高2021届高2018级高中化学第一轮复习配套学案第七章第22讲 17页

第 22 讲 化学反应速率 考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。 2.了解反应活化能的概念 ,了解催化 剂的重要作用。 3.理解外界条件 (浓度、温度、压强、催化剂等 )对反应速率的影响 ,能用相关 理论解释其一般规律。 4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作 用。 1.含义 化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。 2.常用表示方法及计算 3.化学反应速率与化学计量数的关系 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 这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应 aA(g) ＋bB(g) cC(g)＋ dD(g) 中 ,存在 v(A) ∶ v(B) ∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。 4.化学反应中各物质浓度的计算模式 —— “ 三段式 ” (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 (3)根据已知条件列方程式计算。 例如：反应 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) 起始浓度 /mol ·L －1 a b c 转化浓度 /mol ·L －1 x nx m px m 某时刻浓度 /mol ·L － 1 a－ x b－nx m c＋px m (1)对于任何化学反应来说 ,反应速率越大 ,反应现象越明显 (×) (2)对于任何化学反应来说 ,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反 应速率 (×) 【解析】 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的 变化量来表示化学反应速率。 (3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率 ,生成物浓度的变化量表示逆反应速率 (× ) (4)化学反应速率为 0.8 mol ·L－ 1·s－ 1是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 mol ·L －1(×) (5)同一化学反应 ,相同条件下用不同物质表示的反应速率 ,其数值可能不同 ,但表示的意义相同 (√ ) (6)同一化学反应 ,相同条件下用不同物质表示的反应速率 ,数值越大 ,表示化学反应速率越快 (× ) 题组一 化学反应速率的计算与比较 1.(2019 ·郑州质检 )对于可逆反应 A(g) ＋3B(s) 2C(g) ＋2D(g), 在不同条件下的化学反应速率 如下 ,其中表示的反应速率最快的是 ( ) A.v(A) ＝0.5 mol ·L －1·min －1 B.v(B)＝1.2 mol ·L －1·s－1 C.v(D)＝0.4 mol ·L －1·min －1 D.v(C)＝0.1 mol ·L －1·s －1 答案 D 【解析】 本题可以采用归一法进行求解 ,通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速 率换算成同一物质表示的反应速率进行比较 ,B 物质是固体 ,不能表示反应速率； C 项中对应的 v(A) ＝0.2 mol ·L － 1·min － 1；D 项中对应的 v(A) ＝3 mol ·L －1·min －1。 2.(2019 ·西安模拟 )将 6 mol CO 2 和 8 mol H 2 充入一容积为 2 L 的密闭容器中 (温度保持不变 )发 生反应 CO2(g)＋3H 2(g) CH3OH(g) ＋H2O(g) ΔH＜0。测得 H2 的物质的量随时间变化如图 所示 (图中字母后的数字表示对应的坐标 )。该反应在 8～ 10 min 内 CO2 的平均反应速率是 ( ) A.0.5 mol ·L －1·min － 1 B.0.1 mol ·L －1·min －1 C.0 mol ·L －1·min －1 D.0.125 mol ·L －1·min －1 答案 C 【解析】 由图可知 ,在 8～10 min 内,H 2 的物质的量都是 2 mol,因此 v(H 2)＝ 2 mol－2 mol 2 L×2 min ＝ 0 mol ·L －1·min－1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比 ,v(CO2)＝ 1 3v(H2)＝0 mol ·L －1·min－1, 故 C 项正确。 3.