2.3化学反应的速率-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练(沪科版2020选择性必修1)

2024-08-30
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 2.3化学反应的速率
类型 作业-同步练
知识点 化学反应进行的方向
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.40 MB
发布时间 2024-08-30
更新时间 2024-09-10
作者 化学学习中心
品牌系列 -
审核时间 2024-08-30
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来源 学科网

内容正文:

2.3 化学反应的速率 题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】化学反应速率的表示方法 1 【题型二】化学反应速率的测定 3 【题型三】化学反应速率的影响因素 4 二、分阶培优练 7 【题型一】化学反应速率的表示方法 【典例分析】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:。若经2s后测得C的浓度为,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应的平均速率为 ②用物质B表示的反应的平均速率为 ③2s时物质B的浓度为 其中正确的是 A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 【提分秘籍】 基本规律 1.化学反应速率的计算 (1)利用反应速率的定义式v==求算。 (2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 (3)利用三段式进行计算 如对于反应:mA+nB===pC+qD。A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1。反应t s后,A消耗了x mol·L-1,则反应速率可计算如下: mA + nB === pC + qD 起始浓度/mol·L-1 a b 0 0 转化浓度/mol·L-1 x 某时刻浓度/mol·L-1 a-x b- 则v(A)=mol·L-1·s-1,v(B)=mol·L-1·s-1, v(C)= mol·L-1·s-1,v(D)=mol·L-1·s-1。 运用“三段式”计算中注意以下关系: ①对于反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻) ②对于生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻) ③各物质的转化量之比等于其化学计量数之比 ④转化率=×100% 2.速率大小比较“三步骤” “一看”:看化学反应速率的单位是否统一。 “二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数。 “三比较”:比较同一物质的化学反应速率或不同物质的化学反应速率除以相应化学计量数之后的数值。数值越大,反应速率越快。 如反应:aA(g)+bB(g)=cC(g),比较与,若>,则用A表示的反应速率比用B表示的大。 【变式演练】 1.将固体置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应:,,2min后,测得,若上述反应速率用表示,下列反应速率正确的是 A.0.5 B.2.5 C.2.0 D.5.0 2.在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中,下面表示的反应速率最快的是 A.v(A)=0.5mol•L-1•s-1 B.v(B)=1.8mol•L-1•min-1 C.v(C)=0.9mol•L-1•s-1 D.v(D)=1.0mol•L-1•s-1 3.一定条件下,在密闭容器中发生反应:,测得内,A的物质的量减小了,则内该反应的化学反应速率是 A. B. C. D. 【题型二】化学反应速率的测定 【典例分析】化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 压强变化 B Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g) 氢气体积 C 2NO2(g)N2O4(g) 颜色深浅 D Ca(OH)2(aq)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+2NaOH(aq) 沉淀质量 A.A B.B C.C D.D 【提分秘籍】 基本规律 1.化学反应速率的测量 (1)可直接通过实验测定某些物理量,如释放出气体的体积等。 (2)依靠科学仪器才能测量的性质,如光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 2.若有多种测量方案时,一般采取易操作,现象明显的实验方案。 (1)定性描述——通过在相同时间点,不同的实验现象来判断反应的快慢。 ①观察产生气泡的快慢; ②观察试管中剩余锌粒的多少; ③用手接触试管,感受试管外壁温度的高低。 (2)定量描述——通过实验测量来判断反应的快慢。 ①测定气体的体积或体系的压强; ②测定物质的物质的量的变化; ③测定物质或离子的浓度变化; ④测定体系的温度或反应的热量变化。 【变式演练】 1.在通过实验测量化学反应速率时,不可以利用的相关性质为 A.气体的体积和体系的压强 B.颜色的深浅 C.物质的浓度(或质量) D.元素的化合价 2.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是 A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率 B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率 C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率 D.恒温恒容条件下发生反应:,可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率 3. 某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),在该温度下,下列说法不正确的是    A.用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol/s 【题型三】化学反应速率的影响因素 【典例分析】下列说法正确的是 A.增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使有效碰撞次数增多 B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大 C.升高温度能使反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子浓度 D.使用正催化剂能增大活化分子百分数,从而显著地增大化学反应速率 【提分秘籍】 基本规律: 一、影响化学反应速率的因素 1.内因:反应物本身的性质。 2.外因:浓度、压强、温度、催化剂 二、有效碰撞理论: 1.基元反应:大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现,这其中的每一步反应都称为基元反应。基元反应反应了反应历程,反应历程又称反应机理。 2.基元反应发生的先决条件:反应物的分子必须发生碰撞。 3.有效碰撞: (1)定义:能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 (2)条件:第一,分子必须具有一定的能量,即活化分子 (能够发生有效碰撞的分子);第二,有合适的取向。 4.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,叫做反应的活化能。 5.有效碰撞理论与化学反应的关系:普通分子活化分子有效碰撞→新物质+能量 三、外界条件对化学反应速率的影响 1.浓度: (1)影响规律:其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。 (2)理论解释:单位体积内活化分子的数目与反应物分子的总数成正比,即与反应物的浓度成正比。当其他条件相同时,反应物浓度增大,单位体积内活化分子的数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大 。 2.压强: (1)影响规律:对于有气体参加的反应,其他条件相同时,压强越大,化学反应速率越快 ①恒温恒容时,充入反应物气体→浓度增大→速率增大。 充入“惰性气体”→总的压强增大,但各气体分压不变,即浓度不变→速率不变。 ②恒温恒压时,充入惰性气体→体积增大→浓度减小→速率减慢。 注意:压强的改变实际上是体积的改变引起浓度的改变,从而对化学反应速率产生影响,如果压强的改变不能引起浓度变化,则不会对速率产生影响。 (2)理论解释:增大压强,单位体积内活化分子的数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大 3.