专题02 化学反应速率（考题猜想）（7大题型）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题02 化学反应速率 题型1 化学反应速率的理解 题型2 化学反应速率的计算与比较 题型3 化学反应速率的测定 题型4 影响化学反应速率因素的判断 题型5 实验探究影响化学反应速率的因素 题型6 活化能 题型7 化学反应速率的图像分析 ▉题型1 化学反应速率的理解 【例1】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C．若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol•L-1•s-1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol•L-1•s-1 D．化学反应速率常用单位有mol•L-1•s-1和mol•L-1•min-1 【变式1-1】下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．由v=计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 【变式1-2】恒容、绝热体系中，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，测定单位时间内如下物理量不能表示其化学反应速率的是 A．体系颜色的深浅的变化 B．体系压强的变化 C．体系对光的吸收能力的改变 D．体系密度的改变 ▉题型2 化学反应速率的计算与比较 【例2】在2 L密闭容器中，盛有2 mol X和2 mol Y进行如下反应：X(s)+3Y(g)Z(g)，当反应进行到10 s后，测得生成0.5 mol Z，则平均反应速率为 A．v(X)=0.5 mol·L-1·s-1 B．v(X)=0.025 mol·· C．v(Y)=0.05 mol·L-1·s-1 D．v(Y)=0.075 mol·L-1·s-1 【变式2-1】反应在容积为2L的密闭容器中进行，1mim后，减少了0.12mol，则平均每秒浓度的变化表示正确的是 A．： B．： C．： D．： 【变式2-2】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如下，其中反应速率最快的是 A．V(A)=0.15 mol/(L·min) B．V(B)=0.6 mol/(L·min) C．V(C)=0.4 mol/(L·min) D．V(D)=0.5 mol/(L·min) 【变式2-3】使反应在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率可表示为 A． mol(L·s) B． mol/(L·s) C． mol/(L·s) D． mol/(L·s) ▉题型3 化学反应速率的测定 【例3】汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂，质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是 编号 t/℃ 催化剂的比表面积 实验图像 I 280 80 II a 120 III c 80 A．汽车尾气处理的化学方程式为 B．由图像可知：， C．其他条件相同时，增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将减小 D．第I组实验中，如果反应5min达到平衡，用NO表示该化学反应速率为 【变式3-1】用甲、乙两装置分别定量测定锌与一定浓度稀硫酸的反应速率。下列说法正确的是 A．实验前，甲需检查装置的气密性，乙装置无需检查装置的气密性 B．甲、乙两实验均可通过收集一定体积的氢气所需的时间来测定反应速率的大小 C．甲、乙两实验测得生成氢气的速率一定相等 D．乙装置中玻璃燃烧匙不可用铜质燃烧匙替代 【变式3-2】下列方法不能实现对应化学反应速率测定的是 A Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2 压力传感器测量反应前后体系压强变化 B Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑ 分析天平称量镁条变化前后的质量变化 C 2H2O22H2O+O2↑ 注射器收集反应后气体体积 D Na2S2O3+H2SO4＝Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O 浊度计测量反应前后浊度变化 ▉题型4 影响化学反应速率因素的判断 【例4】采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 B．Na与水反应时，增加水的量 C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 【变式4-1】反应C(s) +H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH >0，下列说法正确的是 A．其他条件不变时，增加碳的量，化学反应速率增大 B．其他条件不变时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．其他条件不变时，缩小容器的容积，增大压强，化学反应速率增大 D．其他条件不变时，向容积不变的密闭容器中充入H2O(g)，正反应速率增大，逆反应速率减小 【变式4-2】某实验小组取块状石灰石与过量稀盐酸反应，测得生成的物质的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应的离子方程式为 B．