𝑛用 B表示的反应速率。2.“三段式法”的解题模式对于反应 mA+nB pC+qD,起始 t0(s)时 A的浓度为 a mol·L-1,B的浓度为 b mol·L-1,反应进行至 t1(s)时,A 消耗了 x mol·L-1,则反应速率可计算如下:mA + nB pC + qDt0时/mol·L -1 a b 0 0转化/mol·L -1 x 𝑛𝑥𝑚 𝑝𝑥𝑚 𝑞𝑥𝑚t1时/mol·L -1 a-x b- 𝑛𝑥𝑚 𝑝𝑥𝑚 𝑞𝑥𝑚则: v(A)= mol·L-1·s-1,𝑥𝑡1‒𝑡0v(B)= mol·L-1·s-1,𝑛𝑥𝑚(𝑡1‒𝑡0)2v(C)= mol·L-1·s-1,𝑝𝑥𝑚(𝑡1‒𝑡0)v(D)= mol·L-1·s-1。𝑞𝑥𝑚(𝑡1‒𝑡0)3.“控制变量法”的思维模板影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。具体解题思维模板如下:4.利用“断点”突破化学反应速率图像( v-t图)(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况做出判断。如图所示, t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。(2)常见含“断点”的速率变化图像分析图像升高 降低 升高 降低温度 适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应增大 减小 增大 减小t1时刻所改变的条件 压强 适合正反应为气体物质的量增大的反应适合正反应为气体物质的量减小的反应31.反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为① v(A)=0.45 mol·L-1·s-1;② v(B)=0.6 mol·L-1·s-1;③ v(C)=0.4 mol·L-1·s-1;④ v(D)=0.45 mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是( )。A.④③=②① B.①④②=③C.①②③④ D.④③②①【解析】用比值法进行反应速率大小的比较, v(A)=0.45 mol·L-1·s-1; v(B)= ×0.6 13 13mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-1; v(C)= ×0.4 mol·L-1·s-1=0.2 mol·L-1·s-12 121; v(D)= ×0.45 mol·L-1·s-1=0.225 mol·L-1·s-1,故①④②=③,B 项正确。12 12【答案】B2.一定温度下,向容积为 2 L的密闭容器中通入两种气体,发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对该反应的推断合理的是( )。A.该反应的化学方程式为 3B+4D 6A+2CB.反应进行到 1 s时, v(A)=v(D)C.反应进行到 6 s时,B 的平均反应速率为 0.05 mol·L-1·s-1D.反应进行到 6 s时,各物质的反应速率相等【解析】由图像可知,B、C 为反应物,A、D 为生成物,由于各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δ n(A)∶Δ n(B)∶Δ n(C)∶Δ n(D)=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为 3B+4C 6A+2D,A项错误;无论在什么时刻,用各物质表示的速率之比都等于化学计量数之比,故 B、D 两项错误。【答案】C3.为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,某同学设计了一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入 6个盛有过量 Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。下列说法正确的是( )。实验 A B C D E F4混合溶液 4 mol·L-1 H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5饱和 CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0A. V1=30,V6=10B.反应一段时间后,实验 A、E 中的金属呈暗红色C.加入 MgSO4与 Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用D.硫酸铜的量越多,产生氢气的速率越快【解析】研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,硫酸的体积、物质的量应相同,由A、F 可知溶液的总体积为 30 mL+20 mL=50 mL,V1=30,V6=50-30-10=10,A项正确;实验 A中没有加入硫酸铜溶液,不会出现暗红色,B 项错误;MgSO 4与 Zn不能反应置换出 Mg,也就不能形成原电池,C 项错误;硫酸铜溶液的量太多,产生大量的铜覆盖在 Zn粒表面,反应速率反而减慢,D 项错误。【答案】A4.向某密闭容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图 1所示[ t0~t1阶段的 c(B)变化未画出]。图 2为 t2时刻后改变条件时平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同, t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法中正确的是( )。A.若 t1=15 s,则用 A的浓度变化表示的 t0~t1阶段的平均反应速率为 0.004 mol·L-1·s-1B.t4~t5阶段改变的条件一定为减小压强C.