专题03 用“三段式”法解反应速率计算题（重难点训练）化学人教版必修第二册

专题03 用“三段式”法解反应速率计算题 建议时间：25分钟 突破一 熟练掌握“三段式”的标准模型 1. 反应在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol。 （1）用NO的浓度变化表示反应的反应速率为 。 （2）用的浓度变化来表示此反应速率是 。 （3）各物质的速率之比与方程式系数之比的关系为 。 【答案】 （1） （2） （3）各物质的速率之比等于方程式系数之比 【解析】 （1）在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol，用NO的浓度变化表示反应的反应速率为； （2）由速率之比等于化学等于化学计量数之比可得， （3）在可逆反应中，各物质的速率之比等于方程式系数之比。 2．在密闭容器中，在一定条件下发生，在内反应物A的浓度由降到，则为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Δc(A)=1.0−0.6=0.4，v(A)===0.04 ，由反应A+3B⇌2C得v(A):v(C)=1:2，v(C)=2×0.04 =0.08 ，故选 B。 3．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为。下列判断错误的是 A． B．B的转化率为 C．2min内A的平均反应速率为 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变，则该反应一定达到平衡状态 【答案】B 【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，根据C和D的物质的量比0.4mol:0.8mol=1:2，化学计量数关系x:2=1:2，解得x=1，根据题意可列出三段式：。 【解析】A．根据分析，x=1，A正确； B．生成0.8mol D时，消耗B的物质的量为0.4mol，B的转化率为，B错误； C．消耗A的物质的量为1.2mol，浓度变化为，反应速率为，C正确； D．反应前后气体总物质的量减少，总质量不变，混合气体的平均相对分子质量一直增大，当其不变时说明反应达平衡，D正确； 故选B。 突破二 化学反应速率的计算与单位 4．将和充入密闭容器中发生如下反应：，后达到平衡时生成，测得的浓度为，下列叙述正确的是 A．的值为3 B．的转化率为60% C．反应速率 D．平衡时的浓度为 【答案】B 【分析】列三段式有。 【解析】A．参加反应的不同物质的浓度变化之比等于化学计量数之比，Z与Q的浓度变化相同，所以a=2，故A错误； B．Y的转化率为，故B正确； C．反应速率，故C错误； D．平衡时X的浓度为，故D错误； 故选B。 5．已知CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2 L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10 A．0~20min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1 B．由实验数据可知，该反应在50 min 时才达平衡状态 C．若需要增大正反应速率，可以选择升高温度或者增加反应物浓度 D．加入合适的催化剂，有望实现反应物的完全转化 【答案】C 【解析】A．0~20min内，CH4的物质的量减少0.25mol，根据反应式可知，NO2减少0.5mol，NO2的浓度变化为=0.25mol/L，则NO2的反应速率为=0.0125 mol·L-1·min-1，A错误； B．由实验数据可知，40min和50min时CH4的物质的量均为0.10mol，说明该反应在40 min 时已达平衡状态，B错误； C．升高温度或者增加反应物浓度，均能使反应物分子在单位时间内的有效碰撞次数增加，从而增大正反应速率，C正确； D．该反应是可逆反应，加入合适的催化剂，只能加快反应速率，不能实现反应物的完全转化，D错误； 故选C。 6．在一定温度下，体积为的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下图所示，下列表述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．若，时间内，气体的化学反应速率是 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【答案】A 【解析】A．达到平衡时Y减少8mol-2mol＝6mol，X增加5mol-2mol＝3mol，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正确； B．若，时间内，气体的化学反应速率是，B错误； C．平衡时反应体系各组分的含量不变，时之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，C错误； D．时，X、Y的量不再变化，反应达到平衡状态，平衡状态为动态平衡，正逆反应速率相等，但不为零，D错误； 故选A。 