0~2min生成的平均反应速率为 C．2~4min反应速率较快的原因是反应放热使体系温度升高 D．将块状石灰石研磨成粉末可加快反应速率 【变式4-3】某温度下，在体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)△H>0，下列叙述正确的是 A．恒温，将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞几率提高 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．在容器中加入氩气，反应速率不变 ▉题型5 实验探究影响化学反应速率的因素 【例5】下列装置与设计不能达到实验目的的是 选项 A B 装置与设计 目的 测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 探究催化剂对反应速率的影响 选项 C D 装置与设计 目的 证明铝片与盐酸的反应为放热反应 探究温度对化学平衡的影响 【变式5-1】某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对该反应速率的影响。在常温下按如下方案完成实验。 实验编号 反应物 催化剂 ① 10mL2%H2O2溶液 无。 ② 无 ③ 10mL4%H2O2溶液 MnO2粉末 下列说法不正确的是 A．实验①和②对比研究的是H2O2溶液的浓度对该反应速率的影响 B．实验②和③对比研究的是催化剂对该反应速率的影响 C．实验②的反应物应为5mL 2%H2O2溶液 D．实验③的反应速率应比实验①的快 【变式5-2】实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 下列说法不正确的是 A．KI对H2O2的分解有催化作用 B．①为了排除稀硫酸对实验的干扰 C．对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 D．实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热 【变式5-3】下列方案设计、现象或结论均正确且能达到实验目的的是 选项 实验目的 方案设计 现象或结论 A 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，向其中通入氩气 反应速率增大，说明其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快 B 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有5mL不同浓度溶液的试管中同时加入2mL5％溶液，观察并比较实验现象 其他条件相同时，浓度越大，单位体积活化分子数越多，化学反应速率越快 C 探究温度对化学反应速率的影响 取溶液和溶液混合后，分别放入冷水和热水中，观察并比较实验现象 热水中先出现浑浊，说明其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快 D 探究固体表面积对化学反应速率的影响 称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱，加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中，观察并比较实验现象 粉末状的纯碱反应速率更快，说明增大固体的接触面积，化学反应速率越快 ▉题型6 活化能 【例6】反应2A(g)B(g)发生过程中的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应中断裂旧键放出的总能量低于新键形成吸收的总能量 B．向该体系中加入催化剂，E1和E2均减小，△H也减小 C．该反应的反应热△H<0 D．正反应的活化能大于逆反应的活化能 【例7】一定条件下，向某密闭容器中充入1mol，发生反应： ，达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成：① ② 下列分析不正确的是 A．、 B． C．活化分子只要发生碰撞就能发生反应 D．升高温度，反应速率增大，因为活化分子百分含量增大 【变式6-1】某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)  ΔH＜0，下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增大 B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增大 C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．其他条件不变，压缩体积增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加 【变式6-2】SO2(g)+O2(g)→SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A．该反应的逆反应为吸热反应，SO2的能量一定高于SO3的能量 B．该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 C．ΔH=E2-E1，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 D．