化学反应速率（限时精炼）教师讲解版

文档来源网络整理侵权必删限时精练21化学反应速率时间：40分钟一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）1．将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的量为1mol，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)。则x的值为（）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】B【详解】由测得D的量为1mol知∆c(D)=0.5mol/L，D的平均反应速率为0.5mol/L÷5min=0.1mol/(L·min)，由3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，根据化学计量数之比等于反应速率之比，υ（C）：υ（D）=0.1mol/(L·min)：0.1mol/(L·min)=x：2，解得x=2，B选项正确；答案选B。2．在带有活塞的密闭容器中发生反应∶。采取下列措施不能改变反应速率的是A．增加氧化铁的用量 B．恒温恒容时，向容器中通入氢气C．适当提高反应温度 D．将块状氧化铁粉碎成粉末【答案】A【详解】A．氧化铁为固体，增加氧化铁的用量不能改变反应速率，故A符合题意；B．恒温恒容时，向容器中通入氢气，氢气的浓度增大，反应速率加快，故B不符合题意；C．适当提高反应温度，反应速率加快，故C不符合题意；D．将块状氧化铁粉碎成粉末，增大接触面积，反应速率加快，故D不符合题意。故选A。3．对于反应，保持其他条件不变，能使生成的反应速率变小的是A．压缩容器体积 B．增加的浓度C．恒容下充入Ne D．恒压下充入Ne【答案】D【详解】A．压缩容器体积，反应物的浓度增大，生成的反应速率加快，故A不选；B．增加的浓度，反应速率加快，生成的反应速率加快，故B不选；C．恒容下充入Ne，反应物的的浓度不变，生成的反应速率不变，故C不选；D．恒压下充入Ne，容器的体积增大，反应物的浓度减小，生成的反应速率减慢，故D选；故选D。4.在可逆反应：中，已知：起始浓度A为，B为，C的反应速率为0.5mol/(L·min)，后，测得D的浓度为。则关于此反应的下列说法正确的是A．末时A和B的浓度之比为5:3B．C．末时B的浓度为D．末时A的消耗浓度为【答案】C【详解】A．2min末时A和B的浓度之比为4:1.5=8:3，故A错误；B．各物质变化的物质的量浓度之比等于方程式的系数比，所以x=2，故B错误；C．2min末时B的浓度为1.5mol/L，故C正确；D．2min末时A的消耗浓度为1mol/L，故D错误；故选C。5．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)⇌H2(g)+I2(s)ΔH＞0，若0~15s内c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L，则下列说法正确的是A．0~15s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.001mol·L-1·s-1B．c(HI)由0.07mol/L降到0.05mol/L所需的反应时间小于10sC．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快【答案】D【详解】A．I2为固体，不能利用固体表示化学反应速率，故A不符合题意；B．若c(HI)由0.1mol∙L-1降到0.07mol∙L-1时，需要15s，即减少0.03mol∙L-1需要15s，c(HI)由0.07mol∙L-1降到0.05mol∙L-1时，浓度减少0.02mol∙L-1，当速率与浓度变化成正比时，需要，随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率减小，需要的时间就长，所以需要时间大于10s，故B不符合题意；C．对于任何化学反应，升高温度，正逆反应速率均加快，故C不符合题意；D．该反应为气体体积增大的反应，减小体积，即增大压强，化学反应速率加快，故D符合题意；答案选D。6．浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成量的是A． B． C． D．【答案】D【详解】A．加入溶液，相当于加水稀释，溶液中氢离子浓度降低，减慢反应速率，但氢离子总量不变，不影响氢气生成量，A项不选；B．因为锌粉过量，产生的氢气的量取决于溶液中的氢离子，，氢离子浓度降低，反应速率减小，同时与锌反应的氢离子总量减少，产生的氢气减少，B项不选；C．，醋酸是弱电解质，发生不完全电离，与锌反应的H+被缓慢释放出来，生成氢气的速率降低，但H+总量不变，生成的氢气不变，C项不选；D．，新生成的Cu与溶液中的Zn和盐酸构成原电池，原电池的正极反应和负极反应彻底分开进行，所以产生氢气的速率加快，且锌粉过量，铜离子消耗的锌粉对生成氢气的量不产生影响，D项选；答案选D。7．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B．相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位【答案】B【详解】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；B．图甲所示实验中没有控制变量，没有设计实验验证和对反应速率的影响，故该实验不能确定和对分解的催化效果，故B错误；C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，故C正确；D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确。