硝基苯甲酸乙酯在 OH －存在下发生水解反应： O2NC 6H4COOC 2H 5＋OH － O2NC 6H 4COO － ＋ C2H 5OH, 两种反应物的初始浓度均为 0.050 mol ·L －1,15 ℃时测得 O2NC 6H 4COOC 2H5 的转化率 α随时间变化的数据如表所示 ,回答下列问 题： t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800 α/% 0 33.0 41.8 48.8 58.0 69.0 70.4 71.0 71.0 (1)列式计算该反应在 120～180 s 与 180～240 s 区间的平均反应速率 ________________、 __________________。 (2)比较两者大小可得出的结论是 ________________________________________________ 。 答案 (1) v＝0.050 mol ·L －1× 41.8%－33.0% 180－ 120 s ≈7.3×10－5 mol ·L －1·s－ 1 v＝ 0.050 mol ·L－1× 48.8%－41.8% 240－180 s ≈ 5.8×10－ 5 mol ·L －1·s－1 (2)随反应的进行 ,反应物浓度降低 ,反应速率减慢 【解析】 (1)注意 “列式计算 ”的要求是既要列出规范的计算式 ,又要计算出结果。 (2)是要求考生进行比较分析 ,120～180 s 时间段速率大是因为反应物浓度大 ,180～ 240 s 时间 段速率小是因为反应物浓度小 ,即随着反应进行 ,反应物浓度降低 ,反应速率减慢。 1.化学反应速率计算的一般方法 (1)定义式法：找出各物质的起始量、某时刻量 ,求出转化量 ,利用定义式 v＝Δc Δt＝ Δn V·Δt来计算。 (2)用已知物质的反应速率 ,计算其他物质表示的反应速率 —— 关系式法。 化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。 2.比较反应速率大小的常用方法 (1)换算成同一物质、同一单位表示 ,再比较数值的大小。 (2)比较化学反应速率与化学计量数的比值 ,即对于一般反应 aA ＋bB===cC＋ dD,比较 v A a 与 v B b ,若 v A a ＞v B b ,则 A 表示的反应速率比 B 的大。 题组二 用其他物理量改变表示的化学反应速率 4.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能 ,在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为 T1 时 , 2 g 某合金 4 min 内吸收氢气 240 mL, 吸氢速率 v＝________mL ·g－1·min －1。 答案 30 【解析】 吸氢速率 v＝ 240 mL 2 g×4 min ＝30 mL·g－1·min －1。 5.在新型 RuO2 催化剂作用下 ,使 HCl 转化为 Cl 2 的反应 2HCl(g) ＋ 1 2O2(g) H2O(g)＋Cl 2(g) 具有更好的催化活性。一定条件下测得反应过程中 n(Cl 2)的数据如下： t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl 2)/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)。 答案 解法一 2.0～6.0 min 时间内 ,Δn(Cl 2)＝5.4×10 －3 mol－1.8×10 －3 mol ＝3.6×10 －3 mol, v(Cl 2)＝ 3.6× 10－3 mol 4 min ＝9.0× 10－4 mol ·min －1 所以 v(HCl) ＝2v(Cl 2)＝ 2×9.0×10－4 mol ·min － 1＝1.8×10－3 mol ·min －1。 解法二 HCl 转化的物质的量为 n,则 2HCl(g) ＋ 1 2O2(g) H2O(g)＋Cl 2(g) 2 1 n (5.4－1.8)×10－3 mol 解得 n＝7.2×10－ 3 mol, 所以 v(HCl) ＝7.2× 10－3 mol 6.0－2.0 min ＝1.8×10－3 mol ·min － 1。 6.工业制硫酸的过程中 ,SO2(g)转化为 SO3(g)是关键的一步 ,550 ℃时 ,在 1 L 的恒温容器中 ,反应 过程中部分数据见下表： 反应时间 /min SO2(g)/mol O2(g)/mol SO3(g)/mol 0 4 2 0 5 1.5 10 2 15 1 若在起始时总压为 p0 kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示 ,而气态物质分压＝总压 ×气态物质的物质的量分数 ,则 10 min 内 SO2(g)的反应速率 v(SO2)＝____ kPa ·min－1。 