该容器的容积为 2 L,B的起始物质的量为 0.02 molD. t5~t6阶段,容器内 A的物质的量减少了 0.06 mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为 a kJ,该反应的热化学方程式为 3A(g) B(g)+2C(g) Δ H=-50a kJ·mol-15【解析】C 的浓度变化为 0.11 mol·L-1-0.05 mol·L-1=0.06 mol·L-1,t3~t4与 t4~t5,条件改变时,平衡不发生移动,只可能是两种情况:一是加入了催化剂;二是该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应,改变的条件是体系的压强。 t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段改变的条件一定为减小压强。前 15 s内 A的浓度变化为 0.15 mol·L-1-0.06 mol·L-1=0.09 mol·L-1,A的反应速率为 0.006 mol·L-1·s-1,A项错误;A 与 C的化学计量数之比为 3∶2,且该反应为反应前后气体分子数相等的反应,故 B只能为生成物,且 B与 C的化学计量数之比为 1∶2,则 B的浓度改变为 0.03 mol·L-1,B的平衡浓度为 0.05 mol·L-1,则其起始浓度为 0.02 mol·L-1,物质的量为 0.04 mol,C项错误; t5~t6改变的条件为升高温度,这时反应正向进行,所以正反应为吸热反应,D 项错误。【答案】B5.某密闭容器中发生如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g) Δ H0,根据速率-时间图像,回答下列问题:(1)写出下列时刻所改变的外界条件:t1 ; t3 ; t4 。 (2)产物 C的体积分数最大的时间段是 。 (3)上述图像中 C的体积分数相等的时间段是 。 (4)反应速率最快的时间段是 。 【解析】(1) t1时 v 逆 增大的程度比 v 正 增大的程度大,说明改变的条件是升高温度; t3时 v 正 、 v 逆 同等程度地增大,说明加入了催化剂; t4时 v 正 、 v 逆 都降低且 v 正 降低的程度更大,说明改变的条件是减小压强。(2)t1、 t4时改变条件后,化学平衡均向逆反应方向移动,C 的体积分数都降低,故 t0~t1时间段 C的体积分数最大。(3)在 t3时加入了催化剂,虽然使反应速率发生了改变,但并未引起化学平衡的移动,故t2~t3时间段与 t3~t4时间段 C的体积分数相等。(4)由图像不难看出, t3~t4时间段反应速率最大。【答案】(1)升高温度 加入催化剂 减小压强(2)t0~t1(3)t2~t3与 t3~t4(4)t3~t461主题 17:化学反应速率李仕才A 卷 最新模拟·基础训练1.下列事实和解释正确的是( )。A.锌与稀盐酸反应,加入 NaCl 固体后反应速率加快是因为增大了 Cl-的浓度B.面粉厂内要禁止明火是因为固体表面积大会加快反应速率C.向 5%的 H2O2溶液中加入 MnO2粉末后,分解速率迅速加快是因为 MnO2粉末降低了反应的焓变D.将 CuSO4稀溶液滴入锌与稀盐酸中,反应速率变慢是因为 CuSO4溶液中的水降低了硫酸的浓度【解析】锌与稀盐酸反应的实质是锌与氢离子之间的置换反应,增大氯离子的浓度,反应速率不变,A 项错误;面粉厂内要禁止明火是因为固体表面积大会加快反应速率,引起爆炸,B项正确;向 5%的 H2O2中加入 MnO2粉末后,分解速率迅速加快是因为 MnO2起催化剂的作用,C项错误;将 CuSO4稀溶液滴入锌与稀盐酸中,锌置换出铜,构成原电池,加快反应速率,D 项错误。【答案】B2.少量铁粉与 100 mL 0.01 mol·L-1稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变 H2的产量,可以使用如下方法中的( )。①加 H2O ②加 NaOH 固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加 CH3COONa 固体 ⑤加 NaCl 溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸的挥发)A.①⑥⑦ B.③⑤C.③⑦ D.⑤⑦【解析】①加水,减小了盐酸的浓度,故反应速率变慢;②加氢氧化钠,与盐酸反应,减小了盐酸的浓度,故反应速率变慢;③加浓盐酸,反应速率加快,且不会改变氢气的体积;④加醋酸钠固体,与盐酸反应生成醋酸,故反应速率减慢;⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸,故反应速率变慢;⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量;⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率加快,且生成的氢气体积不变。【答案】C3.已知汽车尾气无害化处理的反应为 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),下列说法不正确的是( )。A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低2B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO 的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗 CO 和 CO2的物质的量相等时,反应达到平衡【解析】升高温度,正反应和逆反应速率均加快,A 项错误;催化剂可以加快化学反应速率,B 项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C 项正确;由于 CO 和 CO2的化学计量数相等,故当两者单位时间内消耗的量相等时,反应达平衡,D 项正确。【答案】A4.T ℃,将 2 mol X 和 1 mol Y 充入体积为 1 L 的密闭容器中,已知:2X(s)+Y(g) 2Z(g) Δ H=-M kJ·mol-1。10 min 后达到平衡,生成 0.2 mol Z,共放出热量 N kJ,下列说法正确的是( )。A.在第 10 min 时,Z 的反应速率为 0.02 mol·L-1·min-1B.在 0~10 min 内,Y 的反应速率为 mol·L-1·min-1𝑁10𝑀C.增加 X 的物质的量可以加快反应速率D.