500℃、101kPa下，将1mol SO2(g)和0.5mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   ΔH=-2akJ·mol-1 【变式6-3】研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下： i：2NO(g)⇌N2O2(g) △H1 活化能Eal ii：N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △H2 活化能Ea2 活化能Ea1<Ea2，下列叙述错误的是 A．反应i的△H1<0 B．Ea1较小，则反应i平衡转化率小 C．反应ii是决速步骤 D．分离NO2的瞬间对反应ii的正反应速率没有影响 ▉题型7 化学反应速率的图像分析 【例8】某密闭容器中发生如下反应：X(g)+Y(g)2Z(g) △H＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A．t2时一定加入了催化剂 B．t3-t4平衡正向移动 C．t5时可能增大了压强 D．t6之后转化率最低 【例9】用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，实验过程如图所示，图中各段时间间隔相同，下列说法不正确的是 A．t1~t2段收集的CO2最多，化学反应速率最快 B．用CO2表示t2~t3段的反应速率为v=L/min C．t4收集到的气体体积不再增加说明碳酸钙消耗完全 D．从图象中可以推测该反应为放热反应 【变式7-1】一定条件下，反应  ，达到平衡后改变某一条件，反应速率随时间变化图像如下，有关改变条件正确的是 A．图像A改变的条件是升高温度 B．图像B改变的条件是增大压强 C．图像C改变的条件是减少反应物浓度 D．图像D改变的条件是使用催化剂 【变式7-2】在水溶液中，物质R容易发生二聚反应：。不同温度(T)下，R溶于水所得溶液中R的浓度(起始浓度为1.5 mol·L)与时间的关系如图，下列说法正确的是 A． B．a点的正反应速率小于b点的逆反应速率 C．a点的反应速率小于c点的反应速率 D．从起始到b点，的平均反应速率为0.45 mol⋅L⋅h 【变式7-3】如图所示，800℃时，某反应有关的物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至4 min时的变化图像。请回答下列问题。 （1）该反应的反应物是________。 （2）反应至4 min时，C的浓度是B的浓度的_______倍。 （3）该反应的化学方程式是_____________________________。 （4）反应开始至4 min，用A的浓度变化来表示该反应的化学反应速率为_________________________。 （5）若用不同物质表示其化学反应速率之比为：v(A)∶v(B)∶v(c)＝_________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 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 $$ 专题02 化学反应速率 题型1 化学反应速率的理解 题型2 化学反应速率的计算与比较 题型3 化学反应速率的测定 题型4 影响化学反应速率因素的判断 题型5 实验探究影响化学反应速率的因素 题型6 活化能 题型7 化学反应速率的图像分析 ▉题型1 化学反应速率的理解 【例1】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C．若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol•L-1•s-1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol•L-1•s-1 D．化学反应速率常用单位有mol•L-1•s-1和mol•L-1•min-1 【答案】C 【解析】A．化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，故A正确； B．反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确；C．若某化学反应的反应速率为0.5mol•(L•s)-1是指用某一物质表示的平均速率，与用其它物质表示的速率不一定相等，故C错误；D．公式中，浓度的单位是mol/L，时间单位常用s、min，所以化学反应速率常用单位有：mol•L-1•s-1和mol•L-1•min-1，故D正确；故选：C。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．由v=计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 【答案】B 【解析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，A错误；B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，B正确；C．化学反应速率表示化学反应在某一时间段内的平均速率，而不是瞬时速率，C错误；D．在计算化学反应速率时，取浓度变化的绝对值，故化学反应速率恒为正值，D错误；故答案为：B。 【变式1-2】恒容、绝热体系中，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，测定单位时间内如下物理量不能表示其化学反应速率的是 A．体系颜色的深浅的变化 B．体系压强的变化 C．体系对光的吸收能力的改变 D．