温度: (1)影响规律:在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率越快。 (2)理论解释:在其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增大了反应物分子中活化分子的百分数,使得单位时间内有效碰撞次数增多,因而使反应速率加快。 4.催化剂: (1)影响规律:一般是加快反应速率。使用时要注意温度及防止催化剂中毒。 (2)理论解释:在其他条件不变时,使用催化剂,改变了反应的历程,使发生的每一次反应所需的活化能降低,这就使更多的反应物分子成为活化分子,增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目,化学反应速率加快。 【归纳总结】浓度、压强、温度、催化剂的改变影响单位体积内的活化分子数,温度和催化剂的改变也同时影响活化分子的百分数。 5.其他因素:光辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之,向反应体系输入能量,都有可能影响化学反应速率 。 【变式演练】 1.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ①增加C(s)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.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 2.下列说法中错误的是 A.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,从而增大化学反应速率 B.加入适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,从而增大化学反应速率 C.有效碰撞一定发生在活化分子之间 D.增大反应体系压强,可使单位体积内活化分子数一定增加,因而化学反应速率增大 3.反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是 A.保持容积不变,增加H2O(g)的物质的量 B.将容器的容积缩小一半 C.保持容积不变,充入Ar使压强增大 D.保持压强不变,充入Ar使容积增大 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1.反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是 A. mol⋅L⋅min B. mol⋅L⋅min C. mol⋅L⋅min D. mol⋅L⋅min 2.日常生活中常见的措施与化学反应速率也有密切的关系。下列措施中,其使用目的与速率无关的是 A.夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏,易变质 B.在月饼包装内放置抗氧化剂 C.医疗上使用75%的酒精杀菌消毒 D.用热水溶解食盐以加快溶解速率 3.某小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 10.0 0.10 10.0 0.50 0 3 20 V1 0.10 4.0 0.50 V2 A.设计该实验的基本思想为控制变量法 B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需V1=10.0,V2=6.0 D.若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则 4.已知反应:,经过2min时间,B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是 A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min) B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min) C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min) D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2:3:6 5.将0.5 mol PCl5充入体积为1 L的密闭容器中发生反应:PCl5⇌PCl3+Cl2,达到平衡后测得PCl5的浓度为0.3 mol·L-1,而且这段时间内的平均反应速率v(PCl5)=0.4 mol·L-1·min-1,则这段时间为 A.1.5 min B.2.5 min C.30 s D.15 s 6.化学反应速率的大小首先取决于 A.温度 B.压强 C.催化剂 D.反应物的性质 7.下列措施中,能增大化学反应速率的是 A.Zn与稀硫酸反应制取氢气时,加入蒸馏水 B.Al在O2中燃烧生成Al2O3,用铝片代替铝粉 C.大理石与稀盐酸反应生成CO2时,适当降低温度 D.H2O2分解制取氧气时,添加少量MnO2 8.下列说法正确的是 A.有效碰撞的分子一定为活化分子,活化分子一定为有效碰撞的分子 B.化学反应一定伴随能量的变化,有能量变化的过程一定为化学反应 C.需要加热才能发生的反应为吸热反应,不需要加热就能发生的反应为放热反应 D.对于反应  ,升高温度该反应的平衡常数减小,降低温度该反应的平衡常数增大 9.密闭容器中发生的反应  ,其他条件相同时,改变一个因素对化学反应速率的影响,下列说法不正确的是 A.加入碳的量,化学反应速率不变 B.升高温度,化学反应速率增大 C.缩小体积,化学反应速率增大 D.保持压强不变,充入一定量的,化学反应速率不变 10.升高温度,下列数据一定增大的是 A.反应后容器内总压强 B.某物质的平衡转化率 C.化学平衡常数 D.反应的活化分子百分数 培优第二阶——能力提升练 11.用锡箔与3mol·L-1盐酸制SnCl2的反应速率较慢,下列措施能加快反应速率的是 ①增大容器的压强  ②将反应液适当加热  ③再加入50mL 3mol·L-1盐酸  ④用浓盐酸代替 3mol·L-1盐酸  ⑤向反应液中加入NaCl固体 A.①②④ B.②④ C.②③④ D.①②③⑤ 12.在催化剂作用下,某可逆反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.活化能:反应ii→iii>反应i→ii C.升高温度可提高单位时间内有效碰撞的次数 D.使用催化剂可增大反应的活化能 13.科学家已致力于研究CO2的捕捉与封存技术,其反应原理之一为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),下列有关说法错误的是 A.ΔH<0,ΔS<0 B.使用高效催化剂降低反应的活化能,提高CO2的捕捉效率 C.升高温度,体系的活化分子百分数增多,CO2的平衡转化率升高 D.其他条件相同,增大,CO2的转化率增大,平衡常数K不变 14.下列实验设计不能达到目的的是 实验设计 实验目的 A.探究压强对化学平衡的影响 B.测定中和反应的反应热 实验设计 实验目的 C.测定稀硫酸与铁屑反应速率 D.探究温度对化学反应速率的影响 A.A B.B C.C D.D 15.下列关于化学反应速率的说法中正确的是 A.在恒温恒容的容器中发生的催化氧化反应,增大容器内压强,反应速率不一定改变 B.的催化氧化是放热反应,故升高温度,反应速率减慢 C.反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,反应速率增大 D.活化分子间发生的碰撞均为有效碰撞 16.硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:。下列实验最先出现浑浊的是 选项 温度 溶液 溶液 A B C D A.A B.B C.C D.D 17.反应3Xg)+Y(g)=2Z(g)+2W(g)在2L 密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则此反应的速率v为 A.v(X)=0.05mol/L·min B.v(Y)=0.10mol/L·min C.v (Z)= 0.10mol/L·min D.v(W)=0.05mol/L·min 18.可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是 A.v(X)=0.25mol/(L•s) B.v(Y)=3.6mol/(L•min) C.v(Z)=0.3mol/(L•s) D.v(Q)=0.1mol/(L•s) 19.在1L的容器中,用纯净的与100mL稀盐酸反应制取,反应生成的体积随时间的变化关系如图所示(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段表示的平均反应速率最快 B.OE、EF、FG三段中,EF段收集到的的量最多 C.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为 D.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 20.一定温度下,将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:。