高考复习化学第一轮：21 化学反应速率.pdf

1 配餐作业配餐作业(二十一二十一)化学反应速率化学反应速率 见见学生用学生用书书 P397 1(2018北京六十六中学期中北京六十六中学期中)升高温度时，化学反应速率加快升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是原因的合理解释是()A该化学反应的过程是吸热的该化学反应的过程是吸热的 B该化学反应的过程是放热的该化学反应的过程是放热的 C分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多 D反应物分子的能量增加反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加活化分子百分数增加，有效碰撞次有效碰撞次数增多数增多 解析解析无论反应是吸热反应还是放热反应无论反应是吸热反应还是放热反应，升高温度升高温度，化学反应化学反应速率均增大，速率均增大，A、B 两项错误；升高温度，反应物分子的能量增加两项错误；升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加活化分子百分数增加，单位体积内活化分子总数增加单位体积内活化分子总数增加，有效碰撞次数有效碰撞次数增多，反应速率加快，增多，反应速率加快，C 项错误，项错误，D 项正确。项正确。答案答案D 2某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气，以下能够加某化学兴趣小组用铝片和稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是快该反应速率的是()用浓硫酸代替稀硫酸用浓硫酸代替稀硫酸加热加热改用铝粉改用铝粉 增大稀硫酸的体积增大稀硫酸的体积加水加水加入少量硫酸铜加入少量硫酸铜 A全部全部 B C D 解析解析用浓硫酸代替稀硫酸，用浓硫酸代替稀硫酸，铝会发生钝化铝会发生钝化；增大稀硫酸的体积增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度但不能增大其浓度；加热能够加快该反应的反应速率加热能够加快该反应的反应速率；用铝粉增大了用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积与稀硫酸的接触面积；加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝形成原电池，加快了反应速率。形成原电池，加快了反应速率。2 答案答案B 3(2018贵阳质检贵阳质检)已知某化学实验的结果如下表：已知某化学实验的结果如下表：反应物反应物 实验实验 序号序号 大小相同大小相同 的金属片的金属片 酸溶液酸溶液 在相同温度下测在相同温度下测 得的反应速率得的反应速率 v/(molL1min1)1 镁条镁条 1 molL1盐酸盐酸 v1 2 铁片铁片 1 molL1盐酸盐酸 v2 3 铁片铁片 0.1 molL1盐酸盐酸 v3 下列结论正确的是下列结论正确的是()Av1v2v3 Bv3v2v1 Cv1v3v2 Dv2v3v1 解析解析影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于由于镁的活动性比较强镁的活动性比较强，所以与相同浓度的盐酸反应时所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的镁条放出氢气的速率大速率大；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，正比，故故 v2v3。答案答案A 4(2018松原模拟松原模拟)反应反应 3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)在在一容积可变的密闭容器中进行一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是影响的是()A保持容积不变，保持容积不变，增加增加 H2O(g)的物质的量的物质的量 B将容器的容积缩小一半将容器的容积缩小一半 C保持容积不变，保持容积不变，充入充入 Ar 使压强增大使压强增大 D保持压强不变，保持压强不变，充入充入 Ar 使容积增大使容积增大 解析解析增加增加 H2O(g)的量的量，反应物浓度越大反应物浓度越大，化学反应速率越快化学反应速率越快，A 项错误项错误；将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速3 率加快，率加快，B 项错误项错误；保持容积不变，保持容积不变，充入充入 Ar，Ar 不参与反应，反应不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变体系中各物质的浓度不变，反应速率不变反应速率不变，C 项正确项正确；保持压强不变保持压强不变，充入充入 Ar，容器的容积变大，反应物的浓度减小，反应速率减小，容器的容积变大，反应物的浓度减小，反应速率减小，D项错误。项错误。答案答案C 5已知已知 4NH35O2=4NO6H2O(g)，若反应速率分别用若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(molL1min1)表示，则正确的关表示，则正确的关系是系是()A.45v(NH3)v(O2)B56v(O2)v(H2O)C.23v(NH3)v(H2O)D45v(O2)v(NO)解析解析由已知可得由已知可得14v(NH3)15v(O2)14v(NO)16v(H2O)，据此，据此可知，可知，A 项应为项应为54v(NH3)v(O2)；B 项应为项应为65v(O2)v(H2O)；C 项项应为应为32v(NH3)v(H2O)；D 项正确。项正确。答案答案D 6(2018河南郑州质检一河南郑州质检一)一定条件下向某密闭容器中加入一定条件下向某密闭容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的和一定量的 B 三种气体，图甲表示各物质浓度随三种气体，图甲表示各物质浓度随时间的变化时间的变化，图乙表示速率随时间的变化图乙表示速率随时间的变化，t2、t3、t4、t5时刻各改变时刻各改变一种条件一种条件，且改变的条件均不同且改变的条件均不同。若若 t4时刻改变的条件是压强时刻改变的条件是压强，则下则下列说法错误的是列说法错误的是()4 A 若若 t115 s，则前则前 15 s 的平均反应速率的平均反应速率 v(C)0.004 molL1s1 B该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为 3A(g)B(g)2C(g)Ct2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂加入催化剂、增增大反应物浓度大反应物浓度 DB 的起始物质的量为的起始物质的量为 0.04 mol 解析解析由题图甲知由题图甲知，前前 15 s 内内 c(C)0.11 molL10.05 molL10.06 molL1，则则 v(C)0.06 molL115 s0.004 molL1s1，A 项项正确正确；由题图甲知，由题图甲知，A 为反应物，为反应物，C 为生成物，根据各物质变化量之为生成物，根据各物质变化量之比等于系数之比，比等于系数之比，知知 A 与与 C 的系数之比为的系数之比为(0.150.06)(0.110.05)32，由题图乙知由题图乙知，t4时刻改变压强时刻改变压强，平衡不移动平衡不移动，故该反应在反故该反应在反应前后气体分子数不变，应前后气体分子数不变，从而推出从而推出 B 为生成物，反应的化学方程式为生成物，反应的化学方程式为为 3A(g)B(g)2C(g)，B 项正确；由题图乙知，项正确；由题图乙知，t2时刻，一个速时刻，一个速率瞬时不变率瞬时不变，另一个速率瞬时增大另一个速率瞬时增大，则改变的条件应为增大反应物浓则改变的条件应为增大反应物浓度或增大生成物浓度度或增大生成物浓度，t5时刻时刻，正正、逆反应速率同时但不同倍数增大逆反应速率同时但不同倍数增大，则改变的条件应为升高温度，则改变的条件应为升高温度，C 项错误项错误；由题图甲知，由题图甲知，平衡时平衡时 c(B)0.05 molL1，结合反应的化学方程式知，结合反应的化学方程式知，前前 15 s 内，内，c(B)0.03 molL1，故故 B 的起始浓度为的起始浓度为 0.05 molL10.03 molL10.02 molL1，结合题图甲知，结合题图甲知，容器的体积为容器的体积为 2 L，故故 B 的起始物质的量的起始物质的量为为 0.02 molL12 L0.04 mol，D 项正确。项正确。5 答案答案C 7(2018试题调研试题调研)在在 298 K 时时，实验测得溶液中的反应实验测得溶液中的反应 H2O22HI=2H2OI2，在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示在反应物为不同浓度时的化学反应速率如表所示：实验编号实验编号 1 2 3 4 5 6 c(HI)/(molL1)0.100 0.200 0.150 0.100？0.500 c(H2O2)/(molL1)0.100 0.100 0.150 0.200？0.400 v/(mol L1s1)0.007 60 0.015 2 0.017 1 0.015 2 0.022 8 0.152 根据表中数据可推知第根据表中数据可推知第 5 组实验中组实验中 c(HI)、c(H2O2)不可能为不可能为()A0.150 molL1、0.200 molL1 B0.300 molL1、0.100 molL1 C0.200 molL1、0.200 molL1 D0.100 molL1、0.300 molL1 解析解析分析表中数据可知，分析表中数据可知，反应速率反应速率 v 与与 c(HI)和和 c(H2O2)的乘的乘积成正比积成正比，以实验以实验 1 为参照为参照，实验实验 5 的反应速率是其反应速率的的反应速率是其反应速率的 3 倍倍，故实验故实验 5 中中 c(HI)和和 c(H2O2)的乘积为实验的乘积为实验 1 的的 3 倍，倍，C 项符合题意项符合题意。答案答案C 【素养立意】【素养立意】化学反应速率和化学平衡是高考的考查热点化学反应速率和化学平衡是高考的考查热点，该类题通常结合数该类题通常结合数据表或图象考查外界条件对化学反应速率的影响据表或图象考查外界条件对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判化学平衡状态的判断断、化学平衡移动原理以及平衡常数化学平衡移动原理以及平衡常数、转化率转化率、化学反应速率的计算化学反应速率的计算。8在一定条件下，在一定条件下，将将 A2和和 B2两种气体通入两种气体通入 1 L 密闭容器中，密闭容器中，6 发生反应：发生反应：xA2(g)yB2(g)2C(g)。2 s 内的反应速率：内的反应速率：v(A2)0.5 mol/(Ls)，v(B2)1.5 mol/(Ls)，v(C)1 mol/(Ls)。则则 x 和和 y 的值的值分别为分别为()A2 和和 3 B3 和和 2 C3 和和 1 D1 和和 3 解析解析同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，量数之比，由于由于 v(A2)v(B2)v(C)132，因此因此 xy2132，则则 x1，y3。答案答案D 9如图所示为如图所示为 800 时时 A、B、C 三种气体在密闭容器中反应三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()A发生的反应可表示为发生的反应可表示为 2A(g)2B(g)C(g)B前前 2 min A 的分解速率为的分解速率为 0.1 molL1min1 C开始时，正逆反应同时开始开始时，正逆反应同时开始 D2 min 时，时，A、B、C 的浓度之比为的浓度之比为 231 解析解析根据图象，根据图象，反应过程中反应过程中 A 的浓度减小，的浓度减小，B、C 浓度增大浓度增大，因此因此 A 为反应物为反应物，B、C 为生成物为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应根据浓度的变化量可以确定反应为为 2A(g)2B(g)C(g)，A 项 正 确；项 正 确；前前 2 min，v(A)0.4 molL10.2 molL12 min0.1 molL1min1，B 项正确项正确；开始时加开始时加入的物质为入的物质为 A 和和 B，没有没有 C，C 项错误；根据图象，项错误；根据图象，2 min 时，时，A、B、C 的浓度分别为的浓度分别为 0.2 molL1、0.3 molL1、0.1 molL1，因此因此 D项正确。项正确。7 答案答案C 10(2018河南洛阳期中河南洛阳期中)将将 4 mol A 气体和气体和 2 mol B 气体在气体在 2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)3C(g)4D(s)，若经若经 2 s 后测得后测得 C 的浓度为的浓度为 0.9 molL1，则下列几种说法，则下列几种说法中正确的是中正确的是()用物质用物质 A 表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 0.3 molL1s1 用物质用物质 D 表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 0.6 molL1s1 2 s 时，时，物质物质 A 的转化率为的转化率为 30%用用 A、B、C 来表示反应速率，来表示反应速率，其速率之比为其速率之比为 213 A B C D 解析解析经经 2 s 后测得后测得 C 的浓度为的浓度为 0.9 molL1，则有则有 v(C)0.9 molL12 s0.45 molL1s1，根据物质的反应速率之比等于化学，根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比可得计量数之比可得 v(A)23v(C)230.45 molL1s10.3 molL1s1，正确；，正确；D 为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误；2 s 时时，消耗消耗 A 的物质的量为的物质的量为 0.3 molL1s12 s2 L1.2 mol，故物质故物质 A 的转化率为的转化率为1.2 mol4 mol100%30%，正确；，正确；用用 A、B、C来表示反应速率，反应速率之比等于其化学计量数之比，来表示反应速率，反应速率之比等于其化学计量数之比，即即 A、B、C 的反应速率之比为的反应速率之比为 213，正确。，正确。答案答案A 11 反应反应 aAbB催催化化剂剂 cC 在体积为在体积为 2 L 的容器中进行反应的容器中进行反应。在在、阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：8 请回答下列各题：请回答下列各题：(1)反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。(2)A 的平均反应速率的平均反应速率 v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序从大到小排列次序为为_。(3)由计算可知由计算可知，第第阶段阶段 20 min 时时，C 的平均速率的平均速率 v1(C)_。解析解析(1)反应达到平衡时，反应达到平衡时，n(A)2.0 mol1.0 mol1.0 mol，n(B)6.0 mol3.0 mol3.0 mol，n(C)2.0 mol0 mol2.0 mol，则则 n(A)n(B)n(C)1.0 mol3.0 mol2.0 mol132，即即该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为 A3B2C。(2)v(A)1.0 mol2 L 20.0 min0.025 molL1min1，v(A)1.0 mol0.62 mol2 L 15 min0.012 7 molL1min1，v(A)0.62 mol0.50 mol2 L 10 min0.006 molL1min1。故故 v1(C)2v1(A)0.05 molL1min1。答案答案(1)A3B2C(2)v(A)v(A)v(A)(3)0.05 molL1min1 9 12有一化学反应有一化学反应：A3B2C，根据影响化学反应速率的因，根据影响化学反应速率的因素可得素可得 v(C)kcm(A)cn(B)，其中其中 k 是与温度有关的速率常数，是与温度有关的速率常数，为测为测 k、m、n 的值的值，在在 298 K 时时，将将 A、B 溶液按不同浓度混合溶液按不同浓度混合，得到下列得到下列实验数据：实验数据：编号编号 A 的初始浓度的初始浓度/(molL1)B 的初始浓度的初始浓度/(molL1)生成生成 C 的初始速率的初始速率/(molL1s1)1 1.0 1.0 1.2102 2 2.0 1.0 2.4102 3 1.0 2.0 4.8102(1)根据上表可求得根据上表可求得：m_，n_，k_。(2)当当 c(A)c(B)2.0 molL1时，时，以以 B 表示的初始反应速率为表示的初始反应速率为_。解析解析(1)分别将第分别将第 1 组、组、第第 2 组、组、第第 3 组的数据代入组的数据代入 v(C)kcm(A)cn(B)，三式联立三式联立，可求得可求得 m1，n2，k1.2102 L2mol2s1。(2)v(C)1.2102 L2mol2s1(2.0 molL1)(2.0 molL1)29.6102 molL1s1。由方程式知由方程式知 v(B)32v(C)329.6102 molL1s10.144 molL1s1。答案答案(1)121.2102 L2mol2s1(2)0.144 molL1s1 13(2018北京市朝阳区期中北京市朝阳区期中)某同学分析某同学分析 Zn 与稀与稀 H2SO4的反应的反应。(1)制制 H2时时，用稀硫酸而不用浓硫酸用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是原因是_。(2)该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。10 实验时，实验时，从断开从断开 K 开始，开始，每间隔每间隔 1 分钟，分钟，交替断开或闭合交替断开或闭合 K，并连续计数每并连续计数每 1 分钟内从分钟内从 a 管流出的水滴数管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所得到的水滴数如下表所示：示：1 分钟水滴数分钟水滴数/滴滴(断断开开 K)34 59 86 117 102 1 分钟水滴数分钟水滴数/滴滴(闭闭合合 K)58 81 112 139 78 分析反应过程中的水滴数，请回答：分析反应过程中的水滴数，请回答：由水滴数由水滴数 5834、8159，说明在反应初期说明在反应初期，闭合闭合 K 时比断开时比断开K 时的反应速率时的反应速率_(填填“快快”或或“慢慢”)，主要原因是，主要原因是_。由水滴数由水滴数 10278，说明在反应后期说明在反应后期，断开断开 K 时的反应速率快时的反应速率快于闭合于闭合 K 时的反应速率时的反应速率，主要原因是主要原因是_。从能量转换形式不同的角度从能量转换形式不同的角度，分析水滴数分析水滴数 8681、117112 的的主要原因是主要原因是_。答案答案(1)浓浓 H2SO4具有强氧化性，具有强氧化性，与与 Zn 反应不能生成氢气反应不能生成氢气(2)快快闭合闭合 K 时，时，A 中形成原电池，反应速率加快中形成原电池，反应速率加快 断开断开 K 时，时，溶液中溶液中 c(H)大于闭合大于闭合 K 时溶液中的时溶液中的 c(H)断开断开 K 时，反应的化学能主要转化成热能；时，反应的化学能主要转化成热能；闭合闭合 K 时，反应时，反应的化学能主要转化成电能的化学能主要转化成电能。前者使溶液的温度升得更高前者使溶液的温度升得更高，故反应速率故反应速率更快更快 14(2018山东临沂期中山东临沂期中)用酸性用酸性 KMnO4和和 H2C2O4(草酸草酸)反应研反应研11 究影响反应速率的因素，究影响反应速率的因素，离子方程式为离子方程式为 2MnO 45H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生一实验小组欲通过测定单位时间内生成成 CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下如下(KMnO4溶液已酸化溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：，实验装置如图甲所示：实验实验序号序号 A 溶液溶液 B 溶液溶液 20 mL 0.1 molL1 H2C2O4溶液溶液 30 mL 0.01 molL1 KMnO4溶液溶液 20 mL 0.2 molL1 H2C2O4溶液溶液 30 mL 0.01 molL1 KMnO4溶液溶液(1)该实验探究的是该实验探究的是_因素对化学反应速率的影响。相同因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得时间内针筒中所得 CO2的体积大小关系是的体积大小关系是_(填实填实验序号验序号)。(2)若实验若实验在在 2 min 末收集了末收集了 4.48 mL CO2(标准状况下标准状况下)，则在则在 2 min 末，末，c(MnO 4)_molL1(假设混合溶液的体积为假设混合溶液的体积为 50 mL)。(3)除通过测定一定时间内除通过测定一定时间内 CO2的体积来比较反应速率外，本实的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定验还可通过测定_来比较化学反应速率。来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率变化如图乙小组同学发现反应速率变化如图乙，其中其中 t1t2时间内速率变时间内速率变快的主要原因可能是快的主要原因可能是产物产物 Mn2是反应的催化剂是反应的催化剂，_。解析解析(1)对比对比实验中实验中 A 溶液、溶液、B 溶液的数据可知，溶液的数据可知，除除c(H2C2O4)不同外，其余各量均相同，显然该实验是探究浓度对化学不同外，其余各量均相同，显然该实验是探究浓度对化学12 反应速率的影响反应速率的影响。实验实验中中 A 溶液的溶液的 c(H2C2O4)比实验比实验中大中大，则实则实验验的化学反应速率快，的化学反应速率快，所得所得 CO2的体积大。的体积大。(2)收集到收集到 CO2的物质的量为的物质的量为 n(CO2)4.48 103 L22.4 Lmol12104 mol，则有，则有 2MnO 45H2C2O46H=2Mn210CO28H2O 2 10 n(MnO 4)2104 mol 列式：列式：210n MnO 4 2 104 mol，解得解得 n(MnO 4)4105 mol。在在 2 min 末，末，n(MnO 4)30103 L0.01 molL14105 mol2.6104 mol，从而可得从而可得 c(MnO 4)2.6 104 mol0.05 L0.005 2 molL1。(3)可以通过测定可以通过测定 KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学反应速率。积气体所需时间来比较化学反应速率。(4)t1t2时间内反应速率变快，时间内反应速率变快，其可能原因主要有其可能原因主要有：产物产物 Mn2(或或 MnSO4)是反应的催化剂是反应的催化剂；反应放热反应放热，使混合溶液的温度升高使混合溶液的温度升高。答案答案(1)浓度浓度(2)0.005 2(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时或产生相同体积气体所需时间间)(4)反应放热反应放热