2018届一轮复习人教版化学反应速率学案(3) 20页

第25讲　化学反应速率 考纲要求 ‎1.理解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。‎ ‎2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。‎ ‎3. 结合具体实例理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识并能解释其一般规律。‎ ‎4．了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。‎ 考点一　化学反应速率 ‎1．表示方法 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。‎ ‎2．数学表达式及单位 v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。‎ 如密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H22NH3，开始时c(N2)＝8 mol·L－1,2 min后c(N2)＝4 mol·L－1，则用N2表示的反应速率为2_mol·L－1·min－1。‎ ‎3．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1 s后剩余1.4 mol，则v(A)＝0.3_mol·L－1·s－1，v(B)＝0.1_mol·L－1·s－1，v(C)＝0.2_mol·L－1·s－1。‎ 　‎ ‎(1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。‎ ‎1．(RJ选修4·P19,4)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　)‎ A．v(W)＝3v(Z)　　 B．2v(X)＝3v(Z)‎ C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)‎ 答案：　C ‎2．(RJ选修4·P19,3改编)将A、B气体置于容积为2 L的密闭容器中，发生反应：2A(g)＋B(g)===2C(g)，反应进行4 s末；测得A为0.6 mol，B为0.3 mol，C为0.2 mol，则 ‎(1)用反应物B的浓度减少来表示该反应的速率为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)A的起始浓度为__________。‎ 答案：　(1)0.0125 mol/(L·s)　(2)0.4 mol/L ‎3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)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(　　)‎ ‎(2)10 mol·L－1·s－1的反应速率一定比1 mol·L－1·s－1的反应速率大(　　)‎ ‎(3)固体和纯液体的浓度是固定的，增加固体或纯液体的用量，反应速率保持不变(　　)‎ ‎(4)化学反应速率表示的是化学反应进行的限度(　　)‎ ‎(5)由v＝计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　)‎ ‎(6)对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显(　　)‎ 答案：　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√‎ ‎4．可逆反应N2＋3H22NH3在不同时间段测得的反应速率分别为v(N2)＝1 mol·L－1·s－1，v(H2)＝2.5 mol·L－1·s－1，能否说明v(H2)>v(N2)?‎ 答案：　比较化学反应速率大小时，必须使用同一物质的反应速率且单位一致，v(N2)换算成v(H2)时，相当于3 mol·L－1·s－1，所以上述反应中v(N2)>v(H2)。‎ 考向一　公式v＝的应用 ‎1．在2 L的密闭容器中发生下面反应：A(g)＋2B(g) 3C(g)，经过3 min后A的物质的量由10 mol变为7 mol，则下面表示的反应速率正确的是(　　)‎ A．v(A)＝1 mol/(L·min)　 B．v(B)＝1 mol/(L·min)‎ C．v(C)＝2 mol/(L·min) D．v(B)＝2 mol/(L·min)‎ 解析：　Δc(A)＝＝1.5 mol/L，Δt＝3 min，‎ v(A)＝＝＝0.5 mol/(L·min)，然后根据v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶2∶3得到v ‎(B)＝1 mol/(L·min)，v(C)＝1.5 mol/(L·min)，所以正确的是B。‎ 答案：　B ‎2．某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 从反应开始至2 min时，Z的反应速率为__________。‎ 解析：　找出2 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化量为Δc(X)＝＝0.1 mol·L－1，Δc(Y)＝＝0.15 mol·L－1，Δc(Z)＝＝0.05 mol·L－1。根据反应速率之比等于化学计量数之比，可以确定X、Y、Z三种物质的化学计量数分别为2、3、1。根据图象可以确定X是生成物，Y、Z是反应物，即可以确定化学反应方程式为3Y＋Z2X。再根据反应速率的概念，可求出从反应开始至2 min时，Z的反应速率为v(Z)＝Δc(Z)/Δt＝＝0.025 mol·L－1·min－1。‎ 答案：　3Y＋Z2X　0.025 mol·L－1·min－1‎ 考向二　比较反应进行的快慢 ‎3．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 解析：　本题可以采用归一法进行求解，可以通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B项中的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。‎ 答案：　D 定量比较化学反应速率的大小 ‎(1)归一法 按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。‎ ‎(2)比值法 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g) cC(g)，即比较与，若>，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。 ‎ 考向三　用“三段式”法计算化学反应速率 ‎4．将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)。