1、第二节第二节 化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度 第第 1 1 课时课时 化学反应的速率化学反应的速率 A 组 基础对点练 题组一 化学反应速率的概念及表示方法 1.下列对化学反应速率的理解正确的是( ) A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度 B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示 C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示 D.化学反应速率可以是正值，也可以是负值 答案 B 解析 A 项， 化学反应速率表示化学反应进行的快慢， 不表示反应进行的程度， 错误； B 项， 化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少量来表示，也可以用单位时间内生成物浓 度的增
2、加量来表示，正确；C 项，化学反应速率不能用纯液体或纯固体的物质的量浓度的变 化来表示，错误；D 项，化学反应速率都是正值，无负值，错误。 2.(2019 大连学业考试)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 min1 B.6 mol L 1 min1 C.0.6 mol L 1 min1 D.0.4 mol L 1 min1 答案 C 解析 2 min 内， N2的物质的量由 20 mol 减小到 8
3、 mol， 则 c12 mol 10 L 1.2 mol L 1， 则 2 min 内 N2的反应速率为 vc t 1.2 mol L 1 2 min 0.6 mol L 1 min1，故选 C。 3.(2018 上海格致中学期中考试)反应 4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)经 2 min 后，B 的浓度减少 了 0.6 mol L 1。下列说法正确的是( ) A.用 A 表示的化学反应速率是 0.4 mol L 1 min1 B.分别用 B、C、D 表示化学反应速率，其比是 321 C.在 2 min 末的反应速率用 B 表示是 0.3 mol L 1 min1 D.在这 2 min
4、内 B 和 C 两物质的浓度都减小 答案 B 解析 A 为固体，浓度不变，不能用单位时间内的浓度变化量来表示反应速率，A 项错误； 同一反应中用各物质表示的反应速率，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，B 项正确；2 min 内，B 的浓度减少 0.6 mol L 1，用 B 表示的 2 min 内的平均反应速率 是 0.3 mol L 1 min1，而不是 2 min 末的瞬时速率，C 项错误；随着反应的进行，反应物 B 的浓度降低，生成物 C 的浓度增大，D 项错误。 4.已知 4NH3(g)5O2(g)= 催化剂 4NO(g)6H2O(g)，若反应速率分别用 v(NH3
5、)、v(O2)、v(NO)、 v(H2O)表示，则正确的关系式为( ) A.4v(NH3)5v(O2) B.5v(O2)6v(H2O) C.2v(NH3)3v(H2O) D.4v(O2)5v(NO) 答案 D 解析 在同一化学反应里，各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。A 选项应 为 5v(NH3)4v(O2)；B 选项应为 6v(O2)5v(H2O)；C 选项应为 3v(NH3)2v(H2O)。 题组二 化学反应速率的计算及运用数值比较反应快慢 5.在 2A(g)B(g)3C(g)4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是( ) A.v(A)0.5 mol L 1 s1 B.v(B
6、)0.3 mol L 1 s1 C.v(C)0.8 mol L 1 s1 D.v(D)1 mol L 1 s1 答案 B 解析 用反应速率判断反应快慢时，首先把各物质的反应速率除以其化学方程式中的化学计 量数：A 选项vA 2 0.25 mol L 1 s1，B 选项vB 1 0.3 mol L 1 s1，C 选项vC 3 0.8 3 mol L 1 s 1，D 选项vD 4 0.25 mol L 1 s1；然后比较大小，B 选项最大。 6.某温度下，浓度都是 1 mol L 1 的两种气体 X2和 Y2，在密闭容器中反应生成气体 Z。反应 2 min 后，测得参加反应的 X2为0.6 mol
7、 L 1，用Y 2表示的反应速率v(Y2)0.1 mol L 1 min1， 生成的 c(Z)为 0.4 mol L 1，则该反应的化学方程式是( ) A.X22Y2=2XY2 B.2X2Y2=2X2Y C.3X2Y2=2X3Y D.X23Y2=2XY3 答案 C 解析 用 X2表示的反应速率为 v(X2)0.6 mol L 1 2 min 0.3 mol L 1 min1。用 Z 表示的反应速 率为 v(Z)0.4 mol L 1 2 min 0.2 mol L 1 min1。根据 X 2、Y2和 Z 反应速率之比即化学方程式中 相应物质的化学计量数之比，则 v(X2)v(Y2)v(Z)0.
8、3 mol L 1 min10.1 mol L1 min1 0.2 mol L 1 min1312。根据原子守恒，可确定 Z 的化学式为 X 3Y。故可得出反应的 化学方程式为 3X2Y2=2X3Y。 题组三 影响化学反应速率的因素 7.(2018 福州高一检测)盐酸与块状CaCO3反应时， 不能使反应最初的速率明显加快的是( ) A.将盐酸的用量增加一倍 B.盐酸的浓度增加一倍，用量减半 C.温度升高 30 D.将块状 CaCO3粉碎后再与盐酸反应 答案 A 解析 影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂、固体物质状态等，将盐酸的用量增 加一倍，但浓度不变，故不能明显加快反应速率，故 A
9、正确；B、C、D 三项中条件都可加 快反应速率。 8.(2019 济南高一检测)相同温度下，有关反应速率的下列说法中正确的是( ) A.0.1 mol L 1 盐酸和 0.1 mol L 1 硫酸与 2 mol L 1 NaOH 溶液反应的速率相同 B.大理石块和大理石粉与 0.1 mol L 1 盐酸反应的速率相同 C.等量的镁粉、铝粉和 0.1 mol L 1 盐酸反应的速率相同 D.0.1 mol L 1 盐酸和 0.1 mol L 1 硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同 答案 D 解析 A 选项是酸碱中和，硫酸的 H 浓度是盐酸 H浓度的 2 倍，所以速率不同；B 选项中 大理
10、石块与盐酸接触面积小，反应慢；C 选项中 Mg 比 Al 活泼，反应速率快。 9.下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出 H2的速率最大的是( ) 选项 金属(粉末状) 酸的浓度 体积 反应温度 A 0.1 mol Mg 6 mol L 1 硝酸 10 mL 60 B 0.1 mol Mg 3 mol L 1 盐酸 10 mL 60 C 0.1 mol Fe 3 mol L 1 盐酸 10 mL 60 D 0.1 mol Mg 3 mol L 1 硫酸 10 mL 60 答案 D 解析 金属与硝酸反应不产生 H2，排除 A 项；Fe 不如 Mg 活泼，排除 C 项；其他两项中只
11、 比较 c(H )即可，显然 3 mol L1 盐酸中 c(H )小于 3 mol L1 硫酸中 c(H )，因此 D 项放出 H2的速率最大。 10.为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为 CO 和 H2，再将它们转化为甲醇，某实验人员在 一定温度下的密闭容器中， 充入一定量的H2和CO， 发生反应： 2H2(g)CO(g)CH3OH(g)， 测定的部分实验数据如下： t/s 0 500 1 000 c(H2)/mol L 1 5.00 3.52 2.48 c(CO)/mol L 1 2.50 (1)在 500 s 内用 H2表示的化学反应速率是_。 (2)在 1 000 s 内用 CO 表示
12、的化学反应速率是_。 (3)在 500 s 时生成的甲醇的浓度是_。 答案 (1)2.9610 3 mol L1 s1 (2)1.2610 3 mol L1 s1 (3)0.74 mol L 1 B 组 综合强化练 1.在反应 C(s)CO2(g)=2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是( ) 增大压强 升高温度 通入 CO2 增加碳的量 用等量炭粉代替焦炭 A. B. C. D. 答案 C 解析 因为碳是固体，只增加它的量，不能加快反应速率，但是若用炭粉代替焦炭，能增大 与 CO2的接触面积，所以反应速率加快。 2.(2019 合肥高一检测)为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四
13、位学生分别设 计了如下 AD 四个实验，你认为结论不正确的是( ) A.相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反应时，两者速率一样大 B.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快 C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾， 其中一支试管中再加入少量二氧化锰， 同时加热， 产生氧气的快慢不同 答案 A 解析 影响化学反应速率的因素很多， 外界条件除浓度、 压强、 温度、 催化剂等主要因素外， 还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和 盐
14、酸反应要快得多，反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素，A 项错误；等质量的固 体，表面积越大，速率越大，B 项正确；光照可以加快反应速率，C 项正确；催化剂可以加 快反应速率，D 项正确。 3.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下图所示。下列结论不 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大 B.一段时间后，反应速率减小的原因是 c(H )减小 C.反应在 24 min 内平均反应速率最大 D.反应在 24 min 内生成 CO2的平均反应速率为 v(CO2)0.06 mol L 1 s1 答案 D 解析 随着反应的进行 c(
15、H )减小，而前 4 min 内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推 出前 4 min 内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B 项正确；在 24 min 内 n(CO2)的变化 量最大(或曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C 项正确；由题意及图可知，该 题不知道容器体积，故不能计算出反应速率。 4.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积 V 的数据， 根据数据绘制得下图， 则曲线 a、 b、 c、 d 所对应的实验组别， 有关说法错误的是( ) 实验组别 c(HCl)/mol L 1 温度/ 形状(Fe) 2.0 30 块状 2.5 30 块状
16、 2.5 50 粉末状 2.5 50 块状 A.曲线 a 对应的实验组别为 B.对比实验、说明浓度对化学反应速率的影响 C.对比实验、说明温度对化学反应速率的影响 D.曲线 a、b、c、d 对应的实验组别分别为、 答案 A 解析 因为铁是等物质的量，盐酸的量过量，故生成 H2的体积相同，但化学反应速率随反应 物浓度增大而增大， 随温度升高而增大， 随反应物接触面积增大而增大， 由图表和图像可知， a 曲线为实验对应的曲线，故 A 项错误。 5.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应： Fe2O3(s)3H2(g)= 高温 2Fe(s)3H2O(g)， 采取下列 措施不能改变反应速率的是( ) A.
17、将 Fe2O3由块状粉碎成粉末状 B.保持容器容积不变，增加 H2通入量 C.保持容器内压强不变，充入 N2 D.保持容器容积不变，充入 N2 答案 D 解析 将 Fe2O3块状固体粉碎可增加反应的接触面积，可加快反应速率，A 项错误；保持容 积不变，增加 H2通入量，可以加快化学反应速率，B 项错误；保持容器内压强不变，充入 N2，气体体积增大，则各气态反应物、产物浓度减小，因此化学反应速率减慢，C 项错误； 保持容器容积不变， 充入 N2， 各气态反应物、 产物浓度不变， 因此化学反应速率不发生改变， D 项正确。 6.(2018 广东汕头期中)NH3和纯净的 O2在一定条件下发生反应：4
18、NH3(g)3O2(g)=2N2(g) 6H2O(g)。现向一容积不变的 2 L 密闭容器中充入 4 mol NH3和 3 mol O2,4 min 后，测得生 成的 H2O(g)占混合气体体积的 40%， 则下列表示此段时间内该反应的化学反应速率不正确的 是( ) A.v(N2)0.125 mol L 1 min1 B.v(H2O)0.375 mol L 1 min1 C.v(O2)0.225 mol L 1 min1 D.v(NH3)0.250 mol L 1 min1 答案 C 解析 设 4 min 时，生成 6x mol H2O(g) 4NH33O2(g)=2N2(g)6H2O(g)
19、n(总) 起始量mol 4 3 0 0 7 变化量mol 4x 3x 2x 6x 4 min 时mol 44x 33x 2x 6x 7x 根据题意，则有 6x 7x100%40%，解得 x0.5。则 4 min 内 H2O(g)的浓度变化量 c(H2O) 3 mol 2 L 1.5 mol L 1，则 v(H 2O)1.5 mol L 1 4 min 0.375 mol L 1 min1。由各物质表示的化学 反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的系数之比，可得各物质表示的化学反应速率 分别为 v(N2)0.125 mol L 1 min1，v(NH 3)0.250 mol L 1 min1
20、，v(O 2)0.187 5 mol L 1 min 1。 7.(2019 武汉高一检测)在容积为 2 L 的密闭容器中进行如下反应：A(g)2B(g)3C(g) nD(g)，开始时 A 的物质的量为 4 mol，B 的物质的量为 6 mol；5 min 末测得 C 的物质的量为 3 mol，用 D 表示的化学反应速率 v(D)为 0.2 mol L 1 min1。计算： (1)5 min 末 A 的物质的量浓度为_。 (2)前 5 min 内用 B 表示的化学反应速率 v(B)为_。 (3)化学方程式中 n 的值为_。 (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为 v(A)5 mol L 1
21、 min1 v(B)6 mol L 1 min1 v(C)4.5 mol L 1 min1 v(D)8 mol L 1 min1 其中反应速率最快的是_(填序号)。 答案 (1)1.5 mol L 1 (2)0.2 mol L1 min1 (3)2 (4) 解析 根据题给信息可知，5 min 时生成 3 mol C，则消耗 A 的物质的量为 1 mol，消耗 B 的 物质的量为 2 mol， 5 min 末 A 的物质的量浓度为4 mol1 mol 2 L 1.5 mol L 1； 前 5 min 内用 B 表示的反应速率 v(B) 2 mol 2 L5 min0.2 mol L 1 min1
22、，由 v(B)v(D)2n0.2 mol L1 min 10.2 mol L1 min111，得 n2。比较反应速率的大小时应换算为用同一物质表示 的反应速率再比较数值大小。 8.某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示： 实验编号 锌的形态 反应温度/ 收集 100 mL 氢气所需时间/s 薄片 15 200 薄片 25 90 粉末 25 10 (1)该实验的目的是探究_、_对锌和稀盐酸反应速率的影响。 (2)实验和表明_，化学反应速率越大。 (3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是_和_。 (4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速
23、率的影响：_ _。 答案 (1)固体表面积 温度 (2)温度越高 (3) (4)在相同的温度下，采用相同形态 的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应 解析 (1)影响化学反应速率的因素有固体表面积、温度、催化剂、浓度，对气体来说还有压 强等。根据表格提供的信息，锌有薄片和粉末两种状态，反应温度有 15 和 25 ，可知该 实验的目的是探究固体表面积和温度对反应速率的影响。(2)根据表格提供的信息，实验和 实验中锌片的形态相同，温度不同，温度高的收集相同体积的氢气所需时间短，说明化学 反应速率大。(3)探究固体表面积对反应速率的影响，需要温度相同。(4)探究浓度对化学反应 速率的影响，必须其他条件相同，故设计的实验方案为在相同的温度下，采用相同形态的质 量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应。