突破三 关于“转化率”的计算 7．已知：某反应物A的转化率。一定温度下，向容积为4L的恒容密闭容器中充入0.8mol M(g)和0.6mol N(g)，发生反应：，20min后反应达到平衡状态，此时气体体积比V(N):V(混合气体)=1:5，生成了0.6mol P，Q的浓度为0.15。下列说法错误的是 A．若其他条件不变在开始时增大M的量并不能使N完全转化 B．0～20min内平均反应速率之比v(M):v(N):v(P):v(Q)=2:1:3:3 C．平衡时M(g)的转化率为50%，N(g)的转化率约为33.3% D．平衡时容器内混合气体的总压强与起始时相等(保持温度相同) 【答案】D 【分析】初始充入0.8mol M(g)和0.6mol N(g)，假设xmolN(g)参与反应，根据反应式可知，则平衡时有(0.8-2x)molM(g)、(0.6-x)molN(g)、pxmolP(g)和qxmolQ(g)，由于已知生成了0.6mol P，Q的浓度为0.15，则px=qx=0.6mol，根据，解得x=0.2mol，则p=q=3，反应化学方程式为：，据此解答。 【解析】A．存在化学平衡，反应物的转化率只能接近100%，不可能完全转化，A正确； B．速率比等于化学计量数比，则0～20min内平均反应速率之比v(M):v(N):v(P):v(Q)=2:1:3:3，B正确； C．平衡时M(g)的转化率为，N(g)的转化率约为，C正确； D．同温同体积下，气体压强比等于物质的量比，平衡时容器内混合气体的总压强与起始时的总压强比为，D错误； 故答案为D。 8．一定温度下，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．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．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．若t=4，则0～t的X的化学反应速率v==，故C正确； D．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； 答案选C。 9．一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：。测得容器内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，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．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．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．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．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。 突破四 压强、条件对速率影响的定性判断 10．NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，二者能缓慢地发生反应，生成N2和CO2，下列对于此反应的有关叙述正确的是 A．使用催化剂不能增大化学反应速率 B．减小压强能增大化学反应速率 C．升高温度能增大化学反应速率 D．改变压强对化学反应速率无影响 【答案】C 【解析】A．催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，A错误； B．减小压强会降低气体反应物的浓度，从而减慢反应速率，B错误； C．升高温度可增加分子平均动能和有效碰撞频率，从而增大化学反应速率，C正确； D．该反应涉及气体，改变压强会改变气体浓度，进而影响反应速率，D错误； 故答案选C。 11．下列说法中不正确的是 A．恒容容器中发生反应，充入He增大压强，反应速率不变 B．用煤粉代替煤块，炉火更旺，是因为增大了煤与空气的接触面积 C．其它条件相同时，增大反应物浓度，活化分子百分数增加，反应速率增大 D．溶液中加入能快速放出，是因为是分解的催化剂 【答案】C 【解析】A．恒容条件下充入He，总压增大但反应物浓度未变，反应速率不变，A正确； B．煤粉表面积增大，与氧气接触更充分，反应速率加快，B正确； C．浓度增加仅提高活化分子总数，活化分子百分数未改变，C错误； D．作为催化剂，通过降低活化能加快分解反应速率，D正确； 故选C。 12．一定温度下，将NH4HS(s)放入体积不变的密闭真空瓶中，发生反应：，下列有关说法正确的是 A．当气体密度不变时，反应达到平衡 B．当NH3的体积分数不变时，反应达到平衡 C．达到平衡时，消耗a gNH3的同时会产生a gH2S D．保持体积不变，充入氦气，体系压强增大，反应速率加快 【答案】A 【解析】A．气体密度等于气体总质量除以容器体积，体积不变，反应中固体分解为气体，当反应未达平衡时，气体质量持续增加，密度持续增大，故达到平衡时气体质量恒定，密度不变，因此气体密度不变说明反应达平衡，A正确； B．