反应达平衡后,保持 T ℃,通入稀有气体增大压强,则化学反应速率变快【解析】 T ℃,将 2 mol X 和 1 mol Y 充入体积为 1 L 的密闭容器中,10 min 后达到平衡,生成 0.2 mol Z,则前 10 min Z 的平均反应速率为 0.02 mol·L-1·min-1,在第 10 min时,Z 的反应速率一定小于 0.02 mol·L-1·min-1,A 项不正确;在 0~10 min 内,Y 的反应速率为 mol·L-1·min-1,B 项正确 ;X 是固体,其浓度是固定不变的 ,所以增加 X 的物质的量𝑁10𝑀不能加快反应速率,C 项不正确;反应达平衡后,保持 T ℃,通入稀有气体,虽然增大了压强,但是各气体的浓度不变,所以化学反应速率不变,D 项不正确。【答案】B5.(NH4)2S2O8可以看成 H2O2的衍生物,在 KI 溶液中滴加(NH 4)2S2O8溶液发生反应(NH 4)2S2O8(aq)+2KI(aq) (NH4)2SO4(aq)+I2(s)+K2SO4(aq),正反应的活化能( Ea)为 52.72 kJ·mol-1。下列说法错误的是( )。A.正反应的焓变 Δ H”“=”或“ v1。从实验 1 可求出此温度时平衡常数 K= ,因实验 3 与实验 1 温度相同,则 K 不变 ,三段式代入实验 3 中的数据可14求出 c3=1.2 mol·L-1。(4)对比实验 4 与实验 1 可知,两实验的起始浓度相同,反应温度不同,达平衡时实验 4中 A 的浓度小,说明实验 4 中 A 进行的程度大,即温度越高,A 的转化率越大,说明正反应为吸热反应。(5)加快反应可采取升高温度、增大反应物 A 的浓度、使用合适的催化剂等方法。【答案】(1)0.013 mol·L -1·min-1(2)1.0 mol·L-1 使用了催化剂(3)v3v1 1.2(4)吸热 升高温度,平衡向正反应方向进行(5)增大反应物 A 的浓度,升高温度,使用催化剂(任选 2 种)610.煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) Δ H=+131.3 kJ·mol-1能使化学反应速率加快的措施有 (填序号)。 ①增加 C 的物质的量②升高温度③随时吸收 CO、H 2并转化为 CH3OH④密闭恒容容器中充入 CO(g)(2)工业上用 CO 生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)。①图 1 表示一定温度下,在体积为 2 L 的密闭容器中加入 4 mol H2和一定量的 CO 后,CO 和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到平衡,用 CO 浓度变化表示平均反应速率v(CO)= 。 ②图 2 表示该反应进行过程中能量的变化。曲线 a 表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线 b 表示使用催化剂后的能量变化。写出该反应的热化学方程式: 。 ③该反应的平衡常数 K 为 。 ④恒容条件下,下列措施中能使 增大的有 (填字母)。 𝑛(𝐶𝐻3𝑂𝐻)𝑛(𝐶𝑂)a.升高温度 b.充入氦气c.再充入 2 mol H2 d.使用催化剂(3)在一容积为 2 L 的密闭容器内加入 2 mol 的 CO 和 6 mol 的 H2,一定条件下发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) Δ H0,该反应的逆反应速率与时间的关系曲线如图所示:7①由图可知反应在 t1、 t3、 t7时都达到了平衡,而在 t2、 t8时都改变了条件,试判断 t8时改变的条件可能是 。 ②若 t4时减小压强, t5时达到平衡, t6时增大反应物的浓度,请在图中画出 t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。【解析】(1)①增加固体 C 的量,C 的物质的量浓度不变,不影响反应速率,故错误;②升高反应温度,化学反应速率加快,故正确;③随时吸收 CO,浓度减小,反应速率减慢,故错误;④密闭恒容容器中充入 CO(g),浓度变大,反应速率加快,故正确。(2)①由图可知,CO 浓度变化量为 1.00 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.75 mol·L-1,Δ t=10 min,则 v(CO)= =0.075 mol·L-1·min-1。0.75𝑚𝑜𝑙·𝐿‒110𝑚𝑖𝑛②反应物的总能量与活化能的差值为 419 kJ,生成物的总能量与活化能的差值为 510 kJ,则该反应为放热反应,放出的热量为 91 kJ,热化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) Δ H=-91 kJ·mol-1。③H 2平衡时的浓度为 2 mol·L-1-1.5 mol·L-1=0.5 mol·L-1,再结合图像,根据“三段式”有:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)平衡时的浓度(mol·L -1) 0.25 0.5 0.75所以 K= =12。0.750.25×0.52④要使 增大,化学平衡应正向移动,但升高温度时化学平衡逆向移动 ,故 a 项𝑛(𝐶𝐻3𝑂𝐻)𝑛(𝐶𝑂)错误;恒容条件下充入氦气,化学平衡不移动,故 b 项错误;使用催化剂,化学平衡不移动,故d 项错误;在恒容条件下再充入 2 mol H2,压强增大,化学平衡正向移动,故 c 项正确。(3)①t 8时正、逆反应速率都增大且相等,平衡不移动,应是加入了催化剂。② 若 t4时减小压强,正、逆反应速率都减小,并且平衡向逆反应方向移动, t5时达到平衡, t6时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,逆反应速率不变,则 t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线为:【答案】(1)②④(2)①0.075 mol·L -1·min-1②CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g) Δ H=-91 kJ·mol-1③128④c(3)①使用了催化剂②