2022年高考化学一轮复习考点17 化学反应速率及其影响因素用

考点17化学反应速率及其影响因素

部命题趋势

高考主要考查对化学反应速率的理解、化学反应速率的相关计算、化学反应速率图像问题，延续选择

题或丰选择题的形式。

预测2022年必将涉及化学反应速率考查，必须掌握在化学反应中速率之比等于计量数之比，外界条件

对速率的影响关键是外界条件的改变引起单位体积内活化分子数量的变化。预计在今后的高考中，会与反

应过程中的能量变化融合，将化学反应速率与化工生产、生活实际相结合，应予以重视。

♦重要考向

一、化学反应速率

二、影响化学反应速率的因素

1.表示方法

通常用单位时间内反应物浓度的侬或生成物浓度的增加来表示。

2.数学表达式及单位

1

v=^y,单位为moIL'minmol-L'-s'0

3.化学反应速率与化学计量数的关系

同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能丕回，但反应速率的数值之比等于这些物

质在化学方程式中的化学计量数之比。

如在反应«A(g)+Z>B(g)-cC(g)+tZD(g冲,存在v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b：c：d

。妙记巧学

同一化学反应中反应快慢的比较方法

由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,

而要进行一定的转化。

(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。

(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。

(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA+bB=cC+JD,比较哼与岑若吟〉

噜则A表示的反应速率比B的大。

△易混易错

(1)化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率()

(2)化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品()

⑶对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显()

(4)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率

()

(5)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率()

(6)化学反应速率为0.8molL-'.s-1是指1s时某物质的浓度为0.8molL-,()

(7)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()

(8)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快()

(9)正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益()

答案：(l)x(2)4(3)x(4)x(5)x(6)x(7)4(8)x(9)4

【典例】

例1下列关于化学反应速率的说法正确的是()

A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显

B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加

C.化学反应速率为0.8mol.L's"'是指1s时某物质的浓度为0.8mol-L-'

D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

【解析】A项，化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应；B项，固

体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率；C项，0.8mo卜表示1s

的时间内，某物质的浓度变化了0.8mo卜厂1D项，化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。

【答案】D

例2对于可逆反应A(g)+3B(s)2c(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的

反应速率最快的是()

A.v(A)=0.5molL-|min-1B.v<B)=1.2molL-,-s-,

C.v(D)=0.4mol-L'min-'D.v(C)=0.1mol-L'-s1

【解析】通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比

较，B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)=0.2mol-L'min-1；D项中对应的v(A)=3mol-L

"'-min-'o

【答案】D

例3(2021•广东选择性考试)反应X=2Z经历两步：①X—Y；②Y-2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度

C随时间I的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是()

m

o

e

'

l

06

//s

A.a为c(X)随t的变化曲线

B.ti时，c(X)=c(Y)=c(Z)

C.12时，Y的消耗速率大于生成速率

D.匕后，c(z)=2co-C<Y)

【解析】由题中信息可知，反应X=2Z经历两步：①X-Y；②Y-2Z。因此，图中呈不断减小趋势的

a线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后

减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。A项，X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，

因此，由图可知，a为8X)随t的变化曲线，A正确；B项，由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交

于L时刻，因此，「时dX户c(Y)=&Z),B正确；C项，由图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断

减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,

即t2时Y的消耗速率大于生成速率，C正确；D项，由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y,若无

反应②发生，则c(Y)=co,由于反应②Y-2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为co-c(Y),变化量之比等于

化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[co-c(Y)],这种关系在13后仍成立，因此，D不正确。故选

Do

【答案】D

务向三>影响化学反应速率因素

1.内因

反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。

2.外因

增大反应物浓度，反应速率增大；反之，

浓度

减小_________________________________

外

界升高温度，反应速率增大；反之，减小I

条

件对于有气体参加的反应，增大压强，反应

的压强

速率增大；反之，减小

影

响

-催化剂一使用催化剂，反应速率增大

3.理论解释——有效碰撞理论

（1）活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

②活化能：如图

图中：所为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为后，反应热为巴一及。（注：及为逆反应的活化

③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

⑵活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

增大反应物的浓度升高反应体系的温度

吸收能量

单位体积内分子单位体积内分子

总数增加，活化总数不变，活化

分子百分数不变,分子百分数增加,

活化分子数增加活化分子数增加

增大气体压强

。妙记巧学

气体反应体系中充入惰性气体（不参与反应）时对反应速率的影响

⑴恒容：充入“惰性气体”T总压增大T物质浓度不变（活化分子浓度不变）T反应速率不变。

⑵恒压：充入“惰性气体”T体积增大一物质浓度减小（活化分子浓度减小）-反应速率减小。

△易混易错

(1)催化剂都不参加化学反应()

(2)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(A4)()

(3)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大()

(4)对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化()

(5)可逆反应中减小产物的浓度可增大正反应的速率()

(6)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大()

(7)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大()

(8)对可逆反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCL增加氯化钾浓度，逆反应速率加快()

(9)FcCb和MnCh均可加快出。2分解，同等条件下二者对山。2分解速率的改变相同()

(10)用稀硫酸和锌粒制取此时，加几滴C11SO4溶液以加快反应速率()

⑴)向2支盛有5mL不同浓度NaHSC)3溶液的试管中同时加入2mL5%生。2溶液，观察实验现象，不

能达到探究浓度对反应速率的影响的目的()

(12)在陶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快()

(13)用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生线气的速率()

(14)10.0mL2moi.L」的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变()

(15)SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢()

(16)汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强，反应速率减慢N)

(17)已知时，反应C+CO2=^2CO的速率为当若升高温度，逆反应速率减小()

(18)恒压容器中发生反应N2+O2=2NO,若在容器中充入He,正、逆反应的速率均不变()

(19)当一定量的锌粉和过量的6mo卜厂1盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生H2的总量，可

向反应器中加入一些水、CH3coONa溶液或NaNCh溶液()

(20)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设

定温度，则测得的反应速率偏高()

(21)探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下，向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,

向另一支试管中加入2mL5%氏02和1niLFeCb溶液，观察并比较实验现象()

答案：(l)x(2)x(3)4(4)V(5)x(6)4(7)x(8)x(9)x(10)7(11)4(12)x(13)x

(14)x(15)x(16)4(17)x(18)x(19)x(20)x(21)4

【典例】

例1(2021•浙江6月选考)一定温度下:在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O5^^

4NO2+O2o在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：

t/s06001200171022202820X

,

c(N2O5)/(mol-U)1.400.960.660.480.350.240.12

下列说法正确的是()

A.600-1200s,生成NO2的平均速率为S.OxlO-mo卜「大一1

B.反应2220s时，放出的02体积为11.8L(标准状况)

C.反应达到平衡时，v1I：(N2O5)=2vii(NO2)

D.推测上表中的x为3930

【解析】A项，600-1200s,N2O5的变化量为(0.96-0.66)mo卜LFWUmolL］，在此时间段内NO2的

变化量为其2倍，即0.6mo卜L「因此，生成NO2的平均速率为"吧LU=1.0xl0-3mo「LFsr,A不

600s

正确;B项,由表中数据可知，反应2220s时,N2O5的变化量为(L40-0.35)niol・Lr==1.05molLj其物质

的量的变化量为1.05molL/0.1L=0.105mol,O2的变化量是其g，即0.0525moL因此，放出的。2在标准

状况下的体积为0.05250101乂22.41/110匕1.1761,B不正确；C项，反应达到平衡时，正反应速率等于逆反

应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v1i：(N2O5)=v.i(NO2),C不正

确；D项，分析表中数据可知，该反应经过U10s(600-1710,1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的

因此，N2O5的浓度由0.24mol-L1变为O.OmolL।时,可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930,D正确。

故选D。

【答案】D

例2(2017•江苏卷)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的

变化妇图所示.下列说法正确的是()

3o

o.

GGOad-L^NaOIIM

no.25实心；MhpH=l3nO..I6

O..I2

o.o

-o.-O..08-

O21—OO

6o.56O..046

XO..00X

-o.1x~

Oo.odO

£O£~

^^实验条#:、I

QuT

(Mw3mg

o

102030405020406080100

r(min)t(min)

丙丁

A.图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快

B.图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快

C.图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，氏。2分解速率越快

D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，M/+对H2O2分解速率的影响大

【解析】A项，由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，A错误；B项，由图乙可知，溶液的碱性越

强即pH越大，双氧水分解越快，B错误；C项，由图丙可知，有一定浓度Mff+存在时，并不是碱性越强

分解速率越快，C错误：D项，由图丙可知，碱性溶液中.MM+对双氧水分解有影响，图丁说明MM+

浓度越大，双氧水分解越快，图丙和图丁均能表明碱性溶液中，Mn?+对HzO?分解速率的影响大，D正确。

【答案】D

例3（2020•山东卷）1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离

忍、

子（CHJCH"CH2）;第二步B「进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下

图所示。已知在0℃和40℃时，1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正

确的是（）

反应进程

A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定

B.与0C相比，40℃时1,3-丁二烯的转化率增大

C.从0C升至40C,1,2-加成正反应速率增大，1,4-加成正反应速率减小

D.从0℃升至40C,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

【解析】A项，能量越低越稳定，根据图像可看出，1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,

即1,4.加成产物的能量比1,2-加成产物稳定，故A正确；B项，该加成反应不管生成1,4.加成产物还是

1,2•加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用1,3一丁二烯的转化，即在40昭时其转化率会减小，

故B错误；C项，从00c升至40。，正化学反应速率均增大，即1,4•加成和1,2•加成反应的正速率均会

增大，故C错误；D项，从00c升至40气，对于1,2•加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1,2•加成

正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故D正确；故选AD。

【答案】AD

踪训变」

1.已知反应4cO+2NC)2=^N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快

的是()

A.v(CO)=1.5molL'min-'Ba<NO2)=0.7molL'min-1

C.V(N2)=0.4molL'min-1D.v(CO2)=l.1molL'min-'

【答案】C

【解析】先看单位是否相同，若不同，先换算成同一单位，再换算成同一物质再比较，如以N?为标准，

A、B、D项分别换算为0.375mol・L'-minL0.35mol-L,min-L0.275mol-L'min_1,C项正确。

2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL,此时,

X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()

A.10℃20mL3moi・L「i的X溶液B.20c30mL2moiI/i的X溶液

C.20℃10mL4moLL「的X溶液D.10℃10mL2moi的X溶液

【答案】B

【解析】在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本

题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后

各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的

体积均为50mL,所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相

等，且比C、D两项的大，但B中温度更高，因此B的反应速率最大。

3.丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为：

为了提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时

从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的

初始浓度为xmolLL反应过程中的液体体积变化忽略小计。下列说法小正确的是()

20『X

013579

反应时间/h

A.a、c两点丙酮的物质的量浓度相等

B.b、c两点的逆反应速率：v(b)>v(c)

C.100C时,0〜5h之间丙酮的平均反应速率为0.14xmol・L】h"

QQ2vx0Qftv

D.若b点处于化学平衡，贝4120℃时反应的平衡常数K=——^-mol-L1

0.02x

【答案】D

【解析】A项，由于起始反应物浓度相同且a、c点转化率相同，故生成的丙酮浓度相等，A正确；B

项，由于反应物转化率b点(98%)>c点(70%),故生成物浓度：6点>。点，且b点温度大于c点，故逆反

应速率：b点>c点，B正确；C项，由图示知，100C时，5h时反应物的转化率为70%,故生成丙酮的浓

®=0.7xmol/L,则0~5h丙酮的平均反应速率=”■㈣工醐.14xmol/(L?,C正确；D项，b点对应反

5h

应物转化率为98%,故两种生成物浓度均为0.98xmol/L,但在反应过程中有部分苯酚被移出反应体系，故

平衡时体系中苯酚的浓度未知，故无法求算平衡常数，D错误；故选D。

4.温度为「时，在容积为10L的恒容密闭容器充入一定量的M(g)和N(g),发生反应：M(g)+N(g)

2P(g)+Q(g)△”>(),反应过程中部分数据如表所示，下列说法正确的是()

t/min0510

/i(M)/mol6.04.0

3.01.0

A.0-5min内，用M表示的平均反应速率为0.4molL'min'1

B.N的转化率的60%

C.该反应在第8min时叱>妙正

D.T2时该反应的化学平衡常数为0.64,则TI>T2

【答案】D

【解析】A项，0-5min内,M的物质的量由6.0mol变为4.0mol,变化了2.0mol,容器的容积是10L,

2.0mol

则用M表示的平均反应速率为v(M尸10L一。04mo卜Limin",A错误；B项，反应在5min时M改变

5min

物质的量是2.0moL由方程式可知M、N化学计量数相等，则二者改变的物质的量也相等，所以5min时

C1

N的物质的量为1.0min,与10min物质的量相等，则N的平衡转化率为二一-X100%=66.7%,题干未

3.0mol

指明是何时的转化率，因此无法判断其大小，B错误；C项，由选项B分析可知5min时反应已经达到平衡，

若外界条件不变，反应处于平衡状态，此时口通二y正，C错误；D项，反应在温度为「时，根据物质转化关

系，结合已知反应条件可知：各种气体的平衡物质的量分别为〃(M)=4.0mol,〃(N)=1.0mol,n(P)=4.0mol,

w(Q)=2.0mol,容器的容积是10L,则物质的平衡浓度分别是c(M)=0.4mol/L,c(N)=0.1mol/L,c(P)=0.4mol/L,

042X02

c(Q)=0.2wl/L,故该温度下的化学平衡常数"一--------=0.8；在温度为T?时化学平衡常数K=0.64<M,

0.4x0.1

说明化学平衡逆向移动。由于该反应的正反应是吸热反应，所以平衡逆向移动是由于降低了反应温度，故

反应温度：T,>T2,D正确；故选D。

5.将6molCO2和8mol比充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)A//<0o测得出的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应

的坐标)。该反应在8〜10min内CO?的平均反应速率是()

A.0.5mol-L'minB.0.1mol-L'min1

C.0mol-L'min1D.0.125mol-L'min

【答案】C

【解析】由图可知，在8〜10min内，H2的物质的量都是2mol,因此以比)=鬻呆黑=0molfmin

乙LX/min

根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO2)=1v(H2)=0mol.

故C项正确。

6.2SO2(g)+O2(g)2SCh(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()

A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率

B.增大反应体系的压强，化学反应速率一定增大

C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间

6-Ci

D.在小改时刻，SO3(g)的浓度分别是C\、C2,则时间间隔tx-tl内，生成S03(g)的平均反应速率

【答案】D

【解析】V20s作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，A项错误；压强并不是影响化学反

应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，B项错误；不管是吸热反应还

是放热反应，降低温度化学反应速率均减小，使达到平衡所需的时间增多，C项错误；据丫=学可知，Ac

—ci-c\>A/=/2—/i>D项正确。

7.A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应：aA(s)+力B(g)=cC(g)+MXg),九、也时刻分别测得部

分数据如下表：

n(B)/mol/i(C)/moln(D)/mol反应时间/min

0.120.060.10/1

0.060.120.2012

下列说法正确的是()

0(14

A.0〜八内，平均反应速率v(B)=\jmolL-Lmin「

B.若起始时“(D)=0,则改时网0)=为翌mo卜1/1田鼠|

<2

C.升高温度，v(B)、y(C)、v(D)均增大

D.h：d=6：1

【答案】C

【解析】不能确定起始时B的物质的量，因此。〜外时间段内，不能确定B的变化量，则不能计算其反

应速率，A项错误；反应速率是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B项错误：h〜及时间段内，B和D

的物质的量的变化量分别是0.06mol、0.1mol,所以b：d=3：5,D项错误。

«.一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI®H2(g)4-T2(g)AW>0,若IS*内r(H1)由01molL

「降到0.07mol-LF,则下列说法正确的是()

-,-,

A.。〜15s内用L表示的平均反应速率为v(I2)=0.002molLs

B.c(HI)由0.07mol-L1降到0.05mol-L1所需的反应时间小于10s

C.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，反应速率加快

【答案】D

【解析】0〜15s内，心尸％(印)斗3L#2moi=00mA项错误；随着反应的

进行，aHD减小，WHI)减小，故c(HI)由0.07molL1降到0.05molL1所需时间大于10s,B项错误:升高

温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；减小反应体系的体积，压强增大，反应速率加快，D项正确。

9.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO.%的初始浓度的关系为v

=AF(NO)d(H2),4为速率常数。在800匕时测得的相关数据如下表所示。

初始浓度

实验数据生成N2的初始速率/mol,LFs)

c<NO)/mol-LC(H2)/mol-L-1

12.00x10-36.00x10-31.92x103

2l.OOxlO-36.00x10-34.80x10-4

32.00X10F3.00x10-39.60x10-4

下列说法中不正确的是()

A.关系式中x=l,y=2

B.800℃时，攵值为8x18

C.若800c时，初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00xl(r3mokLr,则生成N2为初始速率为5.12x10-3mo卜L

1-s

D.当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大

【答案】A

192乂]0-3

【解析】由实验数据1和2可知，以地)相同，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原来的=4倍,

41.OUX1(U4

192x103

则x=2,由实验数据1和3可知，c(NO)相同，c(H2)扩大1倍，反应速率扩大为原来的二sr=2倍，则

Q7.OX1u

192x103109x103

y=l,A项错误；根据数据1可知800C时，k值为占7。),：)=(2.00x10一3苗x(6.00x10-3)=8x10,,B项正

确；若800℃时，初始浓度C(NO)=C(H2)=4.00X10-3moi.Li,则生成N2的初始速率尸"/(NO)xc(H2)=

[8x1O^xC4OOx10-3)2X(4.00X10-3)]moIL-1-S-1=5.12X10-3niol-L-1s-1,C项正确；温度升高，反应速率加快，

则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，D项正确。

10.某化学兴趣小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验:

【实验原理】2KMnCh+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2T+8H2O

【实验内容及记录】

室温下，试管中所加试剂及其用量/mL

实验室温下溶液颜色褪至无

0.6mol/L0.2mol/L3mol/L

编号H2O色所需时间/min

H2c2O4溶液KMnCh溶液稀硫酸

13.02.03.02.04.0

23.03.02.02.05.2

33.04.01.02.06.4

请回答:

(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是O

(2)利用实验1数据计算，用KMnO4的浓度变化表示反应速率v(KMnO4)=。

(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图中所示。但有同学查阅已有的实

验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出

了新的假设，并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设是O

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并选择表中空白处应加入的物质.

室温下，试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜

实验再向试管中加

0.6mol/L0.2mol/L3mol/L色褪至无色所

编号H2O入少量固体

H2c2O4溶液KMnCh溶液稀硫酸需时间/min

43.02.03.02.0t

A.KMnO4B.H2C2O4C.K2sO4D.MnSO4

③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是。

【答案】(I)其他条件相同时，增大KMnCU浓度(或反应物浓度)，反应速率增大

(2)1.5xlO-2molLlmin1或0.015molL'min-1

(3)①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或MM+对该反应有催化作用)②D

③实验4与实验1比较，溶液褪色所需时间短或：溶液褪色所用时间⑴小于4min(或其他合理答案)

【解析】(1)从表中数据，可知改变的条件是KMnO4浓度，其他条件相同时，增大KMnOj浓度，褪色

时间变短，则反应速率增大。(2)草酸的物质的量为：0.6mol/Lx0.003L=0.0018moL高钵酸钾的物质的量为：

0.2mol/Lx0.003L=0.0006mol,草酸和高钵酸钾的物质的量之比为：0.0018mol：0.0006mol=3：1,显然草酸

过量，高钵酸钾完全反应，混合后溶液中高镭酸钾的浓度为：=006molZL,这段时

间内平均反应速率v(KMnO4)=0.06mol/L4-4tnin=1.5xIO'2mol/(L*min)o(3)①由图乙可知，反应开始后速率增

大的比较快，说明生成物中的MnSO«或MM+)为该反应的催化剂。②与实验1作对比实验，则加入的硫酸

橘的量不同，其它条件必须相同，所以加入的少量固体为MnSO”答案选D。③若该小组同学提出的假设

成立，则反应速率加快，溶液褪色的时间小于4min,从而说明Mi?+是催化剂。

11.氮和硫的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理，对于消除环境污染有重要意

义。

⑴2NO(g)+O2(g)^^2NCh(g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E为活化能，口为反

应速率，々为速率常数)：

2NO(g)—N2O2(g)Ei=82kJ/molv=%e(NO)

N2O2(g)----------->2N0(g)E.|=205kJ/molv=jt|C(N2O2)

N2O2(g)+O2(g)^-^2NO2(g)E2=82kJ/molv=^2c(N2O2)-c(O2)

2

2NO2(g)>N：02(g)+O：(g)F-2=72kJ/molv=^-2C(NO2)

则2N0(g)=±N2O2(g)AHi=kJ-mol1,其平衡常数K与上述速率常数h、后的关系式为

K=o2NO(g)+O2(g)-2NO2(g)AW=kJ-mol'o

⑵已知反应NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)△”<(),某研究小组研究不同温度八℃、乃℃下的平

衡态中lgp(NO2)和lgp(SO3)两个压强对数的关系如图所示,实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2湘等、p(NO)

和p(SO3)相等。

①a、b两点体系压强pa与外的比值区=；同一温度下图象呈线性变化的理由是

Ph

②温度为T1时化学平衡常数2,Ti0(填或者"=>

k、

【答案】(1)—123-匕r--113

(2)①看反应过程中气体分子总数不变，改变压强平衡不移动@0.01<

【解析】(D由题意可知，反应①2NO(g)=^N2Ch(g)的正反应的活化能为Ei=82kJ/moL逆反应的活

化能邑二205kJ/mol,则△”尸Ei—Ei=82kJ/mol—205kJ/mol=_123kJ/mol；当反应达到平衡时，正逆反应速

C2(NO}k.

率相等，则A：ic2(NO)=。时。2),反应的平衡常数K=；反应②N2O2(g)+O2(g)2NOz(g)

的正反应的活化能为&=82kJ/mol,逆反应的活化能E-2=72kJ/mol,则△〃2=+10kJ/moL由盖斯定律可知，①

—@可得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),则△"二△〃]—△〃2=(—123kJ/mol)—(+10kJ/mol)=—133kJ/mol；

(2)①该反应为气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动，若实验初始时体系中的“(NO?)和MSO9相等、

p(NO)和p(SO3)相等，则平衡时体系中的“(NO?)和即。2)相等、p(NO)和p(SO3湘等，由图可知,a点p(NO2)=10、

p(10+l)x21

2a

p(SO3)=l,b点p(NO2)=100、p(SO3)=10,则a、b两点体系压强pa与Pb的比值一■二二京；该

Pb(1UU+1U)X，](J

反应为气体体积不变的反应，反应过程中气体分子总数不变，改变压强平衡不移动，则同一温度下图象呈

线性变化；②由图可知，温度为八时，a点p(NO2)=10、〃(SO3)=1,平衡时体系中的"(NO2)和MSO2)相等、

p(NO)xp(SOj

p(NO)和p(SC)3)相等，则p(SO2)=10>/?(NO)=1,KP=——-=o.oi；该反应为放热反应,

p(NO,)x〃(S。,)10x10

升高温度，平衡向逆反应方向移动，/XNO2）增大，由图可知，温度为△时MNCh）小于乃时，则乃。

?心真题再现j

1.12021•河北选择性考试】室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反

2

应:①M+N=X+Y；②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v尸k