2.1化学反应速率计算和影响因素【易错题】-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

选修一 2.1化学反应速率计算和影响因素【易错题含解析】 1.1 mol X气体a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋aY(g)⇌bZ(g)反应一段时间后，测得X的转化率为50%。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，如果分别用Y和Z浓度的变化量计算该化学反应在这段时间内的化学反应速率，两者之比可能是(　　) A.3∶1 B．2∶1 C.1∶2 D．3∶2 2.反应2A(s)＋B(g)⇌2C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减少0.6 mol·L－1。下列有关说法正确的是(　　) A．用A表示的反应速率是0.6 mol·L－1·min－1 B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是1∶2∶1 C．2 min末时的反应速率用反应物B来表示的是0.3 mol·L－1·min－1 D．在2 min内用B和C表示的反应速率的值是相同的 3.化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的，以溶液中的反应3X＋2Y⇌2Z为例，可先假设该反应的速率方程为v＝k·cm(X)·cn(Y)，然后通过实验测得的数据，算出k、m、n的值，再将k、m、n的值代入上式，即得速率方程。现测得25℃时该反应在不同浓度时的反应速率如表： c(X)/mol·L－1 c(Y)/mol·L－1 v/mol·L－1·s－1 1 0.10 0.10 4.0×10－4 2 0.20 0.10 1.6×10－3 3 0.30 0.10 3.6×10－3 4 0.30 0.20 7.2×10－3 下列说法错误的是(　　) A.其它条件不变，升高温度k值增大 B.根据数据推算出k的数值为0.4 C.根据数据推算出m的数值为1，n的数值为2 D.当c(X)＝c(Y)＝0.25 mol·L－1时，v＝6.25×10－3 mol·L－1·s－1 4.决定化学反应速率的主要因素是(　　) ①温度　②压强　③催化剂　④浓度　⑤反应物本身的性质 A．①③⑤ B．⑤ C.①④ D．①②③④ 5.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 20%盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，X和盐酸进行反应，其中反应最快的是(　　) A.10℃ 20 mL 15%的X溶液 B.10℃ 10 mL 10%的X溶液 C.20℃ 10 mL 20%的X溶液 D.20℃ 30 mL 10%的X溶液 6.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是(　　) A.2.5 μ mol·L－1·min－1和2.0 μ mol·L－1 B.2.5 μ mol·L－1·min－1和2.5 μ mol·L－1 C.3.0 μ mol·L－1·min－1和3.0 μ mol·L－1 D.5.0 μ mol·L－1·min－1和3.0 μ mol·L－1 7.反应N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施能使该反应的反应速率加快的是(　　) A.增大体积使压强减小 B.压强不变充入He使体积增大 C.体积不变充入He使压强增大 D.体积不变充入NO使压强增大 8.一定量的锌粉与足量1 mol·L－1稀硫酸反应，为了加快反应速率，且不影响产生H2的量，下列措施中能达到目的的是(　　) A.加入少量硝酸钠溶液B.加入少量碳酸钠溶液 C.加入几滴浓硫酸D.加入少量醋酸钠溶液 9.在一定的温度下，向一个容积为2 L的恒容密闭容器中(事先装入催化剂)，充入2 mol N2和3 mol H2， 3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍。在这段时间内，用H2表示该反应的平均反应速率是(　　) A.0.125 mol·L－1·min－1 B.0.100 mol·L－1·s－1 C.0.200 mol·L－1·min－1 D.0.375 mol·L－1·s－1 10.铁块(少量)与100 mL 0.01 mol·L－1的稀硫酸反应，为了加快此反应速率而不改变H2的量，可以使用如下方法中的(　　)①铁块换成铁粉　②改用100 mL 0.01 mol·L－1稀硝酸　③加入CH3COONa固体　④将0.01 mol·L－1的稀硫酸换成98%的硫酸溶液　⑤加入NaCl溶液　⑥滴入几滴硫酸铜溶液　⑦适当升高温度 A.①⑦ B．①⑥⑦ C.①②⑥⑦ D．④⑤⑥⑦ 11.容积固定的密闭容器中的可逆反应为A(g)＋2B(g)⇌2C(g)。以B的浓度表示的反应速率与时间的关系如图所示，已知速率的单位为mol·L－1·s－1，图中阴影部分面积的数值等于(　　) A.A浓度的减少量 B.B物质的量的减少量 C.C浓度的增加量 D.以上都不对 12.探究H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应 查阅资料：H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应很慢，需数月时间才能完成，但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料，阳阳设计如下实验证实了这一点。 实验操作 实验现象 实验Ⅱ 6 min后固体完全溶解，溶液橙色变浅，温度不变 实验Ⅲ 6 min后固体未溶解，溶液颜色无明显变化 实验Ⅳ 6 min后固体未溶解，溶液颜色无明显变化 (1)实验Ⅳ的目的是：________________________________。 (2)对实验Ⅱ继续进行探究，发现溶液中Cr2O浓度变化如图： 小宇认为此变化是通过两个过程实现的。 过程ⅰ：MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2＋。 过程ⅱ：Mn2＋可加快草酸与重铬酸钾的反应 ①查阅资料：溶液中Mn2＋能被PbO2氧化为MnO。针对过程ⅰ，小宇设计如下方法证实： 将0.000 1 mol MnO2加入到6 mL________中，固体完全溶解；从中取出少量溶液，加入过量PbO2固体，充分反应后静置，观察到________________________。 ②小宇继续设计实验方案证实了过程ⅱ成立，他的实验方案如下：将2 mL 0.3 mol·L－1 H2C2O4溶液与4 mL 0.01 mol·L－1K2Cr2O7溶液混合，调至pH＝2，加入0.000 1 mol MnSO4固体，6分钟后现象为：________________________。综合以上实验可知，草酸发生氧化反应的速率与________有关。 1．答案：D 解析：不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(Y)∶v(Z)＝a∶b。气体总质量不变时，密度与体积成反比；同温同压时，气体的物质的量与体积成正比，据此可得a、b的关系式，求其可能比值。 体积可变(恒压)　　X(g)　＋　aY(g)　⇌　bZ(g) 起始/mol: 1 a 0 转化/mol: 1×50% 0.5a 0.5b 某时刻/mol: 0.5 0.5a 0.5b 在恒温恒压、气体总质量不变时，有ρ1∶ρ2＝V2∶V1＝n2∶n1，则3/4＝(0.5＋0.5a＋0.5b)∶(1＋a)，得a＝2b－1。因化学计量数为自然数，当b＝1时，a＝1；当b＝2时，a＝3；当b＝3时，a＝5；当b＝4时，a＝7；等等。故v(Y)∶v(Z)＝a∶b＝1∶1或3∶2或5∶3或7∶4……，故选D。 2．答案：B 解析：物质A是固体，浓度不变，不能用A表示该反应的反应速率，选项A错误；速率之比等于化学计量数之比，v(B)∶v(C)∶v(D)＝1∶2∶1，选项B正确；2 min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3 mol·L－1·min－1是2 min内的平均速率，选项C错误；B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，选项D错误。 3．答案：C 解析：在其它条件不变时，升高温度，化学反应速率常数k值增大，A正确；根据实验1可知：①v＝k×0.10m×0.10n＝4.0×10－4；根据实验2可知②：v＝k×0.20m×0.10n＝1.6×10－3；整理可得m＝2；根据实验3可知：③v＝k×0.30m×0.10n＝3.6×10－3；根据实验4可知④：v＝k×0.30m×0.20n＝7.2×10－3；整理可得n＝1；将m＝2，n＝1带入实验1的①中v＝k×0.102×0.101＝4.0×10－4，可得k＝0.4，B正确；根据选项B分析可知m＝2，n＝1，C错误；根据上述分析可知k＝0.4，m＝2，n＝1，若c(X)＝c(Y)＝0.25 mol·L－1，则v＝0.4×0.252×0.251 mol·L－1·s－1＝6.25×10－3 mol·L－1·s－1，D正确。 4．答案：B 解析：决定化学反应速率快慢的因素是反应物本身的性质，而浓度、温度、压强、催化剂是影响因素，所以A、C、D错误，B正确。故选B。 5．答案：D 解析：在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。先比较浓度的大小，这里的浓度为混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、D选项中X的浓度相等，且最大，但D中温度更高，所以综合考虑易知，D的反应速率最快，D项正确。 6．答案：B 解析：由题图可知，4～8 min期间，反应物浓度变化为(20－10)μ mol·L－1＝10μ mol·L－1，所以4～8 min期间，反应速率为μ mol·L－1＝2.5μ mol·L－1·min－1；由题图可知，0～4 min期间，反应物浓度变化为(40－20)μ mol·L－1＝20μ mol·L－1，4～8 min期间，反应物浓度变化为(20－10)μ mol·L－1＝10μ mol·L－1，可知，每隔4分钟，浓度变化量降为原来的一半，所以8～12 min浓度变化为5μ mol·L－1，12～16 min浓度变化为2.5μ mol·L－1，所以16 min时浓度为10μ mol·L－1－5μ mol·L－1－2.5μ mol·L－1＝2.5μ mol·L－1，故B正确。 7．答案：D 解析：增大体积使压强减小，减小了物质的浓度，反应速率减小，A不符合题意；压强不变充入He使体积增大，反应体系中物质的浓度减小，反应速率减小，B不符合题意；体积不变充入He使压强增大，反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变，C不符合题意；体积不变充入NO使压强增大，增大了物质的浓度，反应速率加快，D符合题意。 8．答案：C 解析：加入硝酸钠溶液，溶液中有H＋和NO，硝酸与锌反应不生成H2，A项错误；CO消耗H＋，使生成的H2的速率减慢，B项错误；浓硫酸溶于水放热，溶液温度升高，且c(H＋)增大，反应速率加快，因锌粉质量一定，酸足量，所以不影响产生H2的量，C项正确；加入醋酸钠发生反应：CHCOO－＋H＋===CH3COOH，溶液中H＋浓度减小，反应速率减慢，D项错误。 9．答案：A 解析：3 min末测得容器内压强是起始时压强的0.9倍，压强之比等于物质的量之比，所以3 min末时容器内混合气体的物质的量为(2 mol＋3 mol)×0.9＝4.5 mol 3H2＋N2⇌2NH3物质的量变化　　　　Δn 3 2 2 Δn(气体)　5 mol－4.5 mol＝0.5 mol 所以Δn(H2)＝×0.5 mol＝0.75 mol， 所以3 min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)＝＝0.125 mol·L－1·min－1 ；故选A。 10．答案：A 解析：①铁块换成铁粉，接触面积增大，化学反应速率加快，①符合题意；②改用100 mL 0.01 mol·L－1稀硝酸，Fe和硝酸反应生成NO而不是氢气，导致氢气的量减少，②不符合题意；③加CH3COONa固体，先反应生成醋酸，溶液中c(H＋)减小，化学反应速率减慢，生成氢气的量不变，③不符合题意；④将0.01 mol·L－1的稀硫酸换成98%的硫酸溶液，钝化生成氢气减小，④不符合题意；⑤加NaCl溶液，相当于稀释溶液，溶液中c(H＋)减小，化学反应速率减慢，生成氢气的量不变，⑤不符合题意；⑥滴入几滴硫酸铜溶液，Fe置换出Cu，Fe、Cu和稀盐酸构成原电池而加快化学反应速率，生成氢气的量减少，⑥不符合题意；⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)，增大活化分子百分数，化学反应速率加快且生成氢气总量不变，⑦符合题意；综上所述①⑦符合题意，故选A。 11．答案：C 解析：由v＝Δc/Δt可知，v正与t的乘积为浓度减小量，v逆与t的乘积为浓度增加量，所以阴影部分的面积为正反应B的浓度减少与逆反应B的浓度增加的差，即为B浓度的减少，也等于C浓度的增加，为A浓度减少的2倍。故选C。 12. (1)排除实验Ⅱ中MnO2直接还原重铬酸钾的可能性 (2)0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液(调节pH＝2)　上层清液为紫色　溶液橙色变浅　氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂 解析 (1)实验Ⅱ中固体完全溶解，溶液橙色变浅说明二氧化锰、草酸都可能与重铬酸钾溶液反应，由实验Ⅱ和实验Ⅳ的实验现象对比可知，二氧化锰不能与重铬酸钾溶液反应，则实验Ⅳ的目的是排除实验Ⅱ中二氧化锰直接还原重铬酸钾的可能性；(2)①小宇设计实验的目的是二氧化锰加入草酸溶液后溶液中存在锰离子，依据变量唯一化的原则，应将0.000 1 mol二氧化锰加入pH为2的6 mL 0.1 mol·L－1草酸溶液中，充分反应后加入二氧化铅固体，若溶液6 min后呈紫色证明过程ⅰ成立；②若要证明过程ⅱ成立应向pH为2的2 mL 0.3 mol·L－1 H2C2O4溶液和4 mL 0.01 mol·L－1K2Cr2O7溶液形成的混合溶液中加入0.000 1 mol MnSO4固体，6分钟后溶液橙色变浅证明Mn2＋有催化作用；根据实验Ⅰ可知，草酸发生氧化反应的速率与氧化剂种类、溶液酸碱性有关，根据实验Ⅱ、Ⅳ可知草酸发生氧化反应的速率与是否有催化剂有关，所以草酸发生氧化反应的速率与氧化剂种类、溶液酸碱性、是否有催化剂等有关。 学科网（北京）股份有限公司 $