第6章 第1讲 化学反应速率-【金版教程】2025年高考化学一轮复习创新方案课件PPT（新教材，创新版）

第六章　化学反应速率与化学平衡 第1讲　化学反应速率 【复习目标】　1.知道化学反应速率的概念和定量表示方法并能够进行简单计算。2.通过实验探究，理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.认识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。 目录 CONTENTS 知识梳理 01 提升训练 02 课时作业 04 真题演练 03 知识梳理 目录 快慢 减小 增大 一、化学反应速率 1.化学反应速率 mol·L-1·s-1或 mol·L-1·min-1 平均 瞬时 常数 * 目录 不同 化学计量数 m∶n∶p∶q * 2.分析化学反应速率与化学计量数的关系 (1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能eq \x(\s\up1(01))_______，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。 (2)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率之比等于化学方程式中各物质的eq \x(\s\up1(02))______________之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝eq \x(\s\up1(03))______________。 目录 × × 反应速率大，反应现象不一定明显，如酸碱中和反应。 单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大均表示正反应速率。 × 0.8 mol·L－1·s－1是指一段时间内的平均反应速率。 错因 * 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。( ) 错因：_____________________________________________________________________ (2)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。( ) 错因：_____________________________________________________________________ (3)某化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1，是指某时刻该反应的瞬时速率为0.8 mol·L－1·s－1。( ) 错因：_____________________________________________________________________ 目录 × √ 同一反应在同一条件下用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，但都表示该反应的反应速率。 固体的浓度视为常数，不能用来计算化学反应速率。 × 错因 * (4)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。( ) 错因：______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ (5)对于反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，v(NO)与v(O2)的关系是5v(NO)＝4v(O2)。( ) 错因：_____________________________________________________________________ (6)对于反应：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，若v(H2)＝0.5 mol·L－1·s－1，则v(C)＝0.5 mol·L－1·s－1。( ) 错因：_____________________________________________________________________ 目录 性质 F2>Cl2>Br2>I2 Mg>Al>Zn>Fe * 二、影响化学反应速率的因素 1.内因(主要因素) 反应物本身的eq \x(\s\up1(01))______是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为eq \x(\s\up1(02))__________________，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为eq \x(\s\up1(03))__________________。 目录 增大 减小 增大 2.外因 减小 增大 减小 相同 接触面积 * 目录 化学反应 反应的活化能 活化分子变成生成物分子放出的能量 使用催化剂时反应的活化能 E1－E2 * 3.有效碰撞理论 (1)有效碰撞、活化分子、活化能 ①有效碰撞：能够发生eq \x(\s\up1(01))__________的碰撞。 ②活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。 ③活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，如图： 图中：E1为eq \x(\s\up1(02))________________； E2为eq \x(\s\up1(03))___________________________________； E3为eq \x(\s\up1(04))________________________________； 反应热ΔH＝eq \x(\s\up1(05))___________。 目录 分子 数 不变 增多 (2)从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响 分子 数 增大 增多 * 目录 × × 无论是吸热反应还是放热反应，升高温度，反应速率均加快。 铁遇冷的浓硫酸发生钝化。 错因 * 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)升温时，吸热反应速率增大，放热反应速率减小。( ) 错因：_____________________________________________________________________ (2)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。( ) 错因：______________________________________________________________________ 目录 × × 容积固定，充入N2，体系压强增大，但N2不参与反应，各反应物浓度不变，故反应速率不变。 充入稀有气体，要想压强不变则容器的体积就要增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。 错因 * (3)反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在固定容积的容器中进行，充入N2后，体系压强增大，反应速率加快。( ) 错因：______________________________________________________________________ _______________________ (4)恒温条件下，在容积可变的密闭容器中进行反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在保持容器内压强不变的前提下不断向容器中充入稀有气体，在此过程中反应速率不变。( ) 错因：______________________________________________________________________ _______________________ 目录 √ × 加入适量NaCl溶液相当于稀释盐酸，反应速率减小。 错因 * (5)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。( ) 错因：______________________________________________________________________ (6)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。( ) 错因：______________________________________________________________________ 提升训练 目录 答案 * 考点1　化学反应速率 题组一　模型认知化学反应速率的计算 1.一定条件下反应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减小到8 mol，下列说法正确的是(　　) A．用A表示该反应的反应速率为0.6 mol·L－1·min－1 B．用B表示该反应的反应速率为2.4 mol·L－1·min－1 C．2v(B)＝3v(C) D．2 min内，用C表示该反应的反应速率为3.6 mol·L－1·min－1 目录 答案 * 2.一定温度下，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，对该反应的推断不合理的是(　　) A．该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D B．反应进行到1 s时，v(A)∶v(C)＝3∶2 C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1 D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等 目录 解析 * 解析　由题图可知，B、C的物质的量减小，是反应物，A、D的物质的量增大，是生成物，前6 s内，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝0.6∶0.8∶1.2∶0.4＝3∶4∶6∶2，故反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A正确；v(A)∶v(C)＝3∶2，B正确；反应进行到6 s时，v(B)＝eq \f(\f((1.0－0.4) mol,2 L),6 s)＝ 0.05 mol·L－1·s－1，C正确；反应进行到6 s时，反应达到 平衡状态，但各物质的反应速率并不相等，D错误。 目录 * 计算反应速率的两方法、一模板 1.两个计算方法 (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(A)＝eq \f(Δc(A),Δt)＝eq \f(Δn(A),V·Δt)来计算。 (2)关系式法 用已知物质表示的反应速率，计算其他物质表示的反应速率。 化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。 目录 * 2.一个计算模板 “三段式”法求解化学反应速率 (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)根据已知条件列式计算。 例如：反应 mA(g)＋　nB(g)　pC(g) t0 s(mol·L－1) a b c 转化(mol·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m) t1 s(mol·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) c＋eq \f(px,m) 则v(A)＝eq \f(x,t1－t0) mol·L－1·s－1，v(B)＝eq \f(nx,m(t1－t0)) mol·L－1·s－1，v(C)＝eq \f(px,m(t1－t0)) mol·L－1·s－1。 目录 答案 * 题组二　分析与研判化学反应速率的大小 3.对于反应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 目录 ①>④>②＝③ 答案 * 4.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①v(A)＝0.45 mol·L－1·s－1，②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1，③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1，④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1。则有关反应速率大小顺序为________________。 目录 * 化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法 按照化学计量数关系将化学反应速率换算成用同一物质、同一单位表示的速率，再比较它们数值的大小。 (2)比值法 比较化学反应速率与其对应的化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较eq \f(v(A),a)与eq \f(v(B),b)，若eq \f(v(A),a)>eq \f(v(B),b)，则用A表示的反应速率比用B表示的大。 目录 答案 * 考点2　影响化学反应速率的因素 题组一　分析与归纳外界条件对速率的影响 1.在一定条件下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0。达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是(　　) A．加催化剂，v正、v逆都发生变化，且变化的倍数相等 B．加压，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数 C．降温，v正、v逆都减小，且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数 D．恒容下通入氩气，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数 目录 答案 * 2.反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是(　　) ①增加铁粉的质量　②将容器的容积缩小一半 ③保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持容器容积不变，充入水蒸气使体系压强增大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 目录 压强改变反应速率，归根结底是因为改变了浓度。对于有气体参与的反应，有如下三种类型： (1)恒温时 ①体积减小→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。 ②体积增大→压强减小→气体反应物浓度减小→反应速率减小。 (2)恒温恒容时 ①充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。 ②充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度不变→反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。 * 目录 题组二　设计探究影响化学反应速率的因素 3.为探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，某同学分别设计了图a、图b所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　) A．图b中的A为分液漏斗 B．图b实验可通过测定相同状况下产生的气体 体积与反应时间来比较反应速率 C．图a实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率 D．若图a实验中反应速率为①>②，则Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好 答案 * 目录 解析　因为氯化铁、硫酸铜中的阴离子不同，若图a实验中反应速率为①>②，不能说明Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好，D错误。 解析 * 目录 2.0 保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质的浓度不变 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 答案 * 4.已知：S2Oeq \o\al(2－,8)＋2I－===2SOeq \o\al(2－,4)＋I2(慢)； I2＋2S2Oeq \o\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \o\al(2－,6)(快)。 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： 表中Vx＝________，理由是____________________________________________ ___________________________。 目录 利用“变量控制法”的解题策略 * 目录 题组三　辨识与探析化学反应速率的图像 5.一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为________ _______________。X的物质的量浓度减少了____________， Y的转化率为________。 (2)该反应的化学方程式为______________________。 (3) 10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的 变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是______(填字母)。 A.t1时刻，增大了X的浓度 B.t1时刻，升高了体系温度 C.t1时刻，缩小了容器体积 D.t1时刻，使用了催化剂 0.079 mol·L－1·s－1 0.395 mol·L－1 79.0% CD 答案 * X(g)＋Y(g)2Z(g) 目录 解析　 (3)由题图可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B不符合。 解析 * 目录 减小 减小 1.33×10－3 mol·L－1·min－1 15～20 min，25～30 min 答案 * 6.在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。 (1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过 程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10 min正反应速率 逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用 SO3表示的平均反应速率为___________________________。 (3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段 是________________________。 目录 ab d 答案 * (4)根据图示判断，10 min时改变的反应条件可能是________(填字母，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。 a.加入催化剂 b.缩小容器容积 c.降低温度 d.增加O2的物质的量 目录 常见速率一时间变化图像分析 (1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势，二者是同等程度地变化，还是不同程度地变化。若同等程度地变化，一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂角度考虑；若是不同程度地变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。 * 目录 (2)对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势；同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。 (3)改变条件判断v正、v逆的相对大小时，可以从平衡移动方向讨论，若平衡正移，v正>v逆，若平衡逆移，v正<v逆。 * 真题演练 目录 解析　反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的v­t关系，曲线②表示的是逆反应的v­t关系，A错误。 答案 解析 * 1.(2023·海南卷改编)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．曲线①表示的是逆反应的v­t关系 B．t2时刻体系处于平衡状态 C．反应进行到t1时，Q<K(Q为浓度商) D．催化剂存在时，v1、v2都增大 目录 答案 * 2.(2022·浙江6月选考)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)eq \o(,\s\up16(催化剂))N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法不正确的是(　　) A．实验①，0～20 min，v(N2)＝ 1.00×10－5 mol·L－1·min－1 B．实验②，60 min时处于平衡状 态，x≠0.40 C．相同条件下，增加氨气的浓度， 反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 目录 解析 * 解析　实验①中，0～20 min，氨气浓度变化量为2.40×10－3 mol·L－1－2.00×10－3 mol·L－1＝4.00×10－4 mol·L－1，v(NH3)＝eq \f(4.00×10－4 mol·L－1,20 min)＝2.00×10－5 mol·L－1·min－1，反应速率之比等于化学计量数 之比，v(N2)＝eq \f(1,2)v(NH3)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1，A正确；催化剂表面积 大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③ 中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达 到平衡时氨气浓度为4.00×10－4 mol·L－1， 目录 解析 * 则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10－4 mol·L－1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60 min时处于平衡状态，x<0.40，B正确；实验①、实验②中0～20 min、20～40 min氨气浓度变化量都是4.00×10－4 mol·L－1，则相同条件下，增加氨气的浓度，反应 速率并没有增大，C错误；对比实验①和实 验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面 积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③ 先达到平衡状态，说明相同条件下，增加催 化剂的表面积，反应速率增大，D正确。 目录 解析　由题图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)＝c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0－c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0－c(Y)]，这种关系在t3后仍成立，D不正确。 答案 解析 * 3.(2021·广东高考)反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．a为c(X)随t的变化曲线 B．t1时，c(X)＝c(Y)＝c(Z) C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率 D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y) 目录 答案 * 4.(2023·江苏卷节选)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为 在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g(20 ℃)，O2氧化溶液中SOeq \o\al(2－,3)的离子方程式为_______________________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被 O2氧化的速率随pH的变化如图所示。在pH＝6～8范围内， pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是 ___________________________________________________ ___________________________________________________。 2SOeq \o\al(2－,3)＋O2eq \o(======,\s\up16(催化剂))2SOeq \o\al(2－,4) pH增大，抑制SOeq \o\al(2－,3)的水解，反应物SOeq \o\al(2－,3)的浓度增大，故可加快氧化速率 目录 HNO2 答案 * 5.(2023·广东卷节选)配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 (1)某有机物R能与Fe2＋形成橙红色的配离子[FeR3]2＋，该配离子可被HNO3氧化成淡蓝色的配离子[FeR3]3＋。 完成反应的离子方程式：NOeq \o\al(－,3)＋2[FeR3]2＋＋3H＋________＋2[FeR3]3＋＋H2O。 (2)某研究小组对(1)中的反应进行了研究。 用浓度分别为2.0 mol·L－1、2.5 mol·L－1、3.0 mol·L－1的 HNO3溶液进行了三组实验，得到c([FeR3]2＋)随时间t的变化 曲线如图。 目录 5×10－5 mol·L－1·min－1 AB 答案 * ①c(HNO3)＝3.0 mol·L－1时，在0～1 min内，[FeR3]2＋的平均消耗速率＝_________ ________________________。 ②下列有关说法中，正确的有________。 A.平衡后加水稀释，eq \f(c( [FeR3]2＋),c( [FeR3]3＋))增大 B.[FeR3]2＋平衡转化率：αⅢ>αⅡ>αⅠ C.三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：tⅢ>tⅡ>tⅠ 目录 解析 * 解析　(2)①浓度分别为2.0 mol·L－1、2.5 mol·L－1、3.0 mol·L－1的HNO3溶液，反应物浓度增加，反应速率增大，据此可知三者对应的曲线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；c(HNO3)＝3.0 mol·L－1时，在0～1 min内，观察题图可知[FeR3]2＋的平均消耗速率为eq \f(（1.5－1.0）×10－4 mol·L－1,1 min)＝5×10－5 mol·L－1·min－1。 ②对于反应NOeq \o\al(－,3)＋2[FeR3]2＋＋3H＋HNO2＋2[FeR3]3＋＋H2O，加水稀释，平衡向左移动，故eq \f(c（[FeR3]2＋）,c（[FeR3]3＋）)增大，A正确；HNO3浓度增 加，[FeR3]2＋转化率增加，故αⅢ>αⅡ>αⅠ，B正确；观察题 图可知，三组实验反应速率都是前期速率增大，后期速率减 小，C错误；硝酸浓度越高，反应速率越快，体系由橙红色 转变为淡蓝色所需时间越短，故tⅢ<tⅡ<tⅠ，D错误。 目录 c(A)/ (mol·L－1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/ (mol·L－1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/(10－3 mol·L－1·min－1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 答案 * 某反应A(g)＋B(g)―→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为eq \f(0.8,k)。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示： 下列说法不正确的是(　　) A．上述表格中的c1＝0.75、v2＝6.4 B．该反应的速率常数k＝6.4×10－3 min－1 C．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是500 min D．升温、加入催化剂、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快 目录 c(A)/ (mol·L－1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/ (mol·L－1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/(10－3 mol·L－1·min－1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 解析 * 解析　由第二组和第四组数据， A浓度相同，B浓度不同，速率相 等，可知n＝0，再将第一组和第二 组数据代入v＝k·cm(A)·cn(B)可得 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.50,0.25))) eq \s\up12(m)＝eq \f(3.2×10－3,1.6×10－3)，可知m＝1；将第一组数据代入v＝k·c(A)·c0(B)，可得k＝6.4×10－3 min－1，则当v＝4.8×10－3 mol·L－1·min－1时，c1＝0.75，当c(A)＝1 mol·L－1时，v1＝v2＝6.4，A、B正确；存在过量的B时，反应掉93.75%的A可以看作经历4个半衰期，即50%＋25%＋12.5%＋6.25%，因此所需的时间为eq \f(4×0.8,6.4×10－3 min－1)＝500 min，C正确；速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，D错误。 课时作业 [建议用时：40分钟] 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 * 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min时测得剩余N2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－1 B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1 C．v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 * 2.在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　) A．增加H2O(g)的量 B．保持容器体积不变，增加H2进入量 C．充入He，保持容器内压强不变 D．升高体系温度 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 * 3.对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol；②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol；③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL；④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL。四者反应速率的大小关系是(　　) A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　 B项，该反应中IO－是中间产物，错误；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 H2O2放出98 kJ热量，不能据此判断该反应的活化能，错误；D项，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)，错误。 答案 解析 * 4.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) 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5.(2023·宁波市高三选考模拟)T ℃时，降冰片烯在催化剂作用下聚合，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系如表所示。下列说法不正确的是(　　) A．催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ B．编号2和3实验中，反应至125 min时， 反应物恰好都消耗完 C．编号2实验中，以反应物浓度变化表 示的反应速率为0.024 mol·L－1·min－1 D．其他条件相同时，反应物浓度越大， 反应速率越大 答案 * 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　根据表格数据，编号1的实验中，0～50 min反应物浓度减小0.6 mol/L、50～100 min反应物浓度减小0.6 mol/L、100～150 min反应物浓度减小0.6 mol/L，可知反应速率与反应物浓度无关，故D错误。 解析 * 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6.下列各组反应在刚开始时，产生H2速率最快的是(　　) 编号 金属(粉末状) 物质的量 酸的浓度 酸的体积 反应温度 A Al 0.1 mol 18.4 mol·L－1 H2SO4 10 mL 60 ℃ B Mg 0.1 mol 3 mol·L－1 H2SO4 10 mL 30 ℃ C Fe 0.1 mol 3 mol·L－1 H2SO4 10 mL 60 ℃ D Mg 0.1 mol 3 mol·L－1 H2SO4 10 mL 60 ℃ 答案 * 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 * 7.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，下列说法正确的是 (　　) A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定加快 B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快 C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快 D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率一定加快 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应混合物各组分的浓度不变，反应速率不变，B错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，C错误；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，体积增大为原来的2倍，但浓度不变，反应速率不变，D错误。 解析 * 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 * 8.(2022·广东高考)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 * 解析　由题图可知，无催化剂时，随着时间的变化，生 成物浓度在增加，说明反应在进行，故A错误；由题图可知， 催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化 能更低，反应更快，故B错误；由题图可知，使用催化剂Ⅱ 时，在0～2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol·L－1，则X的浓 度应变化1.0 mol·L－1，而a曲线变化了2.0 mol·L－1，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol·L－1，则v(Y)＝eq \f(Δc（Y）,Δt)＝eq \f(4.0 mol·L－1,2 min)＝2.0 mol·L－1·min－1，v(X)＝eq \f(1,2)v(Y)＝eq \f(1,2)×2.0 mol·L－1·min－1＝1.0 mol·L－1·min－1，故D正确。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　B项，D为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误。 答案 解析 * 9.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(s)，若2 s时测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则下列说法中错误的是(　　) A．用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 B．用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1 C．2 s时，物质A的转化率为30% D．用A、B、C来表示反应速率，其速率之比为2∶1∶3 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10.对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．水样pH越大，M的分解速率越快 B．水样中添加Cu2＋，能加快M的分解速率 C．由①、③得，反应物浓度越大，M的分 解速率越慢 D．在0～20 min内，②中M的分解速率为 0.025 mol·L－1·min－1 答案 * 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 * 解析　曲线斜率越大，反应速率越快。pH：①>②；溶液初始浓度相同，斜率：①<②，说明水样pH越大，反应速率越慢，故A错误；初始浓度都为0.20 mol·L－1、pH＝4时，③中不加Cu2＋，④中加入Cu2＋，斜率：③<④，反应速率：③<④，所以水样中添加Cu2＋，能加快M的分解速率，故B正确； ①、③ pH相同，初始浓度：①>③，斜率：①>③，反应 速率：①>③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越快， 故C错误；0～20 min内，②中M的平均分解速率＝eq \f(Δc,Δt)＝ eq \f(0.40－0.10,20) mol·L－1·min－1＝0.015 mol·L－1·min－1，故D 错误。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 t/min 0 50 100 150 200 p总/kPa 200 250 275 x 293.75 答案 * 11.(2023·浙江三地市高三教学质量检测)在密闭容器中发生反应2A(g)2B(g)＋C(g)，其速率可表示为vp＝eq \f(Δp, Δt)。在500 ℃，实验测得体系总压强数据如表： 下列说法正确的是(　　) A．0～50 min，生成B的平均速率为1 kPa·min－1 B．第80 min的瞬时速率小于第120 min的瞬时速率 C．推测表中的x为287.5 D．反应到达平衡时2v正(A)＝v逆(C) 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 * 解析　等温等容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，由表格数据可知，0～50 min，Δp＝50 kPa，结合反应2A(g)2B(g)＋C(g)，知ΔpB＝2Δp＝100 kPa，则生成B的平均速率为eq \f(ΔpB,Δt)＝eq \f(100 kPa,50 min)＝2 kPa·min－1，故A错误；由数据可知，0～50 min，Δp＝50 kPa，50～100 min，Δp＝25 kPa，而100～200 min，Δp＝18.75 kPa，速率越来越慢，第80 min的瞬时速率大于第120 min的瞬时速率，故B错误；第一个50 min，Δp＝50 kPa，第二个50 min，Δp＝25 kPa，如果第三个50 min，Δp＝12.5 kPa，此时x为275＋12.5＝287.5，第四个50 min，Δp＝6.25 kPa，200 min时287.5＋6.25＝293.75，假设合理，则推测出x为287.5，故C正确；达到平衡时v正＝v逆，用不同物质表示同一反应速率，速率之比等于化学计量数之比，则反应到达平衡时v正(A)＝2v逆(C)，故D错误。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 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－1 KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 * 二、非选择题 12.用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnOeq \o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，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)，实验装置如图甲所示： 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 浓度 ② ① 0.0052 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－1 KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 答案 * (1)该实验探究的是________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时收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min时，c(MnOeq \o\al(－,4))＝________mol·L－1(假设混合溶液的体积为50 mL，反应前后体积变化忽略不计)。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) 反应放热 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－1 KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 答案 * (3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，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乙，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________________。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 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－1 KMnO4溶液 ② 20 mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 解析 * 解析　(2)收集到CO2的物质的量为n(CO2)＝eq \f(4.48×10－3 L,22.4 L·mol－1)＝2×10－4 mol，则根据化学方程式可得反应消耗的MnOeq \o\al(－,4)的物质的量为n(MnOeq \o\al(－,4))＝eq \f(1,5)n(CO2)＝eq \f(2×10－4 mol,5)＝4×10－5 mol。在2 min时，溶液中n(MnOeq \o\al(－,4))＝30×10－3 L×0.01 mol·L－1－4×10－5 mol＝2.6×10－4 mol，从而可得c(MnOeq \o\al(－,4))＝eq \f(2.6×10－4 mol,0.05 L)＝0.0052 mol·L－1。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ②④ 答案 * 13.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)　ΔH＝＋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升高反应温度 ③随时吸收CO、H2转化为CH3OH ④密闭定容容器中充入CO(g) 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0.16 mol·L－1·min－1 吸 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 答案 * (2)将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据： ①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为____________________。 ②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 使用了催化剂 答案 * (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，在一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示： ①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时降压，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。 　　　　　　　　　　　　　 R $$