第04讲 化学反应速率和限度的图象（或图表）分析（重难点讲义）化学苏教版必修第二册

第04讲 化学反应速率和限度的图象(或图表)分析 1．能分析化学反应速率与限度图象，准确判断条件改变(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。 2．能综合用速率和限知识，结合图表信息，提取有效数据进行分析。 一、化学反应速率与限度图像 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。 1．化学平衡建立过程中反应速率变化图像 根据图像可进行如下分析： 2．化学平衡建立过程中物质的量变化图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息 ①X、Y是反应物，Z是生成物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 (2)根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如：v(X)＝ mol·L－1·s－1；Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 3．瞬时速率—时间图像 (1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 (2)常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 4．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：(1)AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 (2)BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 提分速记 (1)“一看”——看图像 ①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ②看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)； ⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 (2)“二算”——算数据 根据表格中的数据或图像中的数据，先确定一些比较容易计算的数据，以完善图表、图像信息。 (3)“三想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 (4)“四判断” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。 二、化学反应速率数据表格分析 该题常常以列表形式，传递有关化学的概念、原理等基础知识的信息，主要考查学生对基础知识的理解和掌握程度，获取并处理信息，综合分析问题等能力。题目信息一般比较隐蔽，它要求学生作答时首先要能够从题目中获取相关的信息，并能够将此信息与教材相关的理论紧密结合，从而寻找解答题目的切入点。 提分速记 (1)审题。要明确行标题、列标题和数据标题的含义；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点。 (2)找答案。把表格转变成文字，经联想找出所要考的知识；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点的原因。 (3)定答案。结合概念和原理答题，把表格转变成文字，要表达准确，尽量用课本上的术语表述；书写要工整、条理要清楚。 题型01 时间—速率图象 【典例】如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，已知NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是( ) A．t2时，反应达到平衡，反应不再进行 B．t2~t3过程中，若消耗2molNO2，同时消耗2molN2O4 C．t2~t3反应过程中容器内的气体颜色不变 D．t2~t3反应过程中混合气体压强减小 【答案】C 【解析】A项，t2时，反应达到平衡，化学平衡状态是动态平衡，反应始终再进行，A错误；B项，t2~t3过程中，保持平衡状态，若消耗2molNO2，同时消耗2molN2O4，B错误；C项，t2时，反应达到平衡状态，NO2浓度保持不变，故t2~t3反应过程中容器内的气体颜色不变，C正确；D项，t2~t3反应过程中，各物质浓度保持不变，则气体压强也不变，D错误；故选C。 【变式】工业上苯乙烯(C6H5CH=CH2)的生产主要采用乙苯(C6H5CH2CH3)脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)。在一定温度下，无催化剂存在时，向反应器中充入C6H5CH2CH3(g)，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B．t₂时刻体系处于平衡状态，反应停止 C．反应进行到t2时，体系中各物质的物质的量相等 D．催化剂存在时，正、逆反应速率均增大 【答案】D 【解析】A项，向反应器中充入C6H5CH2CH3(g)，随着反应进行，正反应速率逐渐减小，曲线①表示正反应的v-t关系，曲线②表示逆反应的v-t关系，A错误；B项，t2时刻反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应未停止，是动态平衡，B错误；C项，t2时刻反应达到平衡状态，体系中各物质的物质的量不一定相等，C错误；D项，催化剂能降低反应的活化能，正、逆反应速率均增大，D正确；故选D。 题型02 时间—物质的量图象 【典例】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，下列描述不正确的是( ) A．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应开始到10 s，X的物质的量减少了0.79 mol C．反应到10 s时，该反应达到平衡状态 D．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.79 mol·L－1·s－1 【答案】D 【解析】A项，X、Y为反应物、Z为生成物，且化学计量数之比为等于变化的物质的量之比，则Ｘ减少1.20 mol－0.41 mol＝0.79 mol，Y减少1.00 mol－0.21 mol＝0.79 mol，Z增加1.58 mol，0.79 mol∶0.79 mol∶1.58 mol＝1∶1∶2，且10 s达到平衡，则反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，正确；B项，反应开始到10 s时，X的物质的量减少了1.20 mol－0.41 mol＝0.79 mol，正确；C项，在10 s后各物质的浓度不再发生变化，说明反应到10 s时，该反应达到平衡状态，正确；D项，反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1，错误。 【变式】在1 L固定容器中，CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论正确的是( ) A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度小 B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(Cl－)减小 C．反应在2～4 min内平均反应速率最大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 【答案】C 【解析】由图可知0～2 min产生0.1 mol CO2，2～4 min产生0.2 mol CO2，4～6 min产生CO2物质的量小于0.1 mol，由此可知平均反应速率先增大，后减小。A项，反应开始4 min内反应速率增大，反应物浓度逐渐减小，温度逐渐升高，说明反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，错误；B项，一段时间后，随着反应的进行，氢离子浓度减小，反应速率减小的原因是氢离子浓度对反应速率影响程度大于温度，错误；C项，由分析可知反应在2～4 min平均反应速率最大，正确；D项，反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，错误。 题型03 时间—浓度图象 【典例】某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+pB(g)qC(g) △H=-QkJ/mol(Q>0)。12s时生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．前12s内，A的平均反应速率为0.025mol/(L·s) B．反应前后混合气体的平均相对分子量之比为9：13 C．化学计量数之比p：q=2∶1 D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ 【答案】B 【解析】A项，据分析，前12s内，A的平均反应速率为，A错误；B项，根据M=，混合气体的平均相对分子质量之比等于物质的量之比的反比也等于物质量浓度之比的反比，开始时总浓度为1.3mol/L，平衡后A的浓度为0.2mol·L-1，B浓度为0.3mol·L-1，C浓度为0.4mol·L-1，总浓度为0.9mol/L，故平均相对分子量之比为9：13，B正确；C项，据分析，化学计量数之比，C错误；D项，由上述分析可知，该反应的化学方程式为，3molA与1molB完全反应放热QkJ，12s内A反应的物质的量为，则1.2molA反应放出热量0.4QkJ，D错误；故选B。 【变式】一定温度下，将与充入恒容密闭容器中发生反应，各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．曲线Z表示物质B的浓度变化 B．物质C、D的物质的量浓度变化曲线重合，均为曲线X C．M点对应的状态为平衡状态 D．平衡时A的物质的量为0.5mol 【答案】D 【解析】A项，根据以上分析，曲线Z表示物质A的浓度变化，曲线Y表示物质B的浓度变化，故A错误；B项，物质C是固体，不可用浓度表示，曲线X只能表示物质D的浓度变化，故B错误；C项，浓度保持不变，可逆反应达到平衡状态，M点后该物质浓度均发生改变，M点没有达到平衡状态，故C错误；D项，反应达到平衡，则，由初始浓度可知，容器体积为1L，所以，平衡时A的物质的量为0.5mol，故D正确；选D。 题型04 探究反应条件对速率的影响 【典例】对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是( ) 组别 温度 时间/min(n/mol) 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 0.15 A．组别1中，0－20min内，NO2的降解速率为0.025mol·L－1·min－1 B．由实验数据可知实验控制的温度T1＞T2 C．