若经2s后测得C的浓度为,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应的平均速率为 ②2s时物质B的浓度为 ③2s末,物质A的转化率为70% ④该温度下的平衡常数 其中正确的是 A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 培优第三阶——培优拔尖练 21.一定温度下,在2L的密闭容器中发生反应,和NO的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是 A.若是恒容容器,0~2min内,为 B.若是恒容容器,0min时与5min时的压强是相等的 C.若保持压强不变,5min后,向容器中充入氦气,可引起 D.压缩容器、升高温度和使用催化剂都能提高活化分子的百分数 22.三氯化硅()是制备硅烷,多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入,分别在温度为、条件下发生反应:  ,反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.容器内气体的压强: B., C.时,反应自开始至达到平衡的过程中, D.时,若起始时向该容器中充入、、,反应将向逆反应方向进行 23.某探究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下。下列有关说法正确的是 实验序号 实验温度/℃ 溶液(含硫酸) 溶液 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 甲 25 2 0.02 3 0.1 5 8 乙 2 0.02 4 0.1 丙 30 2 0.02 0.1 4 A.上述反应的离子方程式: B.甲组溶液用的浓度变化表示的反应速率为 C.,, D.通过实验乙、丙可探究温度对化学反应速率的影响 24.某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0mol X发生反应:X(g)Y(g)+2Z(g),有关数据如下: 时间段/min 产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法不正确的是 A.1 min时,Z的浓度大于0.20 mol·L-1 B.2 min时,若加入催化剂,此时v正(Z)>v逆(Y) C.4 min时,若再加入1.0mol X,达到新平衡后Y的体积分数增大 D.5 min时,X的物质的量为1.7 mol 25.在一定条件下,将4mol A和2mol B投入2L恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中D的浓度为0.5mol/L,以C表示的反应速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列说法正确的是 A.x=1 B.此时B的转化率为25% C.此时充入氦气增大压强,化学反应速率加快 D.此时移走部分B,化学反应速率减慢 26.反应在四种不同情况下的反应速率分别为: ①    ② ③        ④ 该反应进行的快慢顺序为 A.④>③=②>① B.①>②=③>④ C.②>①=④>③ D.①>④>②=③ 27.下列说法正确的是 A.使用催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,可以增大活化分子百分数,加快反应速率,提高NO转化率 B.100mL 3盐酸与6.5g锌片在t分钟内反应完成,则 C.工业合成氨反应是放热反应,升高温度,加快正反应速率,降低逆反应速率 D.反应物的浓度越大,反应速率越快,因此实验可用98%的浓硫酸与铁反应制氢气 28.某学习小组为了探究+5Br-+6H+=3Br2+3H2O反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表: 实验编号相关数据 ① ② ③ ④ ⑤ c(H+)/mol/L 0.008 0.008 0.004 0.008 0.004 c()/mol/L 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 c(Br-)/mol/L 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 v/mol/(L·s) 2.4×10-8 4.8×10-8 1.2×10-8 4.8×10-8 v1 下列结论不正确的是 A.若温度升高到40℃,则反应速率增大 B.实验②④,探究的是c()对反应速率的影响 C.若该反应速率方程为v=k c()·c(Br-)·c(H+)(k为常数),则c=2 D.实验⑤中,v1=4.8×10-8 29.下列关于化学反应速率的说法正确的是 A.催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能,加快反应速率 B.升高温度使放热反应的正、逆反应速率都增大,且对正反应速率影响更大 C.增大压强一定可以增大反应速率 D.其它条件不变时,充入反应物,一定可以加快反应速率 30.I.下表是该小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据:用制取所需的时间(秒) 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 催化剂、加热 (1)该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、 、 等因素对过氧化氢分解速率的影响。 Ⅱ.分析的催化分解原理 催化分解的原理分为两步,总反应可表示为: 若第一步反应为  慢反应 (2)则第二步反应为     快反应 III.某反应在体积为的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体,A气体有颜色)。 (3)该反应的化学方程式为 。 (4)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为 。 (5)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 A.容器内气体的颜色保持不变 B.容器内气体密度不变 C. D.各组分的物质的量相等 E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 (6)由图求得平衡时A的转化率为 。 (7)平衡时体系内的压强是初始时 倍。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2.3 化学反应的速率 题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】化学反应速率的表示方法 1 【题型二】化学反应速率的测定 4 【题型三】化学反应速率的影响因素 6 二、分阶培优练 10 【题型一】化学反应速率的表示方法 【典例分析】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:。若经2s后测得C的浓度为,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应的平均速率为 ②用物质B表示的反应的平均速率为 ③2s时物质B的浓度为 其中正确的是 A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 【答案】B 【详解】根据已知信息可知,2s后生成C的物质的量为,列三段式: ; 用物质A表示的反应平均速率,①正确; 用物质B表示的反应平均速率,②错误; 2s时物质B的浓度为,③正确; 综上所述,①③正确,答案为B。 【提分秘籍】 基本规律 1.化学反应速率的计算 (1)利用反应速率的定义式v==求算。 (2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 (3)利用三段式进行计算 如对于反应:mA+nB===pC+qD。A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1。反应t s后,A消耗了x mol·L-1,则反应速率可计算如下: mA + nB === pC + qD 起始浓度/mol·L-1 a b 0 0 转化浓度/mol·L-1 x 某时刻浓度/mol·L-1 a-x b- 则v(A)=mol·L-1·s-1,v(B)=mol·L-1·s-1, v(C)= mol·L-1·s-1,v(D)=mol·L-1·s-1。 运用“三段式”计算中注意以下关系: ①对于反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻) ②对于生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻) ③各物质的转化量之比等于其化学计量数之比 ④转化率=×100% 2.速率大小比较“三步骤” “一看”:看化学反应速率的单位是否统一。 “二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数。 “三比较”:比较同一物质的化学反应速率或不同物质的化学反应速率除以相应化学计量数之后的数值。数值越大,反应速率越快。 如反应:aA(g)+bB(g)=cC(g),比较与,若>,则用A表示的反应速率比用B表示的大。 【变式演练】 1.将固体置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应:,,2min后,测得,若上述反应速率用表示,下列反应速率正确的是 A.0.5 B.2.5 C.2.0 D.5.0 【答案】B 【详解】,,反应达到化学平衡,测知H2浓度为0.5mol•L−1,则消耗的HBr为0.5mol•L−1×2=1mol•L−1;测知HBr的浓度为4mol•L−1,则NH4Br分解生成的HBr的浓度为1mol•L−1+4mol•L−1=5mol•L−1,故NH4Br分解生成的NH3的浓度为5mol•L−1;所以; 故选B。 2.在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中,下面表示的反应速率最快的是 A.v(A)=0.5mol•L-1•s-1 B.v(B)=1.8mol•L-1•min-1 C.v(C)=0.9mol•L-1•s-1 D.v(D)=1.0mol•L-1•s-1 【答案】C 【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快,以此来解答。 【详解】A. v(A)=0.5mol•L-1•s-1,则mol•L-1•s-1; B. v(B)=1.8mol•L-1•min-1,则 mol•L-1•s-1; C. v(C)=0.9mol•L-1•s-1,则mol•L-1•s-1; D. v(D)=1.0mol•L-1•s-1,则mol•L-1•s-1; 显然C中比值最大、反应速率最快,故选C。 3.一定条件下,在密闭容器中发生反应:,测得内,A的物质的量减小了,则内该反应的化学反应速率是 A. B. C. D. 【答案】B 【分析】一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)═2C(g)+3D(g),测得5min内,A的物质的量减小了10mol,则B减少20mol,v(B)==2mol/(L•min),根据化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算分析。 【详解】A.A为固体,一般不用固体的物质的量的变化表示化学反应速率,故A错误; B.根据分析,v(B)==2mol/(L•min),故B正确; C.根据化学计量数,v(B)=,故C错误; D.根据化学计量数,,故D错误; 故选:B。 【题型二】化学反应速率的测定 【典例分析】化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 压强变化 B Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g) 氢气体积 C 2NO2(g)N2O4(g) 颜色深浅 D Ca(OH)2(aq)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+2NaOH(aq) 沉淀质量 A.A B.B C.C D.D 【答案】A 【详解】A.该反应是气体分子数保持不变的反应,所以反应过程中气体的压强始终保持不变,测量依据不可行,A符合题意; B.若单位时间内氢气的体积变多,则证明反应速率加快,反之,则反应速率减慢,测量依据可行,B不符合题意; C.二氧化氮是红棕色气体,四氧化二氮为无色气体,则单位时间内颜色的深浅坎可代表二氧化氮的浓度多少,符合反应速率的测量依据,C不符合题意; D.单位时间内产生沉淀的质量越多,反应速率越快,反之则速率减慢,测量依据可行,D不符合题意; 故选A。 【提分秘籍】 基本规律 1.化学反应速率的测量 (1)可直接通过实验测定某些物理量,如释放出气体的体积等。 (2)依靠科学仪器才能测量的性质,如光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 2.若有多种测量方案时,一般采取易操作,现象明显的实验方案。 (1)定性描述——通过在相同时间点,不同的实验现象来判断反应的快慢。 ①观察产生气泡的快慢; ②观察试管中剩余锌粒的多少; ③用手接触试管,感受试管外壁温度的高低。 (2)定量描述——通过实验测量来判断反应的快慢。 ①测定气体的体积或体系的压强; ②测定物质的物质的量的变化; ③测定物质或离子的浓度变化; ④测定体系的温度或反应的热量变化。 【变式演练】 1.在通过实验测量化学反应速率时,不可以利用的相关性质为 A.气体的体积和体系的压强 B.颜色的深浅 C.物质的浓度(或质量) D.元素的化合价 【答案】D 【详解】A.化学反应速率的快慢,可以用气体的体积和体系的压强变化来表示,A正确; B.化学反应速率的快慢,可以用单位时间内物质的浓度变化来表示,颜色变化也可以衡量有色物质消耗或生成的快慢,B正确; C.化学反应速率的快慢,可以用单位时间内物质的浓度(或质量)变化来表示,C正确; D.化合价与反应速率无关,可以判定是否为氧化还原反应,D错误; 答案选D。 2.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是 A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率 B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率 C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率 D.恒温恒容条件下发生反应:,可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率 【答案】D 【详解】A.高锰酸钾具有强氧化性,能将草酸氧化为二氧化碳,本身被还原为锰离子而褪色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,故A正确; B.锌与稀硫酸反应生成氢气,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率,故B正确; C.化学反应过程中,参与反应物质的有些性质如光的吸收、光的发射、导电能力等发生改变,可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率,故C正确; D.反应前后气体总压不变,所以不能通过测量压强来测定反应速率,故D错误; 故选D。 3. 某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),在该温度下,下列说法不正确的是    A.用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol/s 【答案】C 【分析】0℃、101kPa为标况条件下,气体摩尔体积为22.4L/mol;化学反应速率,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示;根据Zn+2H+=Zn2++H2↑反应,可算出用各物质表示的10s内该反应的速率。 【详解】0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL,其物质的量为0.002mol,则根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反应可知:Zn--H2SO4--ZnSO4---H2,n(Zn)= n(H2SO4)= n(ZnSO4)= n(H2)= 0.002mol;m(Zn)=0.002mol×65g/mol=0.13g,v(Zn)=0.13/10=0.013g/s,v(H+)=0.002×2/0.04×10=0.01mol/(L·s),v(Zn2+)=0.002/0.04×10=0.005mol/(L·s),v(H2)=0.002/10=0.0002mol/s; A、用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.013g/s,正确; B、用H+来表示10s内该反应的速率0.01mol/(L·s),正确; C、用Zn2+来表示10s内该反应的速率0.005mol/(L·s),错误; D、用H2来表示10s内该反应的速率为0.0002mol/s,正确; 综上所述,本题选C。 【题型三】化学反应速率的影响因素 【典例分析】下列说法正确的是 A.增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使有效碰撞次数增多 B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大 C.升高温度能使反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子浓度 D.使用正催化剂能增大活化分子百分数,从而显著地增大化学反应速率 【答案】D 【详解】A.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,但活化分子百分数不变,故A错误; B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大单位体积内活化分子的个数,但活化分子百分数不变,故B错误; C.升高温度,使部分非活化分子转化为活化分子,所以增大活化分子百分数,反应速率增大,故C错误; D.加入正催化剂,降低活化分子所需活化能,所以能增大活化分子百分数,反应速率加快,故D正确; 故选D。 