体系密度的改变 【答案】D 【解析】A项，该反应是气体颜色变浅的反应，所以测定单位时间内体系颜色的深浅的变化能表示反应的化学反应速率，不符合题意；B项，该反应是气体体积不变的放热反应，恒容、绝热体系中反应放出的热量会使体系压强增大，则所以测定单位时间内体系压强的变化能表示反应的化学反应速率，不符合题意；C项，该反应是气体颜色变浅的反应，体系对光的吸收能力会发生改变，所以测定单位时间内体系对光的吸收能力的改变能表示反应的化学反应速率，不符合题意；D项，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则测定单位时间内体系密度的改变不能表示反应的化学反应速率，符合题意。 ▉题型2 化学反应速率的计算与比较 【例2】在2 L密闭容器中，盛有2 mol X和2 mol Y进行如下反应：X(s)+3Y(g)Z(g)，当反应进行到10 s后，测得生成0.5 mol Z，则平均反应速率为 A．v(X)=0.5 mol·L-1·s-1 B．v(X)=0.025 mol·· C．v(Y)=0.05 mol·L-1·s-1 D．v(Y)=0.075 mol·L-1·s-1 【答案】D 【解析】X为浓度为定值的固体，不能用于表示化学反应速率，10 s后反应生成0.5 mol Z时，则由化学方程式可知，10 s内Y的反应速率为=0.075 mol·L-1·s-1，故选D。 【变式2-1】反应在容积为2L的密闭容器中进行，1mim后，减少了0.12mol，则平均每秒浓度的变化表示正确的是 A．： B．： C．： D．： 【答案】D 【解析】氨气1min内平均每秒浓度的变化是=0.001mol/L，A．NO的浓度变化等于氨气的浓度的变化，即为0.001mol/L，选项A错误；B．H2O的浓度变化等于mol/L=0.0015mol/L，选项B错误；C．氨气的浓度变化为0.001mol/L，选项C错误；D．氧气的浓度变化为mol/L=0.00125mol/L，选项D正确；答案选D。 【变式2-2】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如下，其中反应速率最快的是 A．V(A)=0.15 mol/(L·min) B．V(B)=0.6 mol/(L·min) C．V(C)=0.4 mol/(L·min) D．V(D)=0.5 mol/(L·min) 【答案】D 【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，单位要一致，据此分析解题。 【解析】A．；B． ；C．；D．；所以表示反应速率最快的是D；故选D。 【变式2-3】使反应在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率可表示为 A． mol(L·s) B． mol/(L·s) C． mol/(L·s) D． mol/(L·s) 【答案】A 【解析】在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol，则==0.01mol/(L·s)，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，mol/(L·s)，mol/(L·s)， mol/(L·s)，综上分析可知，A正确，故答案为：A。 ▉题型3 化学反应速率的测定 【例3】汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂，质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是 编号 t/℃ 催化剂的比表面积 实验图像 I 280 80 II a 120 III c 80 A．汽车尾气处理的化学方程式为 B．由图像可知：， C．其他条件相同时，增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将减小 D．第I组实验中，如果反应5min达到平衡，用NO表示该化学反应速率为 【答案】C 【解析】A．在催化剂、加热的条件下，NO和CO反应生成对空气无污染的气体，反应的化学方程式为，故A正确；B．由控制变量法和实验目的可知，实验Ⅰ、Ⅱ的催化剂比表面积不同，Ⅰ、Ⅲ的温度不同，则实验Ⅰ、Ⅱ用于探究催化剂的比表面积对反应速率的影响，实验Ⅰ、Ⅲ用于探究温度对反应速率的影响，其他各变量均应该相同，故，根据Ⅲ反应速率大于Ⅰ可以判断，，故B正确；C．由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快，即增大催化剂比表面积，反应速率增大，故C错误；D．第I组实验中，如果反应5min达到平衡，，则，故用NO表示该化学反应速率为，故D正确；故选C。 【变式3-1】用甲、乙两装置分别定量测定锌与一定浓度稀硫酸的反应速率。下列说法正确的是 A．实验前，甲需检查装置的气密性，乙装置无需检查装置的气密性 B．甲、乙两实验均可通过收集一定体积的氢气所需的时间来测定反应速率的大小 C．甲、乙两实验测得生成氢气的速率一定相等 D．乙装置中玻璃燃烧匙不可用铜质燃烧匙替代 【答案】B 【解析】A．甲、乙两装置均为制取并测定气体体积的装置，实验前都必须检查装置的气密性，以保证气体体积测定的准确性，A不正确；B．甲、乙两实验均可测定收集一定体积气体所需的时间，从而测定反应速率的大小，B正确；C．甲装置中，往锥形瓶内加入稀硫酸时，会排出空气，从而导致收集气体体积的增大，所以甲、乙两实验测得生成氢气的体积不同，速率不相等，C不正确；D．乙装置中，若将玻璃燃烧匙换成铜质燃烧匙，由于铜与稀硫酸不反应，对生成氢气量不产生影响，所以玻璃燃烧匙可用铜质燃烧匙替代，D不正确；故选B。 