经5 min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，v(C)＝0.1 mol/(L·min)。‎ 则：(1)x＝________。‎ ‎(2)前5 min内B的反应速率v(B)＝________。‎ ‎(3)平衡时A的转化率为________。‎ 解析：　(1)v(D)＝＝0.1 mol/(L·min)＝v(C)，由此推知x＝2。‎ ‎(2)v(B)＝＝＝0.05 mol/(L·min)。‎ ‎(3)　　　　　　　　　3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)‎ ‎ 起始浓度/(mol/L) a a 0 0‎ ‎ 转化浓度/(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5‎ ‎ 平衡浓度/(mol/L) a－0.75 a－0.25 0.5 0.5‎ ‎(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5解得：a＝1.5；‎ A的转化率α(A)＝×100%＝50%。‎ 答案：　(1)2　(2)0.05 mol/(L·min)　(3)50%‎ ‎“三段式”法解题模式 ‎(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　＋　nBpC 起始浓度/(mol·L－1) a b c 转化浓度/(mol·L－1) x 某时刻浓度/(mol·L－1) a－x b－ c＋ ‎ 考点二　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v(Mg)>v(Al)。‎ ‎2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)‎ ‎3．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)根据有效碰撞理论，完成下表。‎ 项目 条件 改变　　‎ 活化能 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大浓度 不变 增加 增加 不变 增加 增大 增大压强 不变 增加 增加 ‎ 不变 增加 增大 升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 增大 加催化剂 降低 不变 不变 增加 增加 增大 　‎ 活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 ‎1．(RJ选修4·P24,1改编)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．缩小体积使压强增大　 B．恒容，充入N2‎ C．恒容，充入He D．恒压，充入He 答案：　C ‎2．(1)对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)‎ ‎①升高温度：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②增大盐酸浓度：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③增大铁的质量：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎④增加盐酸体积：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑤把铁片改成铁粉：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑥滴入几滴CuSO4溶液：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑦加入NaCl固体：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑧加入CH3COONa固体：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑨加入一定体积的Na2SO4溶液：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？ ‎ 答案：　(1)①增大　②增大　③不变　④不变　⑤增大 ‎⑥增大　⑦不变　⑧减小　⑨减小 ‎(2)不会产生H2，Fe和稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe在浓硫酸中钝化。 ‎ ‎3．一定温度下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在密闭容器中进行，分析下列措施对化学反应速率的影响：‎ ‎(1)升高温度：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(2)缩小体积增大压强：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(3)恒容充入氢气：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)恒容充入氮气：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(5)恒压充入氮气：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：　(1)增大　(2)增大　(3)增大　(4)无影响　(5)减小 ‎1．为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示]，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是(　　)‎ ‎①加入NH4HSO4固体，v(H2)不变　②加入少量水，v(H2)减小　③加入CH3COONa固体，v(H2)减小　④滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小 A．①②　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．①④‎ 解析：　反应实质为：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，①导致溶液中c(H＋)增大，v(H2)加快，①错误；②导致溶液中c(H＋)减小，v(H2)减小，②正确；③因发生CH3COO－＋H＋CH3COOH，导致溶液中c(H＋)减小，v(H2)减小，③正确；④形成铜锌原电池，v(H2)加快，‎ ‎④错误，所以正确的是②③，选B。‎ 答案：　B ‎2．