40min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态 D．0～10min内，CH4的降解速率①＞② 【答案】C 【解析】①中0～20min内，v(CH4)＝＝0.00625mol•L－1•min－1，NO2的降解速率为v(NO2)＝2v(CH4)＝0.0125mol•L－1•min－1，故A错误；温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2，故B错误；T1、40min时，反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态，故C正确；温度越高，反应速率越快，则0～10min内，CH4的降解速率①＜②，故D错误。 【变式】一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 。测得容器内CO2的浓度随反应时间的变化如下表所示。下列说法正确的是( ) 反应时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 100 6.0 3.5 2.3 1.5 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 A．20～40s内，CO平均反应速率为0.07 B．反应达到平衡状态时，CO2的转化率为90% C．其他条件不变时，充入He能加快反应速率 D．当混合气体密度保持不变时，表明反应已达到平衡状态 【答案】B 【解析】A项，20～40s内，CO2的平均反应速率为，因此CO的平均反应速率为，A错误；B项，CO2的初始浓度为6.0 mol/L，平衡时为0.6 mol/L，则转化率为，B正确；C项，恒容条件下充入He，各反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，C错误；D项，该反应的反应物和产物均为气体，则反应前后气体总质量守恒，体积恒定，因此密度始终不变，当混合气体密度保持不变时，不能作为反应已达到平衡状态的依据，D错误；故选B。 题型05 控制变量法分析对速率的影响 【典例】(2025·四川成都高一期末)某小组利用Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应探究反应条件对速率的影响，下列有关说法不正确的是( ) 选项 反应温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A．该反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓+H2O B．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 C．①③两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若x=5，①②两组实验可探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响 【答案】B 【解析】探究反应条件对速率的影响需控制单一变量。A项，S2O32-在酸性条件下分解生成S、SO2，该反应的化学方程式正确，各元素原子守恒，符合反应事实，A正确；B项，SO2在水中溶解度较大，受温度和酸度影响显著，无法准确通过气体体积判断反应快慢，但产生浑浊的时间可以反映速率，因此“单位时间内产生气体体积判断反应的快慢”的说法不准确，B错误；C项，①(25℃)和③(50℃)温度不同，其他条件(Na2S2O3 浓度、H+浓度)相同，可探究温度对反应速率的影响，C正确；D项，若x=5，①②两组温度(25℃)相同，Na2S2O3 浓度不同(①为0.05 mol·L-1，②为0.025 mol·L-1)，其他条件(H+浓度)相同，可探究Na2S2O3 浓度对反应速率的影响，D正确；故选B。 【变式】利用控制变量法，探究温度和对反应速率的影响，实验方案如下，下列说法错误的是 实验编号 温度/℃ 加入溶液的体积/mL 加入溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 出现浑浊的时间/s 1 20 8 10 7 16 2 20 12 10 x 12 3 50 8 10 7 y A．发生反应的化学方程式为：3Na2S2O3+H2SO4=3Na2SO4+4S↓+H2O B．编号1和2是研究对反应速率的影响， C．编号1和3是研究温度对反应速率的影响， D．加入水是为了控制溶液总体积相等，保证各物质起始浓度相同 【答案】AD 【解析】A项，该反应的化学方程式应该为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，故A错误；B项，编号1和2的温度相同，所以编号1和2是研究对反应速率的影响；根据控制变量法，溶液总体积应相同，编号1中溶液总体积为8+10+7=25mL，编号2中Na2S2O3溶液体积为12mL，H2SO4溶液体积为10mL，所以加入水的体积x=25-(12+10)=3mL，故B正确；C项，编号1和3中Na2S2O3溶液体积、H2SO4溶液体积、加入水的体积都相同，只有温度不同，是研究温度对反应速率的影响。温度越高，反应速率越快，出现浑浊的时间越短。因为3中温度50℃高于1中20℃，所以y<16，故C正确；D项，加入水是为了控制溶液总体积相等，但是不是为了保证各物质初始浓度相同，编号1和2就是来探究对反应速率的影响，故D错误；故答案为AD。 【巩固训练】 1．某温度时，在容积为的恒容密闭容器中发生、两种气体间的转化反应，A、B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．反应开始时，逆反应速率为0 B．8min时容器压强小于4min时对应压强 C．0~4 min时间段内，的平均反应速率为0.05 mol/(L·min) D．12~16min时间段内，反应生成a mol A同时生成2a mol B 【答案】B 【解析】A项，反应开始时，生成物B的物质的量为0.2 mol，逆反应速率为大于0，故A错误； B项，0~4 min 内A减少0.4 mol、B增加0.2 mol，反应方程式为2A⇌B，正反应气体物质的量减少，8min时容器压强小于4min时对应压强，故B正确；C项，0~4 min内，B的物质的量从0.2增加到0.4 mol，浓度变化Δc(B)=0.2 mol/2 L=0.1 mol/L，平均反应速率v(B)=0.1 mol/L÷4 min=0.025 mol/(L·min)，故C错误；D项，反应方程式为2A⇌B，12~16min反应达平衡，正逆反应速率比等于化学计量数之比，生成2a mol A的同时应生成a mol B，故D错误；选B。 2．向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：  ，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) 已知：NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体 A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变浅 C．平衡时N2O4的转化率约为67% D．前100s内，用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol/L/s 【答案】D 【解析】A项，由图可知，64s后二氧化氮和四氧化二氮的浓度仍在发生改变，说明64s时反应没有达到平衡状态，故A错误；B项，由图可知，无色气体四氧化二氮为反应物，二氧化氮为生成物，则到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变深，故B错误；C项，由图可知，四氧化二氮的起始浓度为1.20mol/L，平衡时四氧化二氮的浓度为0.80 mol/L，则四氧化二氮的转化率为×100%≈33%，故C错误；D项，由图可知，100s时二氧化氮的浓度为1.00 mol/L，则二氧化氮的反应速率为=0.008 mol/(L·s)故D正确；故选D。 3．在一定温度下，体积为的恒容密闭容器内发生某一反应，其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是( ) A．该反应的化学方程式为 B．在时， C．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为 D．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 【答案】C 【解析】A项，达到平衡时Y减少8mol增加5mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为，A错误；B项，时，同方向反应速率比等于计量系数比，故；B错误；C项，同温同压，气体压强比等于前后气体总物质的量之比，由图可知，反应前物质的量之和为10mol，平衡后物质的量之和为7mol，C正确；D项，平衡时反应体系各组分的含量不变，t2之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，D错误；故选C。 4．一定条件下，向10L恒温恒容密闭容器中充入X(g)、Y(g)和Z(g)，这三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( ) A．容器内发生反应的化学方程式为X(g)+2Y(g)Z(g) B．4～5min内，容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．当反应达到平衡状态时，向容器中通入一定量的Ar(不参与反应)，该反应的化学反应速率增大 D．反应开始时与反应达到平衡状态时的容器内气体的总物质的量之比为9∶11 【答案】B 【解析】A项，根据图示，X和Y是反应物，Z是生成物，X、Y、Z的变化量之比是0.4∶0.2∶0.2=2∶1∶1，最终三者同时存在，为可逆反应，反应的化学方程式为：2X(g)+Y(g)Z(g)，A错误；B项，4～5min内，已达到平衡状态，容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变，B正确；C项，恒容条件下，向容器中通入一定量的Ar(不参与反应)，反应物气体浓度不变，反应速率不变，C错误；D项，反应开始时与反应达到平衡状态时的容器内气体的压强之比等于物质的量之比：，D错误；故选B。 5．一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( ) A．反应的化学方程式为 B．t后X的转化率不变，改变外界条件也不能增大X转化率 C．若t=4，则0~4min内X的平均化学反应速率为 D．在t1时刻充入气体He使容器内压强增大，加快了反应速率 【答案】C 【解析】A项，由图象可以看出，反应中X物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，反应最后达到平衡状态，是可逆反应，则该反应的化学方程式为：2X⇌3Y+Z，故A错误；B项，时，正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡，但是改变外界条件可以改变平衡移动，如减小压强，平衡正向移动，X的转化率增大，故B错误；C项，若t=4，则0～t的X的化学反应速率v==，故C正确；D项，温度、体积不变，t1时刻充入He使压强增大，反应物和生成物的浓度不变，正、逆反应速率不变，故D错误；故选C。 6．I．在一定温度下，4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： (1)根据题中数据写出该反应的化学方程式： 。 (2)、、三个时刻中，处于平衡状态的为 (填“”“”“”)，后的某一时刻给体系升高温度，v(正)将 (填“增大”或“减小”)。 (3)平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是 ，平衡时N的转化率为 。 II．某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，探究影响化学反应速率的因素，结果如下表： 实验序号 铁的质量(g) 铁的形态 V(H2SO4)(mL) c(H2SO4)(mol·L－1) 反应前溶液的温度(℃) 金属完全消失的时间(s) 1 1.0 片状 50 0.8 20 200 2 1.0 粉状 50 0.8 20 25 3 1.0 片状 50 1.0 20 125 4 1.0 片状 50 1.0 35 50 (4)实验1、2表明 对反应速率有影响。 (5)探究温度对反应速率的影响的实验是 (填实验序号)。 (6)实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因 。 【答案】(1)2N(g)⇌M(g) (2) t3 增大 (3)7：10 75%(或0.75) (4)物质的形态(或固体的表面积) (5)实验3和实验4(或实验3、4或3，4) (6)铁与稀硫酸反应为放热反应，开始时温度升高，化学反应速率加快，一段时间后随硫酸浓度降低，化学反应速率减慢 【解析】(1)小问详解： 由图可知，反应达到平衡时消耗的N为6 mol，生成的M为3 mol，物质的量之比为2：1，且N减小，为反应物、M增加，为生成物，故该反应的化学方程式。 (2)三个时刻中，只有t3时刻各物质的量不再发生改变，此时处于平衡状态；t3后的某一时刻给体系升高温度，温度升高导致v(正)将增大。 (3)根据pV=nRT，温度，容器体积不变时，压强之比为物质的量之比，所以平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是(5+2)：(2+8)=7：10；平衡时N的转化率为。 (4)实验1、2的变量为铁的形态，表明物质的形态(或固体的表面积)对反应速率有影响。 (5)实验3、4的变量为温度，故探究温度对反应速率的影响的实验是实验3、4。 (6) 由实验表格可知，温度、浓度都会影响反应的速率；实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因为：铁与稀硫酸反应为放热反应，开始时温度升高，化学反应速率加快，一段时间后随硫酸浓度降低，化学反应速率减慢。 【强化训练】 1．恒温条件下，某化学小组测定了相同体积的溶液和溶液反应的速率。实验数据如下图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是( ) A．往体系中加入一定量水不影响反应速率 B．第7min时的转化率约为35％ C．该反应的离子方程式为 D．第3min时反应速率增大的原因可能是某种生成物加快了反应速率 【答案】D 【解析】A项，往体系中加入一定量水，物质浓度降低，会降低反应速率，A错误；B项，相同体积的溶液和溶液混合后氯酸根离子浓度为0.05mol/L，第7min时氯离子浓度为0.035mol/L，结合反应方程式，则反应0.035mol/L ，转化率约为，B错误；C项，该反应的离子方程式为，C错误；D项，第3min时反应速率增大的原因可能是某种生成物对反应起到催化作用，加快了反应速率，D正确；故选D。 2．某化学小组欲测定酸性条件下：溶液与溶液反应的化学反应速率，实验试剂为溶液和溶液，所得溶液中和随时间变化的曲线分别如图1和图2。下列说法正确的是 A．该反应在内的平均反应速率 B．将图2纵坐标替换为，曲线与原图不重合 C．由图2可知时间内逐渐增大 D．根据后下降，可推测该反应为吸热反应 【答案】C 【解析】A项，根据图1，变化量为0.03mol/L，平均反应速率，A错误；B项，根据氯原子守恒，，将图2纵坐标替换为，曲线与原图重合，B错误；C项，时间内减小，但仍在生成氯离子，逐渐增大，C正确；D项，后下降，可能是由于反应物浓度减小，反应速率减慢，不能判断反应是吸热反应，D错误。 3．已知的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂表面反应的变化数据如下，下列说法错误的是( ) t/min 0 10 20 30 40 50 60 70 0.100 0.080 0.040 0.020 0 已知：半衰期是指当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间 A． B． C．相同条件下，增大的浓度，能加快反应速率 D．相同条件下，若起始浓度为，则半衰期为 【答案】C 【解析】A项，根据表格数据，浓度随时间均匀减少，说明反应速率与浓度无关，n=0，故A正确； B项，n=0，所以反应速率v=k，计算得k=0.020mol/L÷10min=2.0×10-3mol/(L·min)，故B正确； C项，n=0，所以反应速率v=k，反应速率与浓度无关，增大浓度不能加快反应速率，故C错误； D项，该反应的反应速率与浓度无关，10minN2O的浓度降低0.020mol/L，若N2O起始浓度为，100min浓度降低0.20mol/L则半衰期为，故D正确；选C。 4．某研究性学习小组利用控制变量法，探究“外界条件对与酸性溶液化学反应速率的影响”，实验记录数据如下表所示： 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/min V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 ① 25 4 0.010 4 0.1 12 ② 4 0.001 4 0.1 5 ③ 35 4 0.010 0.1 查阅资料： 溶液中滴加过量的，振荡后溶液由紫色变为无色，反应的离子方程式为：。 下列说法错误的是( ) A．， B．通过对比实验①和③可探究温度变化对化学反应速率的影响 C．实验②中，用表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1 D．对比实验①和②，实验②的褪色时间短，所以实验②的反应速率比实验①快 【答案】D 【解析】A项，实验②的温度T1应与实验①相同(25℃)以控制变量，V2在实验③中应为4mL以保持体积一致，A正确；B项，实验①和③仅温度不同，其他条件相同，可探究温度对速率的影响，B正确；C项，实验②中KMnO4浓度变化为0.0005mol/L，时间5分钟，速率==1×10-4mol/(L·min)，C正确；D项，实验②的KMnO4浓度更低，总物质的量更少，褪色时间短是因反应总量少，实际速率比实验①慢，D错误；故选D。 5．室温下，用0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和蒸馏水进行表中的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) 编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线 ① 1.5 3.5 10 ② 2.5 3.5 9 ③ 3.5 3.5 8 ④ 3.5 2.5 9 ⑤ 3.5 1.5 10 A．实验中反应的离子方程式： B．实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响 C．Na2S2O3溶液浓度对该反应速率的影响比H2SO4小 D．将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线可能为a 【答案】C 【解析】A项，Na2S2O3和硫酸反应生成硫酸钠、单质硫和二氧化硫，离子方程式为：，A正确；B项，实验①②③其他条件相同，随着Na2S2O3浓度增大，反应速率加快，实验③④⑤其他条件相同，随着H2SO4浓度减小，反应速率减慢，说明增大反应物浓度可增大该反应速率，B正确；C项，由①②③和③④⑤的速率变化图像可知，降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大，则Na2S2O3溶液浓度对该反应速率的影响比H2SO4大，C错误；D项，将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，则温度升高，反应速率变化，其浑浊度曲线可能为a，D正确；故选C。 6．某研究性学习小组利用下列三组实验探究溶液和酸性KMnO4 溶液反应时温度和反应物浓度对化学反应速率的影响。已知：，实验数据如下表。下列叙述不正确的是( ) 编号 反应温度/℃ 酸性KMnO4 溶液的体积/mL 溶液的体积/mL 加入的水的体积/mL 反应所需时间/s ① 20 3.0 4.0 3.0 ② 30 3.0 5.0 ③ 30 3.0 3.0 A．可通过测定溶液褪色的时间比较反应速率快慢 B． C．若，①②两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若，②③两组实验可探究浓度对反应速率的影响 【答案】C 【解析】A项，高锰酸钾溶液紫色褪去的时间可反映反应速率，时间越短速率越快，A正确；B项，根据控制变量法，实验①③探究温度对化学反应速率的影响，V2=4.0，实验②③探究H2C2O4溶液浓度对化学反应速率的影响，V1=2.0，实验②温度高且浓度高，反应最快(最小)；实验③温度高但浓度与①相同，；实验①温度最低，最大，故，B正确；C项，若，实验①和②的浓度不同，无法单独探究温度对化学反应速率的影响，C错误；D项，若，②③温度相同且KMnO4 浓度相同，仅浓度不同，可探究浓度对化学反应速率的影响，D正确；故故选C。 7．某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠与稀硫酸反应，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/℃ 稀硫酸 反应停止所需时间 V/mL V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 0.10 0.50 3 20 0.10 4.0 0.50 A．若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需，， B．设计该实验的基本原理为变量控制，实验说明可以通过改变反应条件调控化学反应的速率 C．若实验1不再产生沉淀的时间为5min，则 D．将水更换为溶液，对实验结果无影响 【答案】C 【解析】A项，实验1和3需保持其他条件相同，仅改变硫酸浓度，实验1总体积为20mL，实验3中V4=10.0mL(Na2S2O3体积不变)，V5=6.0mL(补足总体积至20mL)，此时硫酸实际浓度降低为0.10mol/L(原浓度0.50mol/L×4.0mL/20mL)，因此t1(浓度高)应小于t3，A正确；B项，实验设计通过控制单一变量(如温度、浓度)来探究反应速率的影响因素，符合控制变量法原理，B正确；C项，实验1中H+过量，反应速率由Na2S2O3的消耗决定，0.001mol Na2S2O3消耗0.002mol H+，Δc(H+)==0.1mol/L，v(H+)==0.02mol/(L·min)，C错误；D项，Na2SO4为反应产物，替换水为Na2SO4溶液不会改变反应物浓度，对实验结果无影响，D正确；故选C。 8．某课题组研究某溶液中溶质M的分解速率的影响因素，结果如图。下列说法正确的是( ) 已知：M分解率 A．pH=10时，0~20min内M的分解平均速率为0.050mol·L－1·min－1 B．对比曲线①和②，说明同一时刻M的分解速率随pH增大而增大 C．对比曲线②和③，说明0~50min内的分解平均速率随增大而增大 D．对比曲线①和②，50min时，的分解率②>① 【答案】C 【解析】A项，根据图像， pH=10时，0~20minM的浓度改变量为(1.6-0.6)×10-4mol·L－1=1×10-4mol·L－1，0~20min内M的分解平均速率为=，A错误；B项，对比曲线①和②，在同一时刻，两者M的浓度不同，不能说明同一时刻M的分解速率随pH增大而增大，B错误；C项，对比曲线②和③，曲线②在50min时M浓度为0，曲线③在50min时M浓度大于0.4×10-4mol·L－1，结合起始数值，可知曲线②反应速率更快，说明0~50min内M的分解平均速率随pH增大而增大，C正确；D项，曲线①和②50min时，M浓度均为0，均完全分解，D错误；故选C。 9．在2L密闭容器中进行反应：aX(s)+bY(g)cP(g)+dQ(g)，式中a、b、c、d为化学计量数。在0～3min内，各物质的物质的量(单位为mol)的变化如表所示： 时间 物质的量/mol X Y P Q 起始 0.5 1.0 1.5 2min末 0.7 2.7 0.8 3min末 2.7 0.8 已知2min内v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，v(P)∶v(Y)＝2∶5。 (1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝________，2min末时n(Q)＝________。 (2)上述反应的化学方程式为____________________________。 (3)用Y表示2min内的反应速率为________________________。 (4)在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是________。 a．2min内用X表示的反应速率为0.05mol·L－1·min－1 b．向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，会导致体系压强增大，反应速率加快 c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡 d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡 e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡 【答案】(1)2.2mol；1.2mol (2)2X(s)+5Y(g)2P(g)+3Q(g) (3)0.125mol·L－1·min－1 (4)abe 【解析】根据表格数据，2min末该反应达到平衡状态，已知2min内v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，则Δc(Q)＝v(Q)×t＝0.075mol·L－1·min－1×2min＝0.15mol·L－1，Δn(Q)＝0.15mol·L－1×2L＝0.3mol。v(P)∶v(Y)＝2∶5＝c∶b，则Δn(P)∶Δn(Y)＝2∶5＝c∶b＝0.2∶Δn(Y)，则Δn(Y)＝0.5mol，结合表格其他数据，则两分钟内Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(P)∶Δn(Q)＝0.2mol∶0.5mol∶0.2mol∶0.3mol＝2∶5∶2∶3＝a∶b∶c∶d，因此化学方程式为2X(s)+5Y(g)2P(g)+3Q(g)。 (1)从表格数据可知，2min内物质X是增加的，物质P是减少的，则整个反应是逆向进行的，根据上述分析，2min内Δn(Y)＝0.5mol，则起始时n(Y)＝2.7mol－0.5mol＝2.2mol；2min末时，Δn(Q)＝0.3mol，则n(Q)＝1.5mol－0.3mol＝1.2mol； (2)根据上述分析，上述反应的化学方程式为2X(s)+5Y(g)2P(g)+3Q(g)； (3)经分析2min内，Δn(Y)＝0.5mol，则用Y表示的反应速率v(Y)＝＝0.125mol·L－1·min－1； (4)X为固体，不能用X表示反应速率，故a错误；容器的体积不变，向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，气体的浓度不变，反应速率不变，故b错误；X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡，故c正确；X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，故d正确；在保持温度和容积不变的情况下，该反应前后气体的物质的量不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，故e错误。 10．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。回答下列问题： (1)某温度时，在4L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体物质随时间的变化关系曲线如图所示。 ①该反应的化学方程式为 。 ②反应开始至2min时，X的转化率为 ，0～5min内气体Y的平均反应速率为 mol/(L•min)。 ③其他条件不变，6min后Z的生成速率 (填“>”“<”或“=”)8min后Z的消耗速率。 (2)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如下表所示。 实验编号 t/℃ NO初始浓度/(mol/L) CO初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(/g) Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 82 ①a= ，b= 。 ②能验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响的是实验 (填实验编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅲ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅰ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。 (3)在容积固定的绝热容器中发生反应：，不能说明已达到平衡状态的是 (填字母)。 A．容器内混合气体温度不再变化 B．容器内的气体的总物质的量保持不变 C．容器内混合气体的密度不再变化 D． E． 【答案】(1)或 30% 0.01 = (2) Ⅰ和Ⅱ 甲 (3)CE 【解析】(1)①5min内X物质的量减少0.6mol、Y物质的量减少0.2mol，Z物质的量增加0.4mol，X、Y是反应物，Z是生成物，物质的量变化比等于系数比，该反应的化学方程式为。②反应开始至2min时，X的转化率为，0～5min Y的物质的量减少0.2mol，Y的平均反应速率为。③5min后反应达到了平衡，故6min时Z的生成速率等于8min后Z的消耗速率； (2)①验证温度对化学反应速率的影响，只能是温度不同，其他条件必须相同，对比实验Ⅰ和Ⅲ可知，验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，对比实验Ⅰ和Ⅱ可知；②验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，只有实验Ⅰ、Ⅱ的催化剂的比表面积不同，其他条件相同；③温度越高，反应速率越快，到达平衡的时间越短，实验Ⅰ中温度低，反应速率慢，由图可知，曲线甲的斜率小，反应慢。； (3)A项，反应中有热效应，导致混合气体温度随反应而变化，则容器内混合气体温度不再变化说明反应达到平衡，A不符合题意；B项，容器内的气体总物质的量随反应发生变化，则当气体总物质的量保持不变说明反应已达到平衡状态，B不符合题意；C项，容积固定，混合气体总质量不变，则混合气体密度为定值，不能说明反应已达到平衡状态，C符合题意；D项，表示正逆反应，对不同物质来说，速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D不符合题意；E项，，这个比例是化学计量数之比，浓度比可能在反应的任意时刻都成立，反应不一定达到了平衡，E符合题意；故选CE。 11．Ⅰ．在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的一定量炭粉和水蒸气，发生反应，在不同温度下反应的过程如下图所示： (1)甲容器中，内的平均反应速率 。 (2)甲容器中，A点正反应速率 B点的逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应过程中，两个容器温度：甲 乙(填“>”、“<”或“=”)。 (4)乙容器中C点时，的体积分数为 。(已知某物质的体积分数) Ⅱ．可用于解毒西药和织物及纸浆漂白的脱氯剂等。在实验室，我们可以用硫代硫酸钠与稀硫酸的反应来探究影响反应速率的因素。某同学设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 (5)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式 。 (6)实验①、②可探究温度对反应速率的影响，则 。 (7)实验 (填序号)可探究浓度对反应速率的影响，则 。 【答案】(1) (2)> (3)> (4)30% (5) (6)10.0 (7)①、③ 6.0 【解析】(1)甲容器中，内CO的物质的量增加1.5mol，根据反应方程式，可知H2的物质的量增加1.5mol，平均反应速率 。 (2)甲容器中，A点反应物浓度大于B点反应物浓度，A点正反应速率大于B点的正反应速率，B点反应达到平衡，B点的正反应速率等于B点的逆反应速率；所以A点正反应速率大于B点的逆反应速率。 (3)两个容器温度：甲中反应速率大于乙，所以反应温度甲>乙。 (4)乙容器中C点时，CO的物质的量为1.2mol，则反应消耗1.2molH2O、同时生成1.2molH2，的体积分数为。 (5)硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成氯酸钠、二氧化硫气体、S沉淀，反应的离子方程式为； (6)实验①、②可探究温度对反应速率的影响，根据“控制变量法”，反应物浓度相等，则10.0mL。 (7)实验①、③中硫酸浓度不同，根据“控制变量法”，实验①、③可探究浓度对反应速率的影响，实验需要硫代硫酸钠浓度相等，溶液总体积相等，则=10.0mL、6.0mL。 12．氮的氧化物是造成酸雨、光化学烟雾等环境问题的成因之一，工业上常用NH3和CO等还原剂处理NO。 Ⅰ．用氨气还原NO。化学反应为(g代表气态)。某温度下，在2L恒容密闭容器中充入4molNH3和6molNO发生上述反应，测得各物质的物质的量随时间变化如下图所示。 (1)曲线d代表 (填化学式)的物质的量与时间关系。 (2)下列说法中能表明该反应一定达到平衡状态的是______(填标号)。 A．容器中气体密度不随时间变化 B．容器中气体平均摩尔质量不随时间变化 C．容器中气体总压强不随时间变化 D．容器中N2(g)和H2O(g)浓度之比不随时间变化 (3)0~6min内N2的平均反应速率v(N2)为 (可用最简分数表示)。N点时NO转化率为 %(结果保留三位有效数字)。 (4)M点正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)逆反应速率；正反应速率M点 N点。 Ⅱ．CO还原NO。汽车尾气中NO和CO在常温催化下反应为，在体积均为2L的恒容的甲、乙密闭容器中，均投入4molCO(g)和4molNO(g)，分别在恒温、绝热条件下发生上述反应。测得气体总压强与时间关系如下图所示。 提示：绝热密闭容器指反应体系与外界没有能量交换、没有物质交换。 (5)正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。甲容器是 (填“恒温”或“绝热”)密闭容器。 (6)气体总物质的量a (填“>”“<”或“=”)b．a点N2的浓度为 mol·L-1。 【答案】(1)N2 (2)BC (3) 54.5 (4)大于 大于 (5)放热 绝热 (6) > 0.5 【解析】(1)根据反应，和是反应物，物质的量减少，和是生成物，物质的量增加。由化学计量数可知，，即物质的量变化量大于。曲线a、b物质的量减少，为反应物，a减少快是，b是；曲线c、d物质的量增加，c增加多是，d是； (2)A项，反应中所有物质均为气态，气体总质量m不变，容器体积V不变，根据，密度始终不变，不能表明平衡，故A错误；B项，气体总质量m不变，反应前后气体物质的量n变化(4+6≠5+6)，平均摩尔质量，当M不随时间变化，说明n不变，反应达平衡，故B正确；C项，反应前后气体物质的量变化，恒容时压强p与n成正比，总压强不随时间变化，说明n不变，反应达平衡，故C正确；D项，和浓度之比等于化学计量数之比5：6，浓度比不随时间变化不能表明平衡，因为反应过程中按计量数生成，比例可能始终为5：6，故D错误；故选BC； (3)0-6min，对应的是M点，所以设的变化量为6xmol，则 M点表示和的物质的量相等，即4-4x=6x，x=0.4mol，0~6min内N2的平均反应速率；N点时，设的变化量为6ymol，则 N点表示和的物质的量相等，即6-6y=5y，mol，NO的转化率； (4)M点时反应未达平衡，M点后，反应物仍在减少，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；从M到N，反应物浓度减小，生成物浓度增大，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，所以正反应速率M点大于N点； (5)绝热条件下温度升高，压强增大，恒温时反应气体物质的量减小，压强应减小，甲容器压强先增大后减小，开始时压强增大是因为反应放热，说明正反应是放热反应；甲容器压强先增大(因放热温度升高导致压强增大幅度超过物质的量减小幅度)后减小，所以甲是绝热密闭容器； (6)反应，该反应放热，气体总物质的量减小，a点时甲(绝热)、乙(恒温)压强相同，但甲温度高，根据，恒容条件下温度高时物质的量n更小，所以气体总物质的量a>b；设a点时生成N2物质的量为x，则： 恒温时(乙容器)，起始压强为8p，a点压强为7p，根据压强之比等于物质的量之比：，解得x=1mol。容器体积2L，则浓度为。 13．反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g) 在容积为2．0L的密闭容器中进行，反应过程中NO2的物质的量随时间的变化如下表 时间(s) 0 10 20 25 30 条件A [n(NO2)](mol) 0.20 0.14 0.13 0.13 0.13 条件B [n(NO2)](mol) 0.20 0.10 0.10 0.10 0.10 (1)条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况，该不同条件是 A．有、无催化剂 B．温度不同 C．压强不同 D．容器体积不同 (2)能说明该反应已达到平衡状态的是 A．V正(NO2)=V逆(NO) B．c(NO2)=c(NO) C．O2的物质的量不变 D．混合气体的密度不变 E．混合气体的平均摩尔质量 (3)在条件A从反应开始至10s时，氧气的平均速率为 mol·L-1·s-1 【答案】(1)B (2)ACE (3)0.0015 【解析】(1)因为在相同的容积中加入0．20摩尔二氧化氮，所以容器的压强和体积相同，从表格数据分析，条件B下反应快，平衡不同，所以不可能是使用或不使用催化剂，只能选改变温度，选B。(2)A项，可以说明正反应速率和逆反应速率相等，正确；B项，不能说明下一时刻浓度是否相等，错误；C项，氧气的物质的量不变，可以说明到平衡，正确；D项，由于全为气体，体积不变，密度不变，不能说明平衡；项，总质量相同，总物质的量随时改变，所以平均摩尔质量随时改变，但其不变可以说明反应到平衡。正确。选ACE。(3)条件A下，10秒，二氧化氮的物质的量改变了0．20-0．14=0．06摩尔，则氧气 的物质的量改变为0．03摩尔，其平均速率=0．3/2/10=0．0015 mol·L-1·s-1。 14．(2026·山西高二开学考试)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)实验1组为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 ①各时间段反应速率最大的是 (填“0～1”、“1~2”、“2～3”、“3～4”或“4～5”)min。 ②为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，该小组事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为可行的是 (填字母)。 A．蒸馏水     B．KCl溶液    C．KNO3溶液     D．CuSO4溶液 (2)实验2组在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系，若在反应液中加入少量硫酸铜固体，请在下图中用虚线表示这一关系的变化 。 (3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，实验3组设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。 实验混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1H2SO4/mL 40 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 V6 15 30 H2O/mL V7 V8 V9 22.5 V10 0 ①请完成此实验设计，其中：V4= ，V8= 。 ②综上所述，结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因是： 。 (4)一定温度下，向体积为10L的恒容密闭容器中加入一定量的X、Y、Z三种气体，发生反应：mX(g)Y+2Z，各物质的浓度随时间变化情况如图所示［0~t1阶段c(Y)变化未画出］。则m= ，0~t1阶段，Y的平均消耗速率为： 。 【答案】(1) 2～3 AB (2) (3) 40 29.5 生成的铜覆盖在锌粒表面，减小反应接触面积，速率下降 (4) 3 0.03/t1 mol·L-1·s-1 【解析】(1)①相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多，由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2～3 min，原因是该反应是放热反应，温度越高，且盐酸浓度较大，反应速率越大；②A项，加入蒸馏水，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A可行；B项，加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故B可行；C项，加入KNO3溶液，H+浓度减小，因酸性溶液中有NO3-，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，故C不可行；D项，加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，故D不可行；故选AB。 (2)锌置换出硫酸铜中的铜，构成铜锌原电池，加快反应速率，锌的量变少，产生氢气量变少，故图像为：； (3)①为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，需要控制变量，使溶液总体积相同，确保硫酸铜浓度不同，硫酸浓度相同，根据表格数据可知，硫酸浓度相同，则硫酸溶液体积均为40mL，溶液总体积为70mL，则V4=40mL，V8=29.5mL；②当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，原因是锌置换铜形成锌铜原电池，加快反应速率；但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降，主要原因：生成的铜覆盖在锌粒表面，减小反应接触面积，速率下降； (4)由图可知，，，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则m=3，。 15．已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。 (1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和_________探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_________探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 (2)实验①记录如下(换算成标况)： 时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氢气体积(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560 ①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_________ (忽略溶液体积变化)。 ②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_________，可能原因是_________； （3） 另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_________(填相应字母)； （4） A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3 (4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。 ①如图可通过观察_________现象，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。 ②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________。 【答案】(1) ③     ④ (2) 0.056mol/(L·s)     40～50s     反应放热，温度高，反应速率快 (3)B (4)生成气泡的快慢     阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰 【解析】(1)探究外界条件对反应速率的影响，注意控制变量法的使用。实验①和②温度一样，锌颗粒大小一样，盐酸浓度不一样，所以实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验①和③其他条件相同，温度不同，所以是探究温度对该反应速率的影响；实验①和④其他条件相同，锌颗粒大小不同，所以是探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。故答案是③；④； (2)①根据反应速率的计算公式得，30s～40s氢气体积的变化量是156.8mL，则物质的量变化是0.007mol，则反应的盐酸的物质的量是0.014mol，浓度变化量是0.56mol/L，ν(HCl)== 0.056mol/(L·s)； ②通过表格分析，同样时间段，40～50s氢气的体积变化最大，则40～50s时是反应速率最大的时间段，此时反应物浓度不是最大，所以最大的可能原因是金属与酸反应放热，温度升高，速率变大； (3)A项，加入NaNO3溶液，引入硝酸根离子，形成氧化性很强的硝酸，硝酸与金属锌反应不能生成氢气，A项不符题意；B项，加入NaCl溶液，相当于稀释盐酸溶液，使反应减慢，不影响氢气总量的生成，B项符合题意；C项，加入CuSO4溶液，使锌与硫酸铜反应生成少量铜单质，形成铜锌原电池，可加快反应的进行，C项不符合题意；D项，加入Na2CO3，稀盐酸与Na2CO3反应，消耗氢离子，影响最终氢气的生成，D项不符合题意；故选B。 (4)①Fe3+和Cu2+对H2O2分解生成氧气，其他条件不变时，通过观察溶液中气泡产生的快慢，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。②同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是阴离子也可能会对反应速率产生影响，控制变量，与硫酸铜的酸根一致，避免FeCl3中的氯离子对反应有影响。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 化学反应速率和限度的图象(或图表)分析 1．能分析化学反应速率与限度图象，准确判断条件改变(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。 2．能综合用速率和限知识，结合图表信息，提取有效数据进行分析。 一、化学反应速率与限度图像 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。 1．化学平衡建立过程中反应速率变化图像 根据图像可进行如下分析： 2．化学平衡建立过程中物质的量变化图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息 ①X、Y是反应物，Z是生成物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 (2)根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如：v(X)＝ mol·L－1·s－1；Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 3．瞬时速率—时间图像 (1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 (2)常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 4．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：(1)AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 (2)BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 提分速记 (1)“一看”——看图像 ①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ②看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)； ⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 (2)“二算”——算数据 根据表格中的数据或图像中的数据，先确定一些比较容易计算的数据，以完善图表、图像信息。 (3)“三想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 (4)“四判断” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。 二、化学反应速率数据表格分析 该题常常以列表形式，传递有关化学的概念、原理等基础知识的信息，主要考查学生对基础知识的理解和掌握程度，获取并处理信息，综合分析问题等能力。题目信息一般比较隐蔽，它要求学生作答时首先要能够从题目中获取相关的信息，并能够将此信息与教材相关的理论紧密结合，从而寻找解答题目的切入点。 提分速记 (1)审题。要明确行标题、列标题和数据标题的含义；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点。 (2)找答案。把表格转变成文字，经联想找出所要考的知识；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点的原因。 (3)定答案。结合概念和原理答题，把表格转变成文字，要表达准确，尽量用课本上的术语表述；书写要工整、条理要清楚。 题型01 时间—速率图象 【典例】如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，已知NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是( ) A．t2时，反应达到平衡，反应不再进行 B．t2~t3过程中，若消耗2molNO2，同时消耗2molN2O4 C．t2~t3反应过程中容器内的气体颜色不变 D．t2~t3反应过程中混合气体压强减小 【变式】工业上苯乙烯(C6H5CH=CH2)的生产主要采用乙苯(C6H5CH2CH3)脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)。在一定温度下，无催化剂存在时，向反应器中充入C6H5CH2CH3(g)，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B．t₂时刻体系处于平衡状态，反应停止 C．反应进行到t2时，体系中各物质的物质的量相等 D．催化剂存在时，正、逆反应速率均增大 题型02 时间—物质的量图象 【典例】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，下列描述不正确的是( ) A．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应开始到10 s，X的物质的量减少了0.79 mol C．反应到10 s时，该反应达到平衡状态 D．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.79 mol·L－1·s－1 【变式】在1 L固定容器中，CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论正确的是( ) A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度小 B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(Cl－)减小 C．反应在2～4 min内平均反应速率最大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 题型03 时间—浓度图象 【典例】某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+pB(g)qC(g) △H=-QkJ/mol(Q>0)。12s时生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．前12s内，A的平均反应速率为0.025mol/(L·s) B．反应前后混合气体的平均相对分子量之比为9：13 C．化学计量数之比p：q=2∶1 D．12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ 【变式】一定温度下，将与充入恒容密闭容器中发生反应，各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．曲线Z表示物质B的浓度变化 B．物质C、D的物质的量浓度变化曲线重合，均为曲线X C．M点对应的状态为平衡状态 D．平衡时A的物质的量为0.5mol 题型04 探究反应条件对速率的影响 【典例】对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是( ) 组别 温度 时间/min(n/mol) 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 0.15 A．组别1中，0－20min内，NO2的降解速率为0.025mol·L－1·min－1 B．由实验数据可知实验控制的温度T1＞T2 C．40min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态 D．0～10min内，CH4的降解速率①＞② 【变式】一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 。测得容器内CO2的浓度随反应时间的变化如下表所示。下列说法正确的是( ) 反应时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 100 6.0 3.5 2.3 1.5 0.9 0.6 0.6 0.6 0.6 A．20～40s内，CO平均反应速率为0.07 B．反应达到平衡状态时，CO2的转化率为90% C．其他条件不变时，充入He能加快反应速率 D．当混合气体密度保持不变时，表明反应已达到平衡状态 题型05 控制变量法分析对速率的影响 【典例】(2025·四川成都高一期末)某小组利用Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应探究反应条件对速率的影响，下列有关说法不正确的是( ) 选项 反应温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A．该反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓+H2O B．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 C．①③两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若x=5，①②两组实验可探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响 【变式】利用控制变量法，探究温度和对反应速率的影响，实验方案如下，下列说法错误的是 实验编号 温度/℃ 加入溶液的体积/mL 加入溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 出现浑浊的时间/s 1 20 8 10 7 16 2 20 12 10 x 12 3 50 8 10 7 y A．发生反应的化学方程式为：3Na2S2O3+H2SO4=3Na2SO4+4S↓+H2O B．编号1和2是研究对反应速率的影响， C．编号1和3是研究温度对反应速率的影响， D．加入水是为了控制溶液总体积相等，保证各物质起始浓度相同 【巩固训练】 1．某温度时，在容积为的恒容密闭容器中发生、两种气体间的转化反应，A、B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．反应开始时，逆反应速率为0 B．8min时容器压强小于4min时对应压强 C．0~4 min时间段内，的平均反应速率为0.05 mol/(L·min) D．12~16min时间段内，反应生成a mol A同时生成2a mol B 2．向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：  ，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) 已知：NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体 A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．到达化学平衡前，混合气体的颜色逐渐变浅 C．平衡时N2O4的转化率约为67% D．前100s内，用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol/L/s 3．在一定温度下，体积为的恒容密闭容器内发生某一反应，其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是( ) A．该反应的化学方程式为 B．在时， C．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为 D．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 4．一定条件下，向10L恒温恒容密闭容器中充入X(g)、Y(g)和Z(g)，这三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( ) A．容器内发生反应的化学方程式为X(g)+2Y(g)Z(g) B．4～5min内，容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．当反应达到平衡状态时，向容器中通入一定量的Ar(不参与反应)，该反应的化学反应速率增大 D．反应开始时与反应达到平衡状态时的容器内气体的总物质的量之比为9∶11 5．一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( ) A．反应的化学方程式为 B．t后X的转化率不变，改变外界条件也不能增大X转化率 C．若t=4，则0~4min内X的平均化学反应速率为 D．在t1时刻充入气体He使容器内压强增大，加快了反应速率 6．I．在一定温度下，4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： (1)根据题中数据写出该反应的化学方程式： 。 (2)、、三个时刻中，处于平衡状态的为 (填“”“”“”)，后的某一时刻给体系升高温度，v(正)将 (填“增大”或“减小”)。 (3)平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是 ，平衡时N的转化率为 。 II．某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，探究影响化学反应速率的因素，结果如下表： 实验序号 铁的质量(g) 铁的形态 V(H2SO4)(mL) c(H2SO4)(mol·L－1) 反应前溶液的温度(℃) 金属完全消失的时间(s) 1 1.0 片状 50 0.8 20 200 2 1.0 粉状 50 0.8 20 25 3 1.0 片状 50 1.0 20 125 4 1.0 片状 50 1.0 35 50 (4)实验1、2表明 对反应速率有影响。 (5)探究温度对反应速率的影响的实验是 (填实验序号)。 (6)实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因 。 【强化训练】 1．恒温条件下，某化学小组测定了相同体积的溶液和溶液反应的速率。实验数据如下图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是( ) A．往体系中加入一定量水不影响反应速率 B．第7min时的转化率约为35％ C．该反应的离子方程式为 D．第3min时反应速率增大的原因可能是某种生成物加快了反应速率 2．某化学小组欲测定酸性条件下：溶液与溶液反应的化学反应速率，实验试剂为溶液和溶液，所得溶液中和随时间变化的曲线分别如图1和图2。下列说法正确的是 A．该反应在内的平均反应速率 B．将图2纵坐标替换为，曲线与原图不重合 C．由图2可知时间内逐渐增大 D．根据后下降，可推测该反应为吸热反应 3．已知的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂表面反应的变化数据如下，下列说法错误的是( ) t/min 0 10 20 30 40 50 60 70 0.100 0.080 0.040 0.020 0 已知：半衰期是指当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间 A． B． C．相同条件下，增大的浓度，能加快反应速率 D．相同条件下，若起始浓度为，则半衰期为 4．某研究性学习小组利用控制变量法，探究“外界条件对与酸性溶液化学反应速率的影响”，实验记录数据如下表所示： 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/min V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 ① 25 4 0.010 4 0.1 12 ② 4 0.001 4 0.1 5 ③ 35 4 0.010 0.1 查阅资料： 溶液中滴加过量的，振荡后溶液由紫色变为无色，反应的离子方程式为：。 下列说法错误的是( ) A．， B．通过对比实验①和③可探究温度变化对化学反应速率的影响 C．实验②中，用表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1 D．对比实验①和②，实验②的褪色时间短，所以实验②的反应速率比实验①快 5．室温下，用0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和蒸馏水进行表中的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) 编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线 ① 1.5 3.5 10 ② 2.5 3.5 9 ③ 3.5 3.5 8 ④ 3.5 2.5 9 ⑤ 3.5 1.5 10 A．实验中反应的离子方程式： B．实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响 C．Na2S2O3溶液浓度对该反应速率的影响比H2SO4小 D．将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线可能为a 6．某研究性学习小组利用下列三组实验探究溶液和酸性KMnO4 溶液反应时温度和反应物浓度对化学反应速率的影响。已知：，实验数据如下表。下列叙述不正确的是( ) 编号 反应温度/℃ 酸性KMnO4 溶液的体积/mL 溶液的体积/mL 加入的水的体积/mL 反应所需时间/s ① 20 3.0 4.0 3.0 ② 30 3.0 5.0 ③ 30 3.0 3.0 A．可通过测定溶液褪色的时间比较反应速率快慢 B． C．若，①②两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若，②③两组实验可探究浓度对反应速率的影响 7．某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠与稀硫酸反应，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/℃ 稀硫酸 反应停止所需时间 V/mL V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 0.10 0.50 3 20 0.10 4.0 0.50 A．若用实验1和3探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，则需，， B．设计该实验的基本原理为变量控制，实验说明可以通过改变反应条件调控化学反应的速率 C．若实验1不再产生沉淀的时间为5min，则 D．将水更换为溶液，对实验结果无影响 8．某课题组研究某溶液中溶质M的分解速率的影响因素，结果如图。下列说法正确的是( ) 已知：M分解率 A．pH=10时，0~20min内M的分解平均速率为0.050mol·L－1·min－1 B．对比曲线①和②，说明同一时刻M的分解速率随pH增大而增大 C．对比曲线②和③，说明0~50min内的分解平均速率随增大而增大 D．对比曲线①和②，50min时，的分解率②>① 9．在2L密闭容器中进行反应：aX(s)+bY(g)cP(g)+dQ(g)，式中a、b、c、d为化学计量数。在0～3min内，各物质的物质的量(单位为mol)的变化如表所示： 时间 物质的量/mol X Y P Q 起始 0.5 1.0 1.5 2min末 0.7 2.7 0.8 3min末 2.7 0.8 已知2min内v(Q)＝0.075mol·L－1·min－1，v(P)∶v(Y)＝2∶5。 (1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝________，2min末时n(Q)＝________。 (2)上述反应的化学方程式为____________________________。 (3)用Y表示2min内的反应速率为________________________。 (4)在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是________。 a．2min内用X表示的反应速率为0.05mol·L－1·min－1 b．向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，会导致体系压强增大，反应速率加快 c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡 d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡 e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡 10．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。回答下列问题： (1)某温度时，在4L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体物质随时间的变化关系曲线如图所示。 ①该反应的化学方程式为 。 ②反应开始至2min时，X的转化率为 ，0～5min内气体Y的平均反应速率为 mol/(L•min)。 ③其他条件不变，6min后Z的生成速率 (填“>”“<”或“=”)8min后Z的消耗速率。 (2)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如下表所示。 实验编号 t/℃ NO初始浓度/(mol/L) CO初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(/g) Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 82 ①a= ，b= 。 ②能验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响的是实验 (填实验编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅲ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅰ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。 (3)在容积固定的绝热容器中发生反应：，不能说明已达到平衡状态的是 (填字母)。 A．容器内混合气体温度不再变化 B．容器内的气体的总物质的量保持不变 C．容器内混合气体的密度不再变化 D． E． 11．Ⅰ．在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的一定量炭粉和水蒸气，发生反应，在不同温度下反应的过程如下图所示： (1)甲容器中，内的平均反应速率 。 (2)甲容器中，A点正反应速率 B点的逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应过程中，两个容器温度：甲 乙(填“>”、“<”或“=”)。 (4)乙容器中C点时，的体积分数为 。(已知某物质的体积分数) Ⅱ．可用于解毒西药和织物及纸浆漂白的脱氯剂等。在实验室，我们可以用硫代硫酸钠与稀硫酸的反应来探究影响反应速率的因素。某同学设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 (5)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式 。 (6)实验①、②可探究温度对反应速率的影响，则 。 (7)实验 (填序号)可探究浓度对反应速率的影响，则 。 12．氮的氧化物是造成酸雨、光化学烟雾等环境问题的成因之一，工业上常用NH3和CO等还原剂处理NO。 Ⅰ．用氨气还原NO。化学反应为(g代表气态)。某温度下，在2L恒容密闭容器中充入4molNH3和6molNO发生上述反应，测得各物质的物质的量随时间变化如下图所示。 (1)曲线d代表 (填化学式)的物质的量与时间关系。 (2)下列说法中能表明该反应一定达到平衡状态的是______(填标号)。 A．容器中气体密度不随时间变化 B．容器中气体平均摩尔质量不随时间变化 C．容器中气体总压强不随时间变化 D．容器中N2(g)和H2O(g)浓度之比不随时间变化 (3)0~6min内N2的平均反应速率v(N2)为 (可用最简分数表示)。N点时NO转化率为 %(结果保留三位有效数字)。 (4)M点正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)逆反应速率；正反应速率M点 N点。 Ⅱ．CO还原NO。汽车尾气中NO和CO在常温催化下反应为，在体积均为2L的恒容的甲、乙密闭容器中，均投入4molCO(g)和4molNO(g)，分别在恒温、绝热条件下发生上述反应。测得气体总压强与时间关系如下图所示。 提示：绝热密闭容器指反应体系与外界没有能量交换、没有物质交换。 (5)正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。甲容器是 (填“恒温”或“绝热”)密闭容器。 (6)气体总物质的量a (填“>”“<”或“=”)b．a点N2的浓度为 mol·L-1。 13．反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g) 在容积为2．0L的密闭容器中进行，反应过程中NO2的物质的量随时间的变化如下表 时间(s) 0 10 20 25 30 条件A [n(NO2)](mol) 0.20 0.14 0.13 0.13 0.13 条件B [n(NO2)](mol) 0.20 0.10 0.10 0.10 0.10 (1)条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况，该不同条件是 A．有、无催化剂 B．温度不同 C．压强不同 D．容器体积不同 (2)能说明该反应已达到平衡状态的是 A．V正(NO2)=V逆(NO) B．c(NO2)=c(NO) C．O2的物质的量不变 D．混合气体的密度不变 E．混合气体的平均摩尔质量 (3)在条件A从反应开始至10s时，氧气的平均速率为 mol·L-1·s-1 14．(2026·山西高二开学考试)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)实验1组为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 ①各时间段反应速率最大的是 (填“0～1”、“1~2”、“2～3”、“3～4”或“4～5”)min。 ②为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，该小组事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为可行的是 (填字母)。 A．蒸馏水     B．KCl溶液    C．KNO3溶液     D．CuSO4溶液 (2)实验2组在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系，若在反应液中加入少量硫酸铜固体，请在下图中用虚线表示这一关系的变化 。 (3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，实验3组设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。 实验混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1H2SO4/mL 40 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 V6 15 30 H2O/mL V7 V8 V9 22.5 V10 0 ①请完成此实验设计，其中：V4= ，V8= 。 ②综上所述，结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因是： 。 (4)一定温度下，向体积为10L的恒容密闭容器中加入一定量的X、Y、Z三种气体，发生反应：mX(g)Y+2Z，各物质的浓度随时间变化情况如图所示［0~t1阶段c(Y)变化未画出］。则m= ，0~t1阶段，Y的平均消耗速率为： 。 15．已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。 (1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和_________探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_________探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 (2)实验①记录如下(换算成标况)： 时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氢气体积(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560 ①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_________ (忽略溶液体积变化)。 ②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_________，可能原因是_________； （3） 另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_________(填相应字母)； （4） A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3 (4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。 ①如图可通过观察_________现象，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。 ②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $