6.2.1 化学反应速率（能力训练）【四大能力点】- 2023-2024学年高一化学同步知识点解读与能力训练（人教版2019必修第二册）

6.2.1化学反应速率（能力训练）【四大能力点】【能力点归纳】一．化学反应速率速率概念的理解（共5小题）二．化学反应速率的简单计算（共5小题）三．化学反应速率大小的比较（共5小题）四．控制变量法在化学反应速率探究中的应用（共5小题）【能力点训练】一．化学反应速率速率概念的理解（共5小题）1．下列关于化学反应速率的说法正确的是A．化学反应速率既有正值，又有负值B．化学反应速率表示的是化学反应进行的程度C．化学反应速率是某时刻的瞬时速率D．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能不同【答案】D【解析】A．化学反应速率只有正值，没有负值，A不正确；B．化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量，B不正确；C．化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，C不正确；D．同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值之比等于化学计量数之比，当两物质的化学计量数不同时，速率可能不同，D正确；故选D。2．下列关于化学反应速率的说法正确的是A．生铁与稀盐酸的反应速率一般小于纯铁与稀盐酸的反应速率B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显C．在恒压密闭容器中发生如下反应：，充入Ar，反应速率不变D．100mL2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率变慢【答案】D【解析】A．生铁是铁碳合金，与稀盐酸的反应，相当于构成原电池，反应速率一般大于纯铁与稀盐酸的反应速率，故A错误；B．反应速率与反应现象无关，如盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应，现象不明显，但反应速率很快，故B错误；C．在恒压密闭容器中发生如下反应：，充入Ar，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，故C错误；D．100mL2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，相当于稀释溶液，氢离子浓度减小，反应速率变慢，故D正确；故答案为：D。3．下列关于化学反应速率的叙述不正确的是A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B．若某化学反应的反应速率为0.5mol/(L•s)，就是指在1秒内，该反应反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/LC．化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示D．在容积不变的反应器中，化学反应速率通常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【答案】B【解析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示，故A正确；B．若某化学反应的反应速率为0.5mol/(L•s)，是指用某一物质表示的平均速率，与其它物质的速率不一定相等，故B错误；C．可用浓度、压强、质量等物理量的变化量表示化学反应速率，则化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示，故C正确；D．化学反应速率通常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，故D正确；故选：B。4．下列关于化学反应速率的说法正确的是A．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢B．化学反应速率为0.2，是指反应经过1min后，反应物的浓度是0.2C．对于任何化学反应来说，反应现象越明显，说明其化学反应速率越快D．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量【答案】A【解析】A．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，选项A正确；B．化学反应速率为0.2，是指反应经过1min后，化学计量数为1的反应物的浓度变化了0.2，选项B错误；C．有些快速反应没有明显现象，选项C错误；D．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量浓度的减少量或生成物物质的量浓度的增加量，选项D错误；答案选A。5．下列关于化学反应速率的说法中，错误的是A．化学反应速率用于表示化学反应进行的快慢B．化学反应速率会受到反应物本身性质的影响C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都变为0D．增大反应物的浓度、提高反应体系温度都能增大反应速率【答案】C【解析】A．反应速率是一种用于衡量化学反应进行快慢的物理量，A正确；B．决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质，B正确；C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率相等，但都不为0，C错误；D．增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率，D正确；答案选C。【易错提醒】(1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。二．化学反应速率的简单计算（共5小题）1．向容积为的密闭容器中加入，和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是

A．若，则内反应速率B．时的转化率为C．反应的化学方程式D．起始的浓度为【答案】C【分析】可结合题目信息列出三段式：【解析】A．由分析知，，A不符合题意；B．时A的转化率为，B不符合题意；C．该反应的化学方程式为，为可逆反应，C符合题意；D．起始B的物质的量为，则浓度为，D不符合题意；故选C。2．在一定条件下，将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2mol·L－1和0.4mol·L－1.下列叙述正确的是A．x=2B．0－2min内用D表示的反应速率为0.2mol·L－1·min－1C．3v(A)=v(B)D．2min时，A的物质的量为2.4mol【答案】B【解析】A．2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L，根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知x=1，A错误；B．0－2min内用D表示的反应速率为，B正确；C．由化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(A)=3v(B)，C错误；D．根据方程式可知消耗B应该是0.2mol/L，物质的量是0.4mol，则消耗A的物质的量为3×0.4mol/L=1.2mol，2min时，A的物质的量为3mol-1.2mol=1.8mol，D错误；故选B。3．在2升的密闭容器中，发生以下反应：。若最初加入的A和B都是4mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.12mol/(L∙s)，则10秒钟时，容器中B的物质的量浓度是A．0.6mol/L B．0.8mol/L C．1.2mol/L D．1.4mol/L【答案】C【解析】在前10秒钟A的平均反应速度为0.12mol/(L∙s)，则参加反应的A的物质的量浓度为0.12mol/(L∙s)×10s=1.2mol/L，参加反应B的物质的量浓度为=0.8mol/L，10秒钟时，容器中B的物质的量浓度是=0.8mol/L=1.2mol/L，故选C。4．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：，经2min后测得D的浓度为0.5mol/L，，以C表示的平均反应速率，下列说法错误的是A．反应速率为v(B)=0.125mol·L-1·min-1 B．该化学方程式中，x=2C．时，的物质的量为 D．时，的转化率为【答案】D【分析】经2min后测得D的浓度为0.5mol/L，v(D)==0.25mol•L-1•min-1，C表示的平均速率v(C)=0.25mol•L-1•min-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，x=2，设A、B的起始物质的量均为n，生成D为2L×0.5mol/L=1mol，结合三段式分析解答。【解析】经2min后测得D的浓度为0.5mol/L，v(D)==0.25mol•L-1•min-1，C表示的平均速率v(C)=0.25mol•L-1•min-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，x=2，设A、B的起始物质的量均为nmol，生成D为2L×0.5mol/L=1mol，则c(A)∶c(B)=3∶5，则＝，解得n=3。A．v(B)==0.125mol•L-1•min-1，故A正确；B．由上述分析可知，x=2，故B正确；C．2min时，A的物质的量为3mol-1.5mol=1.5mol，故C正确；D．2min时，A的转化率为×100%=50%，故的D错误；故选D。5．将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后测得D的浓度为0.5mol·L-1，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1。(1)经5min后A的浓度为。(2)反应开始前充入容器中B的物质的量为。(3)B的平均反应速率为。(4)x的值为。(5)对于反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)，下列分别表示不同条件下的反应速率，则反应速率大小关系是。①v(A)=0.01mol·L-1·s-1②v(B)=1.20mol·L-1·min-1③v(C)=2.40mol·L-1·min-1④v(D)=0.02mol·L-1·s-1【答案】(1)0.75mol·L-1(2)3mol(3)0.05mol·L-1·min-1(4)2(5)③>①=④>②【分析】由方程式可知Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol/L=0.75mol/L，Δc(B)=0.5Δc(D)=0.25mol/L，A、B起始浓度相等设为cmol/L，则（c-0.75）：（c-0.25）=3：5，解得c=1.5。开始时容器中A、B的物质的量为n=1.5mol/L×2L=3mol。【解析】（1）由分析可知，开始A的浓度为1.5mol/L，Δc(A)=1.5Δc(D)=1.5×0.5mol/L=0.75mol/L，则5min后A的浓度为1.5mol/L。（2）根据分析可知，反应开始前充入容器中的B的物质的量为3mol。（3）浓度变化量之比等于化学计量数之比，则x：2=0.1mol/(L•min)×5min：0.5mol/L，解得x=2，速率之比等于化学计量数之比，则v(B)=0.5v(C)=0.05mol/(L•min)。（4）浓度变化量之比等于化学计量数之比，则x：2=0.1mol/(L•min)×5min：0.5mol/L，解得x=2。（5）①v(A)=0.01mol·L-1·s-1时，v(A)=v(A)×60=0.6mol·L-1·min-1；②v(B)=1.20mol·L-1·min-1时，v(A)=v(B)=0.4mol·L-1·min-1；；③v(C)=2.40mol·L-1·min-1时，v(A)=v(C)=1.20mol·L-1·min-1；④v(D)=0.02mol·L-1·s-1，v(A)=v(D)×60=0.6mol·L-1·min-1；故速率大小关系为③>①=④>②。【名师归纳】化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA＋nBpC起始浓度(mol·L－1)abc转化浓度(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)某时刻浓度(mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)三．化学反应速率大小的比较（共5小题）1．对于反应，下列表示中反应速率最大的是A．v(A)=0.3mol•L-1•s-1 B．v(B)=0.4mol•L-1•s-1C．v(C)=0.5mol•L-1•s-1 D．v(D)=0.8mol•L-1•min-1【答案】A【解析】将选项中的速率都转化为用A物质表示的反应速率且统一单位。A．v(A)=0.3mol·L-1·s-1；B．v(B)=0.4mol·L-1·s-1，此时v(A)≈0.133mol·L-1·s-1；C．v(C)=0.5mol•L-1•s-1，此时v(A)=0.25mol·L-1·s-1；D．v(D)=0.8mol•L-1•min-1，此时v(A)≈0.0067mol•L-1•s-1；故反应速率最大的为0.3mol·L-1·s-1，答案选A。2．20世纪初，德国化学家哈伯在实验室首次利用氯气和氢气合成了氨：从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。该反应在三种不同的条件下进行反应，测得反应速率用不同的物质表示为：①v(NH3)═2mol•L-1•min-1，②v(N2)═2mol•L-1•min-1，③v(H2)═2mol•L-1•s-1，三种情况下该反应速率大小的关系正确的是A．③>②>① B．①>②>③ C．③>①>② D．②>①>③【答案】A【解析】将三种反应速率都转化为用NH3表示的反应速率并统一单位，则①v(NH3)=2mol·L-1·min-1，②v(NH3)=4mol·L-1·min-1，③v(NH3)=80mol·L-1·min-1，故反应速率③>②>①，答案选A。3．可逆反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行的最快的是A． B．C． D．【答案】B【解析】比较反应四种不同的情况下的反应速率快慢，都转化为用B表示的速率进行比较，速率之比等于计量系数之比，，，，生成物D是固态，浓度是定值，不能用D表示速率；故选B。4．对于反应，下列为四种不同情况下测得的反应速率，表明该反应进行最慢的是A．mol/(L·s) B．mol/(L·s)C．mol/(L·s) D．mol/(L·s)【答案】C【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，将四个选项中的反应速率都转化为由B表示的反应速率，即可得出最慢的反应速率。A．v(B)=0.25mol(L·s)，A错误；B．v(B)=0.3mol(L·s)，B错误；C．v(B)=0.2mol(L·s)，C正确；D．v(B)=0.4mol(L·s)，D错误；故答案选C。5．反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下，其中反应最快的是A．v(A)=0.15mol•L-1•min-1 B．v(B)=0.6mol•L-1•min-1C．v(C)=0.5mol•L-1•min-1 D．v(D)=0.6mol•L-1•min-1【答案】D【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，单位要一致，据此分析解题。【解析】A．v(A)=0.15mol•L-1•min-1；B．v(A)=v(B)=；C．v(A)=v(C)=0.25mol•L-1•min-1；D．v(A)=v(D)=0.3mol•L-1•min-1；所以表示反应速率最快的是v(D)；故选D。【方法技巧】定量法比较化学反应速率的大小(1)归一法：按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较eq\f(vA,a)与eq\f(vB,b)，若eq\f(vA,a)>eq\f(vB,b)，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。四．控制变量法在化学反应速率探究中的应用（共5小题）1．将一定物质的量的置于2L的恒容密闭容器中，只发生反应，在其他条件相同时，反应物的物质的量n随反应时间t的变化情况如表所示：t/minn/mol实验序号(反应温度)01020304050601(800℃)1.00.800.670.570.500.500.502(800℃)1.20.920.750.630.600.600.603(820℃)1.00.400.250.200.200.200.20根据表中数据，下列说法正确的是A．在实验1中，反应在10～20min内B．根据实验1和实验2，可知反应恰好达到平衡状态的时间相同C．根据实验2和实验3，无法说明浓度对反应速率的影响趋势D．根据实验1和实验3，可得出温度越高，HI的分解率越小【答案】C【解析】A．实验1中，反应在10～20min内，v(HI)==0.0065mol•L-1•min-1，A错误；B．在实验1和实验2中，40min后HI(g)的物质的量不再变化，说明40min后反应处于平衡状态，但不能说明40min时反应恰好达到平衡状态，B错误；C．实验2和实验3的反应温度不同，且HI(g)的起始物质的量不同，则无法说明浓度对反应速率的影响趋势，C正确；D．比较实验1和实验3，开始时加入的n(HI)相同，反应温度不同，平衡时实验3中HI(g)的物质的量少，说明温度越高，HI的分解率越大，D错误；综上所述答案为C。2．为探究反应的速率影响因素，某同学设计了以下实验：锥形瓶编号的溶液/mL蒸馏水/mL的溶液/mL反应温度/℃浑浊出现时间/s备注1100102010210V5201631001050510秒后浑浊达到最大41064508下列说法正确的是A．依据试验设计推测B．3号瓶中前内为C．该反应也可通过测的体积变化来表示化学反应速率的快慢D．对比1号瓶和3号瓶的实验结果可得结论：温度越高，该反应的反应速率越快【答案】D【解析】A．实验1、2加入的硫酸物质的量不同，实验目的是探究硫酸的浓度对反应速率的影响，为控制的浓度相同，必须使混合后的总体积相等，所以，故A错误；B．3号瓶中，混合后的起始浓度为，10秒后浑浊达到最大，前内为，故B错误；C．气体的体积受温度的影响比较大，不能通过测的体积变化来表示化学反应速率的快慢，故C错误；D．1号瓶和3号瓶只有温度不同，3号瓶温度高、浑浊出现时间短，对比1号瓶和3号瓶的实验结果可得结论：温度越高，该反应的反应速率越快，故D正确；选D。3．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法正确的是实验编号温度/℃pH①251②451③257④251A．实验①在15min内M的降解速率为1.33×10-2mol/(L·min)B．若其他条件相同，实验①②说明降低温度，M降解速率增大C．若其他条件相同，实验①③证明pH越大，越不利于M的降解D．若其他条件相同，实验①④说明M的浓度越小，降解的速率越快【答案】C【解析】A．由图可知：实验①在15min内△c(M)=(0.30-0.10)×10-3mol/L=2.0×10-4mol/L，则0～15min内用M表示的平均反应速率v(M)==1.33×10-5mol/(L·min)，A错误；B．由图可知实验目相对于实验①，M降解速率增大；结合表中数据可知：其他条件相同，实验②的温度高，反应速率快，说明升高温度，M降解速率增大，降低温度，降解速率减慢，B错误；C．由图可知实验①相对于实验③，M降解速率增大，又表中数据可知：其他条件相同，实验③的pH高，所以说明pH越高，越不利于M的降解，C正确；D．由图可知：起始浓度不同，M的起始浓度越小，降解速率越小，D错误；故合理选项是C。4．用酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应来探究浓度和温度对反应速率的影响(假设溶液体积可以加和)，设计的实验方案和得到的速率图像如下，下列说法错误的是实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/实验温度/溶液颜色褪至无色所需时间/溶液溶液溶液Ⅰ2.02.03.0201.4Ⅱ2.02.03.02.6Ⅲ2.03.02.03.0451.0

A．B．实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对速率的影响C．后反应速率逐渐减小的原因是浓度变化对速率的影响