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(2019 柳州高一检测)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 s1，也可以是 kg L1 s1 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
2、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 vc t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。 考点 化学反应速率 题点 化学反应速率 2 (2019 河南学业水平测试)在 2 L 密闭容器中， 某气体反应物在 2 s 内由 8 mol 变为 7.2 mol， 则用此反应物表示该反应的平均反应速率为( ) A0.1 mol L 1 s1 B0.2 mol L 1 s1 C0.3 mol L
3、1 s1 D0.4 mol L 1 s1 答案 B 考点 化学反应速率的计算 题点 化学反应速率的计算 3(2019 重庆市大足区高一下学期期末联考)在 N23H2 高温、高压 催化剂 2NH3的反应中，经过 一段时间后， NH3的浓度增加了0.6 mol L 1， 在该段时间内用H 2表示的平均反应速率为0.45 mol L 1 s 1。则反应所经过的时间是( ) A2 s B2 min C3 s D3 min 答案 A 解析 NH3的浓度增加了 0.6 mol L 1，则消耗的氢气浓度为 0.9 mol L1，v(H 2)c t0.45 mol L 1 s1，则 t 0.9 mol L 1
4、 0.45 mol L 1 s12 s，答案为 A。 考点 化学反应速率的计算 题点 化学反应速率的计算 4 (2019 东营高一检测)已知某条件下， 合成氨反应的数据如下表。 N23H2 高温、高压 催化剂 2NH3 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( ) A2 s 末氨气的反应速率为 0.4 mol L 1 s1 B前 2 s 时间内氨气的平均反应速率为 0.4 mol L 1 s1
5、C前 4 s 时间内氨气的平均反应速率为 0.3 mol L 1 s1 D24 s 时间内氨气的平均反应速率为 0.2 mol L 1 s1 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1.00.2 mol L 1 2 s 0.4 mol L 1 s1，B 正确；前 4 s 时间内氨气的平均反应速率 为1.40.2 mol L 1 4 s 0.3 mol L 1 s1，C 正确；24 s 时间内氨气的平均反应速率为 1.41.0 mol L 1 2 s 0.2 mol L 1 s1，D 正确。 考点 化学反应速率的计算 题点 三
6、段式计算化学反应速率 5 已知 4NH3(g)5O2(g)= 催化剂 4NO(g)6H2O(g)， 若反应速率分别用 v(NH3)、 v(O2)、 v(NO)、 v(H2O)表示，则正确的关系式为( ) A4v(NH3)5v(O2) B5v(O2)6v(H2O) C2v(NH3)3v(H2O) D4v(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)。 考点 化学反应速率 题点 化学反应速率与化学计量数关系 6(2
7、019 黑龙江省龙东南高一期末联考)H2、N2合成 NH3的反应中，当分别用以下各种物质 表示反应速率时，则反应速率最快的是( ) Av(N2)0.6 mol L 1 min1 Bv(NH3)0.9 mol L 1 min1 Cv(H2)1.2 mol L 1 min1 Dv(H2)0.025 mol L 1 s1 答案 A 解析 N23H2 高温、高压 催化剂 2NH3， 同一反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比， 把这些反应速率都换算成 H2的反应速率。A 项，v(H2)3v(N2)1.8 mol L 1 min1；B 项， v(H2)3 2v(NH3)1.35 mol L 1 m
8、in1； C 项， v(H 2)1.2 mol L 1 min1； D 项， v(H 2)0.025 mol L 1 s 11.5 mol L1 min1；故选 A。 考点 化学反应速率快慢的比较 题点 化学反应速率快慢的比较 题组二 化学反应速率的影响因素 7(2019 张家界市高一期末)决定化学反应速率的主要因素是( ) A参加反应的物质本身的性质 B催化剂 C温度和压强以及反应物的接触面积 D反应物的浓度 答案 A 解析 决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质本身的性质。温度、压强、催化剂、 浓度、接触面积等是影响化学反应速率的外因，不是主要因素。 考点 化学反应速率的影响因素 题点
9、 化学反应速率的影响因素 8(2020 杜集区校级期中)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：KCl 溶液、4 mol L 1 盐酸、CuCl2溶液、4 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 B C D 答案 C 解析 加入等体积KCl 溶液，导致溶液体积变大，氢离子的浓度减小；加入等体积4 mol L 1 盐酸，氢离子的浓度不变；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；加入等体积 4 mol L 1CH 3COONa 溶液，氢离子与
10、醋 酸根离子反应生成醋酸， 导致溶液中氢离子的浓度比还小， 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。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 化学反应速率的影响因素 9 (2020 山西长治二中高一期中)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
11、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 H 2SO4/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 请完成此实验设计，其中 V1_，V6_，V9_。 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：
12、_ _。 答案 (1)CuSO4Zn=ZnSO4Cu，ZnH2SO4=ZnSO4H2 (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)30 10 17.5 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：CuSO4Zn=ZnSO4Cu，Zn H2SO4=ZnSO4H2。 (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
13、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)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 V130，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 V610，V720， V819.5，V917.5，V1015。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。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 化学反应速率影响因素的实验探究 B 组 综合强化练 1(2020
14、 济南高三二轮复习检测)0.1 mol L 1Na 2S2O3溶液和 0.1 mol L 1H 2SO4溶液各 5 mL， 与 10 mL 水混合，反应速率为 v1 mol L 1 s1；0.2 mol L1Na 2S2O3溶液和 0.2 mol L 1H 2SO4 溶液各 5 mL，与 20 mL 水混合，反应速率为 v2 mol L 1 s1。则 v 1和 v2的关系是( ) Av1v2 Bv1v2 Cv1v2 D不能肯定 答案 B 解析 比较混合后 Na2S2O3和 H2SO4浓度的大小，浓度越大，速率越快。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 外界条件对化学反应速率的影响 2(2019
15、 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
16、等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和 盐酸反应要快得多，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。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 化学反应速率的影响因素 3(2019 广东实验中学高一模块测试)将 4 mol A 和 2 mol B 在 2 L 的密闭容器内混合，并在 一定条件下发生如下反应：2A(s)B(g)2C(g)，若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol L 1， 现有下列几种说法：用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3
17、 mol L 1 s1；用物质 B 表示 的反应的平均速率为 0.6 mol L 1 s1；2 s 时物质 A 的转化率为 30%；2 s 时物质 B 的浓 度为 0.7 mol L 1。其中正确的是( ) A B C D 答案 D 解析 利用三段式法计算：B 的浓度为2 mol 2 L 1 mol L 1， 2A(s)B(g)2C(g) 起始/(mol L 1)： 1 0 变化/(mol L 1)： 0.3 0.6 2s 时/(mol L 1)： 0.7 0.6 A 为固体，由于固体的浓度在反应中不改变，所以不能用固体物质来表示反应速率，故错 误；2 s 内，用物质 B 表示的反应的平均速率
18、为 v(B)0.3 mol L 1 2 s 0.15 mol L 1 s1，故错 误； 2 s 时物质 A 的转化率为 1.2 mol 4 mol 100%30%， 故正确； 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol L 1，故正确。 考点 化学反应速率概念理解 题点 化学反应速率概念理解及相关计算 4(2019 宁波模拟)研究反应 2X(g)Y(g)Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行 4 组 实验， Y、 Z 起始浓度为 0， 反应物 X 的浓度(mol L 1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。 下列说法不正确的是( ) A比较实验得出：升高温度，化学反应速率加快 B比较实
19、验得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C若实验只有一个条件不同，则实验使用了催化剂 D在 010 min 之间，实验的平均速率 v(Y)0.04 mol L 1 min1 答案 D 解析 实验起始浓度相同，但温度不同，实验反应速率较大，则可得出：升高温度， 化学反应速率加快，故 A 正确；实验温度相同，但浓度不同，实验浓度较大，则可得 出：增大反应物浓度，化学反应速率加快，故 B 正确；实验温度、浓度相同，实验反 应速率较大，应为加入催化剂，故 C 正确；在 010 min 之间，实验中 X 的浓度变化为 0.2 mol L 1，则 v(Y)1 2v(X) 1 2 0.2 mol L 1
20、10 min 0.01 mol L 1 min1，故 D 错误。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 外界条件对化学反应速率的影响及图像分析 5 (2020 广东佛山三水中学高一检测)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(H )减小，而前 4
21、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；由题意及图像可知， 该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 外界条件对化学反应速率的影响及图像分析 6 (2019 武汉高一检测)在容积为 2 L 的密闭容器中进行反应： 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
22、， 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 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
23、 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；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。 考点 化学反应速率 题点 化学反应速率的计算及比较 7(2019 北京四中高一下学期期末).为比较 Fe3 和 Cu2对
24、 H 2O2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 Fe 2(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
25、程式分别是 2Fe3 H 2O2=2Fe 2O 22H 和_。 .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 .(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 H2O22H =2Fe32H 2O .(1)MnO2的质量和化学性质是否改变 (2)2H2O2= MnO2
26、 2H2OO2 解析 .(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，H 2O2具有 强氧化性，更重要的是，SO2 4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 FeCl 3换为 0.05 mol L 1Fe 2(SO4)3， 以确保 Fe 3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=2H2OO2，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 H 2O22H =2Fe32H 2O。.(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 2H2O2= MnO2 2H2OO2。 考点 化学反应速率的影响因素 题点 化学反应速率的影响因素及实验探究