第六章 第2节 第3课时 变量控制　反应速率与限度的图像题-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册知能达标训练word（人教版 多选）

[对应知能达标训练P41] [基础训练] 1．金属Zn与酸反应产生H2的反应速率最大的是(　　) 选项 温度 金属 酸 A 25 ℃ Zn粒 0.1 mol·L-1盐酸 B 25 ℃ Zn粒 0.1 mol·L-1硫酸 C 50 ℃ Zn粉 0.1 mol·L-1硫酸 D 50 ℃ Zn粉 0.1 mol·L-1盐酸 解析　金属Zn与酸反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑，盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，温度越高，H＋浓度越大反应速率越大，答案选C。 答案　C 2．(2025·新疆巴音郭楞期中)某温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中化学反应速率随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t1时，反应达到最大限度，反应已经停止 B．t2后，反应中各组分的物质的量不再发生改变 C．温度升高可使化学反应速率加快，所以实际生产中温度越高越好 D．容器中充入氦气增大压强，可以加快该反应的化学反应速率 解析　由图可知，t1时反应速率依然在变化，反应没有达到最大限度，A错误；t2时，反应达平衡状态，反应中各组分的物质的量不再发生改变，B正确；实际生产中考虑到设备、催化剂等因素，并不是温度越高越好，C错误；容器中充入氦气，虽然压强增大，但是各物质浓度不变，反应速率不变，D错误。 答案　B 3．(2024·河北饶阳高一期中)一定条件下，向密闭容器中通入一定量的CO和H2制备甲醇，反应为CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)，测得容器内H2的分压与反应时间的关系如图所示。反应到图中X点时，用H2分压表示的平均变化率为(　　) A．0.8 MPa·min-1 B．0.2 MPa·min-1 C．1.6 MPa·min-1 D．8.4 MPa·min-1 解析　根据图中曲线得到8分钟时氢气分压改变量为1.6 MPa，则用H2分压表示的平均变化率为＝0.2 MPa·min-1，故B正确。 答案　B 4．用等浓度和等体积的盐酸与足量的石灰石反应，测量反应过程中产生的CO2体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下列哪个图像能正确表示实验结果(　　) 解析　盐酸的浓度和体积相等，石灰石是足量的，故生成的CO2的体积相等，但是粉末状石灰石，接触面积更大，反应速率更快，B正确。 答案　B 5．(2025·陕西商洛期中)一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应：3X(g)＋Y(s)⥫⥬4M(g)＋2N(g)。X的物质的量浓度随时间变化如图。下列叙述错误的是(　　) A．前5 min M的平均反应速率为0.2 mol/(L·min) B．反应达到平衡状态时，X的转化率为60% C．其他条件保持不变，增大Y的用量，反应速率增大 D．混合气体密度不变，说明该反应达到平衡状态 解析　前5 min X的平均反应速率为v(X)＝＝＝0.15 mol/(L·min)，则v(M)＝×0.15 mol/(L·min)＝0.2 mol/(L·min)，A正确；反应达到平衡状态时，X的转化率为＝60%，B正确；Y为固体，其他条件保持不变，增大Y的用量，不能改变反应速率，C错误；混合气体密度ρ＝，V不变，m总变化，密度变化，当密度不再变化时，该反应达到平衡状态，D正确。 答案　C 6．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论错误的是(　　) A．相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反应时，两者速率一样大 B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快 C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同 解析　影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和盐酸反应要快得多，反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素，A项错误；等质量的固体，表面积越大，速率越大，B项正确；光照可以加快反应速率，C项正确；催化剂可以加快反应速率，D项正确。 答案　A 7．某化学课外小组的同学，通过实验室制备铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，下表是实验过程中的数据及相关信息： 序号 反应温度/℃ c(HCl)/(mol·L-1) V(HCl)/mL 10 g Fe的形状 t/min ① 20 2 10 块状 1 ② 20 4 10 块状 1 ③ 20 2 10 粉末 1 ④ 40 2 10 粉末 1 ⑤ 40 4 10 粉末 1 (注：气体体积均在相同条件下测得) (1)实验①和②表明，　　　　对反应速率有影响；实验①和③表明　　　　对反应速率的影响。 (2)实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体，原因是　　　　。(用文字表达) (3)若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余)，则以上实验需要测出的数据是　　　　。 解析　(1)实验①和②温度相同，铁的形状相同，盐酸浓度不同，所以表明反应物浓度对反应速率有影响；实验①和③温度相同，盐酸浓度相同，铁的形状不同，块状与粉末状，反应物接触面积不同，表明反应物接触面积对反应速率有影响。 (2)锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反应，形成原电池反应速率增大。 (3)该实验通过测单位时间内产生氢气的体积，故需要测出的数据是产生氢气的体积。 答案　(1)反应物浓度　反应物接触面积　(2)加入少量硫酸铜固体，锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池反应，反应速率增大　 (3)产生氢气的体积 [能力提升] 8．(双选)(2025·湖北宜昌期中)某温度下，在3 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋2D(s)，12 s时生成C的物质的量为1.2 mol。下列说法中正确的是(　　) A．图中两曲线相交时，v正(A)＝v逆(A) B．0～2 s，D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1 C．化学计量系数b∶c＝1∶2 D．12 s时，B的转化率为40% 解析　提取图中信息，可得出：起始浓度：c(A)＝0.8 mol·L-1，c(B)＝0.5 mol·L-1，12 s时浓度：c(A)＝0.2 mol·L-1，c(B)＝0.3 mol·L-1，12 s时c(C)＝＝0.4 mol·L-1，则可建立如下三段式： 　　　　 3A(g) ＋ bB(g)⥫⥬cC(g)＋2D(s) 起始量/(mol·L-1) 　0.8 　0.5 　0 变化量/(mol·L-1) 　0.6 　0.2 0.4 平衡量/(mol·L-1) 　0.2 　0.3 0.4 依据相同时间内，各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比，得出3∶b∶c＝0.6∶0.2∶0.4，从而得出b＝1，c＝2，C正确；图中两曲线相交之后，两种反应物的浓度继续减小，则反应未达到平衡，v正(A)＞v逆(A)，A错误；D呈固态，不能用D的浓度变化表示平均反应速率，B错误；12 s时，B的转化率为×100%＝40%，D正确。 答案　CD 9．某课外兴趣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Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O]，设计了如表系列实验。下列说法错误的是(　　) 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 V1 0.10 V2 0.50 V3 3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 A．设计该实验的基本原理为控制变量法 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V4＝10，V5＝0 D．将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 解析　从表中数据看，实验1、2应为探究温度对反应速率的影响，实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响，则V4＝10.0，V5＝6.0；因为Na2SO4对反应速率不产生影响，所以将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响。 答案　C 10．(2025·青海西宁期中)在恒温2 L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)⥫⥬Y(g)　ΔH<0，X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如下图所示(图中两曲线分别代表有无催化剂的情形)。 (1)下列措施不能提高反应速率的是　　　　(填字母)。 A．升高温度　　　　 B．加入适量X C．增大压强 D．及时分离出Y (2)反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)＝　　　　。 (3)　　　　(填“实”或“虚”)线表示使用催化剂的情形。 (4)图中c点对应的速率关系是v(正)　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。 (5)a、b、c三点达到化学平衡状态的是　　　　点。 解析　(1)A.升高温度，B.加入适量X，X的浓度增大，C.增大压强，都使化学反应速率加快；D.及时分离出Y，Y的浓度减小，化学反应速率减慢；故选D； (2)由图可知，5 min时X的物质的量为0.3 mol，则由方程式可知，反应从开始到a点时，Y的反应速率为＝0.005 mol/(L·min)； (3)使用催化剂能加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，则图中虚线表示使用催化剂的情形； (4)由图可知，c点时X的物质的量保持不变，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡； (5)由图可知，b点、c点时X的物质的量保持不变，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡。 答案　(1)D　(2)0.005 mol/(L·min)　(3)虚　(4)等于　(5)bc 11．(2025·湖北天门段考)为探究温度和浓度对化学反应速率的影响，常采用控制变量法设计比照探究性实验。某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应，探究温度和浓度对化学反应速率的影响，设计了如下表实验。已知：Na2S2O3＋H2SO4(稀)===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 实验序号 实验 温度/K 有关物质 出现浑 浊所需 时间/s Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL 1 298 4 0.1 4 0.1 2 t1 2 T1 4 0.1 5 0.1 V1 t2 3 323 4 0.1 V2 0.1 1 t3 (1)写出该反应的离子方程式：___________________________________________。 (2)通过表格可以判断出t1、t2、t3的大小关系　　　　。 (3)若用实验1和2探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需T1＝　　　　，V1＝　　　　；此实验能否将水更换为等量的Na2SO4溶液　　　　(填“能”或“否”)。理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)请写出通过什么现象判断反应的快慢： ___________________________________ ______________________________________________________。(写出一种即可) 解析　本题为探究温度和浓度对化学反应速率的影响，根据控制变量法可知，实验1、2为探究浓度对化学反应速率的影响，故T1＝298，V1为1，实验2、3为探究温度对反应速率的影响，则V2为5。 (2)温度高速率快，浓度大，速率快，所需时间越短，故t1>t2>t3； (3)参加反应的离子为H＋和S2O，可以将水更换为等量的Na2SO4溶液，不影响参加反应的各粒子浓度； (4)实验中发生的反应为Na2S2O3＋H2SO4(稀)===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，有沉淀和气体生成，故可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢。 答案　(1)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O (2)t1>t2>t3 (3)298 K　1 mL　能　不影响参加反应的各粒子浓度 (4)产生浑浊的时间长短或单位时间内产生气体的体积判断等 学科网（北京）股份有限公司 $