【变式3-2】下列方法不能实现对应化学反应速率测定的是 A Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2 压力传感器测量反应前后体系压强变化 B Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑ 分析天平称量镁条变化前后的质量变化 C 2H2O22H2O+O2↑ 注射器收集反应后气体体积 D Na2S2O3+H2SO4＝Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O 浊度计测量反应前后浊度变化 【答案】A 【解析】A项，化学反应Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2反应前后气体的化学计量数不变，反应前后压强不变，符合题意；B项，反应Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑会使镁条溶解而质量减轻，可以根据质量变化测定反应速率，不符合题意；C项，反应2H2O22H2O＋O2↑反应前无气体，反应后有气体生成，注射器收集反应后气体体积，可以测定反应速率，不符合题意；D项，反应Na2S2O3＋H2SO4＝Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O有淡黄色硫单质生成，可以用浊度计测量反应前后浊度变化，测定反应速率，不符合题意。 ▉题型4 影响化学反应速率因素的判断 【例4】采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 B．Na与水反应时，增加水的量 C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 【答案】D 【解析】A．浓硫酸和Al发生钝化现象，且不生成氢气，生成二氧化硫，故A错误； B．水为纯液体，水的多少不影响反应速率，所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率，故B错误； C．Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应在溶液中进行，没有气体参加反应，则增大压强，反应速率不变，故C错误； D．将块状大理石改为粉末状大理石，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，故D正确； 故选：D。 【变式4-1】反应C(s) +H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH >0，下列说法正确的是 A．其他条件不变时，增加碳的量，化学反应速率增大 B．其他条件不变时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．其他条件不变时，缩小容器的容积，增大压强，化学反应速率增大 D．其他条件不变时，向容积不变的密闭容器中充入H2O(g)，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】C 【解析】A．碳是固体，浓度为定值，只增大碳的量时化学反应速率不变，故A错误； B．温度升高时，正、逆反应速率均增大，故B错误； C．其他条件不变时，缩小容器的容积，增大压强，各物质浓度增大，化学反应速率增大，故C正确； D．其他条件不变时，向容积不变的密闭容器中充入H2O(g)，等效为加压，则正反应速率增大，逆反应速率相对原来的也增大，故D错误； 故选C。 【变式4-2】某实验小组取块状石灰石与过量稀盐酸反应，测得生成的物质的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应的离子方程式为 B．0~2min生成的平均反应速率为 C．2~4min反应速率较快的原因是反应放热使体系温度升高 D．将块状石灰石研磨成粉末可加快反应速率 【答案】B 【解析】A．碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳，离子反应为，A正确；B．由图可知，0～2min时间内，生成二氧化碳0.1mol，但是没有标况，不能计算生成的体积，B错误；C．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，而升高温度可以加快反应速率，由图可知，2～4min反应速率最快，则2～4min温度对反应速率起主要作用，C正确；D．将块状石灰石研磨成粉末可增大反应物的接触面积，加快反应速率，D正确；故选B。 【变式4-3】某温度下，在体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)△H>0，下列叙述正确的是 A．恒温，将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞几率提高 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．在容器中加入氩气，反应速率不变 【答案】D 【解析】A．增大压强，活化分子百分数不变，故A错误；B．W为固体，加入少量W，反应速率不变，故B错误；C．升高温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；D．在容器中加入氩气，参加反应气体的浓度不变，则反应速率不变，故D正确；故选D。 ▉题型5 实验探究影响化学反应速率的因素 【例5】下列装置与设计不能达到实验目的的是 选项 A B 装置与设计 目的 测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 探究催化剂对反应速率的影响 选项 C D 装置与设计 目的 证明铝片与盐酸的反应为放热反应 探究温度对化学平衡的影响 【答案】A 【解析】A．