故答案选B。8．已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法错误的是①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)②2Fe2+(aq)+S2O(aq)=2Fe3+(aq)+2SO(aq)A．反应①和反应②相比，反应②更容易发生B．Fe3+是该反应的催化剂C．增大Fe3+的浓度，能够加快反应速率D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应的活化能大【答案】D【详解】A．反应②比反应①活化能低，反应②更容易发生，故A正确；B．在反应①中被消耗生成中间产物，在反应②中消耗又生成了，是该反应的催化剂，故B正确；C．增大的浓度，能够加快反应①的速率，反应①决定整个反应的快慢，故C正确；D．无论是否加，该反应为放热反应，正反应的活化能比逆反应的活化能小，故D错误。故答案为：D9．如图表示室温下用砂纸打磨过的镁条与水反应的探究实验，实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中，实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁。下列说法错误的是A．实验1现象不明显，可能与Mg表面生成了难溶的有关B．实验2比实验1现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失C．由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论D．实验3中破坏了在镁条表面的沉积，增大了镁与水的接触面积【答案】C【详解】A．根据金属镁与水反应的方程式Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，生成的Mg(OH)2是沉淀，将覆盖在镁条的表面阻止反应的继续进行，故实验1现象不明显，A正确；B．实验2比实验1现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失，导致温度升高，Mg(OH)2的溶解度增大，覆盖在镁条的表面的Mg(OH)2溶解，不再阻止反应的继续进行，B正确；C．由题干信息可知实验1和实验3所得到的产物不同，故变量不唯一，不能由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论，C错误；D．由于可以电离产生H+，从而破坏了Mg(OH)2的生成，故实验3中破坏了Mg(OH)2在镁条表面的沉积，增大了镁与水的接触面积，D正确；故答案为：C。多选题（每小题有一个或两个选项符合题意）10．等量铝粉与等体积不同浓度溶液(足量)反应，产生的体积(已换算成标准状况下)随时间变化如下表所示：实验5101520Ⅰ2016380840324032Ⅱ1120313638083920注：实验Ⅰ为铝粉与溶液反应；实验Ⅱ为铝粉与溶液反应。下列说法不正确的是A．此反应是放热反应B．实验Ⅰ中，至时铝粉溶解C．时，生成的速率：D．实验Ⅱ中，内，生成的平均反应速率为【答案】C【详解】A．金属Al与NaOH溶液反应是放热反应，故A正确；B．实验Ⅰ中，至5min时2.016LH2，所得H2的物质的量为=0.09mol，根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知溶解Al的物质的量为0.06mol，故B正确；C．由实验数据可知10~15min时实验Ⅰ生成H2的总体积小于实验Ⅱ生成H2的总体积，说明12.5min时生成H2的速率Ⅰ＜Ⅱ，故C错误；D．实验Ⅱ中，15~20min时生成H2的体积为3920mL-3808mL=112mL，则生成H2的平衡反应速率为=22.4mL·min-1，故D正确；故答案为C。11．一定条件下，反应的速率方程为，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：反应速率0.10.12v0.10.428v0.20.4216v0.40.142v0.20.1c4v根据表中的测定结果，下列结论错误的是A．表中c的值为4B．α、β、γ的值分别为1、2、-1C．反应体系的三种物质中，的浓度对反应速率影响最大D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大浓度，会使反应速率降低【答案】AB【分析】速率方程为，将H2、Br2、HBr和速率都带入到速率方程可以得到，①、②、③、④、由①②得到β=，②③得到α=1，①④得到γ=-1，对于与①，将α=1，β=，γ=-1代入，解得c=1，由此分析。【详解】A．根据分析，表中c的值为1，故A符合题意；B．根据分析，α、β、γ的值分别为1、、-1，故B符合题意；C．由于，α、β、γ的值分别为1、、-1，由于速率与和的浓度成正比，与的浓度成反比，反应体系的三种物质中，的浓度对反应速率影响最大，故C不符合题意；D．由于γ=-1，增大浓度，减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，会使反应速率降低，故D不符合题意；答案选AB。12．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)⇌2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是A．30～40min内该反应使用了催化剂B．化学方程式中的x=1，正反应为吸热反应C．30min时减小压强，40min时升高温度D．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1【答案】CD【分析】在可逆反应中，增加反应物浓度的瞬间正反应速率加快、逆反应速率不变，所以正反应速率先增大后有所减小、逆反应速率先不变，后有所增加，在达到新平衡前，正逆反应速率均比旧平衡时要大；增大气体压强的瞬间，正逆反应速率均增大，气体分子总数减少方向的速率增幅更大；使用正催化剂，能同等幅度增加正逆反应的速率；升温，吸热方向的速率增加得更快。反之则反之，据此回答。【详解】A．30～40min内反应速率减小，若使用催化剂，则化学反应速率增大，A错误；B．由浓度­时间图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由反应速率­时间图像可知，30min时改变的条件为减小压强，40min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B错误、C．结合选项AB可知，C正确；D．前8min内A的平均反应速率为=0.08mol·L-1·min-1，D正确；答案选CD。13．CO2与H2可合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH，同时会生成副产物CO与甲醛，反应过程中的能量变化如图所示，吸附在催化剂表面上的物质用*标注。下列说法错误的是A．其他条件一定，升温能加快反应速率但会使平衡转化率降低B．主反应过程中的最大能垒(活化能)为1.36eVC．反应过程中生成副产物甲醛的速率大于生成CO的速率D．若更换催化剂种类，反应历程发生变化，但ΔH不变【答案】AC【详解】A．由图可知1molCO2(g)和3molH2(g)的能量比1molCH3OH(g)和1mlH2O(g)的能量低0.42eV，因此合成甲醇的反应为吸热反应，其他条件一定，升温能加快反应速率但会使平衡正向移动，转化率升高，A错误；B．由图可知主反应过程涉及能垒即活化能(eV)分别为-0.30-(-1.66)=1.36、-0.02-(-0.30)=0.28、-1.15-(-1.73)=0.58、-0.03-(-1.15)=1.12、0.42-(-0.03)=0.45，即主反应过程中的最大能垒(活化能)为1.36eV，B正确；C．由图可知生成CO的活化能为0.93eV，生成甲醛的活化能为1.00，活化能越大，反应速率越小，因此生成甲醛的速率小于生成CO的速率，C错误；D．催化剂能改变反应历程，不能改变始态和终态，ΔH不变，D正确；答案选AC。填空题14．(1)对于反应3X(g)＋Y(g)⇌Z(g)，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成Z的速率(填“增大”“减小”或“不变”)：①升高温度_______；②加入催化剂_______；③保持容器的体积不变，减少气体Z的量：_______；④保持容器的体积不变，增加气体Ar_______；⑤保持压强不变，充入惰性气体_______；(2)某温度时，在一个5L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：①该反应的化学方程式为_______。②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为_______。③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_______(填“大”，“小”或“相等”，下同)，混合气体密度比起始时_______。(3)反应3A(g)＋B(g)⇌2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1mol/(L·min)、②vC=0.5mol/(L·min)、③vB=0.5mol/(L·min)，三种情况下该反应速率由大到小的关系是_______。(用序号表示)【答案】增大增大减小不变减小大相等；③>①>②【详解】(1)①升高温度生成Z化学反应速率增大；②加入催化剂生成Z化学反应速率增大；故答案为：增大；增大；③保持容器的体积不变，减少气体Z的量，相当于减小生成物的浓度，逆反应速率减小，平衡正向移动，反应物浓度逐渐减小，生成Z化学反应速率减小；故答案为：减小；④保持容器的体积不变，增加气体Ar，Ar是惰性气体不参与反应，反应物浓度不变，生成Z化学反应速率不变；故答案为：不变；⑤要想保持压强不变，加入惰性气体，相当于减小压强，生成Z化学反应速率减小；故答案为：减小；(2)①由图可知，2分钟内Y减少了0.1mol,X减少了0.3mol,Z增加了0.2mol，且2min后各物质的量保持不变，是可逆反应，所以该反应的化学方程式为。故答案为：；②反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为。故答案为：；③2min反应达平衡容器内混合气体的物质的量减小，而混合气体的质量不变，其平均相对分子质量比起始时大；容器容积不变，混合气体的质量不变，所以混合气体密度与起始时相等；故答案为：大；相等；(3)根据题给数据我们可以转化为用同种物质表示，保留①vA=1mol/(L·min)不变，②vC=0.5mol/(L·min)，则vA=0.75mol/(L·min)③vB=0.5mol/(L·min)则vA=1.5mol/(L·min)，三种情况下该反应速率由大到小的关系是③>①>②；或者可以比较，即，则，即③>①>②；故答案为：③>①>②。15．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据，填写下列空白。(1)该反应的化学方程式为________________________________________。(2)反应开始至2min，气体Z的平均反应速率v(Z)＝________。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：①压强是开始时的________倍。②若此时将容器的体积缩小为原来的，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。(4)上述反应在t1～t6内反应速率与时间图像如图2所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是________(填字母)。A．在t1时增大了压强B．在t3时加入催化剂C．在t4时降低了温度D．t2～t3时X的转化率最高【答案】（1）3X＋Y2Z（2）0.05mol·L－1·min－1（3）0.9放热（4）B【详解】(1)在反应中，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，相同时间内，化学反应中各物质的物质的量变化之比等于化学剂量数之比(0.3:0.1:0.2)，则化学方程式为3X＋Y2Z；(2)反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为v(Z)==0.05mol·L－1·min－1；(3)①X、Y、Z均为气体时，反应前n(总)=2.0mol，平衡时n(总)=0.7mol＋0.9mol＋0.2mol=1.8mol，所以p(平)∶p(始)＝1.8mol∶2.0mol=0.9；②将容器体积缩小，相当于增压，平衡正向移动，达平衡时，温度升高，说明正反应为放热反应；(4)A．在t1时如果增大压强，则正、逆反应速率都增大且正反应速率大于逆反应速率，A错误；B．在t3时应该是加入了催化剂，正、逆反应速率都增大，并且增大的倍数相同，平衡不移动，B正确；C．在t4时如果是降低了温度，则正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，C错误；D．由图可以看出，从t1～t2，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，从t2～t4，平衡不移动，A的转化率不变，从t4～t5，平衡继续向逆反应方向移动，A的转化率又降低，因此，t0～t1时A的转化率最高，D错误；综上所述答案为B。16．草酸（H2C2O4）是一种重要的化学试剂。下面是利用草酸探究外界条件对反应速率5影响的实验。（1）该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强对其反应速率的影响是___（填序号）。A．可能明显加快B．可能明显减慢C．几乎无影响，可以忽略（2）用酸性KMnO4和H2C2O4反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）：实验序号A溶液B溶液①20mL0.1mol•L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液②20mL0.2mol•L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol•L-1KMnO4溶液①该反应的离子方程式____。②该实验探究的是___因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___＞__（填实验序号）。（3）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2（标准状况下），用CO2表示2min内的反应速率为___mol/min，则在2min末c（MnO4-）=___mol/L（假设混合液体积为50mL）。（4）小组同学发现反应速率总是如图2，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①____；②____。【答案】C2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O浓度②①0.00010.0052该反应为放热产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂【详解】(1)该反应是溶液之间发生的不可逆反应，改变压强没有引起溶液体积变化，反应物浓度不改变，则对其反应速率几乎无影响，可以忽略，选项C符合题意，故答案为C；(2)①MnO4-中Mn元素化合价从+7价，降低到+2价的Mn2+，化合价降低5价，H2C2O4中C元素化合价从+3价，升高到+4价的CO2，化合价升高1价，则H2C2O4中整体升高2价，5和2的最小公倍数为10，故MnO4-前系数为2，H2C2O4前系数为5，并根据元素守恒进行配平，故化学方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；②对比①②实验可知，该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大；(3)CO2的物质的量是：4.48×10-3L÷22.4mol/L=0.0002mol，用CO2表示2min内的反应速率为=0.0001mol/min；设2min末，反应(MnO4-)为x，

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

2

10

x

0.0002mol解得x=0.00004mol，30mL×10-3×0.01mol•L-1-0.00004mol=0.00026mol，c(MnO4-)=n/V=0.00026mol÷