【提分秘籍】 基本规律: 一、影响化学反应速率的因素 1.内因:反应物本身的性质。 2.外因:浓度、压强、温度、催化剂 二、有效碰撞理论: 1.基元反应:大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现,这其中的每一步反应都称为基元反应。基元反应反应了反应历程,反应历程又称反应机理。 2.基元反应发生的先决条件:反应物的分子必须发生碰撞。 3.有效碰撞: (1)定义:能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。 (2)条件:第一,分子必须具有一定的能量,即活化分子(能够发生有效碰撞的分子);第二,有合适的取向。 4.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,叫做反应的活化能。 5.有效碰撞理论与化学反应的关系:普通分子活化分子有效碰撞→新物质+能量 三、外界条件对化学反应速率的影响 1.浓度: (1)影响规律:其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。 (2)理论解释:单位体积内活化分子的数目与反应物分子的总数成正比,即与反应物的浓度成正比。当其他条件相同时,反应物浓度增大,单位体积内活化分子的数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大 。 2.压强: (1)影响规律:对于有气体参加的反应,其他条件相同时,压强越大,化学反应速率越快 ①恒温恒容时,充入反应物气体→浓度增大→速率增大。 充入“惰性气体”→总的压强增大,但各气体分压不变,即浓度不变→速率不变。 ②恒温恒压时,充入惰性气体→体积增大→浓度减小→速率减慢。 注意:压强的改变实际上是体积的改变引起浓度的改变,从而对化学反应速率产生影响,如果压强的改变不能引起浓度变化,则不会对速率产生影响。 (2)理论解释:增大压强,单位体积内活化分子的数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大 3.温度: (1)影响规律:在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率越快。 (2)理论解释:在其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增大了反应物分子中活化分子的百分数,使得单位时间内有效碰撞次数增多,因而使反应速率加快。 4.催化剂: (1)影响规律:一般是加快反应速率。使用时要注意温度及防止催化剂中毒。 (2)理论解释:在其他条件不变时,使用催化剂,改变了反应的历程,使发生的每一次反应所需的活化能降低,这就使更多的反应物分子成为活化分子,增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目,化学反应速率加快。 【归纳总结】浓度、压强、温度、催化剂的改变影响单位体积内的活化分子数,温度和催化剂的改变也同时影响活化分子的百分数。 5.其他因素:光辐射、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之,向反应体系输入能量,都有可能影响化学反应速率 。 【变式演练】 1.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ①增加C(s)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.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 【答案】A 【详解】①C呈固态,增加C(s)的量对反应速率几乎无影响,①符合题意; ②将容器的体积缩小一半,气态物质的浓度增大,化学反应速率加快,②不符合题意; ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但参与反应的气态物质的浓度不变,化学反应速率不变,③符合题意; ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大,参与反应的气态物质的浓度减小,化学反应速率减小,④不符合题意; 对反应速率几乎无影响的是①③,答案选A。 2.下列说法中错误的是 A.升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,从而增大化学反应速率 B.加入适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,从而增大化学反应速率 C.有效碰撞一定发生在活化分子之间 D.增大反应体系压强,可使单位体积内活化分子数一定增加,因而化学反应速率增大 【答案】D 【详解】A.升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞的次数增加,从而增大化学反应速率,故A说法正确; B.加入适宜的催化剂,降低活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞的次数增加,从而增大化学反应速率,故B说法正确; C.发生化学反应的碰撞为有效碰撞,有效碰撞的条件是具有足够的能量和合适的取向,发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子,故C说法正确; D.增大反应体系压强,化学反应速率增大,研究的对象的是气体,对液体、固体无影响,故D说法错误; 答案为D。 3.反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是 A.保持容积不变,增加H2O(g)的物质的量 B.将容器的容积缩小一半 C.保持容积不变,充入Ar使压强增大 D.保持压强不变,充入Ar使容积增大 【答案】C 【详解】A.容积不变,增加水蒸气的物质的量,反应物浓度增大,化学反应速率加快,故A不符合题意; B.将容器的容积缩小一半,反应物的浓度增大,化学反应速率加快,故B不符合题意; C.保持容积不变,充入不参与反应的氩气,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,故C符合题意; D.保持压强不变,充入不参与反应的氩气,容器的容积变大,反应物的浓度减小,化学反应速率减小,故D不符合题意; 故选C。 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1.反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是 A. mol⋅L⋅min B. mol⋅L⋅min C. mol⋅L⋅min D. mol⋅L⋅min 【答案】A 【详解】A.; B.; C.; D.; 表示反应速率最快的是A。 故选A。 2.日常生活中常见的措施与化学反应速率也有密切的关系。下列措施中,其使用目的与速率无关的是 A.夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏,易变质 B.在月饼包装内放置抗氧化剂 C.医疗上使用75%的酒精杀菌消毒 D.用热水溶解食盐以加快溶解速率 【答案】C 【详解】A.夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏,易变质,是因为冰箱外温度较高,变质速率加快,A不符合题意; B.放置的抗氧化剂可消耗月饼包装内的氧气,导致氧气浓度减小,变质速率减慢,B不符合题意; C.医疗上使用75%的酒精杀菌消毒,是因为酒精能使蛋白质变性,与速率无关,C符合题意; D.用热水溶解食盐,溶解温度高,溶解速率快,D不符合题意; 故选C。 3.某小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 10.0 0.10 10.0 0.50 0 3 20 V1 0.10 4.0 0.50 V2 A.设计该实验的基本思想为控制变量法 B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需V1=10.0,V2=6.0 D.若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则 【答案】D 【详解】A.从表中数据可知,实验1、2变量为温度,为探究温度对反应速率影响,实验2、3变量为物质浓度,为探究浓度对反应速率影响,属于控制变量法,故A正确; B.实验1、2温度不同,各物质浓度必须保持一致,所以可以探究温度对反应速率的影响,故B正确; C.实验1、3温度相同,探究浓度对反应速率的影响,则实验1和3稀硫酸浓度不同,其它量相同,总的溶液体积相同,故V1=10.0,V2=6.0,故C正确; D.1分子硫酸可以电离出2个氢离子,结合反应化学方程式可知,反应中硫酸过量、硫代硫酸钠完全反应,若实验1不再产生沉淀的时间为5min,则,D错误; 故选D。 4.已知反应:,经过2min时间,B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是 A.0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min) B.0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min) C.2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min) D.分别用B、C、D表示的反应速率比值为2:3:6 【答案】B 【详解】A.A物质是固态,不能表示反应速率,A错误; B.经2 min后,B的浓度减少了0.6mol/L,则用B物质表示的反应速率是=0.3 mol/(L·min),B正确; C.反应速率是一段时间内的平均值,而不是瞬时反应速率,C错误; D.反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,故B、C、D表示的反应速率比值为3:2:1,D错误; 故选B。 5.将0.5 mol PCl5充入体积为1 L的密闭容器中发生反应:PCl5⇌PCl3+Cl2,达到平衡后测得PCl5的浓度为0.3 mol·L-1,而且这段时间内的平均反应速率v(PCl5)=0.4 mol·L-1·min-1,则这段时间为 A.1.5 min B.2.5 min C.30 s D.15 s 【答案】C 【详解】起始时c(PCl5)==0.5 mol·L-1,Δc(PCl5)=(0.5-0.3) mol·L-1=0.2mol·L-1,Δt==0.5 min=30 s; 故选C。 6.化学反应速率的大小首先取决于 A.温度 B.压强 C.催化剂 D.反应物的性质 【答案】D 【详解】化学反应速率的大小首先取决于反应物本身的性质,而温度、压强和催化剂的改变也会对其化学反应速率产生影响,故选D。 7.下列措施中,能增大化学反应速率的是 A.Zn与稀硫酸反应制取氢气时,加入蒸馏水 B.Al在O2中燃烧生成Al2O3,用铝片代替铝粉 C.大理石与稀盐酸反应生成CO2时,适当降低温度 D.H2O2分解制取氧气时,添加少量MnO2 【答案】D 【详解】A.加入蒸馏水稀释溶液,氢离子浓度减小,反应速率减小,A错误; B.用铝片代替铝粉,减小了反应物的接触面积,所以能使反应速率减小,B错误; C.适当降低温度,能够减慢反应速率,C错误; D.MnO2能够做催化剂,催化剂能够加快反应速率,D正确; 故选D。 8.下列说法正确的是 A.有效碰撞的分子一定为活化分子,活化分子一定为有效碰撞的分子 B.化学反应一定伴随能量的变化,有能量变化的过程一定为化学反应 C.需要加热才能发生的反应为吸热反应,不需要加热就能发生的反应为放热反应 D.对于反应  ,升高温度该反应的平衡常数减小,降低温度该反应的平衡常数增大 【答案】D 【详解】A.有效碰撞的分子一定为活化分子,活化分子是能量足够的分子,活化分子不一定发生有效碰撞,故A错误; B.有能量变化的过程不一定为化学反应,如浓硫酸稀释过程放热、NaOH固体溶于水放热等,故B错误; C.反应的吸放热与反应条件无关,故C错误; D.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,K减小,降低温度平衡正向移动,K增大,故D正确; 故选:D。 9.密闭容器中发生的反应  ,其他条件相同时,改变一个因素对化学反应速率的影响,下列说法不正确的是 A.加入碳的量,化学反应速率不变 B.升高温度,化学反应速率增大 C.缩小体积,化学反应速率增大 D.保持压强不变,充入一定量的,化学反应速率不变 【答案】D 【详解】A.往反应中加入固体,不会影响化学反应速率,A正确; B.升高温度可以增大化学反应速率,B正确; C.缩小体积等于增大反应物浓度,反应速率增大,C正确; D.保持压强不变,充入一定量的氦气,容器体积变大,反应物浓度减小,化学反应速率减小,D错误; 故选D。 10.升高温度,下列数据一定增大的是 A.反应后容器内总压强 B.某物质的平衡转化率 C.化学平衡常数 D.反应的活化分子百分数 【答案】D 【详解】A.由pV=nRT可知,压强还与容器的容积、气体物质的量有关,故反应后容器内总压强不一定增大,故A错误; B.若反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故某物质的平衡转化率不一定增大,故B错误; C.若反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故化学平衡常数不一定增大,故C错误; D.升高温度,反应物分子获得能量,故反应的活化分子百分数一定增大,故D正确; 故选D。 培优第二阶——能力提升练 11.用锡箔与3mol·L-1盐酸制SnCl2的反应速率较慢,下列措施能加快反应速率的是 ①增大容器的压强  ②将反应液适当加热  ③再加入50mL 3mol·L-1盐酸  ④用浓盐酸代替 3mol·L-1盐酸  ⑤向反应液中加入NaCl固体 A.①②④ B.②④ C.②③④ D.①②③⑤ 【答案】B 【详解】①反应在溶液中进行,压强对反应速率几乎没有影响,①不符合题意; ②温度升高,反应速率加快,②符合题意; ③浓度不变,对化学反应速率没有影响,③不符合题意; ④用浓盐酸代替盐酸,反应物浓度增大,反应速率加快,④符合题意; ⑤加入氯化钠固体,实际参加反应的氢离子浓度不变,反应速率不变,⑤不符合题意。 故选B。 12.在催化剂作用下,某可逆反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是 A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.活化能:反应ii→iii>反应i→ii C.升高温度可提高单位时间内有效碰撞的次数 D.使用催化剂可增大反应的活化能 【答案】C 【详解】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,A错误; B.反应的活化能为,反应的活化能为,因此活化能:反应,B错误; C.根据碰撞理论,升高温度可增大活化分子百分数,提高单位时间内有效碰撞的次数,C正确; D.使用催化剂可降低反应的活化能,D错误。 答案为:C。 13.科学家已致力于研究CO2的捕捉与封存技术,其反应原理之一为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),下列有关说法错误的是 A.ΔH<0,ΔS<0 B.使用高效催化剂降低反应的活化能,提高CO2的捕捉效率 C.升高温度,体系的活化分子百分数增多,CO2的平衡转化率升高 D.其他条件相同,增大,CO2的转化率增大,平衡常数K不变 【答案】C 【详解】A.合成尿素的反应为放热反应,反应为气体分子数减小的反应为熵减反应,故ΔH<0,ΔS<0,A正确; B.使用高效催化剂降低反应的活化能,能加快反应速率,提高CO2的捕捉效率,B正确; C.升高温度,分子能量增大,体系的活化分子百分数增多,反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,导致CO2的平衡转化率降低,C错误; D.其他条件相同,增大,促进二氧化碳的转化,使得CO2的转化率增大,温度不变则平衡常数K不变,D正确; 故选C。 14.下列实验设计不能达到目的的是 实验设计 实验目的 A.探究压强对化学平衡的影响 B.测定中和反应的反应热 实验设计 实验目的 C.测定稀硫酸与铁屑反应速率 D.探究温度对化学反应速率的影响 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【详解】A.向里推注射器,气体颜色加深后又逐渐变浅,说明增大压强,化学平衡向气体系数和小的方向移动,故不选A; B、该装置热量散失快,不能测定中和反应的反应热,故选B; C、根据单位时间收集氢气的体积测定稀硫酸与铁屑反应速率,故不选C; D、两个烧杯内液体温度不同,根据醋酸沉淀的时间不同,探究温度对化学反应速率的影响,故不选D; 选B。 15.下列关于化学反应速率的说法中正确的是 A.在恒温恒容的容器中发生的催化氧化反应,增大容器内压强,反应速率不一定改变 B.的催化氧化是放热反应,故升高温度,反应速率减慢 C.反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,反应速率增大 D.活化分子间发生的碰撞均为有效碰撞 【答案】A 【详解】A.在恒温恒容的容器中发生的催化氧化反应,若通过加入惰性气体增大容器内压强,反应速率不改变,若通过加入气体增大容器内压强,反应速率改变,A正确; B.的催化氧化是放热反应,故升高温度,反应速率加快,B错误; C.若增大固体反应物的量,反应物浓度不变,反应速率不变,C错误; D.活化分子是能量较高的能够发生化学反应的分子,活化分子间只有按照一定的取向发生碰撞时才能发生有效碰撞,D错误; 故选A。 16.硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:。下列实验最先出现浑浊的是 选项 温度 溶液 溶液 A B C D A.A B.B C.C D.D 【答案】D 【详解】温度对反应速率影响较大,先比较温度,由题中的数据可知,30℃>10℃,则C、D 的反应速率大于A、B中的反应速率,又由于D中Na2S2O3的浓度大,则D中反应速率大于C中反应速率,所以D中反应速率最大,最先出现浑浊的是D。 故选D。 17.反应3Xg)+Y(g)=2Z(g)+2W(g)在2L 密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则此反应的速率v为 A.v(X)=0.05mol/L·min B.v(Y)=0.10mol/L·min C.v (Z)= 0.10mol/L·min D.v(W)=0.05mol/L·min 【答案】C 【分析】在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则v(Y)= = 0.05mol/(L·min),不同物质表示反应速率之比等于其化学计量数之比。 【详解】A.v(X)=3v(Y)=0.15mol/(L·min),A错误; B.v(Y)= = 0.05mol/(L·min),B错误; C.v(Z)=2v(Y) =0.10mol/(L·min),C正确; D.v(W)=2v(Y)=0.10mol/(L·min),D错误; 故选C。 18.可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是 A.v(X)=0.25mol/(L•s) B.v(Y)=3.6mol/(L•min) C.v(Z)=0.3mol/(L•s) D.v(Q)=0.1mol/(L•s) 【答案】A 【详解】A.v(X)=0.25mol/(L•s); B.v(Y)=3.6mol/(L•min)=0.06 mol/(L•s),反应速率之比等于化学计量数之比,将其转化成X的反应速率,v(X)=v(Y)==0.02mol/(L•s); C.v(X)=v(Z)=0.15mol/(L•s); D.v(X)=v(Q)=0.1mol/(L•s), 则反应速率最大的为A,故选:A。 19.在1L的容器中,用纯净的与100mL稀盐酸反应制取,反应生成的体积随时间的变化关系如图所示(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段表示的平均反应速率最快 B.OE、EF、FG三段中,EF段收集到的的量最多 C.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为 D.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 【答案】B 【详解】A.根据反应速率的定义,单位时间内反应生成的多或反应物消耗的多,则速率快。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,A错误; B.由图可知,EF段收集到的的量最多为672mL-224mL=448mL,B正确; C.EF段产生的CO2共=0.02mol,由于反应中n(HCl)∶n(CO2)=2∶1,所以该段消耗HCl=0.04mol,时间为1min,所以用盐酸表示的EF段平均化学速率是,C错误; D.由于时间都是1min,所以三段的速率之比就等于产生CO2的体积之比,即224∶(672-224)∶(784-672)=2∶4∶1,D错误; 故选B。 20.一定温度下,将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:。若经2s后测得C的浓度为,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应的平均速率为 ②2s时物质B的浓度为 ③2s末,物质A的转化率为70% ④该温度下的平衡常数 其中正确的是 A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 【答案】D 【分析】根据题意可建立以下三段式: 【详解】①根据三段式:,①正确; ②,②错误; ③2s时物质A的转化率,③错误; ④,④正确; 综上①④正确。答案选D。 培优第三阶——培优拔尖练 21.一定温度下,在2L的密闭容器中发生反应,和NO的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是 A.若是恒容容器,0~2min内,为 B.若是恒容容器,0min时与5min时的压强是相等的 C.若保持压强不变,5min后,向容器中充入氦气,可引起 D.压缩容器、升高温度和使用催化剂都能提高活化分子的百分数 【答案】C 【详解】A.0~2min内,NO物质的量变化5mol,,A错误; B.该反应为气体分子数增大反应,恒容条件下,反应前后压强不相等,B错误; C.5min时反应达平衡,恒压条件下向容器中充入氦气,气体体积减小,平衡向着气体体积增大方向移动,即平衡正向移动,导致,C正确; D.压缩容器减小气体体积,可增大单位体积内分子总数,不能提高活化分子的百分数,D错误; 答案选C。 22.三氯化硅()是制备硅烷,多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入,分别在温度为、条件下发生反应:  ,反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.容器内气体的压强: B., C.时,反应自开始至达到平衡的过程中, D.时,若起始时向该容器中充入、、,反应将向逆反应方向进行 【答案】D 【详解】A.的恒容密闭容器中充入,a、b两点的物质的量分数相同,该反应为气体体积不变的反应,温度不同则压强不同,容器内气体的压强:,故A错误; B.根据“先拐先平衡”,由题给图像可知:,T2时的物质的量分数更小,升温平衡正向移动,,故B错误; C.时,反应自开始至达到平衡的过程中,,故C错误; D.时三段式,平衡常数,若起始时向该容器中充入、、,则,Q>K,反应将向逆反应方向进行,故D正确; 故答案为:D。 23.某探究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下。下列有关说法正确的是 实验序号 实验温度/℃ 溶液(含硫酸) 溶液 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 甲 25 2 0.02 3 0.1 5 8 乙 2 0.02 4 0.1 丙 30 2 0.02 0.1 4 A.上述反应的离子方程式: B.甲组溶液用的浓度变化表示的反应速率为 C.,, D.通过实验乙、丙可探究温度对化学反应速率的影响 【答案】D 【分析】根据分析,乙和丙实验中高锰酸钾溶液、草酸溶液浓度相同,温度不同,探究温度对反应速率的影响;则甲乙温度相同,若探究浓度对反应速率的影响,实验乙加入4mL H2C2O4溶液和4mL的水,实验甲加入3mL H2C2O4溶液,水的体积为5,溶液浓度不同。 【详解】A.草酸是弱酸,不拆为离子形式,离子方程式:,A错误; B.甲组溶液用的浓度变化表示的反应速率:,B错误; C.根据分析可知,,乙的浓度比甲高,丙的温度比乙又高,所以,C错误; D.根据实验对比可知,实验乙、丙可探究温度对化学反应速率的影响,D正确; 答案选D。 24.某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0mol X发生反应:X(g)Y(g)+2Z(g),有关数据如下: 时间段/min 产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法不正确的是 A.1 min时,Z的浓度大于0.20 mol·L-1 B.2 min时,若加入催化剂,此时v正(Z)>v逆(Y) C.4 min时,若再加入1.0mol X,达到新平衡后Y的体积分数增大 D.5 min时,X的物质的量为1.7 mol 【答案】C 【详解】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内的,故△c(Z) > 0.20mol﹒L-1﹒min-11min= 0.20mol/L,即1min时,Z的浓度大于0.20 mol/L ,A正确; B.2 min内△c(Z) =0.20mol﹒L-1﹒min-11min= 0.40mol/L,4 min内△c(Z)= v△t = 0.15 mol﹒L-1﹒min-1 4min = 0.60mol/L,可知2 min时反应未到达平衡,反应向正反应方向进行,则v正(Z) > v逆(Z),而v逆(Z)= 2v逆(Y), 则v正(Z) > v逆(Y),B正确; C.4 min内△c(Z) = 0.15 mol﹒L-1﹒min-1 4min = 0.60mol/L,6 min内△c(Z) = 0.10 mol﹒L-1﹒min-1 6 min=0.60mol/L,则4 min时反应已经达到平衡状态,4 min时,若再加入1.0molX,达到的新平衡等效为在原平衡的基础上增大压强到达的新平衡,而增大压强平衡逆向移动,达到新平衡后Y的体积分数减小,故C错误; D.根据C的分析知,5 min时反应达到平衡状态,n消耗(X) = n生成((Z)=0.60mol= 0.3mol,则5min时X的物质的量为2.0mol-0.3mol = 1.7mol,故D正确; 答案选C。 25.在一定条件下,将4mol A和2mol B投入2L恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中D的浓度为0.5mol/L,以C表示的反应速率v(C)=0.25mol/(L·min)。下列说法正确的是 A.x=1 B.此时B的转化率为25% C.此时充入氦气增大压强,化学反应速率加快 D.此时移走部分B,化学反应速率减慢 【答案】B 【分析】据题中信息先统一单位在列三段式 【详解】A.依据变化量之比等于化学计量数之比,C与D的变化量分别是1mol和1mol,即x:2=1:1,得出x=2,A错误; B.此时B的转化率为,B正确; C.恒容密闭容器,此时充入氦气增大压强,各组分分压不变,化学反应速率不变,C错误; D.此时移走部分B,因B为固体,浓度为常数,故化学反应速率不变,D错误; 故选B。 26.反应在四种不同情况下的反应速率分别为: ①    ② ③        ④ 该反应进行的快慢顺序为 A.④>③=②>① B.①>②=③>④ C.②>①=④>③ D.①>④>②=③ 【答案】A 【详解】由反应速率之比等于化学计量数之比可知,四种条件下A物质的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L−1⋅min−1=0.0075mol⋅L−1⋅s−1、②v(A)= ==0.2mol⋅ L−1⋅s−1、③v(A)== 0.2mol⋅ L−1⋅s−1、④v(A)= =0.225mol⋅ L−1⋅s−1,则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①,故选A。 27.下列说法正确的是 A.使用催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,可以增大活化分子百分数,加快反应速率,提高NO转化率 B.100mL 3盐酸与6.5g锌片在t分钟内反应完成,则 C.工业合成氨反应是放热反应,升高温度,加快正反应速率,降低逆反应速率 D.反应物的浓度越大,反应速率越快,因此实验可用98%的浓硫酸与铁反应制氢气 【答案】B 【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,从而增大活化分子百分数,加快反应速率,但不能提高反应物的转化率,故A错误; B.100mL 3盐酸中HCl的物质的量为0.3mol,6.5g锌的物质的量为0.1mol,锌不足,盐酸过量,反应中消耗的HCl的物质的量为0.2mol,t分钟内用HCl表示的反应速率为,故B正确; C.升高温度,加快反应速率,吸热方向的速率和放热反应方向的速率也加快,故C错误; D.98%的浓硫酸具有强氧化性,可以使铁表面产生一层致密的氧化膜,使反应停止,不能产生氢气,故D错误; 本题选B。 28.某学习小组为了探究+5Br-+6H+=3Br2+3H2O反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表: 实验编号相关数据 ① ② ③ ④ ⑤ c(H+)/mol/L 0.008 0.008 0.004 0.008 0.004 c()/mol/L 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 c(Br-)/mol/L 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 v/mol/(L·s) 2.4×10-8 4.8×10-8 1.2×10-8 4.8×10-8 v1 下列结论不正确的是 A.若温度升高到40℃,则反应速率增大 B.实验②④,探究的是c()对反应速率的影响 C.若该反应速率方程为v=k c()·c(Br-)·c(H+)(k为常数),则c=2 D.实验⑤中,v1=4.8×10-8 【答案】B 【分析】实验②中,Br‾的浓度是实验①的2倍,速率也是实验①的2倍,由此可得a=1,实验②H+浓度为③的2倍,其他条件都相同,速率②是③的4倍,带入公式求出c=2。 【详解】A.温度升高到40℃,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率增大,A正确; B.②和④对比,和Br-浓度都不一样,变量不单一,因此无法探究c()对反应速率的影响,B错误; C.实验②H+浓度为③的2倍,其他条件都相同,速率②是③的4倍,带入公式求出c=2,C正确; D.实验②中,Br-的浓度是实验①的2倍,速率也是实验①的2倍,由此可得a=1,实验⑤中H+的浓度是④中H+浓度的,实验⑤中Br‾浓度是实验④中Br-浓度的4倍,则速率④=⑤,v1=4.8×10-8,D正确; 答案为B。 29.下列关于化学反应速率的说法正确的是 A.催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能,加快反应速率 B.升高温度使放热反应的正、逆反应速率都增大,且对正反应速率影响更大 C.增大压强一定可以增大反应速率 D.其它条件不变时,充入反应物,一定可以加快反应速率 【答案】A 【详解】A.催化剂改变了反应历程,降低了反应所需要的活化能,从而增加了活化分子百分数,使反应速率加快,故A项正确; B.升高温度正、逆反应速率都增大,若该反应正反应为放热反应,对逆反应速率影响更大,故B项错误; C.对于没有气体参加的反应,增大压强对反应物的浓度几乎没有影响,不会增大化学反应速率,故C项错误; D.对于有固体、纯液体参与的反应,固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,故增加其量并不能改变反应速率,故D项错误; 故本题选A。 30.I.下表是该小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据:用制取所需的时间(秒) 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 催化剂、加热 (1)该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、 、 等因素对过氧化氢分解速率的影响。 Ⅱ.分析的催化分解原理 催化分解的原理分为两步,总反应可表示为: 若第一步反应为  慢反应 (2)则第二步反应为     快反应 III.某反应在体积为的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体,A气体有颜色)。 (3)该反应的化学方程式为 。 (4)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为 。 (5)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 A.容器内气体的颜色保持不变 B.容器内气体密度不变 C. D.各组分的物质的量相等 E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 (6)由图求得平衡时A的转化率为 。 (7)平衡时体系内的压强是初始时 倍。 【答案】(1) 温度 催化剂 (2)H2O2(aq)+IO-(aq)=I-(aq)+H2O(l)+O2(g) (3)2A+B⇌2C (4)0.1mol/(L•min) (5)ACE (6)40% (7) 【详解】(1)根据表中给出的数据,无催化剂不加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应,在无催化剂加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都分解,说明过氧化氢的分解速率与温度有关,但是得到相同气体的时间不同,浓度越大,反应的速度越快,说明过氧化氢的分解速率与浓度有关;比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时,在无催化剂加热的时候,需要时间是360s,有催化剂加热的条件下,需要时间是10s,说明过氧化氢的分解速率与温度、催化剂有关,故答案为:温度;催化剂; (2)根据总反应和第一步反应的方程式,第二步反应为总反应-第一步反应,第二步反应方程式为:H2O2(aq)+IO-(aq)=I-(aq)+H2O(l)+O2(g); (3)由图象可以看出,A.B的物质的量逐渐减小,则A.B为反应物,C的物质的量逐渐增多,所以C为生成物,当反应到达2min时,△n(A)=2mol,△n(B)=1mol,△n(C)=2mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:2,所以反应的化学方程式为:2A+B⇌2C; (4)由图象可以看出,反应开始至2分钟时,△n(B)=1mol,B的平均反应速率为=0.1mol/(L•min); (5)A.容器内气体的颜色保持不变,说明A的浓度不变,能说明达到平衡,故A选; B.容器的体积以及气体的质量不变,无论是否达到平衡状态,容器内气体密度都不变,故B不选; C.在该反应中A和C的计量数相等,当时,正逆反应速率相等,说明反应已达平衡状态了,故C选; D.容器内各物质的物质的量相等,不能说明各组分的浓度不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故D不选; E.气体的质量不变,但反应前后气体的物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,可说明达到平衡状态,故E选; 答案为ACE; (6)由图象可知:达平衡时A的浓度变化为:△n(A)=5mol-3mol=2mol,所以A的转化率为:=40%; (7)由图像可知,起始时气体的总物质的量为7mol,平衡时气体的总物质的量为8mol,恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,即,平衡时体系内的压强是初始时倍。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.3化学反应的速率-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练(沪科版2020选择性必修1)
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