该装置中产生的可从长颈漏斗下端逸出，无法定量测量化学反应速率，A项符合题意； B．加入的试管，气泡产生的速率明显加快，可探究催化剂对分解速率的影响，B项不符合题意； C．铝与盐酸反应使得溶液温度发生变化，通过温度计进行检测可以证明该反应为放热反应，C项不符合题意； D．呈红棕色，呈无色，依据热水中圆底烧瓶内气体颜色与冷水中圆底烧瓶内气体颜色的深浅，可确定平衡移动的方向，从而确定温度对化学平衡的影响，D项不符合题意； 答案选A。 【变式5-1】某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对该反应速率的影响。在常温下按如下方案完成实验。 实验编号 反应物 催化剂 ① 10mL2%H2O2溶液 无。 ② 无 ③ 10mL4%H2O2溶液 MnO2粉末 下列说法不正确的是 A．实验①和②对比研究的是H2O2溶液的浓度对该反应速率的影响 B．实验②和③对比研究的是催化剂对该反应速率的影响 C．实验②的反应物应为5mL 2%H2O2溶液 D．实验③的反应速率应比实验①的快 【答案】C 【解析】A．根据题干要求，研究浓度、催化剂对该反应速率的影响，②和③应该是探究催化剂的影响，①和②则是探究H2O2溶液的浓度对该反应速率的影响，结合控制变量的要求，②的反应物应是10mL4%H2O2溶液；故A正确；B．结合上述分析，实验②和③对比研究的是催化剂对该反应速率的影响，故B正确；C．根据A项分析，②的反应物应是10mL4%H2O2溶液；故C错误；D．实验③与实验①比较，使用了催化剂，反应物浓度也增大了，故反应速率肯定比①的快，故D正确。答案选C。 【变式5-2】实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 下列说法不正确的是 A．KI对H2O2的分解有催化作用 B．①为了排除稀硫酸对实验的干扰 C．对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 D．实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热 【答案】D 【解析】A．由实验①②的实验现象可知，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体说明碘化钾是过氧化氢溶液发生分解反应的催化剂，对过氧化氢的分解有催化作用，故A正确；B．③中向H2O2溶液中加入稀硫酸和KI固体，为了排除稀硫酸会催化H2O2分解，需要设置试验①，故B正确；C．对比②和③，由实验③的现象溶液立即交为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出溶液无明显变化，可知酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大，C正确；D．实验②中主要发生H2O2分解，温度明显升高，而实验③中主要发生H2O2氧化KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2催化分解是一个放热反应，不能说明H2O2氧化KI的反应放热，D错误；故选D。 【变式5-3】下列方案设计、现象或结论均正确且能达到实验目的的是 选项 实验目的 方案设计 现象或结论 A 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，向其中通入氩气 反应速率增大，说明其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快 B 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有5mL不同浓度溶液的试管中同时加入2mL5％溶液，观察并比较实验现象 其他条件相同时，浓度越大，单位体积活化分子数越多，化学反应速率越快 C 探究温度对化学反应速率的影响 取溶液和溶液混合后，分别放入冷水和热水中，观察并比较实验现象 热水中先出现浑浊，说明其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快 D 探究固体表面积对化学反应速率的影响 称取相同质量的块状大理石和粉末状纯碱，加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中，观察并比较实验现象 粉末状的纯碱反应速率更快，说明增大固体的接触面积，化学反应速率越快 【答案】C 【解析】A．容积不变的容器中发生反应，向其中通入氩气，化学反应速率不变，故A错误；B．溶液溶液的反应无明显现象，故B错误；C．两份混合溶液体积相同，浓度相同，但温度不同，热水中出现浑浊的时间短，从而得出升温加可加快化学反应速率，故C正确；D．大理石和纯碱性质不同，与盐酸反应速率不同，无法探究固体表面积对反应速率的影响，故D错误；故答案为：C。 ▉题型6 活化能 【例6】反应2A(g)B(g)发生过程中的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应中断裂旧键放出的总能量低于新键形成吸收的总能量 B．向该体系中加入催化剂，E1和E2均减小，△H也减小 C．该反应的反应热△H<0 D．正反应的活化能大于逆反应的活化能 【答案】C 【分析】由图可知反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，反应后物质总能量降低，所以该反应为放热反应，△H＜0； 【解析】A．断裂旧键吸收能量，新键形成释放能量，该反应为放热反应，则断裂旧键吸收的总能量低于新键形成放出的总能量，A错误； B．向该体系中加入催化剂，降低反应的活化能，则E1和E2均减小，但反应物、生成物的总能量均不变，则△H不变，B错误； C．由分析可知，该反应为放热反应，△H＜0，C正确； D．该反应为放热反应，则正反应的活化能E1小于逆反应的活化能E2，D错误； 故选C。 【例7】一定条件下，向某密闭容器中充入1mol，发生反应： ，达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成：① ② 下列分析不正确的是 A．、 B． C．活化分子只要发生碰撞就能发生反应 D．升高温度，反应速率增大，因为活化分子百分含量增大 【答案】C 【解析】A．基元反应①是断裂化学键过程，反应吸热，ΔH1＞0，基元反应②是形成化学键过程，反应放热，ΔH2＜0，故A正确；B．向密闭容器中充入1molHI，反应前后碘原子总数不变，故n(HI)+2n(I2)=1mol，故B正确；C．只有活化分子发生有效碰撞，发生有效碰撞时取决于分子的能量和碰撞方向，此时才能发生化学反应，故C错误；D．通常情况下，升高温度活化分子百分含量增大，活化分子碰撞几率越大，导致化学反应速率增大，故D正确。答案选C。 【变式6-1】某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)  ΔH＜0，下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增大 B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增大 C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．其他条件不变，压缩体积增大压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加 【答案】D 【解析】A．其他条件不变，升高温度，分子能量增加，活化分子百分数增加，速率增大，A错误；B．其他条件不变，通入稀有气体，参加反应的气体浓度不变，反应速率也不变，B错误；C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，逆反应速率减小，平衡向正向移动，反应物浓度减小，正反应速率也逐渐减小，C错误；D．其他条件不变，增大压强，体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数增加，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞几率增加，化学反应速率加快，但活化分子百分数不变，D正确；故选：D。 【变式6-2】SO2(g)+O2(g)→SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A．该反应的逆反应为吸热反应，SO2的能量一定高于SO3的能量 B．该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 C．ΔH=E2-E1，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 D．500℃、101kPa下，将1mol SO2(g)和0.5mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   ΔH=-2akJ·mol-1 【答案】B 【分析】由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应正反应为放热反应。 【解析】A．该反应的逆反应为吸热反应，SO2和O2的总能量高于SO3的能量，SO2的能量不一定高于SO3的能量，故A错误； B．反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，该反应为放热反应，其<0，所以反应物的总键能小于生成物的总键能，故B正确； C．反应焓变为=E1-E2，使用催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应热，故C错误； D．500 ℃、101 kPa下，将1 molSO2(g)和0.5 molO2(g)置于密闭容器中充分反应放热a kJ，由于该反应为可逆反应，得不到1 molSO3(g)，所以热化学方程式的反应热不等于-2a kJ/mol，故D错误； 故选B。 【变式6-3】研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下： i：2NO(g)⇌N2O2(g) △H1 活化能Eal ii：N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △H2 活化能Ea2 活化能Ea1<Ea2，下列叙述错误的是 A．反应i的△H1<0 B．Ea1较小，则反应i平衡转化率小 C．反应ii是决速步骤 D．分离NO2的瞬间对反应ii的正反应速率没有影响 【答案】B 【解析】A． 由图可知，反应ⅰ的反应物总能量大于生成物总能量，则反应ⅰ为放热反应，反应i的△H1<0，故A正确；B． Ea1较小，说明反应ⅰ速率快，但不能说明反应ⅰ平衡转化率小，故B错误；C． 由图可知反应ⅱ的活化能大于反应ⅰ，则反应ⅱ是决速步骤，故C正确；D． 分离NO2的瞬间，此时反应ⅱ的反应物的浓度不变，即反应ⅱ的正反应速率不变，故D正确；故选：B。 ▉题型7 化学反应速率的图像分析 【例8】某密闭容器中发生如下反应：X(g)+Y(g)2Z(g) △H＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A．t2时一定加入了催化剂 B．t3-t4平衡正向移动 C．t5时可能增大了压强 D．t6之后转化率最低 【答案】B 【解析】A．由图可知，t2时刻，改变条件，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，该反应为气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，且正逆反应速率同等增大，故也可能是改变压强，A错误；B．t3时刻，改变条件，正、逆反应速率降低，且逆反应速率降低更多，平衡向正反应移动，B正确；C．该反应为气体分子数不变的反应，增大压强正逆反应速率同等增大，平衡不移动，C错误；D．t2～t3平衡不移动，转化率不变；反应为放热反应，t3时刻改变条件，正、逆反应速率都降低，且逆反应速率降低更多，则改变条件为降低温度，t3～t4时刻，平衡向正反应移动，转化率增大；t5时刻改变条件，正、逆反应速率都升高，且逆反应速率降低升高更多，则改变条件为升高温度，t5～t6时刻，平衡向逆反应移动，转化率降低；对比t3、t6时刻平衡时速率可知，t5时刻升高温度幅度没有t3时刻降温幅度大，则t6时刻平衡较t3时刻，相当于平衡正向移动，t6时刻转化率大于t3时刻，D错误；故选B。 【例9】用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，实验过程如图所示，图中各段时间间隔相同，下列说法不正确的是 A．t1~t2段收集的CO2最多，化学反应速率最快 B．用CO2表示t2~t3段的反应速率为v=L/min C．t4收集到的气体体积不再增加说明碳酸钙消耗完全 D．从图象中可以推测该反应为放热反应 【答案】C 【解析】A．图中各段时间间隔相同，由图可知t1~t2段纵坐标差值最大，则t1~t2段收集的CO2最多，化学反应速率最快，A正确；B．t2~t3段∆V(CO2)是V3-V2，∆t是t3-t2，故用CO2表示的速率为v=L/min，B正确；C．t4收集到的气体体积不再增加可能是碳酸钙消耗完全，也可能是盐酸消耗完全，C错误；D．随反应进行，氢离子浓度降低，反应速率应该降低，但t1~t2段化学反应速率比O~t1段大，说明反应为放热反应，D正确；答案选C。 【变式7-1】一定条件下，反应  ，达到平衡后改变某一条件，反应速率随时间变化图像如下，有关改变条件正确的是 A．图像A改变的条件是升高温度 B．图像B改变的条件是增大压强 C．图像C改变的条件是减少反应物浓度 D．图像D改变的条件是使用催化剂 【答案】D 【解析】A．升高温度则正、逆反应速率都会增大，而图像A中当时逆反应速率没有变，A错误；B．该反应气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，则增大压强，正速率会更大一些，B错误；C．减小反应物浓度时逆反应速率不变，C错误；D．使用催化剂平衡不移动，同时正、逆反应速率都增大，D正确；故选D。 【变式7-2】在水溶液中，物质R容易发生二聚反应：。不同温度(T)下，R溶于水所得溶液中R的浓度(起始浓度为1.5 mol·L)与时间的关系如图，下列说法正确的是 A． B．a点的正反应速率小于b点的逆反应速率 C．a点的反应速率小于c点的反应速率 D．从起始到b点，的平均反应速率为0.45 mol⋅L⋅h 【答案】D 【解析】A．由“先拐先平数值大”知，同一时间时曲线斜率越大化学反应速率越快，则温度越高，根据图知T2曲线斜率大，则T1<T2，A错误；B．a点到b点的过程中正反应速率逐渐减小，且b点时反应未达到平衡，反应正向进行，则b点：υ(正)> υ(逆)，所以a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，B错误；C．根据题图可知，a点切线斜率的绝对值大于c点切线斜率的绝对值，则a点反应速率大于c点，C错误；D．从反应开始至b点时，R的平均反应速率为，2υ(R2)= υ(R)，则，D正确；答案选D。 【变式7-3】如图所示，800℃时，某反应有关的物质A、B、C的物质的量浓度从开始反应至4 min时的变化图像。请回答下列问题。 （1）该反应的反应物是________。 （2）反应至4 min时，C的浓度是B的浓度的_______倍。 （3）该反应的化学方程式是_____________________________。 （4）反应开始至4 min，用A的浓度变化来表示该反应的化学反应速率为_________________________。 （5）若用不同物质表示其化学反应速率之比为：v(A)∶v(B)∶v(c)＝_________________。 【答案】（1）A （2）3 （3）2AB＋3C （4）0.2 mol·L－1·min－1 （5）2∶1∶3 【解析】（1）化学反应中反应物的物质的量浓度减小，生成物的物质的量浓度增大，故反应物为A，生成物为B和C；（2）反应至4 min时，C的浓度为1.2 mol·L－1，B的浓度为0.4 mol·L－1，故C的浓度是B的浓度的3倍；（3）反应物为A，生成物为B和C，0～4 min内A的浓度变化了0.8 mol·L－1，B的浓度变化了0.4 mol·L－1，C的浓度变化了1.2 mol·L－1，化学反应的化学计量数之比等于速率之比等于浓度变化之比，故A、B、C的化学计量数之比为2∶1∶3，故化学方程式为2AB＋3C；（4）反应开始至4 min，用A的浓度变化来表示该反应的化学反应速率v＝=0.2 mol·L－1·min－1；（5）化学反应的速率之比等于化学计量数之比，故v(A)∶v(B)∶v(c)=2∶1∶3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 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 $$