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2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(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)‎ 解析：　由于反应速率由慢反应决定，故I－浓度越大，反应速率越快，A正确；IO－为中间产物，不是催化剂，B错误；活化能不是反应热，反应热是正、逆反应活化能的差值，C错误；依据总反应2H2O2===2H2O＋O2↑和反应速率计量数间的关系判断，D错误。‎ 答案：　A ‎3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)‎ 实验 反应温度/℃‎ Na2S2O3溶液 稀H2SO4‎ H2O V/mL c/(mol·L－1)‎ V/mL c/(mol·L－1)‎ V/mL A ‎25‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ B ‎25‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎10‎ C ‎35‎ ‎5‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎0.1‎ ‎5‎ D ‎35‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎5‎ ‎0.2‎ ‎10‎ 解析：　本题考查化学反应速率，意在考查学生分析外界条件对化学反应速率的影响。结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。‎ 答案：　D ‎4．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(　　)‎ A.a＝6.00‎ B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变 C．b<318.2‎ D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 解析：　根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为b K、浓度为0.500 mol/L和温度为318.2 K、浓度为0.300 mol/L对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2 K变为b K时，反应速率减小，则b＜318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。‎ 答案：　D考点三　控制变量法探究影响化学反应速率的因素 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。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中常有所涉及。解答此类试题时，要认真审题，弄清实验目的，明确要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。如：探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，因此可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。‎ 探究对象的反应 ‎2H2O2===2H2O＋O2↑‎ 控制的可变量 催化剂 温度 控制的不变量 浓度、温度等 浓度、催化剂等 实验方案 取相同量的5%H2O2于两支规格一样的试管中，向其中一支试管中加入少量MnO2，另一支不加，在常温下观察 取相同量的5%H2O2于两支规格一样的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察 根据两个对象的反应都有气体生成的特征，利用导管将生成的气体导入水槽中，通过观察水槽中产生气泡的剧烈程度，并以此判断该控制变量对化学反应速率是否产生影响以及具体的影响效果。 ‎ 某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。‎ ‎(1)设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。‎ ‎(2)设计实验装置，完成图示的装置示意图。‎ ‎(3)参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。‎ ‎　　　　物理量 实验序号　　　　‎ V[0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3]/mL ‎ ‎……‎ ‎1‎ a ‎……‎ ‎2‎ a ‎……‎ 解析：　(1)该实验的目的是探究双氧水的分解速率，所以应测定不同浓度的双氧水分解时产生氧气的速率，即可以测定相同时间内生成氧气的体积。(2)根据题目给出的限选仪器可以选用导管、水槽、量筒组成的气体收集装置。(3)‎ 探究时一定要注意对变量的控制，即只改变一个变量，才能说明该变量对反应的影响。表格中硫酸铁溶液的体积相等，故探究的是不同浓度的双氧水分解的速率，所以必须要有不同浓度的双氧水，但题给试剂中只有30%的双氧水，因此还需要蒸馏水，要保证硫酸铁的浓度相同，必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同，且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同。同时还要记录两组实验中收集到相同体积的氧气所需的时间或相同时间内收集到氧气的体积大小。‎ 答案：　(1)生成相同体积的O2所需的时间(或相同时间内所收集到O2的体积)‎ ‎(2)如图所示 ‎(3)‎ V(H2O2)/mL V(H2O)/mL V(O2)/mL t/s ‎1‎ b c e d ‎2‎ c b e f 或 V(H2O2)/mL V(H2O)/mL t/s V(O2)/mL ‎1‎ b c e d ‎2‎ c b e f 利用“控制变量法”的解题策略 ‎ (1)确定变量：首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。‎ ‎(2)控制变量——定多变一：在探究过程中，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种因素的影响以后，再通过以上方法确定另一种因素的影响，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。‎ ‎(3)数据有效：选择数据(或设置实验)要有效，保证变量统一才能做出正确的判断。 ‎ ‎[即时巩固]‎ 碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。‎ 已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)‎ I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)‎ ‎(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：‎ 实验序号 体积V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ‎①‎ ‎10.0‎ ‎0.0‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎2.0‎ ‎②‎ ‎9.0‎ ‎1.0‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎2.0‎ ‎③‎ ‎8.0‎ Vx ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎2.0‎ 表中Vx＝________mL，理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)已知某条件下，浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。‎ 解析：　(1)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0 mL)，从而可知Vx＝2.0。‎ ‎(2)降低温度时，化学反应速率减慢，c(S2O)变化减慢。加入催化剂时，化学反应速率加快，c(S2O)变化加快，c(S2O)－t的变化曲线如图所示。‎ 答案：　(1)2.0　保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他的不变 ‎(2)如下图所示 ‎[2015·全国卷Ⅰ]Bodensteins研究了下列反应：‎ ‎2HI(g) H2(g)＋I2(g)‎ 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：‎ t/min ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎120 ‎ x(HI)‎ ‎1‎ ‎0.91‎ ‎0.85‎ ‎0.815‎ ‎0.795‎ ‎0.784‎ x(HI)‎ ‎0‎ ‎0.60‎ ‎0.73‎ ‎0.773‎ ‎0.780‎ ‎0.784‎ ‎ [高考还可以这样考]‎ ‎(1)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数：‎ ‎①k逆＝________(以K和k正表示)‎ ‎②若k正＝0.0027 min－1，在t＝40 min时，v正＝________min－1‎ ‎③v正或v逆属于________(选填“平均反应速率”或“瞬时反应速率”)。‎ ‎(2)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。‎ 解析：　(1)K＝ ‎①由于v正＝k正x2(HI)，v逆＝k逆x(H2)x(I2)，K＝，当达到平衡状态时，v正＝v逆，即k逆＝ ‎②在t＝40 min时，x(HI)＝0.85，v正＝k正·x2(HI)＝0.002 7 min－1×0.852＝1.95×10－3 min－1。‎ ‎(2)反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)是吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡正向移动，x(HI)减小，x(H2)增大，观察图象知，对应的点分别为A和E。‎ 答案：　(1)①k正/K　②1.95×10－3　③瞬时反应速率　(2)A、E ‎[课堂随笔]　　‎ 课时训练　化学反应速率 ‎1．CO和NO都是汽车尾气中的有害气体，它们在催化转换器中能反应生成氮气和CO2，对此反应，下列说法中错误的是(　　)‎ A．改变压强不可以改变反应速率 B．使用催化剂能同时增大正、逆反应的速率 C．增加压强能增大反应速率 D．升高温度能增大反应速率 解析：　2CO＋2NON2＋2CO2，改变压强，能改变反应速率。‎ 答案：　A ‎2．已知：4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[单位为mol/(L·min)]表示，则正确的关系是(　　)‎ A.v(NH3)＝v(O2)　　 B．v(O2)＝v(H2O)‎ C.v(NH3)＝v(H2O) D．v(O2)＝v(NO)‎ 答案：　D ‎3．(2016·吉林长春外国语学校期中)在一密闭容器中充入一定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2＋O22NO，经测定前5 s用N2表示的反应速率为0.1 mol·L－1·s－1，则10 s末NO的浓度为(　　)‎ A．大于2 mol·L－1 B．2 mol·L－1‎ C．大于2 mol·L－1 D．不能确定 解析：　由题中数据可知，前5 s，Δc(N2)＝5 s×0.1 mol·L－1·s－1＝0.5 mol·L－1，则生成的c(NO)＝2Δc(N2)＝1 mol·L－1，由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，故5～10 s过程中反应生成的c(NO)小于1 mol·L－1，即10 s末NO的浓度小于2 mol·L－1。‎ 答案：　C ‎4．(2016·河北唐山期中)用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是(　　)‎ A．加热 B．不用稀硫酸，改用浓硫酸 C．滴加少量CuSO4溶液 D．不用铁片，改用铁粉 解析：　A项，加热，氢气的生成速率增大，不符合题意；B项，常温下，铁在浓硫酸中钝化，符合题意；C项，滴加少量CuSO4‎ 溶液，锌置换出铜，形成铜锌原电池，生成氢气的反应速率增大，不符合题意；D项，改用铁粉，固体表面积增大，反应速率增大，不符合题意。‎ 答案：　B ‎5．反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)‎ ‎①增加C的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 A．①④　　　　　　　　　 B．②③‎ C．①③ D．②④‎ 解析：　增加固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。‎ 答案：　C ‎6．(2016·北京六十六中学期中)升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是 (　　)‎ A．该化学反应的过程是吸热的 B．该化学反应的过程是放热的 C．分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多 D．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多 解析：　无论反应是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率均增大，A、B均错误；升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子总数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，C错误，D正确。‎ 答案：　D ‎7．(2016·江西南昌二中期中)一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，测得0～10 s内，c(H2)减小了0.75 mol·L－1，下列说法正确的是(　　)‎ A．10～15 s内c(NH3)增加量等于0.25 mol·L－1‎ B．化学反应速率关系是3v正(H2)＝2v正(NH3)‎ C．达到平衡后，分离出少量NH3，v正增大 D．该反应的逆反应的活化能不小于92.2 kJ·mol－1‎ 解析：　测得0～10 s内，c(H2)减小了0.75 mol·L－1，则c(NH3)增加了0.75 mol·L－1×＝0.5 mol·L－1，随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率减小，故10～15 s内c(NH3)增加量小于＝0.25 mol·L－1，A错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，故2v正(H2)＝3v正(NH3)，B错误；分离出少量NH3的瞬间，v逆减小，v正不变，随着反应的正向进行，反应物浓度随之减小，v正也减小，C错误；该反应为放热反应，ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－92.2 kJ·mol－1，则逆反应的活化能＝正反应的活化能＋92.2 kJ·mol－1，即该反应的逆反应的活化能不小于92.2 kJ·mol－1，D正确。‎ 答案：　D ‎8．(2016·福建龙岩期末)下表为某学生进行的两组实验：‎ 反应物 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 水 甲 ‎0.1 mol·L－1‎ ‎10 mL ‎0.1 mol·L－1‎ ‎10 mL ‎5 mL 乙 ‎0.2 mol·L－1‎ ‎5 mL ‎0.2 mol·L－1‎ ‎5 mL ‎20 mL 若其他条件均相同，上述两组实验中，对应反应的反应速率关系为(　　)‎ A．甲>乙 B．甲<乙 C．甲＝乙 D．无法判断 解析：　甲组溶液的总体积是25 mL，混合溶液中，甲组反应物的浓度c(Na2S2O3)＝c(H2SO4)＝＝0.04 mol·L－1；乙组溶液的总体积是30 mL，混合溶液中，乙组反应物的浓度c(Na2S2O3)＝c(H2SO4)＝≈0.033 mol·L－1。由于甲组中反应物的浓度较大，故在其他条件相同时，其反应速率较大，即甲组的反应速率大于乙组的反应速率，A项正确。‎ 答案：　A ‎9．(2016·河北唐山开滦期中)将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列可逆反应：NH4Br(s) NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g) Br2(g)＋H2(g), 2 min后，测得c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HBr)＝4 mol·L－1，若上述反应速率用v(NH3)表示，下列反应速率正确的是(　　)‎ A．0.5 mol·L－1·min－1 B．2.5 mol·L－1·min－1‎ C．2 mol·L－1·min－1 D．5 mol·L－1·min－1‎ 解析：　对于2HBr(g) Br2(g)＋H2(g)，Δc(H2)＝0.5 mol·L－1，则Δc(HBr)＝2Δc(H2)＝2×0.5 mol·L－1＝1 mol·L－1，则该可逆反应起始时c(HBr)＝4 mol·L－1＋1 mol·L－1＝5 mol·L－1；由NH4Br(s) NH3(g)＋HBr(g)可知，NH3的平衡浓度应与HBr分解反应的起始浓度相等，即c(NH3)＝5 mol·L－1，v(NH3)＝＝2.5 mol·L－1·min－1。‎ 答案：　B ‎10．(2016·山西平遥期中)在可逆反应2A(g)＋3B(g) xC(g)＋D(g)中，已知：反应开始加入的物质只有A、B，起始浓度A为5 mol·L－1，B为3 mol·L－1，前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1。2 min末，测得D的浓度为0.5 mol·L－1。则关于此反应的下列说法中正确的是(　　)‎ A．2 min末时A和B的浓度之比为5∶3‎ B．x＝1‎ C．2 min末时B的浓度为1.5 mol·L－1‎ D．前2 min，A的消耗浓度为0.5 mol·L－1‎ 解析：　前2 min，v(C)＝0.5 mol·L－1·min－1，则2 min时，c(C)＝0.5 mol·L－1·min－1×2 min＝1 mol·L－1。‎ ‎　　　　　2A(g)＋3B(g) xC(g)＋D(g)‎ ‎ 起始量/(mol·L－1) 5 3 0 0‎ ‎ 转化量/(mol·L－1) 1 1.5 1 0.5‎ ‎ 2 min量/(mol·L－1) 4 1.5 1 0.5‎ 则2 min末时A和B的浓度之比为4∶1.5，A错误；Δc(C)∶Δc(D)＝1∶0.5＝x∶1，得x＝2，B错误；2 min末时c(B)＝1.5 mol·L－1，C正确；前2 min，A的消耗浓度为1 mol·L－1，D错误。‎ 答案：　C ‎11．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是(　　)‎ A．OE段表示的平均速率最快 B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1‎ 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∶7‎ D．G点收集到的CO2的量最多 解析：　OE、EF、FG三段表示的时间相同，而生成的CO2的体积分别为224 mL、(672－224) mL＝448 mL、(784－672) mL＝112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A错误；EF段，产生的n(CO2)＝＝0.02 mol，根据关系式，CaCO3～2HCl～CO2，n(HCl)＝2n(CO2)＝0.04 mol，则v(HCl)＝＝0.4 mol·L－1·min－1，B项错误；OE、EF、FG三段中，该反应中用二氧化碳表示的平均反应速率之比为224 mL∶448 mL∶112 mL＝2∶4∶1，C错误；由图示可知，G点收集到的CO2的量最多，D正确。‎ 答案：　D ‎12．(2016·福建泉州测试)某研究小组测定不同温度下、不同初始浓度的某溶液中R的水解速率，c(R)随时间的变化曲线如图。下列说法不正确的是(　　)‎ A．在0～6 min之间，25 ℃时R的水解速率为0.05 mol·L－1·min－1‎ B．在0～24 min之间，曲线3对应水解速率最小 C．由曲线1可以得出结论：其他条件不变，水解速率随浓度增大而增大 D．由曲线2、3可以得出结论：其他条件不变，水解速率随温度升高而增大 解析：　在0～6 min之间，25 ℃时R的浓度减少(2.2－1.9) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，则R的水解速率为＝0.05 mol·L－1·min－1，A正确；由图示可知，在相同时间内曲线3的浓度的变化量最小，所以其对应的水解速率最小，B正确；由曲线l可知，随反应的进行，R的浓度逐渐减小，水解速率逐渐减小，说明其他条件不变，水解速率随浓度增大而增大，C正确；曲线3的温度低于曲线2，浓度也低于曲线2，由于存在两个变量，故无法得出水解速率随温度升高而增大的结论，D错误。‎ 答案：　D ‎13．硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：‎ Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI Ⅱ.2HIH2＋I2‎ Ⅲ.2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O ‎(1)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，生成的I2为气体，H2物质的量随时间的变化如图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝____________。‎ ‎(2)实验室用Zn和硫酸制取H2，为了加快反应速率，下列措施不可行的是________(填序号)。‎ a．加入浓硝酸　　 B．加入少量CuSO4固体 c．用粗锌代替纯锌 D．加热 ‎ e．把锌粒换成锌粉 f．用98.3%浓硫酸 解析：　(1)根据图象可知，2 min时，反应达平衡且n(H2)＝0.1 mol，则Δn(HI)＝2n(H2)＝0.2 mol，v(HI)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。(2)浓硝酸和浓硫酸都是氧化性酸，和Zn反应的还原产物不是H2而是NO2或SO2，a、f不可行；加入少量CuSO4固体，Zn首先与CuSO4反应生成ZnSO4和Cu，Zn、Cu、稀硫酸组成了原电池，生成H2的速率加快，b可行；用粗锌代替纯锌，锌、杂质金属和硫酸形成原电池，生成H2的速率加快，c可行；加热，反应速率加快，d可行；把锌粒换成锌粉，由于锌粉与硫酸的接触面积较大，化学反应速率较快，e可行。 ‎ 答案：　(1)0.1 mol·L－1·min－1　(2)af ‎14．(2016·山东潍坊质检)‎ 用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)：‎ 实验序号 A溶液 B溶液 ‎①‎ ‎20 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 ‎30 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液 ‎②‎ ‎20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 ‎30 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液 ‎(1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。‎ ‎(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)＝________ mol·L－1(假设混合溶液体积为50 mL)。‎ ‎(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定________来比较化学反应速率。‎ ‎(4)小组同学发现反应速率变化如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②____________。‎ 解析：　(1)根据表中所列数据分析，实验探究的是浓度因素对化学反应速率的影响。浓度越大反应速率越快，相同时间内生成的CO2的体积越大，即②>①。‎ ‎(2)Δn(CO2)＝＝2×10－4 mol，根据化学方程式可知，Δn(MnO)＝Δn(CO2)＝×2×10－4 mol＝4×10－5 mol，则在2 min末，c(MnO)＝‎ ＝5.2×10－3 mol·L－1。‎ ‎(3)KMnO4是有颜色的，故还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率。‎ ‎(4)若该反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高，反应的速率会加快。‎ 答案：　(1)浓度　②　①‎ ‎(2)0.005 2‎ ‎(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间 ‎ ‎(4)该反应放热 ‎15．(2016·浙江宁波期中)将等物质的量的A和B混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)。4 min时，测得D的浓度为0.4 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。‎ ‎(1)A在4 min末的浓度是多少？‎ ‎(2)B在这4 min内的平均反应速率是多少？‎ ‎(3)x的值。‎ 解析：　(1)设初始时，A和B的物质的量浓度均为a mol·L－1，‎ ‎　　　　3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)‎ ‎ 起始/(mol·L－1) a a 0 0‎ ‎ 转化/(mol·L－1) 0.6 0.2 0.2x 0.4‎ ‎ 4 min/(mol·L－1) a－0.6 a－0.2 0.2x 0.4‎ ‎(a－0.6)(a－0.2)＝3∶5，解得：a＝1.2，则A在4 min末的浓度是(a－0.6)mol·L－1＝(1.2－0.6)mol·L－1＝0.6 mol·L－1。‎ ‎(2)v(B)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)v(C)∶v(B)＝x∶1＝0.1 mol·L－1·min－1∶0.05 mol·L－1·min－1，解得：x＝2。‎ 答案：　(1)0.6 mol·L－1‎ ‎(2)0.05 mol·L－1·min－1‎ ‎(3)x＝2‎