答案 p0 30 【解析】 列出 “三段式 ” 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 初始 /mol 4 2 0 转化 /mol 2 1 2 10 min/mol 2 1 2 气体总压之比等于气体物质的量之比 ,所以 10 min 时体系总压 p10 min 满足 p0kPa p10 min ＝6 mol 5 mol ,即 p10 min＝5 6 p0 kPa,p 初始 (SO2)＝ 2 3 p0 kPa,p10 min(SO2)＝5 6 p0× 2 5＝1 3 p0 kPa,故 v(SO2)＝ (2 3 p0 kPa－1 3 p0 kPa) ÷10 min＝ 1 30 p0 kPa ·min －1。 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 Mg ＞Al 。 2.外因 3.用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响 图像 图像分析 (1)其他反应条件一定 ,化学反应速率随反应物浓度增大而增 大 (2)其他反应条件一定 ,化学反应速率随温度的升高而增大 (3)有气体参加的反应 ,化学反应速率随着压强增大而增大 (4)有气体参加的反应 ,化学反应速率随着容器体积的增大而 减小 (5)分别在较低温度和较高温度下反应 ,化学反应速率随着压 强的增大及温度的升高而增大 4.理论解释 —— 有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 ②活化能：如图 图中： E1 为正反应的活化能 ,使用催化剂时的活化能为 E3,反应热为 E1－E2。(注： E2 为逆反应 的活化能 ) ③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 [解疑释惑 ] 稀有气体对反应速率的影响 A(g) ＋B(g) C(g),恒温恒容 ,充入氦气 ,对反应速率有何影响？恒温恒压 ,充入氦气 ,对反应速 率又有何影响？ 理解应用 一定温度下 ,反应 N2(g)＋O2(g) 2NO(g) 在密闭容器中进行 ,回答下列措施对化学反应速率 的影响 (填“增大”“减小”或“不变” )。 (1)缩小体积使压强增大： __________,原因是 _________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (2)恒容充入 N 2： __________。 (3)恒容充入 He：__________,原因是 _______________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (4)恒压充入 He：__________。 答案 (1)增大 单位体积内 ,活化分子数目增加 ,有效碰撞的次数增多 ,因而反应速率增大 (2) 增大 (3) 不变 单位体积内活化分子数不变 ,因而反应速率不变 (4)减小 (1)催化剂都不参加化学反应 (× ) (2)升高温度时 ,不论正反应是吸热还是放热 ,正、逆反应的速率都增大 (√) (3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气 ,滴入少量硫酸铜能够提高反应速率 (√) (4)已知反应 A 2(g)＋2B 2(g) 2AB 2(g)的 ΔH>0,升高温度可缩短达到平衡的时间 (√) (5)碳酸钙与盐酸反应的过程中 ,再增加 CaCO3 固体 ,可以加快反应速率 (×) (6)增大反应体系的压强 ,反应速率一定增大 (×) (7)增大反应物的浓度 ,能够增大活化分子的百分数 ,所以反应速率增大 (×) (8)加热使反应速率增大的原因之一是活化分子百分数增大 (√) (9)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 (× ) 题组一 影响化学反应速率的因素 1.10 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 ( ) ①K 2SO4 ②CH3COONa ③ CuSO4 ④Na2CO3 A.①② B.①③ C.③④ D.②④ 答案 A 【解析】 K 2SO4 溶液对盐酸起稀释作用 ,使反应速率降低 ,但不影响 H＋的总物质的量 ,故不影 响生成 H 2 的物质的量 ,①正确； CH 3COONa 溶液中的 CH 3COO －结合盐酸中的 H ＋生成弱酸 CH 3COOH, 降低了 H ＋ 浓度 ,随着反应的进行 ,CH 3COOH 又逐渐电离出 H ＋ ,不影响 H ＋ 的总物质 的量 ,故不影响生成 H2 的物质的量 ,②正确； CuSO4 会与 Zn 发生置换反应 ,铜附着在 Zn 表面 , 形成原电池 ,加快产生氢气的速率 ,③错误； Na2CO3 与 HCl 发生反应 2H ＋＋CO2－ 3 ===H 2O＋ CO2↑,减小了 H ＋的总物质的量 ,虽然能够降低反应速率 ,但同时也减少了氢气的总量 ,④错误。 2.某温度下 ,在容积一定的密闭容器中进行如下反应： 2X(g) ＋Y(g) Z(g) ＋W(s) ΔH>0。下 列叙述正确的是 ( ) A.向容器中充入氩气 ,反应速率不变 B.加入少量 W,逆反应速率增大 C.升高温度 ,正反应速率增大 ,逆反应速率减小 D.将容器的容积压缩 ,可增大单位体积内活化分子的百分数 ,有效碰撞次数增大 答案 A 【解析】 向恒容容器中充入氩气 ,各反应组分的浓度不变 ,反应速率不变 ,A 项正确； W 为固 态 ,加入少量 W,反应速率不变 ,B 项错误；升高温度 ,正、逆反应速率均增大 ,C 项错误；将容器 的容积压缩 ,可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数 ,但活化分子百分数不变 ,D 项错 误。 3.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 K B 4 mL 0.01 mol ·L －1 KMnO 4 溶液分别和不同浓 度的 2 mL H 2C2O4(草酸 )溶液反应 0.1 mol ·L －1 的 H 2C2O4 溶液 0.2 mol ·L－ 1 的 H 2C2O4 溶液 C 5 mL 0.1 mol ·L －1 Na2S2O3 溶液和 5 mL 0.1 热水 冷水 mol ·L－ 1 H2SO4 溶液反应 D 5 mL 4% 的过氧化氢溶液分解放出 O2 无 MnO 2 粉末 加 MnO 2 粉末 答案 C 【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 ,A 项不正 确；由于起始时乙中 H 2C2O4 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 H 2O2 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。 题组二 催化剂、活化能与转化效率 4.(2020 ·天津一中调研 )已知分解 1 mol H 2O2 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 －1 D.v(H 2O2)＝v(H2O)＝ v(O2) 答案 A 【解析】 A 项 ,将题给两个反应合并可得总反应为 2H 2O2===2H 2O＋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； B 项 ,该反应中 IO－是中间产物 ,不是该反应的催化 剂； C 项 ,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 H 2O2 放出 98 kJ 热量 ,不能据此判断该反应的活化能； D 项 ,由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知 v(H 2O2)＝v(H 2O)＝ 2v(O2)。 5.(2019 ·山东临沂一模 )已知反应 2NO(g) ＋2H 2(g) N2(g)＋2H 2O(g) ΔH＝－ 752 kJ ·mol － 1 的反应机理如下： ①2NO(g) N 2O2(g) (快 ) ②N2O2(g)＋H 2(g) N2O(g)＋H2O(g) (慢 ) ③N2O(g) ＋H2(g) N2(g)＋H 2O(g) (快 ) 下列有关说法错误的是 ( ) A.①的逆反应速率大于②的正反应速率 B.②中 N2O2 与 H 2 的碰撞仅部分有效 C.N 2O2 和 N2O 是该反应的催化剂 D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 答案 C 【解析】 ① 为快反应 ,说明反应物的活化能和生成物的活化能都较小 ,反应更容易发生； ②为 慢反应 ,说明反应物的活化能和生成物的活化能都较大 ,② 中反应物的活化能大于 ①中生成物 的活化能 ,因此 ①的逆反应速率大于 ②的正反应速率 ,A 项正确； ②反应为慢反应 ,反应慢说明 反应的活化能大 ,物质微粒发生碰撞时 ,许多碰撞都不能发生化学反应 ,因此碰撞仅部分有效 ,B 项正确； 反应过程中 N 2O2 和 N2O 是中间产物 ,不是催化剂 ,C 项错误； 总反应为放热反应 ,则总 反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 ,D 项正确。 6.[2018 ·江苏 ,20(4)]将一定比例的 O2、NH 3 和 NOx 的混合气体 ,匀速通入装有催化剂 M 的反应 器中反应 (装置见图 1)。 反应相同时间 NO x的去除率随反应温度的变化曲线如图 2 所示 ,在 50～250 ℃范围内随着温度 的升高 ,NO x 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 _________________________ _______________________________________________________________________________ ； 当反应温度高于 380 ℃时 ,NO x 的去除率迅速下降的原因可能是 ________________________ 。 答案 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大 ,与温度升高共同使 NO x 去除反应速率迅速 增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的 NOx 去除反应速率增大 催化剂活性下降； NH 3 与 O2 反应生成了 NO 【解析】 温度升高 ,反应速率增大 ,同时催化剂的活性增大也会提高反应速率。 一段时间后催 化剂活性增大幅度变小 ,主要是温度升高使反应速率增大。 当温度超过一定值时 ,催化剂的活性 下降 ,同时氨气与氧气反应生成 NO 而使反应速率减小。 绝大多数催化剂都有活性温度范围 , 温度太低时 , 催化剂的活性很小 , 反应速率很慢 , 随温度升 高, 反应速率逐渐增大 , 物质转化效率增大 , 温度过高又会破坏催化剂的活性。 1.下列叙述不正确的是 ( ) A.用稀硫酸和锌粒制取 H2 时 ,加几滴 CuSO4 溶液以加快反应速率 (2018 ·全国卷 Ⅲ,10A) B.向 2 支盛有 5 mL 不同浓度 NaHSO3 溶液的试管中同时加入 2 mL 5% H 2O2 溶液 ,观察实验现 象 ,不能达到探究浓度对反应速率的影响的目的 (2018·全国卷 Ⅱ,13D 改编 ) C.在酶催化淀粉水解反应中 ,温度越高淀粉水解速率越快 (2018 ·江苏 ,10D) D.下图是室温下 H 2O2 催化分解放出氧气的反应中 c(H 2O2)随反应时间变化的曲线 ,说明随着反 应的进行 H2O2 分解速率逐渐减小 (2018 ·江苏 ,13B) 答案 C 【解析】 可形成锌铜原电池 ,加快反应速率 ,A 正确；反应的离子方程式为 HSO － 3 ＋ H2O2===SO2－ 4 ＋H ＋＋ H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象 ,因此无法探究浓度对反应 速率的影响 ,B 正确；温度过高可能使酶 (一种蛋白质 )变性 ,失去生理活性 ,C 错误；根据图像 , 随着时间的推移 ,c(H 2O2)变化趋于平缓 ,随着反应的进行 H2O2分解速率逐渐减小 ,D 正确。 2.(2019 ·浙江 4 月选考 ,22)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的 c(H ＋ )或弱碱的 c(OH － ),油脂 在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比 ,下列说法不正确的是 ( ) A.高温高压液态水中 ,体系温度升高 ,油脂水解反应速率加快 B.高温高压液态水中 ,油脂与水的互溶能力增强 ,油脂水解反应速率加快 C.高温高压液态水中 ,c(H ＋)增大 ,可催化油脂水解反应 ,且产生的酸进一步催化水解 D.高温高压液态水中的油脂水解 ,相当于常温下在体系中加入了相同 c(H＋ )的酸或相同 c(OH － ) 的碱的水解 答案 D 【解析】 体系温度升高 ,油脂水解反应速率加快 ,A 正确；高温高压液态水中 ,油脂与水的互 溶能力增强 ,增大了油脂分子与水分子的接触 ,水解反应速率加快 ,B 正确；高温高压液态水 中 ,c(H＋ )增大 ,可催化油脂水解反应 ,且产生的酸进一步催化水解 ,C 正确； 高温高压下的液态水 , 尽管具有接近常温下弱酸的 c(H＋ )或弱碱的 c(OH － ),但仍然呈中性 ,c(H ＋ )＝c(OH － ),与常温下在油 脂水解时加入相同 c(H ＋)的酸或相同 c(OH －)的碱不相同 ,D 错误。 3.[2019 ·全国卷 Ⅱ ,27(3)]环戊二烯容易发生聚合生成二聚体 ,该反应为可逆反应。不同温度下 , 溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示 ,下列说法正确的是 ____(填标号 )。 A.T1>T2 B.a 点的反应速率小于 c 点的反应速率 C.a 点的正反应速率大于 b 点的逆反应速率 D.b 点时二聚体的浓度为 0.45 mol ·L －1 答案 CD 【解析】 由相同时间内 ,环戊二烯浓度减小量越大 ,反应速率越快可知 ,T1vb。 反应速率 v ＝ v 正 － v 逆 ＝ k 正 3 2 SiHClx － k 逆 2 2 4SiH Cl SiClx x ,则有 v 正 ＝k 正 3 2 SiHClx ,v 逆 ＝k 逆 2 2 4SiH Cl SiClx x ,343 K 下反应达到平衡状态时 v 正 ＝v 逆 ,即 k 正 3 2 SiHClx ＝ 2 2 4SiH Cl SiClk x x逆 ,此时 SiHCl 3的平衡转化率 α＝22%,经计算可得 SiHCl 3、SiH2Cl 2、SiCl 4 的物质的量分数分别为 0.78、 0.11、0.11,则有 k 正 ×0.782＝k 逆 ×0.112,k 正 / k 逆 ＝0.112/ 0.782≈0.02。a 处 SiHCl 3 的平衡转化率 α＝ 20%, 此时 SiHCl 3、 SiH 2Cl 2、 SiCl 4 的物质的量分数分别为 0.8、 0.1、 0.1,则有 v正 v逆 ＝ 3 2 2 4 2 SiHCl SiH Cl SiCl k x k x x 正 逆 ＝k正 k逆 · 3 2 2 4 2 SiHCl SiH Cl SiCl x x x ＝0.02×0.82 0.12 ≈1.3。 基础知识训练 1.以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法 ,其中不正确的是 ( ) A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率 B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品 C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质 ,浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外 部因素也会对化学反应速率产生影响 D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益 答案 A 【解析】 化学反应速率理论研究的是化学反应进行的快慢问题 ,不能指导提高原料的转化率 和生成物的产率。 2.下列说法正确的是 ( ) A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应 B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C.反应物用量增加后 ,有效碰撞次数增多 ,反应速率增大 D.催化剂能提高活化分子的活化能 ,从而加快反应速率 答案 B 【解析】 活化分子只有发生有效碰撞才能发生化学反应 ,A 项错误； 增加固体或纯液体的量 , 反应速率不变 ,C 项错误； 催化剂能降低反应的活化能 ,使原来不是活化分子的分子变成活化分 子,提高了活化分子的百分数 ,加快了化学反应速率。 3.(2020 ·贵州省铜仁第一中学月考 )一定温度下 ,在某密闭容器中发生反应 2HI(g) H 2(g)＋ I2(g) ΔH>0,若在 0～ 15 s内 c(HI) 由 0.1 mol ·L －1 降到 0.07 mol ·L －1,则下列说法正确的是 ( ) A.升高温度正反应速率加快 ,逆反应速率减慢 B.减小反应体系的体积 ,化学反应速率加快 C.c(HI) 由 0.07 mol ·L－1 降到 0.05 mol ·L － 1 所需的反应时间小于 10 s D.0～15 s 内用 I2 表示的平均反应速率为 v(I 2)＝ 0.002 mol ·L －1·s－1 答案 B 【解析】 反应速率和温度有关 ,升高温度 ,正、逆反应速率都加快 ,故 A 不选；减小体积会增大 HI(g)、 H2(g)和 I2(g)的浓度 ,会使正、逆反应速率都加快 ,故 B 正确； c(HI)下降 0.03 mol ·L －1 用了 15 s, 但反 应速率和浓度有关 ,浓度降低 ,反应速率也降低 ,所以 c(HI) 由 0.07 mol ·L －1降到 0.05 mol ·L－1所需的反 应时间大于 10 s,故 C 不选； c(HI) 由 0.1 mol ·L －1 降到 0.07 mol ·L －1,则 c(I 2)上升到 0.015 mol ·L －1,用 I2 表示的平均反应速率为 v(I 2)＝ 0.015 mol ·L －1 15 s ＝ 0.001 mol ·L －1·s－1,故 D 不选。 4.(2020 ·福建龙岩教学质量检查 )某温度下 ,镍和镁分别在 O2 中发生反应 ,两种金属表面形成氧 化膜厚度的实验记录如下： 反应时间 t/h 1 4 9 16 25 MgO 层厚 Y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a NiO 层厚 Y′ /nm b 2b 3b 4b 5b 表中 a 和 b 均为与温度有关的常数。 下列判断错误的是 ( ) A.可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率 B.相同条件下 ,镁比镍耐氧化腐蚀 C.温度越高 ,a、b 的值越大 D.金属氧化的本质为 M －ne－ ===M n ＋ 答案 B 【解析】 结合数据可知 ,氧化膜的厚度随时间延长而增加 ,A 项正确；因 a、b 关系不确定 , 无法比较 ,B 项错误；温度升高 ,反应速率加快 ,C 项正确；金属氧化的本质是金属失电子发生 氧化反应 ,D 项正确。 5.2SO2(g)＋O2(g) V2 O5 △ 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 ( ) A.催化剂 V 2O5不改变该反应的逆反应速率 B.增大反应体系的压强 ,化学反应速率一定增大 C.该反应是放热反应 ,降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D.在 t1、t2 时刻 ,SO3(g)的浓度分别是 c1、c2,则时间间隔 t1～t2 内,生成 SO3(g)的平均反应速率 v ＝|c2－c1| t2－t1 答案 D 【解析】 V 2O5 作为催化剂 ,能同等程度改变正、逆化学反应速率 ,A 项错误；压强并不是影 响化学反应速率的唯一因素 ,只有当其他条件不变时增大压强 ,化学反应速率才增大 ,B 项错 误；不管是吸热反应还是放热反应 ,降低温度化学反应速率均减小 ,使达到平衡所需的时间增 多 ,C 项错误；据 v＝Δc Δt可知 ,Δc＝|c2－c1|,Δt＝t2－t1,D 项正确。 6.A 与 B 在容积为 1 L 的密闭容器中发生反应： aA(s) ＋bB(g)=== cC(g) ＋dD(g), t1、t2 时刻分别 测得部分数据如下表： n(B)/mol n(C)/mol n(D)/mol 反应时间 /min 0.12 0.06 0.10 t 1 0.06 0.12 0.20 t 2 下列说法正确的是 ( ) A.0 ～t1 内,平均反应速率 v(B)＝ 0.04 t1 mol ·L －1·min －1 B.若起始时 n(D)＝0,则 t2 时 v(D) ＝0.20 t2 mol ·L －1·min －1 C.升高温度 ,v(B)、v(C)、v(D)均增大 D.b∶d＝ 6∶1 答案 C 【解析】 反应速率是平均反应速率 ,而不是瞬时反应速率 ,B 项错误； t1～t2 时间段内 ,B 和 D 的物质的量的变化量分别是 0.06 mol 、0.1 mol, 所以 b∶d＝3∶5,D 项错误。 7.(2020 ·浙江宁波十校模拟 )某温度下 ,在容积为 2 L 的密闭容器中投入一定量的 A 、B 发生反 应 3A(g) ＋bB(g) cC(g) ΔH＝－ Q kJ·mol －1(Q＞0),12 s 时反应达到平衡 ,生成 C 的物质的 量为 0.8 mol,反应过程中 A 、B 的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。 下列说法正确的 是 ( ) A.前 12 s 内,A 的平均反应速率为 0.025 mol ·L－ 1·s－1 B.12 s 后 ,A 的消耗速率等于 B 的生成速率 C.化学计量数之比 b∶c＝1∶ 2 D.12 s 内,A 和 B 反应放出的热量为 0.2Q kJ 答案 C 【解析】 分析图像可知 12 s内 A 的浓度变化为 (0.8－0.2) mol ·L －1＝ 0.6 mol ·L －1,反应速率 v(A) ＝Δc Δt＝ 0.6 mol ·L － 1 12 s ＝0.05 mol·L －1·s －1,A 项错误；分析图像 ,12 s 内 B 的浓度变化为 (0.5－0.3) mol ·L － 1＝ 0.2 mol·L － 1,v(B) ＝ 0.2 mol ·L －1 12 s ＝ 1 60 mol ·L － 1·s－ 1, 速率之比等于化学计量数之 比,3∶b＝0.05∶ 1 60,则 b＝1,3∶c＝0.05∶ 0.8 2 12 ,则 c＝2,A 、B 的化学计量数不同 ,12 s 后达到平衡 状态 ,A 的消耗速率不等于 B 的生成速率 ,B 项错误 ,C 项正确；消耗 3 mol A 放热 Q kJ,12 s 内 消耗 A 的物质的量为 0.6 mol ·L －1× 2 L＝1.2 mol, 消耗 1.2 mol A 放出的热量为 0.4Q kJ,D 项错 误。 8.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 _________________________________________, 反应方程式为 ____________________________________________________________ 。 (2)0～10 s 的平均反应速率 v(H 2)＝___________________________________________ 。 (3)能否用 I2(s)的物质的量的变化量来表示该反应的速率？ ________(填“能”或“否” )。 答案 (1)H 2 和 I2、 HI H 2(g)＋ I2(s) 2HI(g) (2)0.039 5 mol ·L －1·s－1 (3)否