2.1.1 化学反应速率 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

**基本信息** 高中化学新授课同步练，聚焦化学反应速率，通过基础计算→图像分析→综合应用的三阶设计，强化化学观念与科学思维，适配课时目标实现知识递进巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（1-5题）|反应速率与计量数关系、速率比较、方程式确定、测定方法|单一知识点直接应用，如题1考查速率与计量数关系，题4辨析测定方法| |进阶层（6-10题）|图像分析、数据表格处理、速率计算综合|结合图像（题6、9）和表格数据（题7），培养科学思维中的证据推理| |综合层（11-13题）|转化率、压强关系、分压速率计算|跨知识点整合，如题12结合CO2转化情境计算转化率与压强比，体现科学态度与责任|

1．在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应4CO＋2NO2===N2＋4CO2，若该反应的反应速率分别用v(CO)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示，下列关系式正确的是(　　) A．v(CO)＝v(NO2)　 B．v(NO2)＝v(CO2) C．v(N2)＝v(CO2) D．v(N2)＝v(CO) 解析：选A。根据反应速率之比等于化学计量数之比可得，v(CO)＝v(NO2)，2v(NO2)＝v(CO2)，4v(N2)＝v(CO2)，4v(N2)＝v(CO)，故A项正确。 2．高温条件下甲醇(CH3OH)分解生成燃料气(CO、H2)，反应原理为CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)。下列表示该反应的反应速率最大的是(　　) A．v(CH3OH)＝1 mol·L-1·s-1 B．v(CO)＝1.5 mol·L-1·s-1 C．v(H2)＝2 mol·L-1·s-1 D．v(CO)＝1.5 mol·L-1·min-1 解析：选B。将不同物质的反应速率转化为同一物质的反应速率。A项，v(CH3OH)＝1 mol·L-1·s-1；B项，v(CH3OH)＝v(CO)＝1.5 mol·L-1·s-1；C项，v(CH3OH)＝＝1 mol·L-1·s-1；D项，v(CH3OH)＝v(CO)＝1.5 mol·L-1·min-1＝0.025 mol·L-1·s-1；故B项表示该反应的反应速率最大。 3．在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质，经一段时间后测得各物质的物质的量见下表： 时间 X Y W Q 10 min 1.0 mol 3.0 mol 1.0 mol 2.0 mol 20 min 0.5 mol 1.5 mol 2.0 mol 1.0 mol 上述容器中发生反应的化学方程式可能是(　　) A．X＋2Y⥫⥬2W＋2Q　 B．3X＋Y＋2W⥫⥬2Q C．X＋3Y＋2Q⥫⥬2W D．X＋2Y＋3Q⥫⥬2W 解析：选C。由题表中数据可知，X、Y、Q的物质的量减小，W的物质的量增大，说明X、Y、Q是反应物，W是生成物。在同一容器中，相同时间内，各物质的反应速率之比等于物质的量变化之比，等于化学计量数之比，故v(X)∶v(Y)∶v(Q)∶v(W)＝0.5 mol∶1.5 mol∶1.0 mol∶1.0 mol＝1∶3∶2∶2，所以该反应的化学方程式为X＋3Y＋2Q⥫⥬2W。 4．下列方法不能实现对应化学反应速率测定的是(　　) 选项 化学反应 测定方法 A Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 压力传感器测量反应前后体系压强变化 B Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 分析天平称量镁条反应前后的质量变化 C 2H2O22H2O＋O2↑ 注射器收集反应后气体体积 D Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O 溶液电导率的变化 解析：选A。该反应是气体体积不变的反应，反应前后压强不变，不能实现对应化学反应速率测定，故A符合题意。 5．将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率的表示正确的是(　　) A．0～2 min内，铁的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1　 B．0～2 min内，H2SO4的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1 C．2 min末，FeSO4的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1 D．0～2 min内，H2的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1 解析：选B。铁为固体，不能用其浓度变化表示反应速率，A错误；5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol，由Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，参加反应的H2SO4的物质的量为0.1 mol，故0～2 min内，H2SO4的反应速率为＝0.5 mol·L-1·min-1，B正确；2 min末FeSO4的反应速率为瞬时速率，而0.5 mol·L-1·min-1表示2 min内FeSO4的平均反应速率，C错误；氢气为气体，必须在一定容积的容器中方可用单位时间内其物质的量浓度变化表示反应速率，D错误。 6．一定条件下在恒容密闭容器中通入1.8 mol CH4和3.6 mol H2O(g)，发生反应CH4(g)＋2H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋4H2(g)，测得CH4和某生成物X的物质的量浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．X的化学式是CO2 B．6 min末可能又通入了CH4(g) C．0～4 min内v(CH4)＝0.125 mol·L-1·min-1 D．6～9 min的平均反应速率大于0～4 min的平均反应速率 解析：选B。由题图可知，0～4 min内，CH4的物质的量浓度变化和X的物质的量浓度变化之比为1∶1，所以X的化学式是CO2，A正确；6 min末甲烷的物质的量浓度继续减小，且减小趋势更快，不可能是又通入了CH4(g)，B错误；0～4 min内v(CH4)＝＝0.125 mol·L-1·min-1，C正确；6～9 min的平均反应速率v(CH4)＝＝0.2 mol·L-1·min-1，大于0～4 min的平均反应速率，D正确。 7．在新型RuO2催化剂作用下，使HCl转化为Cl2的反应为2HCl(g)＋O2(g)⥫⥬H2O(g)＋Cl2(g)。一定条件下，在1 L密闭容器中测得反应过程中n(Cl2)的数据见下表： t/min 0 2 4 6 8 n(Cl2)/(10-3mol) 0 1.8 3.7 5.4 7.2 下列说法不正确的是(　　) A．v(Cl2，0～2 min)＝9.0×10-4mol·L-1·min-1 B．v(HCl，2～6 min)＝1.8×10-3 mol·L-1·min-1 C．0～8 min过程中，v(Cl2)逐渐减小 D．v(HCl，4～6 min)>v(Cl2，4～6 min)，但是表示的意义相同 解析：选C。0～2 min，Δn(Cl2)＝1.8×10-3 mol，v(Cl2)＝＝9.0×10-4 mol·L-1·min-1，A项正确；2～6 min，Δn(Cl2)＝3.6×10-3mol，v(Cl2)＝＝9.0×10-4 mol·L-1·min-1，v(HCl)＝2v(Cl2)＝1.8×10-3 mol·L-1·min-1，B项正确；Δn(Cl2，0～2 min)＝1.8×10-3 mol，Δn(Cl2，2～4 min)＝1.9×10-3 mol，Δn(Cl2，4～6 min)＝1.7×10-3 mol，Δn(Cl2，6～8 min)＝1.8×10-3 mol，Δn(Cl2)不是逐渐减小的，故v(Cl2)不是逐渐减小的，C项错误；题述反应中，HCl的化学计量数大于Cl2的化学计量数，故v(HCl，4～6 min)>v(Cl2，4～6 min)，同一反应相同时间段内，各物质表示的反应速率的数值可能不同，但表示的意义相同，D项正确。 8． 化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。某同学利用如右图所示的装置测定化学反应速率。(已知：S2O＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑) (1)为保证实验的准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是______________________________________________________； 除如上图所示装置的实验用品、仪器外，还需要的一种实验仪器是________。 (2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出这2 min内H＋的反应速率，但该测定值比实际值偏小，原因是______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)试简述测定该反应的反应速率的其他方法：______________________________________________________________(写一种即可)。 解析：(1)该反应中需要测量生成气体的体积，所以进行实验前应先检查装置的气密性；本实验需要测定反应速率，根据速率计算公式v＝可知，该实验中需要计时，所以还需要的实验仪器为秒表。(2)根据收集的SO2的体积可计算出2 min内H＋的反应速率，但部分SO2溶于水，使得收集到的SO2的体积偏小，所以测定值比实际值偏小。 答案：(1)检查装置的气密性　秒表 (2)部分SO2溶于水，使得气体体积偏小 (3)测定一定时间内生成硫单质的质量(答案合理即可)　 9．(2026·北京高二联考)向容积为2 L的密闭容器中加入0.30 mol A、0.10 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法不正确的是(　　) A．若t1＝15 s，则0～t1内反应速率v(C)＝0.004 mol·L-1·s-1 B．t1时A的转化率为60% C．反应的化学方程式为4A(g)⥫⥬2C(g)＋B(g)　 D．起始B的物质的量浓度为 0.02 mol·L-1 解析：选C。若t1＝15 s，则0～t1内反应速率v(C)＝ mol·L-1·s-1＝0.004 mol·L-1·s-1，A正确；t1时A的转化率为×100%＝60%，B正确；已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变，则起始B的物质的量为(0.12＋0.10＋0.22－0.30－0.10) mol＝0.04 mol，化学方程式中各物质的化学计量数之比等于反应速率之比，由题图可知，反应的A、B、C的物质的量之比为(0.30－0.12) mol∶ (0.10－0.04) mol∶(0.22－0.10) mol＝3∶1∶2，则反应的化学方程式为3A(g)⥫⥬2C(g)＋B(g)，C错误；由C项分析可知，起始B的物质的量浓度为＝0.02 mol·L-1，D正确。 10．(2026·辽宁高二统考) 为研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率(CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O)，某同学通过测定相同条件下不同时间内反应生成CO2气体的体积，绘制出如上图所示的曲线。下列说法错误的是(　　) A．可用CaCO3某些物理量的变化来表示该反应的反应速率 B．化学反应速率最大的时间段是t1～t2 C．v(HCl)∶v(CaCl2)∶v(CO2)＝2∶1∶1 D．t1～t4时间段的平均反应速率可以表示为 mL/min 解析：选C。碳酸钙为固体，可以用单位时间内固体质量的减少表示该反应的反应速率，A正确；曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，根据题图可知，斜率最大的时间段是t1～t2，B正确；由于HCl、CaCl2与CO2属于不同的聚集状态，因此对应反应速率无法直接建立比值关系，C错误；t1～t4时间段的平均反应速率可以表示为 mL/min，D正确。 11．(2026·兰州高二质检)将4 mol SO2和4 mol O2在2 L的恒温密闭容器中混合，并在一定条件下发生反应2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，反应30 s后测得O2的物质的量为2.8 mol。下列说法不正确的是(　　) A．反应到30 s时，O2的转化率为30% B．反应开始后的30 s内v(SO2)＝0.04 mol·L-1·s-1 C．反应到30 s时，SO3的物质的量浓度为2.4 mol·L-1　 D．反应到30 s时容器内压强与反应前压强之比为17∶20 解析：选C。反应到30 s时，O2的物质的量为2.8 mol，所以参加反应的O2的物质的量为1.2 mol，O2的转化率为×100%＝30%，故A正确；0～30 s内，v(O2)＝＝0.02 mol·L-1 ·s-1，反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(SO2)＝2v(O2)＝0.04 mol·L-1·s-1，故B正确；反应到30 s时，参加反应的O2的物质的量为1.2 mol，生成SO3的物质的量为2.4 mol，30 s时SO3的物质的量浓度为＝1.2 mol·L-1，故C错误；反应前总物质的量为8 mol，反应到30 s时，剩余O2的物质的量为2.8 mol，剩余SO2的物质的量为1.6 mol，生成SO3的物质的量为2.4 mol，所以反应到30 s 时容器内压强与反应前压强之比为＝，故D正确。 12．固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)。某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间的变化如下图所示。 (1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反应速率最大的时间段是________，该时间段内H2的平均反应速率是________________。 (2)H2的物质的量不再改变时，CO2的转化率是________；反应前后容器内的压强之比是________。　 解析：(1)a～b段H2的平均反应速率为＝1 mol·L-1·min-1，b～c段H2的平均反应速率为＝0.75 mol·L-1·min-1，c～d段H2的平均反应速率为＝0.1 mol·L-1·min-1，d～e段H2的平均反应速率为0，所以平均反应速率最大的时间段是a～b。 (2)由题图可知，H2的物质的量不再改变时为2 mol，列“三段式”： CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g) 起始量/mol 6 8 0 0 转化量/mol 2 6 2 2 平衡量/mol 4 2 2 2 CO2的转化率为×100%≈33.3%；恒温恒容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强之比是(6 mol＋8 mol)∶(4 mol＋2 mol＋2 mol＋2 mol)＝7∶5。 答案：(1)a～b　1 mol·L-1·min-1 (2)33.3%　7∶5 13．(2026·北京海淀区高二检测)反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)在1 L的恒温容器中进行，反应过程中部分数据见下表： 反应时间/min n(H2)/mol n(I2)/mol n(HI)/mol 0 4 4 0 10 2 若在起始时总压为p0 kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压＝总压×气态物质的物质的量分数，则10 min内H2(g)的反应速率为(　　) A．0.25p0 kPa·min-1 B．0.025p0 kPa·min-1 C.0.005p0 kPa·min-1 D．0.016p0 kPa·min-1 解析：选B。H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)为反应前后气体总物质的量不变的反应，则反应中的任意时刻总压不变，均为p0 kPa，列“三段式”： 　　　　　　H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g) 起始量/mol 4 4 0 转化量/mol 2 2 4 10 min时量/mol 2 2 4 反应前H2(g)的分压为×p0 kPa＝0.5p0 kPa，10 min时H2(g)的分压为×p0 kPa＝0.25p0 kPa，则10 min内用H2(g)的分压变化表示的反应速率为＝0.025p0 kPa·min-1。 学科网（北京）股份有限公司 $