反应生成等物质的量的NH3和H2S，两者体积分数始终各占50%，与是否平衡无关，故NH3体积分数不变不能作为平衡判据，B错误； C．根据反应式，每生成1mol NH3必生成1mol H2S，但NH3的摩尔质量为17g/mol，H2S为34g/mol，消耗a g NH3对应生成2a g H2S，C错误； D．充入氦气增大总压，但NH3和H2S的浓度（分压）未变，反应速率不变，D错误； 答案选A。 建议时间：20分钟 1．下列表示可逆反应的化学反应速率，其中最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．，直接表示A的速率，单位换算为6 mol/(L·min)； B．B为固体，其浓度恒定，无法用其表示反应速率，B无效； C．，根据反应式转换为A的速率为； D．，根据反应式转换为A的速率为； 比较各选项对应的：A为6 mol/(L·min)，C为3 mol/(L·min)，D为1 mol/(L·min)，故A选项对应速率最快； 故答案选A。 2．向一个的恒温恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，时反应达到平衡，容器中的物质的量为。下列叙述错误的是 A．反应前和平衡后体系的压强之比为 B．时 C．的体积分数不再改变，表明反应达到平衡状态 D．每生成键的同时生成键，表明反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．反应前总物质的量为4mol，平衡后为3.4mol，压强比等于物质的量比，即4:3.4=20:17，A正确； B．内的平均反应速率为。选项描述为“时”的瞬时速率，该瞬时速率不等于内的平均速率，B错误； C．体积分数不变说明各物质浓度不再变化，表明反应达到平衡状态，C正确； D．生成键，指生成，为逆反应；生成键，指生成，为正反应。根据反应，用不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，即时，表明，反应达到平衡，选项描述的速率关系符合此比例，D正确。 故选B。 3．在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别充入和发生反应：。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 0.15 A． B．、温度下，40 min时均已达到化学平衡状态 C．温度下，平衡时的体积分数约为7.3% D．温度下，0~20 min内的反应速率为 【答案】D 【解析】A．温度下反应速率更快，如10 min时消耗量更大，说明，因此，A不符合题意； B．和温度下，40 min时不再变化，：0.10 mol保持至50 min；：0.15 mol保持至50 min，表明已达到化学平衡状态，B不符合题意； C．温度下平衡时，物质的量为0.15 mol，根据反应计量比计算总物质的量为2.05 mol，体积分数为，C不符合题意； D．温度下0~20 min内，消耗0.25 mol，根据，则消耗0.50 mol，浓度变化为，反应速率，不等于 ，D符合题意； 故选D。 4．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行到1 s时， C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为 D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发生移动 【答案】C 【解析】A．由题中图示可知，B、C为反应物，A、D为生成物，根据各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中系数之比可得， ，所以化学方程式为，A错误； B．由反应方程式可知，A和D的化学计量系数不相等，所以任何时刻不可能出现，B错误； C．由图可知，6s时，，C正确； D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡一定会向吸热方向发生移动，D错误； 故选C。 5．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．与反应生成CO时，增加的量能使反应速率增大 B．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1指1s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 C．合成氨的反应是一个放热反应，升高温度，化学反应速率减小 D．化学反应速率较大的反应，反应现象不一定明显 【答案】D 【解析】A．C(s)是固体，其浓度恒定，增加用量不会改变反应速率，A错误； B．化学反应速率表示单位时间内浓度的变化量，并非某一时刻的浓度值，B错误； C．升高温度会加快所有化学反应的速率（无论放热或吸热），合成氨反应虽放热，但速率仍随温度升高而增大，C错误； D．反应现象是否明显取决于反应性质（如是否有颜色变化、气体生成等），与速率大小无关（如快速的中和反应可能现象不明显），D正确； 故选D。 6．某温度下，在3L的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)，12s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，反应达到平衡状态 B．化学计量系数b：c=1：3 C．12 s时，B的转化率为40％，反应速率v(A)=0.05 mol·L-1·s-1 D．保持体积不变，充入He能减慢其反应速率 【答案】C 【解析】A．图中两曲线为A和B的浓度变化曲线，相交时仅表示二者浓度相等，但反应达到平衡状态的标志是各物质浓度不再变化（曲线水平），相交时浓度仍在变化，A错误； B．12 s时生成C的浓度Δc(C)=，由图像知，A的浓度变化Δc(A)=0.8 mol/L-0.2 mol/L=0.6 mol/L，B的浓度变化Δc(B)=0.5 mol/L-0.3 mol/L=0.2 mol/L。根据反应3A(g)+bB(g)⇌cC(g)+2D(s)，浓度变化比等于计量数之比：3:b:c=Δc(A):Δc(B):Δc(C)=0.6:0.2:0.4=3:1:2，故b=1，c=2，b:c=1:2，B错误； C．B的初始浓度为0.5 mol/L，Δc(B)=0.2 mol/L，转化率=×100%=40%；v(A)==0.05 mol·L-1·s-1，C正确； D．恒容条件下充入He，各反应物浓度不变，反应速率不变，D错误； 答案选C。 7．某兴趣小组为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，在室温下向的溶液(硫酸酸化)中分别加入不同浓度的草酸(，二元弱酸)溶液，实验结果如图所示，透光率越大，溶液颜色越浅。 已知：草酸与高锰酸钾反应的过程可能为：Mn(Ⅶ)(Ⅶ表示价态) 下列说法错误的是 A．该实验条件下，增大草酸的浓度，褪色时间变长 B．若时溶液褪色，用草酸表示的平均反应速率为 C．在反应中起催化作用 D．反应的离子方程式为 【答案】D 【分析】由题意可知，酸性高锰酸钾溶液褪色发生的反应为草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：。 【解析】A．由图可知，透光率相同时，草酸溶液浓度越大，酸性高锰酸钾溶液褪色所需时间越长，说明增大草酸溶液浓度，褪色时间应变长，A正确； B．由题意可知，高锰酸钾的物质的量为：0.001 mol/L×0.002 L=2×10−6 mol，由方程式可知，时反应消耗草酸的物质的量为：2×10−6 mol×=5×10−6 mol，则用草酸表示的平均反应速率为：=，B正确； C．由题给信息可知，Mn(Ⅱ)是Mn(Ⅶ)多步转化为Mn(Ⅲ)的反应物，也是中间产物Mn(Ⅲ)(C2O4)转化为二氧化碳的生成物，所以Mn(Ⅱ)是反应的催化剂，在反应中起催化作用，C正确； D．由分析可知，酸性高锰酸钾溶液褪色发生的反应为草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：，D错误； 故选D。 8．反应在一个密闭容器中进行，下列措施可以使反应速率增大的是 ①移出部分；②升高温度；③体积不变，再通入；④缩小体积增大压强；⑤体积不变，再通入He；⑥压强不变，再通入He A．①②③⑥ B．①②③④ C．②③④⑤ D．②③④ 【答案】D 【分析】①移出部分会降低CO的浓度，使反应速率减慢，错误； ②升高温度加快反应速率，正确； ③体积不变，再通入，浓度增大，反应速率增大，正确； ④缩小体积增大压强，反应速率增大，正确； ⑤体积不变，再通入He，各物质浓度不变，反应速率不变，错误； ⑥压强不变，再通入He，相当于减小压强，反应速率减慢，错误。 【解析】A．①移出部分，会降低反应速率，⑥压强不变，再通入He，相当于减小压强，反应速率减慢，A错误； B．①移出部分，会降低反应速率，B错误； C．⑤体积不变，再通入He，各物质浓度不变，反应速率不变，C错误； D．②升高温度、③增加CO₂浓度、④增大压强均能提高反应速率，D正确； 故答案选D。 9．化学小组利用实验探究化学反应速率的影响因素。回答下列问题： Ⅰ．按图1所示安装仪器，检查气密性良好后，向锥形瓶中加入溶液，用注射器1快速向锥形瓶中加入溶液，观察现象并测量内注射器2收集的体积。重复实验3次。实验过程中均观察到有明显浑浊现象，加入溶液时注射器2活塞外推，之后变化不明显。 （1）加入溶液，发生反应的离子方程式为 ；收集过程中注射器2活塞外推不明显的原因是 。 Ⅱ．室温下，按表中的三组实际用量，在三颈烧瓶中依次加入溶液、蒸馏水，用磁力搅拌子搅拌均匀，安装好传感器，最后迅速加入溶液，并用橡胶塞迅速塞紧三颈烧瓶。采集数据并得到三组含量随时间变化的曲线如图2所示。 实验编号 溶液用量/mL 溶液用量/mL 用量 1 5 2 a 2 5 5 10 3 5 10 5 （2）a= ；该实验是探究 对反应速率的影响。 Ⅲ．探究草酸与酸性溶液的反应，实验数据及现象如下表所示。 实验编号 c(H2C2O4)/(mol/L) V(H2C2O4)/L c(KMnO4)/(mol/L) V(KMnO4)/L c(H2SO4)/(mol/L) V(H2SO4)/L 溶液褪色时间/min 4 0.2 2 0.0025 4 0.3 1 7.0 5 0.2 2 0.0050 4 0.3 1 5.0 6 0.2 2 0.0100 4 0.3 1 3.5 （3）实验5中，用的浓度变化表示内的平均反应速率， (用最简分数表示)。 （4）实验过程观察到溶液褪色速率开始时较慢，一段时间后加快。查阅资料获悉，与酸性溶液反应的一种机理如图所示。则图中与酸性溶液反应的催化剂为 。 【答案】（1） 生成的易溶于水，导致容器内压强变化不明显 （2）13 浓度(或反应物浓度、浓度) （3） （4） 【分析】本题中两个对照实验的原理分别是，，，据此分析。 【解析】（1）加入硫酸时，发生反应为；由于生成的SO2气体易溶于水，所以容器内压强变化不明显，则收集过程中注射器2活塞外推不明显。 （2）控制变量，溶液总体积不变，所以a+2+5=5+10+5，a=13；该实验中硫酸浓度改变，所以探究的是浓度(或反应物浓度、浓度)对反应速率的影响。 （3）根据表中数据，用的浓度变化表示内的平均反应速率为。 （4）催化剂为反应前后保持不变的物质，为图中的Mn2+。 10．实验室模拟热气循环法合成尿素，与在一定条件下发生反应：。为了探究温度和催化剂的载体结构对该化学反应速率的影响，某课题组进行了以下实验： 实验编号 初始浓度 初始浓度 催化剂载体结构 Ⅰ 280 x 棒状 Ⅱ 280 层状 Ⅲ 280 蜂窝状 Ⅳ 300 y 层状 Ⅴ 350 层状 已知：实验Ⅰ~Ⅴ使用的催化剂种类和质量均相同；查阅资料可知，使用相同的催化剂，当催化剂质量相同时，催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)越大，反应速率越快。回答下列问题： （1）表中 ， 。 （2）课题组根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据，绘制了如图所示曲线图。 ①由该图可知，其他条件均相同时，使用的催化剂截体结构为 (填“棒状”“层状”或“蜂窝状”)的情况下该反应的化学反应速率最快，解释其原因： 。 ②第Ⅲ组实验中，内用表示的平均速率为 。 （3）若上述反应在恒温密闭容器中进行，当压缩容器使容积减小时，将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，将 。 【答案】（1）5.8×10-3 1.2×10-3 （2）蜂窝状 蜂窝状催化剂载体的比表面积最大，催化效率最好，反应速率最快 （3）增大 增大 【解析】（1）要探究变量对反应速率的影响，需控制其他变量相同。实验Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ对比时，初始浓度应相同，故；实验Ⅳ与Ⅱ对比时，初始浓度应相同，故； （2）①由该图可知，实验Ⅲ的反应速率最快。因为蜂窝状载体的比表面积最大，催化效率最好，反应速率更快，所以载体结构为蜂窝状； ②实验Ⅲ中，0~5 s内的浓度变化为，平均速率为； （3）压缩容器使容器体积减小，反应物和生成物浓度均增大，所以正反应速率和逆反应速率均增大。 建议时间：3分钟 1．（2021·浙江·高考真题）取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表： t/min 0 20 40 60 80 c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 下列说法不正确的是 A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况) B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解 【答案】C 【解析】A．反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，A正确； B．20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L，则这段时间内的平均速率v===0.010mol/(L·min)，B正确； C．随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误； D．I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确； 故答案选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 用“三段式”法解反应速率计算题 建议时间：25分钟 突破一 熟练掌握“三段式”的标准模型 1. 反应在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol。 （1）用NO的浓度变化表示反应的反应速率为 。 （2）用的浓度变化来表示此反应速率是 。 （3）各物质的速率之比与方程式系数之比的关系为 。 2．在密闭容器中，在一定条件下发生，在内反应物A的浓度由降到，则为 A． B． C． D． 3．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为。下列判断错误的是 A． B．B的转化率为 C．2min内A的平均反应速率为 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变，则该反应一定达到平衡状态 突破二 化学反应速率的计算与单位 4．将和充入密闭容器中发生如下反应：，后达到平衡时生成，测得的浓度为，下列叙述正确的是 A．的值为3 B．的转化率为60% C．反应速率 D．平衡时的浓度为 5．已知CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2 L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10 A．0~20min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1 B．由实验数据可知，该反应在50 min 时才达平衡状态 C．若需要增大正反应速率，可以选择升高温度或者增加反应物浓度 D．加入合适的催化剂，有望实现反应物的完全转化 6．在一定温度下，体积为的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下图所示，下列表述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．若，时间内，气体的化学反应速率是 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 突破三 关于“转化率”的计算 7．已知：某反应物A的转化率。一定温度下，向容积为4L的恒容密闭容器中充入0.8mol M(g)和0.6mol N(g)，发生反应：，20min后反应达到平衡状态，此时气体体积比V(N):V(混合气体)=1:5，生成了0.6mol P，Q的浓度为0.15。下列说法错误的是 A．若其他条件不变在开始时增大M的量并不能使N完全转化 B．0～20min内平均反应速率之比v(M):v(N):v(P):v(Q)=2:1:3:3 C．平衡时M(g)的转化率为50%，N(g)的转化率约为33.3% D．平衡时容器内混合气体的总压强与起始时相等(保持温度相同) 8．一定温度下，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 9．一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：。测得容器内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，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 突破四 压强、条件对速率影响的定性判断 10．NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，二者能缓慢地发生反应，生成N2和CO2，下列对于此反应的有关叙述正确的是 A．使用催化剂不能增大化学反应速率 B．减小压强能增大化学反应速率 C．升高温度能增大化学反应速率 D．改变压强对化学反应速率无影响 11．下列说法中不正确的是 A．恒容容器中发生反应，充入He增大压强，反应速率不变 B．用煤粉代替煤块，炉火更旺，是因为增大了煤与空气的接触面积 C．其它条件相同时，增大反应物浓度，活化分子百分数增加，反应速率增大 D．溶液中加入能快速放出，是因为是分解的催化剂 12．一定温度下，将NH4HS(s)放入体积不变的密闭真空瓶中，发生反应：，下列有关说法正确的是 A．当气体密度不变时，反应达到平衡 B．当NH3的体积分数不变时，反应达到平衡 C．达到平衡时，消耗a gNH3的同时会产生a gH2S D．保持体积不变，充入氦气，体系压强增大，反应速率加快 建议时间：20分钟 1．下列表示可逆反应的化学反应速率，其中最快的是 A． B． C． D． 2．向一个的恒温恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，时反应达到平衡，容器中的物质的量为。下列叙述错误的是 A．反应前和平衡后体系的压强之比为 B．时 C．的体积分数不再改变，表明反应达到平衡状态 D．每生成键的同时生成键，表明反应达到平衡状态 3．在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别充入和发生反应：。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 0.15 A． B．、温度下，40 min时均已达到化学平衡状态 C．温度下，平衡时的体积分数约为7.3% D．温度下，0~20 min内的反应速率为 4．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行到1 s时， C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为 D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发生移动 5．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．与反应生成CO时，增加的量能使反应速率增大 B．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1指1s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 C．合成氨的反应是一个放热反应，升高温度，化学反应速率减小 D．化学反应速率较大的反应，反应现象不一定明显 6．某温度下，在3L的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)，12s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，反应达到平衡状态 B．化学计量系数b：c=1：3 C．12 s时，B的转化率为40％，反应速率v(A)=0.05 mol·L-1·s-1 D．保持体积不变，充入He能减慢其反应速率 7．某兴趣小组为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，在室温下向的溶液(硫酸酸化)中分别加入不同浓度的草酸(，二元弱酸)溶液，实验结果如图所示，透光率越大，溶液颜色越浅。 已知：草酸与高锰酸钾反应的过程可能为：Mn(Ⅶ)(Ⅶ表示价态) 下列说法错误的是 A．该实验条件下，增大草酸的浓度，褪色时间变长 B．若时溶液褪色，用草酸表示的平均反应速率为 C．在反应中起催化作用 D．反应的离子方程式为 8．反应在一个密闭容器中进行，下列措施可以使反应速率增大的是 ①移出部分；②升高温度；③体积不变，再通入；④缩小体积增大压强；⑤体积不变，再通入He；⑥压强不变，再通入He A．①②③⑥ B．①②③④ C．②③④⑤ D．②③④ 9．化学小组利用实验探究化学反应速率的影响因素。回答下列问题： Ⅰ．按图1所示安装仪器，检查气密性良好后，向锥形瓶中加入溶液，用注射器1快速向锥形瓶中加入溶液，观察现象并测量内注射器2收集的体积。重复实验3次。实验过程中均观察到有明显浑浊现象，加入溶液时注射器2活塞外推，之后变化不明显。 （1）加入溶液，发生反应的离子方程式为 ；收集过程中注射器2活塞外推不明显的原因是 。 Ⅱ．室温下，按表中的三组实际用量，在三颈烧瓶中依次加入溶液、蒸馏水，用磁力搅拌子搅拌均匀，安装好传感器，最后迅速加入溶液，并用橡胶塞迅速塞紧三颈烧瓶。采集数据并得到三组含量随时间变化的曲线如图2所示。 实验编号 溶液用量/mL 溶液用量/mL 用量 1 5 2 a 2 5 5 10 3 5 10 5 （2）a= ；该实验是探究 对反应速率的影响。 Ⅲ．探究草酸与酸性溶液的反应，实验数据及现象如下表所示。 实验编号 c(H2C2O4)/(mol/L) V(H2C2O4)/L c(KMnO4)/(mol/L) V(KMnO4)/L c(H2SO4)/(mol/L) V(H2SO4)/L 溶液褪色时间/min 4 0.2 2 0.0025 4 0.3 1 7.0 5 0.2 2 0.0050 4 0.3 1 5.0 6 0.2 2 0.0100 4 0.3 1 3.5 （3）实验5中，用的浓度变化表示内的平均反应速率， (用最简分数表示)。 （4）实验过程观察到溶液褪色速率开始时较慢，一段时间后加快。查阅资料获悉，与酸性溶液反应的一种机理如图所示。则图中与酸性溶液反应的催化剂为 。 10．实验室模拟热气循环法合成尿素，与在一定条件下发生反应：。为了探究温度和催化剂的载体结构对该化学反应速率的影响，某课题组进行了以下实验： 实验编号 初始浓度 初始浓度 催化剂载体结构 Ⅰ 280 x 棒状 Ⅱ 280 层状 Ⅲ 280 蜂窝状 Ⅳ 300 y 层状 Ⅴ 350 层状 已知：实验Ⅰ~Ⅴ使用的催化剂种类和质量均相同；查阅资料可知，使用相同的催化剂，当催化剂质量相同时，催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)越大，反应速率越快。回答下列问题： （1）表中 ， 。 （2）课题组根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据，绘制了如图所示曲线图。 ①由该图可知，其他条件均相同时，使用的催化剂截体结构为 (填“棒状”“层状”或“蜂窝状”)的情况下该反应的化学反应速率最快，解释其原因： 。 ②第Ⅲ组实验中，内用表示的平均速率为 。 （3）若上述反应在恒温密闭容器中进行，当压缩容器使容积减小时，将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，将 。 建议时间：3分钟 1．（2021·浙江·高考真题）取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表： t/min 0 20 40 60 80 c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 下列说法不正确的是 A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况) B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $