2.3 化学反应的快慢与限度 第1课时（同步讲义）化学鲁科版必修第二册

本高中化学讲义聚焦化学反应的快慢，系统梳理化学反应速率的定义、表示方法及计算，通过定义式、单位规范搭建基础，衔接影响因素（内因、浓度、温度等）的探究，形成从概念到应用的完整学习支架。 资料以实验探究为核心，设计对比实验（如不同浓度盐酸与碳酸钙反应）引导学生运用变量控制法，培养科学思维与探究能力。即学即练与考点例题结合，课中辅助教师演示教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺，强化化学观念的形成。

第2章 化学键 化学反应规律 第3节 化学反应的快慢和限度 第1课时化学反应的快慢 教学目标 1.知道化学反应速率的表示方法。 2.通过实验探究了解影响化学反应速率的因素。 3.认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制法研究化学反应。 重点和难点 重点：理解外界条件对化学反应速率的影响 难点：学会运用变量控制法研究化学反应，培养科学探究与创新意识 ◆知识点一 化学反应速率 1．化学反应速率 （1）定义 描述化学________的物理量。 （2）表示方法 用单位时间________________的减少量(绝对值)或________________的增加量来表示。 （3）表达式(A为反应物，D为生成物) v(A)＝或v(D)＝。 （4）单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 特别提醒 (1)化学反应速率反映了化学反应进行的快慢。 (2)化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。 2．对化学反应速率表达式的理解 特别提醒 (1)不论反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。 (2)在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则无意义。 即学即练 1.下列说法正确的是 A．可逆反应的化学反应限度不会随反应条件的改变而改变 B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率 C．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率 D．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 2.在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)＋B(s)       ΔH＞0，若0～15s内c(C)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1，则下列说法正确的是 A．0～15s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.001mol·L-1·s-1 B．c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 3.在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知：2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，则此反应可表示为 A．2A+3B=2C B．A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C 4.在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L-1变为0.2mol·L-1，则在这10s内A的化学反应速率为 A．0.02mol·L-1 B．0.02mol·L-1·s-1 C．0.06mol·L-1·s-1 D．0.06mol·L-1·min-1 ◆知识点二 影响化学反应速率的因素 1．主要因素：化学反应速率的大小主要取决于物质本身的________________。 2．外界因素(其他条件相同时) 3．影响化学反应速率的主要因素 (1)规律：反应物本身的内在性质是化学反应速率的决定因素。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。 (2)实例：相同条件下，表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。 即学即练 学反应速率的因素有多种，请在横线上填入与下列各项关系最为密切的影响化学反应速率的因素(填“温度”“浓度”“催化剂”“状态”“物质本身的性质”或“固体表面积”)： (1)夏天的食品易变霉，在冬天不易发生该现象：___________。 (2)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气体有快有慢：___________。 (3)MnO2加入双氧水中放出气泡加快：___________。 (4)实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，混匀后再进行反应___________。 (5)人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验___________。 ◆知识点三 影响化学反应速率的因素探究 1.浓度 (1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。 (2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。 (3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。 2．温度 (1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。 (2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能______化学反应速率，降低温度都能______化学反应速率。 3．压强 (1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变________对化学反应速率的影响实现的。 (2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。 易错提醒“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响 (1)恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变，反应速率不变。 (2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小反应速率减小。 4．催化剂 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。 5.其他因素 固体物质的反应速率与其物质的量无关，而与其接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。 即学即练 1.硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，工业合成——氨氧化法，硝酸工业与合成氨工业紧密相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用     反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。 4NH3+5O24NO+6H2O 、 2NO+O2=2NO2 、 3NO2+H2O=2HNO3+NO 、4NO+3O2+2H2O=4HNO3 、 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 。 已知 4NH3+5O2 4NO+6H2O 为可逆反应，下列有关说法正确的是 A．增大压强能加快反应速率 B．减小 NO 的浓度能加快反应速率 C．降低温度能加快反应速率 D．添加催化剂对反应速率无影响 2.恒容密闭容器中发生以下反应：。下列叙述正确的是 A．任意时刻，化学反应速率关系： B．容器中气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态 C．达到平衡状态时，若升高温度，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．达到反应限度时，每消耗同时生成 3.下列关于化学反应速率的说法不正确的是 A．影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质 B．同一反应，增大反应物浓度，反应速率一定加快 C．同一反应，升高温度，反应速率加快 D．使用合适的催化剂可以提高反应速率 4.一定温度下，在2L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化曲线如下图所示，按要求解决下列问题。 (1)该反应的化学方程式为：___________；(2)用A表示的反应速率为：___________；(3)下列条件改变时，能加快化学反应速率的是___________ A．扩大容器的容积 B．增大C的用量 C．降低体系的温度 D．加入催化剂 一、化学反应速率的计算 1．化学反应速率的计算 (1)定义式法：v＝＝。 (2)关系式法 对于反应：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，满足如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)。 即化学反应速率之比＝___________之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比。 (3)三段式法 ①计算模式 设a mol/L、b mol/L分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol/L为反应物A的转化浓度，则： mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)　　　 a　　　　b　　　　0　　 0 mx　　　nx　　　 px　 　qx a－mx　 b－nx　　px　　qx ②计算步骤 ―→―→ 2.化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 实践应用 1.反应A+3B=2C+2D，在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.4mol·L-1·s-1 D．v(D)=0.45mol·L-1·s-1 2.在一定条件下发生反应：N2+3H22NH3，经2min后N2的物质的量浓度减小了0.4mol·L-1，则用H2表示的平均反应速率为 A．0.4mol·L-1·s-1 B．0.2mol·L-1·min-1 C．0.6mol·L-1·min-1 D．0.4mol·L-1·min-1 3.可逆反应X(s)+3Y(g)⇌2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．v(X)=0.28mol·L-1·s-1 B．v(Y)=3.6mol·L-1·min-1 C．v(Q)=0.1mol·L-1·s-1 D．v(Z)=0.3mol·L-1·s-1 在t℃，在4个均为的密闭容器中分别进行合成氨反应：。根据在相同时间内测定的结果，判断反应进行快慢的顺序为 a.       b. c.       d. A． B． C． D． 