内容正文:
第1课时 化学反应速率
教材知识——一遍过
高考趋向——全练通
化学反应速率的计算
1. (2026·安徽芜湖高二检测)在2 L恒容密闭容器中进行反应X(g)+2Y
(s) 3Z(g)+2W(g),5 min后X减少了0.3 mol,则此反应0~5 min
内的平均速率v为( )
A. v(X)=0.06 mol·L-1·min-1
B. v(Y)=0.06 mol·L-1·min-1
C. v(Z)=0.09 mol·L-1·min-1
D. v(W)=0.06 mol·L-1·s-1
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解析:用X表示的平均反应速率为 =0.03 mol·L-1·min-1,A错误;
Y为固体,其浓度不变化,不能用Y表示反应速率,B错误;根据速率比等于化
学计量数之比,v(Z)=3v(X)=0.09 mol·L-1·min-1,C正确;v(W)=
2v(X)=0.06 mol·L-1·min-1,换算后应为0.001 mol·L-1·s-1,D错误。
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2. 在N2+3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了
mol·L-1,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1,则此段时
间是( )
A. 2 s B. 3.2 s
C. 4.8 s D. 5.6 s
解析:v(NH3)= v(H2)= mol·L-1·s-1× = mol·L-1·s-1,该段时
间内NH3的浓度增加了 mol·L-1,则反应时间Δt= = =4.8 s。
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3. 一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O5 4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N2O5)/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是( )
A. 推测上表中的x为3 930
B. 600~1 200 s,v(N2O5)=2v(NO2)
C. 反应2 220 s时,放出的O2体积为11.76 L(标准状况)
D. 600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1
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解析:由表中数据可知,剩余N2O5的浓度:0.96 mol·L-1→0.48 mol·L-1→
0.24 mol·L-1,所需时间均为1 110 s,即N2O5浓度减小一半需要的时间为
1 110 s,所以剩余N2O5的浓度由0.24 mol·L-1→0.12 mol·L-1所需时间为1 110
s,即x=2 820+1 110=3 930,A正确;根据反应速率之比等于化学计量数之比
可知,600~1 200 s有:2v(N2O5)=v(NO2),B错误;0~2 220 s内N2O5的
浓度变化为1.40 mol·L-1-0.35 mol·L-1=1.05 mol·L-1,Δn(N2O5)=1.05
mol·L-1×0.1 L=0.105 mol,反应为2N2O5 4NO2+O2,则n(O2)= n
(N2O5)=0.105 mol× =0.0 525 mol,V(O2)=nVm=0.0 525 mol×22.4
L·mol-1=1.176 L,C错误;
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由题干表中数据可知,600~1 200 s内平均速率v(N2O5)=
=5.0×10-4mol·L-1·s-1,反应为2N2O5 4NO2+O2,则
600~1 200 s生成NO2的平均速率v(NO2)=2v(N2O5)=2×5.0×10-
4mol·L-1·s-1=1.0×10-3mol·L-1·s-1,D错误。
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4. (2026·浙江宁波高二质检)在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反应
中,表示该反应速率最快的数据是( )
A. v(A)=0.2 mol·L-1·s-1
B. v(B)=3 mol·L-1·min-1
C. v(C)=0.9 mol·L-1·s-1
D. v(D)=1.0 mol·L-1·s-1
化学反应速率大小比较
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解析:A项,v(A)=0.2 mol·L-1·s-1,将其直接作为A的速率,无需转换,但需与其他选项比较;B项,v(B)=3 mol·L-1·min-1=0.05 mol·L-1·s-1,对应v(A)=2×0.05 mol·L-1·s-1=0.1 mol·L-1·s-1;C项,v(C)=0.9 mol·
L-1·s-1,对应v(A)= ×0.9 mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·s-1;D项,v(D)=1.0 mol·L-1·s-1,对应v(A)= ×1.0 mol·L-1·s-1=0.5 mol·L-1·s-1,C项表示的反应速率最快。
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5. 用纯净的CaCO3与稀盐酸反应制CO2,实验过程记录如图所示。判断下列说
法正确的是( )
A. OE段表示的反应速率最快
B. EF段表示的反应速率最快,收集的CO2最多
C. FG段收集的CO2最多
D. OG段表示随着时间的推移,反应速率逐渐增大
解析:根据图像可知EF段斜率最大,表示的反应速率最快,收集的CO2最
多,A、C错误,B正确;OG段表示随着时间的推移,反应速率先增大后减
小,D错误。
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利用化学反应速率确定化学计量数
6. 在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用vA、vB、vC表示,已知
2vB=3vA、3vC=2vB,则此反应可表示为( )
A. 2A+3B 2C B. A+3B 2C
C. 3A+B 2C D. A+B C
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解析:在一个反应中,化学反应速率之比等于该反应的化学方程式中相应
物质的化学计量数之比,由2vB=3vA、3vC=2vB可知,vA∶vB∶vC=
2∶3∶2,即A、B、C对应的化学计量数分别为2、3、2,故反应的化学方程式
为2A+3B 2C,选A。
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7. 把1.2 mol A气体和0.8 mol B气体混合于容积为2 L的密闭容器中,使其发生如下反应:3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),5 min末生成0.4 mol D,若测知以C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则n的值为( )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 5
解析:5 min内v(D)= =0.04 mol·L-1·min-1,根据各物质的反
应速率之比等于其化学计量数之比,所以n∶2=0.04 mol·L-1·min-1∶0.04
mol·L-1·min-1=1∶1,n=2,故A符合题意。
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8. 一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中发生化学反应,各物质的物质的量
变化如下图所示。对该反应的推断正确的是( )
A. 该反应的化学方程式为3B+4C 5A+2D
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v( BB )
C. 反应进行到4 s时,反应停止
D. 反应进行到4 s时,A的平均反应速率为0.25 mol·L-1·s-1
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解析:根据题给图示可知,从反应开始至4 s时反应达到平衡状态,物质B、
C的物质的量减少,而物质A、D的物质的量增加,则B、C是反应物,A、D是
生成物,该反应是可逆反应,在4 s内B、C、A、D四种物质的物质的量的变化
量之比是3∶4∶5∶2,因此该反应的化学方程式为3B+4C 5A+2D,A正
确;根据题给图示可知,在反应进行到1 s时,A、B的物质的量相等,但二者物
质的量的变化量之比是3∶5,反应时间相同,容器的容积相等,因此反应速率
v(A)≠v(B),B错误;反应进行到4 s时,各种物质都存在,且它们的物质
的量都不再发生改变,反应处于平衡状态,此时反应仍然在进行,没有停止,
C错误;化学反应速率是平均速率,从反应开始至4 s时,A物质的平均反应速率
为v(A)= =0.125 mol·L-1·s-1,D错误。
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|方法技巧|
由n(或c)-t图像确定化学方程式的方法
(1)看趋势,定位置
观察图像,n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物,反之为生成物。
(2)看变化量,定系数
由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量,从而确
定各物质的化学计量数。
(3)看是否共存,定符号
根据图像观察各物质最终是否共存(即是否有物质反应完),从而判断该
反应是否为可逆反应,确定在方程式中用“ ”还是“ ”。
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化学反应速率的实验测定
9. 某同学设计如图Ⅰ装置,测定1 mol·L-1的硫酸与锌粒或锌粉反应的速率:
(1)图Ⅰ装置中盛放稀硫酸的仪器名称是 。
解析:图Ⅰ装置中盛放稀硫酸的仪器名称是分液漏斗。
分液漏斗
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(2)检查图Ⅰ装置的气密性的操作:
。
解析:关闭分液漏斗活塞,向外拉注射器的活塞,若活塞能回到原位,则气密
性良好。
关闭分液漏斗活塞,向外拉注射器的活
塞,若活塞能回到原位,则气密性良好
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(3)某同学在实验操作中发现本实验设计存在明显不足:
。
解析:分液漏斗中的稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成气体,也会将瓶中的空
气排出,使所测气体的体积偏大。
分液漏斗中的稀硫
酸滴入锥形瓶中,即使不生成气体,也会将瓶中的空气排出,使所测气体的体
积偏大
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(4)按照图Ⅰ装置进行实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定
的另一个数据是 。
解析:按照图Ⅰ装置进行实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定
的另一个数据是收集到气体的体积。
收集到气体的体积
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(5)若将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该同学准
备读取滴定管上液面所在处的刻度数,发现滴定管中液面高于干燥管中液面,
应首先采取的操作是 。
解析:若将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该同学准
备读取滴定管上液面所在处的刻度数,发现滴定管中液面高于干燥管中液面,
应首先采取的操作是调节滴定管的高度使得两侧液面相平。
调节滴定管的高度使得两侧液面相平
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(6)该同学认为测定一定时间内锌和稀硫酸反应的速率,除了上述方法外,还
有其他方法,你认为下列测量依据不可行的是 (填字母)。
a.m(Zn)的变化
b.c(H+)的变化
c.c(S )的变化
解析:锌和稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+ Zn2++H2↑,单位时间内
锌固体的质量、氢离子浓度都发生变化,可用于测定反应速率,但反应前后硫
酸根离子的浓度基本不变,不能用于测定反应速率。
c
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突出真实情境 倡导学以致用
1. 家里长期使用的水壶底部会形成一层“水垢”,加入食醋可将水垢除去,发
生的反应之一为CaCO3+2CH3COOH (CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。下
列说法不正确的是( )
A. 可用单位时间内(CH3COO)2Ca浓度的增加表示反应速率
B. 不能用CaCO3或H2O的浓度变化来表示反应速率
C. 可通过观察产生气泡的快慢判断反应速率的大小
D. 用CH3COOH和(CH3COO)2Ca单位时间内的浓度变化表示的反应速率数
值相同(假设反应速率的单位为mol·L-1·s-1)
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解析:反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来
表示,可用单位时间内(CH3COO)2Ca浓度的增加表示反应速率,A正确;已
知CaCO3是固体、H2O为纯液体,在反应过程中二者浓度保持不变,不能用
CaCO3或H2O的浓度变化来表示反应速率,B正确;该反应过程中可以观察到产
生大量的气泡,可通过观察产生气泡的快慢判断反应速率的大小,C正确;根
据反应速率之比等于化学计量数之比可知,用CH3COOH和(CH3COO)2Ca单
位时间内的浓度变化表示的反应速率数值不相同,D错误。
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2. (2026·浙江金华高二检测)“绿水青山就是金山银山”。运用化学反应实现
氮氧化物的转化对缓解环境污染具有重要意义。
800 ℃时,将NO与O2以物质的量之比2∶1充入容积固定为2 L的密闭容器中发
生反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),得到浓度与反应时间的关系曲线
如图所示。其中A、B两点的坐标分别为(0.5,0.065)、(2.5,0.065)。请
回答下列问题:
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(1)图中反应物和生成物的物质的量浓度关系有一条曲线是错误的,该曲线
是 (填字母)曲线。
解析:在该反应中,NO、O2为反应物,随反应进行浓度逐渐减小,且改变的浓度之比为2∶1,NO2是产物,随反应进行浓度逐渐增大,随反应进行浓度逐渐减小的曲线分别为c、d,起始时NO与O2以物质的量之比2∶1充入容积固定为2 L的密闭容器中,因此起始时NO与O2的浓度比为2∶1,因此曲线c为NO的浓度变化曲线,曲线d为O2的浓度变化曲线,根据化学计量数之比等于物质的量浓度的变化量之比可知,NO2浓度的增加量与NO浓度的减少量相同,结合B点的坐标,可知曲线b为NO2的浓度变化曲线。综合上述分析可知,错误的曲线是a。
a
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(2)在0~0.5 s内,NO的平均反应速率v(NO)= 。
解析:曲线c为NO的浓度变化曲线,A点的坐标为(0.5,0.065),在0~0.5 s
内,NO的平均反应速率v(NO)= =0.07 mol·L-1·s-1。
(3)2.5 s时,O2的物质的量浓度c(O2)= 。
解析:曲线b为NO2的浓度变化曲线,B点的坐标为(2.5,0.065),则此时
NO2的浓度为0.065 mol·L-1,则2.5 s时O2的物质的量浓度c(O2)=
mol·L-1=0.017 5 mol·L-1。
0.07 mol·L-1·s-1
0.017 5 mol·L-1
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3. 某反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm
(A)·cn(B),其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)
为 。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(10-3mol·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
下列说法不正确的是( )
创新命题设计 培育创新思维
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A. 上述表格中的c1=0.75、v2=6.4
B. 该反应的速率常数k=6.4×10-3min-1
C. 在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500 min
D. 升温、加入催化剂、缩小容积(加压),使k增大导致反应的瞬时速率加快
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解析:将题给数据依次编号为1、2、3、4、5、6,由第2组和第4组数据,A
浓度相同,B浓度不同,速率相等,可知n=0,再将第1组和第2组数据代入v
=k·cm(A)·cn(B)可得 = ,可知m=1;将第1组数据代入
v=k·c(A)·c0(B)=k×0.25 mol·L-1×0.0500=1.6×10-3 mol·L-1·min-
1,可得k=6.4×10-3 min-1。当速率为4.8×10-3mol·L-1·min-1时,由上述分
析可知c1=0.75,当c(A)=1.00 mol·L-1时速率为6.4×10-3mol·L-1·min-
1,即v2=6.4,A正确;速率常数k=6.4×10-3 min-1,B正确;存在过量的B
时,反应掉93.75%的A可以看作经历4个半衰期,即50%+25%+12.5%+
6.25%,因此所需的时间为 =500 min,C正确;速率常数与浓度
无关,缩小容积(加压)不会使k增大,D错误。
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