二、探究化学反应速率的影响因素 编号 实验内容 实验现象 实验结论 Ⅰ 表面积大致相同的镁条产生大量气泡，铁片生成气泡较缓慢 物质本身性质决定化学反应速率 Ⅱ 质量相等的粉末状碳酸钙产生大量气泡，块状碳酸钙产生气泡较慢 接触面积越大，则反应速率越快 Ⅲ 加入3 mol·L－1盐酸的试管中放出大量气泡，加入0.5 mol·L－1盐酸的试管中缓慢放出气泡 增加反应物浓度，化学反应速率加快 Ⅳ 加入MnO2后的H2O2溶液产生大量气泡，未加MnO2的H2O2溶液生成气泡很缓慢 加入催化剂，反应速率加快 Ⅴ 加热H2O2溶液，产生大量气泡，未加热的H2O2溶液产生气泡缓慢 升高温度，化学反应速率加快 实践应用 1.下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入硫酸钠溶液 B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片 C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度 D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2 2.一定条件下，分别对反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)进行如下操作(只改变该条件)：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是 A．①②③④ B．①③④ C．①② D．①③ 3.某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是 A．该实验探究的是温度对反应速率的影响 B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同 C．实验中，H2O2的浓度越大越好 D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同 考点一 反应速率的概念及表示方法 【例1】下列说法正确的是(　　) A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率 B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变表示，也可用生成物浓度的改变表示，其值可能相同，也可能不同 D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1 解题要点 1.化学反应速率不是瞬时速率，是平均速率。 2.同一反应，不同物质表示的速率数值可能不同，但意义相同。 3.给定一个速率值，只对应一种物质，不能直接套用到所有物质。 4.可逆反应正、逆速率都是正值，无负速率。 【变式1-1】下列说法不正确的是(　　) A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化量来表示 B．化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量 C．用不同物质的浓度变化量表示同一段时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比 D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1 【变式1-2】对于可逆反应A(g)+3B(s)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·min-1 B．v(B)=1.2mol·L-1·s-1 C．v(D)=0.4mol·L-1·min-1 D．v(C)=0.1mol·L-1·s-1 考点二 反应速率的计算 【例2】一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为(　　) A．1.2 mol·L－1·min－1 B．6 mol·L－1·min－1 C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－1 解题要点 (1)定义式法：v＝＝。 (2)关系式法 化学反应速率之比＝________________之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比。 (3)三段式法 ―→―→ 【变式2-1】已知某条件下，合成氨反应的数据如下表。N2＋3H22NH3 N2 H2 NH3 起始浓度/mol·L－1 1.0 3.0 0.2 2 s末浓度/mol·L－1 0.6 1.8 1.0 4 s末浓度/mol·L－1 0.4 1.2 1.4 当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是(　　) A．2 s末氨气的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 B．前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 C．前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 D．2～4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1 【变式2-2】接触法制硫酸的关键一步为的催化氧化，化学反应原理为2SO2+O22SO3。一定温度下，将一定量的SO2、O2置于恒容反应器中进行反应，有关物质的物质的量与时间的关系如图。该反应前 平均反应速率为 A．0.1mol·L-1 ·min-1 B．0.2mol·L-1 ·min-1 C．0.05mol·L-1 ·min-1 D．0.4mol·L-1 ·min-1 考点三 反应速率大小比较 【例3】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为 ①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1 该反应进行的快慢顺序为(　　) A．④>②＝③>① B．④>②>③>① C．①>②＝③>④ D．①>②>③>④ 解题要点 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 【变式3-1】用锌粒与2 mol·L－1的稀硫酸混合制备氢气时，若向其中分别再加入少量等体积的下列物质：①KCl溶液、②4 mol·L－1盐酸、③CuCl2溶液、④4 mol·L－1 CH3COONa溶液，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是(　　) A．③＞④＞① B．①＞②＞④ C．②＞①＞④ D．④＞③＞② 【变式3-2】反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ①       ② ③               ④ 下列有关反应速率的比较中正确的是 A．④＜③=②＜① B．④>③>②>① C．④>③=②>① D．①>②>③>④ 考点四 反应速率的影响因素 【例4】化学反应的速率受到外界条件的影响，现将以下四种溶液分别加入到四个盛有20mL2mol/L盐酸的烧杯中，然后均加水稀释到100mL，此时，和盐酸缓慢地进行反应，已知： 。其中最先出现浑浊的是 A．20℃20mL3mol/L的溶液 B．30℃30mL2mol/L的溶液 C．20℃30mL2mol/L的溶液 D．30℃10mL4mol/L的溶液 解题要点 【变式4-1】容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　) A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变 C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大 D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小 【变式4-2】为探究草酸氢钾与酸性高锰酸钾溶液反应速率的影响因素，设计如表所示方案。下列说法错误的是 实验序号 ( ) ( ) ( ) ( ) 褪色时间t/min ① 5 5 2 0 8 8 ② 10 5 2 0 a 6 ③ 5 5 5 0 b 5 ④ 10 5 2 3 0 A．， B．实验①②的目的为探究溶液的浓度对化学反应速率的影响 C．实验①③的目的为探究硫酸的浓度对化学反应速率的影响 D．，说明对草酸氢钾与酸性高锰酸钾溶液的反应有催化作用 考点五 反应速率实验探究 【例5】Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1 FeCl3改为________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是______________________________。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________。 (3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________________________。 Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。 (1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认__________________________。 (2)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________________。 【变式5-1】(1)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率进行实验探究。下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据。表中数据为在不同条件下用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间。 浓度 时间/s 反应条件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 360 480 540 720 MnO2做催化剂、加热 10 25 60 120 ①上述实验结果体现了__________、__________、__________等因素对过氧化氢分解速率的影响； ②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对化学反应速率的影响：_______________________________________________________________________________。 (2)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，M、N、W三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为___________________________________________； ②从开始至4 min，N的平均反应速率为____________。 基础达标 1．（2024高三·全国·专题练习）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B．化学反应速率为是指时某物质的浓度为 C．升高温度能使化学反应速率增大 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 2．（24-25高二上·新疆喀什·期中）下列说法正确的是 A．化学反应速率既有正值，又有负值 B．化学反应速率表示的是瞬时速率 C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能相同 D．化学反应速率仅适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 3．（23-24高一下·海南省直辖县级单位·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小 B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，再加入炭粉，反应速率增大 D．100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率变慢 4．为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1 D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 5．下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小 B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，再加入炭粉，反应速率增大 D．100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率变慢 6．某化学反应在2L密闭容器中进行，反应物浓度在20s内由6.00mol变为2.00mol，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为 A． B． C． D． 7．已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最慢的是 A． B．v(CO)=1.5mol/(L·min) C． D． 8．（25-26高一上·河北·期末）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 9．某学生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，实验记录如表(累计值)。下列有关说法正确的是 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 A．2～3min的时间段反应速率最大 B．3～4分钟时间段所消耗的盐酸的物质的量为0.005mol C．保持生成H2的量不变，把稀盐酸换成同体积的浓盐酸可加快反应速率 D．随着反应进行，盐酸浓度不断减小，该反应速率一直在减小 10．（25-26高二上·广东肇庆·期中）已知反应在加入M时只改变催化剂的条件下各物质的浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．催化剂I比无催化剂时反应活化能低 B．相同条件下催化剂I比催化剂II反应速率快 C．a曲线表示N的浓度随的变化 D．0~2min内，使用催化剂I时， 综合应用 11．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，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．内，各物质的反应速率相等 C．内，B的平均反应速率为 D．内， 12．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，部分数据见表： 反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是 A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol•L-1•min-1 B．温度升至800℃，则正反应速率加快，逆反应速率减慢 C．反应在t1min时未达到平衡 D．反应在t2min时，H2O的转化率约为66.7% 13．（25-26高一上·北京·期末）过量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸发生反应。下列操作可以在不改变H2产量的同时增大该反应的速率的是 ①加水；②加入NaOH固体；③滴加几滴浓盐酸；④加入NaCl溶液； ⑤升高温度(忽略盐酸挥发)；⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸 A．⑤ B．③⑤⑥ C．⑤⑥ D．④⑤⑥ 14．一定温度下，容积为1 L的密闭容器内，某一反应体系中X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．时Y的浓度是X的2倍 B．时，平均反应速率mol⋅L⋅min C．时正反应速率等于逆反应速率 D．时向容器中加入催化剂，Y的转化率增大 15．一定温度下，在5L的密闭容器中投入一定量的气体A、气体B发生反应生成气体C，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图)。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．2s内用气体A表示的化学反应速率为 C．12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为13：11 D．4s时正反应速率等于逆反应速率 16（25-26高一上·北京·期末）用0.65 g锌粒与10 mL 2.0 硫酸溶液反应制氢气，下列能加快反应速率且不改变氢气产量的操作有几项 ①加入盐酸；②适当加热；③滴入少量溶液；④用硫酸代替的稀硫酸；⑤用等质量的锌粉代替锌粒；⑥加入少量固体 A．2 B．3 C．4 D．5 17．（24-25高一下·广东肇庆·期末）某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的，发生反应(无色)。的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线①表示正反应速率随时间的变化 B．时容器内气体的颜色比时的浅 C．时， D．其他条件不变，降低温度，反应达到平衡的时间增长 拓展培优 18．一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③BC．反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．反应开始至t1时，化学反应速率①>② B．t2时，B的消耗速率大于生成速率 C．t3时，c(C)=c0-c(B) D．t3后，反应停止了 19．（25-26高一上·四川内江·月考）足量块状铁与100 mL 0.01 mol/L的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量，可以使用如下方法中的是 ①加NaOH固体     ②将稀硫酸改用98%的浓硫酸     ③将块状铁改为铁粉 ④加入固体     ⑤升高温度 A．②③ B．①④ C．③⑤ D．①⑤ 20．（24-25高一下·福建莆田·期中）为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度R溶液在不同温度下进行实验，随时间变化如图。下列说法错误的是 A．时，内，R的分解速率逐渐减小 B．对比和曲线，在同一时刻，能说明R分解速率随温度升高而增大 C．对比和曲线，在内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大 D．对比和曲线，在时，R的分解速率均为零 21.某同学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。请回答下列问题： (1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________________________。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。 (3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________(答两种)。 (4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学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时间。 实验　 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。 ②该同学最后得出的结论为：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： _____________________________________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 化学键 化学反应规律 第3节 化学反应的快慢和限度 第1课时化学反应的快慢 教学目标 1.知道化学反应速率的表示方法。 2.通过实验探究了解影响化学反应速率的因素。 3.认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制法研究化学反应。 重点和难点 重点：理解外界条件对化学反应速率的影响 难点：学会运用变量控制法研究化学反应，培养科学探究与创新意识 ◆知识点一 化学反应速率 1．化学反应速率 （1）定义 描述化学反应快慢的物理量。 （2）表示方法 用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物的浓度的增加量来表示。 （3）表达式(A为反应物，D为生成物) v(A)＝或v(D)＝。 （4）单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 特别提醒 (1)化学反应速率反映了化学反应进行的快慢。 (2)化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。 2．对化学反应速率表达式的理解 特别提醒 (1)不论反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。 (2)在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则无意义。 即学即练 1.下列说法正确的是 A．可逆反应的化学反应限度不会随反应条件的改变而改变 B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率 C．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率 D．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 【答案】B 【解析】A．可逆反应的化学反应限度是在一定条件下限度，当外界条件发生改变时，化学平衡被破坏，就会建立新条件下的新的平衡状态，因此反应限度会随反应条件的改变而改变，A错误；B．当反应在一定条件下达到限度时，反应物转化率达到最大值，因此化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率，B正确；C．化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢程度，与化学反应类型是否是可逆反应无关，C错误；D．化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢程度，是单位时间内反应物浓度减少值或生成物浓度的增大值，因此正反应、逆反应的化学反应速率都是正值，D错误；故合理选项是B。 2.在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)＋B(s)       ΔH＞0，若0～15s内c(C)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1，则下列说法正确的是 A．0～15s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.001mol·L-1·s-1 B．c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 【答案】D 【解析】A．B是固体物质，不能用固体表示平均反应速率，故A错误；B．浓度越小，反应速率越慢，c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间大于10s，故B错误；C．升高温度正逆反应速率均加快，故C错误；D．减小反应体系的体积，反应物浓度增大，化学反应速率加快，故D正确；选D。 3.在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知：2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，则此反应可表示为 A．2A+3B=2C B．A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C 【答案】A 【解析】根据2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，可知v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：2A+3B=2C；故选A。 4.在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L-1变为0.2mol·L-1，则在这10s内A的化学反应速率为 A．0.02mol·L-1 B．0.02mol·L-1·s-1 C．0.06mol·L-1·s-1 D．0.06mol·L-1·min-1 【答案】C 【解析】根据化学反应速率的计算公式，可得该反应的速率为v===0.06mol/(L·s)，故选C。 ◆知识点二 影响化学反应速率的因素 1．主要因素：化学反应速率的大小主要取决于物质本身的内在性质。 2．外界因素(其他条件相同时) 3．影响化学反应速率的主要因素 (1)规律：反应物本身的内在性质是化学反应速率的决定因素。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。 (2)实例：相同条件下，表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。 即学即练 学反应速率的因素有多种，请在横线上填入与下列各项关系最为密切的影响化学反应速率的因素(填“温度”“浓度”“催化剂”“状态”“物质本身的性质”或“固体表面积”)： (1)夏天的食品易变霉，在冬天不易发生该现象：___________。 (2)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气体有快有慢：___________。 (3)MnO2加入双氧水中放出气泡加快：___________。 (4)实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，混匀后再进行反应___________。 (5)人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验___________。 【答案】(1)温度 (2)物质本身的性质 (3)催化剂 (4)固体表面积 (5)状态 【分析】(1)夏天温度高反应速率大食品易变霉，在冬天温度低反应速率小不易发生该现象，说明温度能影响反应速率。则答案为：温度。 (2)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气体有快有慢，金属活泼性强的与盐酸反应剧烈，说明反应物的性质决定了反应速率的大小。则答案为：物质本身的性质。 (3)MnO2加入双氧水中放出气泡加快，说明催化剂能加快反应速率，则答案为：催化剂。 (4)实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，混匀后再进行反应以加快反应速率，说明反应物接触面积越大，则反应速率越快，则答案为：固体表面积。 (5)人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验，因为溶液中的反应快，说明化学反应速率与反应物的状态有关；则答案为：状态。 ◆知识点三 影响化学反应速率的因素探究 1.浓度 (1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。 (2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。 (3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。 2．温度 (1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。 (2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。 3．压强 (1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。 (2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。 易错提醒“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响 (1)恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变，反应速率不变。 (2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小反应速率减小。 4．催化剂 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。 5.其他因素 固体物质的反应速率与其物质的量无关，而与其接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。 即学即练 1.硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，工业合成——氨氧化法，硝酸工业与合成氨工业紧密相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气通入灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用     反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。 4NH3+5O24NO+6H2O 、 2NO+O2=2NO2 、 3NO2+H2O=2HNO3+NO 、4NO+3O2+2H2O=4HNO3 、 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 。 已知 4NH3+5O2 4NO+6H2O 为可逆反应，下列有关说法正确的是 A．增大压强能加快反应速率 B．减小 NO 的浓度能加快反应速率 C．降低温度能加快反应速率 D．添加催化剂对反应速率无影响 【答案】A 【解析】A．增大气体压强，即同等倍数增大所有气体的浓度，能加快反应速率，A正确；B． 增大反应物浓度能能加快反应速率，反之减小生成物NO 的浓度能降低反应速率，B错误；C．升高温度能加快反应速率，则降低温度能减慢反应速率，C错误；D． 添加催化剂通常能大幅增加反应速率，D错误；答案选A。 2.恒容密闭容器中发生以下反应：。下列叙述正确的是 A．任意时刻，化学反应速率关系： B．容器中气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态 C．达到平衡状态时，若升高温度，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．达到反应限度时，每消耗同时生成 【答案】D 【解析】A．化学反应速率之比等于化学量计量数之比，即2v(Y)正=3v(Z)正，故A错误；B．组分都是气体，气体总质量相等，容器为恒容，气体总体积不变，根据密度的定义，任何时刻密度保持不变，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故B错误；C．升高温度，正逆反应速率都增大，故C错误；D．用不同物质表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且速率之比等于化学计量数之比，每消耗1molX同时生成3molY，说明反应达到平衡，故D正确；答案为D。 3.下列关于化学反应速率的说法不正确的是 A．影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质 B．同一反应，增大反应物浓度，反应速率一定加快 C．同一反应，升高温度，反应速率加快 D．使用合适的催化剂可以提高反应速率 【答案】B 【解析】A．化学反应速率的大小首先由反应物本身的性质决定，浓度、温度等外界条件能影响化学反应速率，A正确；B．增大反应物浓度，正反应速率增大，对于某些可逆反应，逆反应速率可能不变，B错误；C．升高温度，可以反应速率加快，降温，反应速率减慢，C正确；D．使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能从而加快反应速率，D正确；故答案选B。 4.一定温度下，在2L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化曲线如下图所示，按要求解决下列问题。 (1)该反应的化学方程式为：___________；(2)用A表示的反应速率为：___________；(3)下列条件改变时，能加快化学反应速率的是___________ A．扩大容器的容积 B．增大C的用量 C．降低体系的温度 D．加入催化剂 【答案】(1)B(g)+C(g)2A(g)(2)0.079mol·L-1·s-1 (3)BD 【分析】(1)由题中图象可知，随反应进行B、C的物质的量减小，A的物质的量增大，所以B、C是反应物，A是生成物，l0s后A、B、C的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且△n(A):△n(B):△n(C)=(1.58-0)mol:(1.20-0.41)mol:(1.00-0.21)mol=2:1:1，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为B+C2A；答案为 B(g)+C(g)2A(g)； (2)由题中图象可知，反应10s时，A的物质的量变化1.58mol，则A的反应速率为v(A)==0.079mol·L-1·s-1；答案为0.079mol·L-1·s-1； (3)一般来说，增大压强、增大浓度、升高温度、加入催化剂可增大反应速率，BD选项符合题意；答案为BD。 一、化学反应速率的计算 1．化学反应速率的计算 (1)定义式法：v＝＝。 (2)关系式法 对于反应：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，满足如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)。 即化学反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比。 (3)三段式法 ①计算模式 设a mol/L、b mol/L分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol/L为反应物A的转化浓度，则： mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)　　　 a　　　　b　　　　0　　 0 mx　　　nx　　　 px　 　qx a－mx　 b－nx　　px　　qx ②计算步骤 ―→―→ 2.化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 实践应用 1.反应A+3B=2C+2D，在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.4mol·L-1·s-1 D．v(D)=0.45mol·L-1·s-1 【答案】A 【解析】B选项， =0.2mol·L-1·s-1；C选项，=0.2mol·L-1·s-1；D选项，=0.225mol·L-1·s-1.故选A。 2.在一定条件下发生反应：N2+3H22NH3，经2min后N2的物质的量浓度减小了0.4mol·L-1，则用H2表示的平均反应速率为 A．0.4mol·L-1·s-1 B．0.2mol·L-1·min-1 C．0.6mol·L-1·min-1 D．0.4mol·L-1·min-1 【答案】C 【解析】经2min后N2的物质的量浓度减小了0.4mol·L-1，则v(N2)==0.2mol·L-1，不同物质表示的反应速率之比等于计量数之比，所以v(H2)=3v(N2)=0.6mol·L-1；故答案为C。 3.可逆反应X(s)+3Y(g)⇌2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．v(X)=0.28mol·L-1·s-1 B．v(Y)=3.6mol·L-1·min-1 C．v(Q)=0.1mol·L-1·s-1 D．v(Z)=0.3mol·L-1·s-1 【答案】D 【解析】A．由于X为固体，其浓度视为常数，故不能用单位时间内浓度的变化量表示反应速率的快慢，故A不选；B．v(Y)=3.6mol·L-1·min-1=0.06 mol·L-1·s-1；C．v(Q)=0.1mol·L-1·s-1，v(Y)=3v(Q)=0.3mol·L-1·s-1；D．v(Z)=0.3mol·L-1·s-1，v(Y)=1.5v(Z)=0.45 mol·L-1·s-1；比较以上数据可知，选项D中反应速率最快；故选D。 在t℃，在4个均为的密闭容器中分别进行合成氨反应：。根据在相同时间内测定的结果，判断反应进行快慢的顺序为 a.       b. c.       d. A． B． C． D． 【答案】A 【分析】比较同一反应不同物质的化学反应速率，可根据“归一法”分析，即先统一速率的单位，然后根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比统一转化为同一物质的化学反应速率，进而比较大小。 【解析】将各物质代表的化学反应速率转化为氮气的化学反应速率如下： a．v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1，则根据v(NH3)=2v(N2)可知，v(N2)= =0.025 mol·L-1·min-1；b．v(H2)=0.03mol·L-1·min-1，则根据v(H2)=3v(N2)可知，v(N2) = =0.01 mol·L-1·min-1；c．v(N2)=0.02mol·L-1·min-1；d．v(H2)=0.001mol·L-1·min -1，则根据v(H2)=3v(N2)可知，v(N2) = =0.0003mol·L-1·min-1；根据上述分析可知，反应速率大小关系为： ，故A项符合题意。答案选A。 二、探究化学反应速率的影响因素 编号 实验内容 实验现象 实验结论 Ⅰ 表面积大致相同的镁条产生大量气泡，铁片生成气泡较缓慢 物质本身性质决定化学反应速率 Ⅱ 质量相等的粉末状碳酸钙产生大量气泡，块状碳酸钙产生气泡较慢 接触面积越大，则反应速率越快 Ⅲ 加入3 mol·L－1盐酸的试管中放出大量气泡，加入0.5 mol·L－1盐酸的试管中缓慢放出气泡 增加反应物浓度，化学反应速率加快 Ⅳ 加入MnO2后的H2O2溶液产生大量气泡，未加MnO2的H2O2溶液生成气泡很缓慢 加入催化剂，反应速率加快 Ⅴ 加热H2O2溶液，产生大量气泡，未加热的H2O2溶液产生气泡缓慢 升高温度，化学反应速率加快 实践应用 1.下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入硫酸钠溶液 B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片 C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度 D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2 【答案】A 【解析】A．加入硫酸钠溶液，相当于稀释溶液，化学反应速率减慢，故A符合题意；B．用铝粉代替铝片，增大反应物的接触面积，化学反应速率加快，故B不符合题意；C．升高温度化学反应速率加快，故C不符合题意；D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2起催化作用，化学反应速率加快，故D不符合题意；答案选A。 2.一定条件下，分别对反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)进行如下操作(只改变该条件)：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是 A．①②③④ B．①③④ C．①② D．①③ 【答案】D 【解析】①升高反应体系的温度，活化分子百分数增加，反应速率加快，①符合题意；②C为固体，增加C的用量对反应速率几乎没有影响，②不符合题意；③缩小反应体系的体积，气体物质浓度增大，反应速率加快，③符合题意；④减少体系中CO的量，平衡正向移动，CO2的浓度也会减小，反应速率减慢，④不符合题意；综上所述答案为D。 3.某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是 A．该实验探究的是温度对反应速率的影响 B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同 C．实验中，H2O2的浓度越大越好 D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同 【答案】C 【解析】A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C错误；D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不相同，D正确；答案选C。 考点一 反应速率的概念及表示方法 【例1】下列说法正确的是(　　) A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率 B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值 C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变表示，也可用生成物浓度的改变表示，其值可能相同，也可能不同 D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1 【答案】C 【解析】由化学反应速率的概念“单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量”，可以看出它适合于所有的化学反应，并非专指可逆反应，A项不正确；单位时间是正值，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量也是正值，故其比值也必为正值，B项不正确；由化学反应速率的计算公式v＝可以看出，其单位中不可能出现g、kg等质量单位，D项不正确。 解题要点 1.化学反应速率不是瞬时速率，是平均速率。 2.同一反应，不同物质表示的速率数值可能不同，但意义相同。 3.给定一个速率值，只对应一种物质，不能直接套用到所有物质。 4.可逆反应正、逆速率都是正值，无负速率。 【变式1-1】下列说法不正确的是(　　) A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化量来表示 B．化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量 C．用不同物质的浓度变化量表示同一段时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比 D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1 【答案】D 【解析】给定化学反应的反应速率是用其中的某种物质来表示的，故给定的速率只能说明该时间段内这种物质浓度的变化量，至于其他物质浓度的改变量需要通过反应的化学计量数来确定，D项错误。 【变式1-2】对于可逆反应A(g)+3B(s)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·min-1 B．v(B)=1.2mol·L-1·s-1 C．v(D)=0.4mol·L-1·min-1 D．v(C)=0.1mol·L-1·s-1 【答案】D 【解析】A．v(A)=0.5 mol·L-1·min-1，A错误；B．B是固体，固体的浓度视为常数，故不能用固体的浓度变化来表示反应速率，B错误；C．v(D)=0.4mol·L-1·min-1，所以v(A)==0.4mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1，C错误；D．v(C)=0.1 mol·L-1·s-1，所以v(A)==0.1 mol·L-1·s-1=0.05 mol·L-1·s-1=3 mol·L-1·min-1，D正确；故选D。 考点二 反应速率的计算 【例2】一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为(　　) A．1.2 mol·L－1·min－1 B．6 mol·L－1·min－1 C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则Δc＝＝1.2 mol·L－1，则2 min内N2的反应速率为v＝＝＝0.6 mol·L－1·min－1，故选C。 解题要点 (1)定义式法：v＝＝。 (2)关系式法 化学反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比。 (3)三段式法 ―→―→ 【变式2-1】已知某条件下，合成氨反应的数据如下表。N2＋3H22NH3 N2 H2 NH3 起始浓度/mol·L－1 1.0 3.0 0.2 2 s末浓度/mol·L－1 0.6 1.8 1.0 4 s末浓度/mol·L－1 0.4 1.2 1.4 当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是(　　) A．2 s末氨气的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 B．前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 C．前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 D．2～4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1 【答案】A 【解析】化学反应速率是平均反应速率，而不是瞬时速率，A错误；前2 s时间内氨气的平均反应速率为＝0.4 mol·L－1·s－1，B正确；前4 s时间内氨气的平均反应速率为＝0.3 mol·L－1·s－1，C正确；2～4 s时间内氨气的平均反应速率为＝0.2 mol·L－1·s－1，D正确。 【变式2-2】接触法制硫酸的关键一步为的催化氧化，化学反应原理为2SO2+O22SO3。一定温度下，将一定量的SO2、O2置于恒容反应器中进行反应，有关物质的物质的量与时间的关系如图。该反应前 平均反应速率为 A．0.1mol·L-1 ·min-1 B．0.2mol·L-1 ·min-1 C．0.05mol·L-1 ·min-1 D．0.4mol·L-1 ·min-1 【答案】B 【解析】，B满足；答案选B。 考点三 反应速率大小比较 【例3】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为 ①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1 该反应进行的快慢顺序为(　　) A．④>②＝③>① B．④>②>③>① C．①>②＝③>④ D．①>②>③>④ 【答案】A 【解析】将各项换算成用A表示的反应速率分别为①0.15 mol·L－1·s－1；②0.2 mol·L－1·s－1；③0.2 mol·L－1·s－1；④0.225 mol·L－1·s－1；故④>②＝③>①。 解题要点 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 【变式3-1】用锌粒与2 mol·L－1的稀硫酸混合制备氢气时，若向其中分别再加入少量等体积的下列物质：①KCl溶液、②4 mol·L－1盐酸、③CuCl2溶液、④4 mol·L－1 CH3COONa溶液，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是(　　) A．③＞④＞① B．①＞②＞④ C．②＞①＞④ D．④＞③＞② 【答案】C 【解析】①加入等体积KCl溶液，导致溶液体积变大，氢离子的浓度减小；②加入等体积4 mol·L－1 盐酸，氢离子的浓度不变；③加入等体积CuCl2溶液，与锌发生置换生成铜，铜与锌的稀硫酸构成原电池加快化学反应的速率；④加入等体积4 mol·L－1CH3COONa溶液，氢离子与醋酸根离子反应生成醋酸，导致溶液中氢离子的浓度比①还小，根据影响反应速率的因素可知，氢离子的浓度越大反应速率越快，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是③＞②＞①＞④。 【变式3-2】反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ①       ② ③               ④ 下列有关反应速率的比较中正确的是 A．④＜③=②＜① B．④>③>②>① C．④>③=②>① D．①>②>③>④ 【答案】C 【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大，反应速率越快，①=0.0075mol•(L•s)-1②=0.20mol•(L•s)-1③=0.20mol•(L•s)-1④=0.2255mol•(L•s)-1反应速率④>③=②>①，故D正确；答案：C。 考点四 反应速率的影响因素 【例4】化学反应的速率受到外界条件的影响，现将以下四种溶液分别加入到四个盛有20mL2mol/L盐酸的烧杯中，然后均加水稀释到100mL，此时，和盐酸缓慢地进行反应，已知： 。其中最先出现浑浊的是 A．20℃20mL3mol/L的溶液 B．30℃30mL2mol/L的溶液 C．20℃30mL2mol/L的溶液 D．30℃10mL4mol/L的溶液 【答案】B 【分析】反应速率受浓度和温度共同影响，浓度增大则速率加快，温度升高则速率也加快，所有选项中，稀释后盐酸浓度均为，故差异来自浓度和温度。 【解析】稀释后，此时溶液温度为20℃；稀释后，此时溶液温度为30℃；稀释后，此时溶液温度为20℃；稀释后，此时溶液温度为30℃； 综合对比可知，B的浓度和温度综合最优，反应最快，最先出现浑浊；故选B。 解题要点 【变式4-1】容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　) A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变 C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大 D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小 【答案】C 【解析】将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。 【变式4-2】为探究草酸氢钾与酸性高锰酸钾溶液反应速率的影响因素，设计如表所示方案。下列说法错误的是 实验序号 ( ) ( ) ( ) ( ) 褪色时间t/min ① 5 5 2 0 8 8 ② 10 5 2 0 a 6 ③ 5 5 5 0 b 5 ④ 10 5 2 3 0 A．， B．实验①②的目的为探究溶液的浓度对化学反应速率的影响 C．实验①③的目的为探究硫酸的浓度对化学反应速率的影响 D．，说明对草酸氢钾与酸性高锰酸钾溶液的反应有催化作用 【答案】A 【解析】根据“控制变量法”，实验②总溶液体积应为20mL，计算得a=3；实验③总溶液体积为20mL，计算得b=5，故A错误；实验①②中浓度不同，其他条件相同，目的是探究其浓度对速率的影响，故B正确；实验①③中H2SO4浓度不同，其他条件相同，目的是探究硫酸的浓度对化学反应速率的影响，故C正确；实验②和④对比，实验④加入MnSO4，褪色时间t₁＜6min，说明MnSO4具有催化作用，故D正确； 故选A。 考点五 反应速率实验探究 【例5】Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1 FeCl3改为________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是______________________________。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________。 (3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________________________。 Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。 (1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认__________________________。 (2)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________________。 【答案】Ⅰ.(1)产生气泡　0.05　排除阴离子的干扰　(2)产生40 mL气体需要的时间　 (3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Ⅱ.(1)MnO2的质量和化学性质是否改变 (2)2H2O22H2O＋O2↑ 【解析】Ⅰ.(1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl－本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，SO和Cl－是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子差异的干扰，需要将0.1 mol·L－1 FeCl3换为0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3，以确保Fe3＋的量和Cu2＋的量相同。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明催化剂效果的数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。(3)催化剂在整个化学反应中，可以看成是先参加了反应，再被生成了，这两个反应相加就是一个总反应，催化剂刚好被抵消了，表现为不参加反应；总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，用总反应减去这个离子方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Ⅱ.(1)化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行。(2)该反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。 【变式5-1】(1)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率进行实验探究。下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据。表中数据为在不同条件下用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间。 浓度 时间/s 反应条件 30%H2O2 15%H2O2 10%H2O2 5%H2O2 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 360 480 540 720 MnO2做催化剂、加热 10 25 60 120 ①上述实验结果体现了__________、__________、__________等因素对过氧化氢分解速率的影响； ②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对化学反应速率的影响：_______________________________________________________________________________。 (2)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，M、N、W三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为___________________________________________； ②从开始至4 min，N的平均反应速率为____________。 【解析】(1)①根据表格分析可知，实验结果体现了浓度、温度、催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响。 ②在其他条件不变时，温度升高，化学反应速率加快；在其他条件不变时，反应物浓度增大，化学反应速率加快；在其他条件不变时，使用催化剂比不使用催化剂反应速率大大加快。 (2)①在4 min时，M、N的物质的量都减小0.4 mol，W的物质的量增加0.8 mol，则M、N是反应物，W是生成物；由于物质改变的物质的量之比等于化学计量数之比，故该反应的化学方程式是M＋N===2W。 ②从开始至4 min，N的平均反应速率v(N)＝＝0.05 mol/(L·min)。 【答案】(1)①浓度　温度　催化剂 ②温度升高，化学反应速率加快(或反应物浓度增大，化学反应速率加快或使用合适的催化剂，化学反应速率加快) (2)①M＋N===2W　②0.05 mol/(L·min) 基础达标 1．（2024高三·全国·专题练习）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B．化学反应速率为是指时某物质的浓度为 C．升高温度能使化学反应速率增大 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 【答案】C 【详解】A．化学反应速率不适用于固体或纯液体，因其浓度不变，A错误； B．化学反应速率是平均速率，而非瞬时浓度，B错误； C．升高温度增加活化分子百分数，所有反应速率均增大，C正确； D．反应现象是否明显与反应本身有关，并非速率大就明显，如酸碱中和反应几乎无现象，D错误； 故选C。 2．（24-25高二上·新疆喀什·期中）下列说法正确的是 A．化学反应速率既有正值，又有负值 B．化学反应速率表示的是瞬时速率 C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能相同 D．化学反应速率仅适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 【答案】C 【详解】A．化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化量，无论是反应物浓度减的少还是生成物浓度的增加均取正值，不存在负值，A错误； B．化学反应速率通常指平均速率，而非某一时刻的瞬时速率，B错误； C．同一反应中，各物质的速率与其化学计量数成正比，若不同物质的计量数相同，则用它们表示的速率数值相同，C正确； D．化学反应速率适用于所有反应，与是否为可逆反应无关，D错误； 故选C。 3．（23-24高一下·海南省直辖县级单位·期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小 B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，再加入炭粉，反应速率增大 D．100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率变慢 【答案】D 【详解】A．生铁中含有碳杂质，形成原电池，加快反应速率，故常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率大，故A错误； B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象不一定就越明显，比如酸碱中和反应，故B错误； C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，由于炭粉是固体，再加入炭粉，反应速率不变，故C错误； D．100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，由于溶液中含有水，溶液体积增大，氢离子浓度减小，因此反应速率变慢，故D正确。 综上所述，答案为D。 4．为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1 D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 【答案】A 【解析】A．化学反应速率是用来表示反应快慢的物理量，根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，A正确； B．有些化学反应酸碱中和反应瞬间就能完成，但几乎没有明显现象发生，B错误； C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s内某物质的浓度变化为0.8mol·L−1，而不是1s时的瞬时浓度，C错误； D．化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，D错误； 故选A。 5．下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小 B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，再加入炭粉，反应速率增大 D．100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率变慢 【答案】D 【解析】A．生铁中含有碳杂质，形成原电池，加快反应速率，故常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率大，故A错误； B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象不一定就越明显，比如酸碱中和反应，故B错误； C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，由于炭粉是固体，再加入炭粉，反应速率不变，故C错误； D．100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，由于溶液中含有水，溶液体积增大，氢离子浓度减小，因此反应速率变慢，故D正确。 综上所述，答案为D。 6．某化学反应在2L密闭容器中进行，反应物浓度在20s内由6.00mol变为2.00mol，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应物的反应前浓度为=3mol/L，反应物的反应后浓度为=1mol/L，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为=； 故选B。 7．已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最慢的是 A． B．v(CO)=1.5mol/(L·min) C． D． 【答案】A 【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，数值越小的反应速率越慢，同时注意单位的统一。 【解析】A．v(CO)=2v(NO2)=1.4mol/(L·min)； B．v(CO)=1.5mol/(L·min)； C．v(CO)=4v(N2)=0.16mol/(L⋅s)=9.6mol/(L·min)； D．v(CO)=v(CO2)=0.1mol/(L⋅s) =6mol/(L·min)； 反应速率大小顺序是C＞D＞B＞A，所以反应速率最慢的是A； 故选A。 8．（25-26高一上·河北·期末）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 【详解】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。 9．某学生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，实验记录如表(累计值)。下列有关说法正确的是 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 A．2～3min的时间段反应速率最大 B．3～4分钟时间段所消耗的盐酸的物质的量为0.005mol C．保持生成H2的量不变，把稀盐酸换成同体积的浓盐酸可加快反应速率 D．随着反应进行，盐酸浓度不断减小，该反应速率一直在减小 【答案】A 【解析】A．在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段内，产生标准状况下氢气的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、54mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min，故A项正确； B．3～4分钟时间段生成氢气112mL，物质的量为，反应方程式为，由反应式系数得所消耗的盐酸的物质的量为，故B项错误； C．保持生成的量不变，把稀盐酸换成同体积的浓盐酸，则需控制加入锌粉的量，锌与溶液接触面积情况未知，反应速率不一定加快，故C项错误； D．随着反应进行，盐酸浓度不断减小，但反应会放出热量，导致该反应速率先增大在减小，故D项错误； 故选A。 10．（25-26高二上·广东肇庆·期中）已知反应在加入M时只改变催化剂的条件下各物质的浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．催化剂I比无催化剂时反应活化能低 B．相同条件下催化剂I比催化剂II反应速率快 C．a曲线表示N的浓度随的变化 D．0~2min内，使用催化剂I时， 【答案】C 【分析】由反应式结合图像可知，催化剂I、催化剂II、无催化剂曲线均表示N的浓度随时间变化，a曲线表示M的浓度随时间变化. 【详解】A．由图像得，催化剂I相比无催化剂在等时间内生成N的浓度更高，即反应速率更快，所以反应活化能更低，A正确； B．由图像得，使用催化剂I时N的浓度增长更快，即反应速率更快，B正确； C．a曲线代表M的浓度随时间变化，C错误； D．由图像得，0~2 min内，使用催化剂I，，D正确； 故选C。 综合应用 11．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，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．内，各物质的反应速率相等 C．内，B的平均反应速率为 D．内， 【答案】C 【解析】A．由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2mol－0=1.2mol、D物质增加了0.4mol－0=0.4mol、B物质减少了1.0mol－0.4mol=0.6mol、C物质减少了1.0mol－0.2mol=0.8mol，所以A、D为生成物，B、C为反应物，反应系数之比等于其物质的量变化之比=1.2mol：0.6mol：0.8mol：0.4mol=6:3:4:2，所以反应方程式为：3B+4C⇌6A+2D，故A错误； B．由A可知，该物质的反应系数不同，所以该物质的反应速率不可能相等，故B错误； C．由图可知，6s时，v(B)= =0.05mol·L-1·s-1，故C正确； D．由A的反应方程式可知，A和C的化学计量系数不相等，所以任何时刻不可能出现v(A)=v(C)，故D错误; 故选C。 12．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，部分数据见表： 反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是 A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol•L-1•min-1 B．温度升至800℃，则正反应速率加快，逆反应速率减慢 C．反应在t1min时未达到平衡 D．反应在t2min时，H2O的转化率约为66.7% 【答案】D 【解析】A．t1min时，生成H2的物质的量为，则在t1min内的平均速率为v(H2)==mol•L-1•min-1，A错误； B．温度升高，正、逆反应速率均加快，B错误； C．t1min时，H2O的物质的量为，t1和t2min时H2O的物质的量不变，说明反应在t1min时达到平衡，C错误； D．根据表格数据，反应在t2min时，H2O的转化率为，D正确； 答案选D。 13．（25-26高一上·北京·期末）过量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸发生反应。下列操作可以在不改变H2产量的同时增大该反应的速率的是 ①加水；②加入NaOH固体；③滴加几滴浓盐酸；④加入NaCl溶液； ⑤升高温度(忽略盐酸挥发)；⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸 A．⑤ B．③⑤⑥ C．⑤⑥ D．④⑤⑥ 【答案】C 【详解】①加水稀释，盐酸浓度降低，导致反应速率减慢，但HCl物质的量不变，故H2​产量不变，不符合题意； ②加入NaOH固体，NaOH与HCl反应，消耗HCl，导致H2​产量减少，盐酸浓度降低导致反应速率减慢，不符合题意； ③滴加几滴浓盐酸，盐酸浓度增大，反应速率加快，加入浓盐酸使HCl物质的量增加，H2​产量增加，不符合题意； ④加入NaCl溶液，相当于稀释盐酸，导致反应速率减慢，HCl物质的量不变，H2​产量不变，不符合题意； ⑤升高温度(忽略盐酸挥发)，反应速率加快，忽略盐酸挥发，HCl物质的量不变，H2产量不变，符合题意； ⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸，原HCl物质的量：0.1 L×0.01 mol/L=0.001 mol，新HCl物质的量：0.01 L×0.1 mol/L=0.001 mol ，HCl物质的量不变，H2​产量不变，但盐酸浓度增大（从0.01 mol/L到0.1 mol/L），反应速率加快，符合题意； 综上，⑤⑥符合题意，故选C。 14．一定温度下，容积为1 L的密闭容器内，某一反应体系中X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．时Y的浓度是X的2倍 B．时，平均反应速率mol⋅L⋅min C．时正反应速率等于逆反应速率 D．时向容器中加入催化剂，Y的转化率增大 【答案】D 【分析】时X的物质的量增大了3mol-2mol=1mol，Y的物质的量减小了：8mol-6mol=2mol，X为生成物，Y为反应物，Y、X的计量数之比为2mol:1mol=2:1，所以该反应的化学方程式为：2Y(g)X(g)； 【解析】A．时Y、X的物质的量分别是6 mol、3 mol，因此Y的浓度是X的2倍，A正确； B．时，平均反应速率，B正确； C．之后，Y、X物质的量不变，达到平衡状态，则反应的正、逆反应速率相等，C正确；   D．催化剂改变反应速率，不影响平衡移动，Y的转化率不变，D错误； 故选D。 15．一定温度下，在5L的密闭容器中投入一定量的气体A、气体B发生反应生成气体C，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图)。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．2s内用气体A表示的化学反应速率为 C．12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为13：11 D．4s时正反应速率等于逆反应速率 【答案】B 【分析】12s是物质的量不再变化可知其反应达到平衡，12s时，A的物质的量减少了1.6mol-0.4mol=1.2mol，B的物质的量减少了1.0mol-0.6mol=0.4mol，C生成了1.2mol，根据变化量之比等于化学计量系数比，该反应的化学方程式为。 【解析】A．根据分析可知该反应的化学方程式为，故A错误； B．2s内用气体A表示的化学反应速率为，故B正确； C．体积相同，温度相同，装置内压强之比就等于气体物质的量之比，反应前气体总的物质的量为2.6mol，12s时，12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比等于物质的量之比，即为11：13，故C错误； D．4s时，反应没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，故D错误； 故选：B。 16（25-26高一上·北京·期末）用0.65 g锌粒与10 mL 2.0 硫酸溶液反应制氢气，下列能加快反应速率且不改变氢气产量的操作有几项 ①加入盐酸；②适当加热；③滴入少量溶液；④用硫酸代替的稀硫酸；⑤用等质量的锌粉代替锌粒；⑥加入少量固体 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】A 【详解】锌的物质的量为 0.01 mol，硫酸的物质的量为 0.02 mol ，提供0.04 mol H⁺，反应为Zn + 2H⁺ = Zn2+ + H2↑，0.01 mol Zn 需0.02 mol H⁺，H⁺过量，氢气产量由Zn决定（0.01 mol H2） ①加入10 mL 3.0 mol/L盐酸（提供0.03 mol H⁺），总H⁺ 0.07 mol，总体积20 mL，c(H⁺) = 3.5 mol/L（原为4.0 mol/L），浓度降低，速率减慢  ，错误； ②加热加快速率，产量不变 ，正确； ③ Zn置换Cu消耗Zn，产量减少，错误； ④ 浓硫酸反应不生成H2，产量改变，错误； ⑤锌粉增大表面积，速率加快，产量不变，正确； ⑥降低H⁺浓度，速率减慢，产量不变，错误； 符合“加快速率且不改变产量”的操作为②和⑤，共两项故答案选A。 17．（24-25高一下·广东肇庆·期末）某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的，发生反应(无色)。的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线①表示正反应速率随时间的变化 B．时容器内气体的颜色比时的浅 C．时， D．其他条件不变，降低温度，反应达到平衡的时间增长 【答案】C 【详解】A．反应开始时正反应速率最大，逆反应速率为０，随着反应进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，所以曲线①表示正反应速率随时间的变化，A正确； B．时反应正向进行，时反应达到平衡，时的量比时的少，故时气体的颜色比时的浅，正确； C．时达到平衡状态，，C错误； D．其他条件不变，降低反应温度，反应速率减小，达到平衡的时间增长，D正确； 拓展培优 18．一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③BC．反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．反应开始至t1时，化学反应速率①>② B．t2时，B的消耗速率大于生成速率 C．t3时，c(C)=c0-c(B) D．t3后，反应停止了 【答案】D 【解析】A．由0到t1可知，生成物中B多C少，说明化学反应速率①>②，A正确； B．t2时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，B正确； C．由A→B，A→C可知其转化为1:1，t3时，体系中没有A的剩余，故，则，C正确； D．B⇌C为可逆反应，t3后B和C的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，为动态平衡，并未停止反应，D错误； 故选D。 19．（25-26高一上·四川内江·月考）足量块状铁与100 mL 0.01 mol/L的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量，可以使用如下方法中的是 ①加NaOH固体     ②将稀硫酸改用98%的浓硫酸     ③将块状铁改为铁粉 ④加入固体     ⑤升高温度 A．②③ B．①④ C．③⑤ D．①⑤ 【答案】C 【详解】A．②将稀硫酸改用98%的浓硫酸，铁会钝化，不生成氢气，不能加快反应速率且改变生成的量，③将块状铁改为铁粉能加快速率且不改变生成的量，A不符合题意； B．①加NaOH固体会中和硫酸，降低浓度，减慢反应速率且减少产量，④加入固体在酸性条件下具有氧化性，使铁被氧化而不生成，改变生成的量，B不符合题意； C．③将块状铁改为铁粉能加快速率且不改变生成的量，⑤升高温度，加快反应速率，不改变生成的量，C符合题意； D．①加NaOH固体会中和硫酸，降低浓度，减慢反应速率且减少产量，⑤升高温度，加快反应速率，不改变生成的量，D不符合题意； 故答案选C。 20．（24-25高一下·福建莆田·期中）为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度R溶液在不同温度下进行实验，随时间变化如图。下列说法错误的是 A．时，内，R的分解速率逐渐减小 B．对比和曲线，在同一时刻，能说明R分解速率随温度升高而增大 C．对比和曲线，在内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大 D．对比和曲线，在时，R的分解速率均为零 【答案】B 【详解】A．根据图示，时，内，R的分解速率逐渐减小，故A正确； B．对比30℃和10℃的曲线，同一时刻温度高、浓度大，有温度和浓度两个变量影响速率，因此不能说明R的分解速率随温度升高而增大，故B错误； C．对比30℃和25℃曲线，30℃曲线对应的浓度低，但在0～50min内R的分解平均速率大于25℃时，故能说明R的分解平均速率随温度升高而增大，故C正确； D．在50min时，无论10℃还是30℃均无R剩余，所以时，R的分解速率均为零，故D正确； 选B。 21.某同学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。请回答下列问题： (1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________________________。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。 (3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________(答两种)。 (4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学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时间。 实验　 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。 ②该同学最后得出的结论为：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： _____________________________________________________________________________________。 【答案】(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原电池，加快了氢气产生的速率 (3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (4)①30　10　17.5 ②当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀H2SO4的接触面积 【解析】(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与CuSO4反应生成的Cu和Zn以及稀硫酸构成了原电池，大大加快了生成H2的反应速率。(3)要加快生成H2的反应速率，还可以采取如下措施：升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等。(4)①因为要研究CuSO4的量对反应速率的影响，所以应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，即V1＝30，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10，V7＝20，V8＝19.5，V9＝17.5，V10＝15。②因析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $