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文档简介
第01讲化学反应速率(专项训练)目录模拟·基础演练考向01化学反应速率的概念考向02化学反应速率的计算考向03化学反应速率大小比较考向04化学反应速率的测定考向05影响化学反应速率的因素考向06活化能与有效碰撞考向07速率常数及其应用重难·创新演练真题·实战演练模拟·基础演练考向01化学反应速率的概念1.下列关于化学反应速率的说法正确的是()A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢B.1mol·L-1·s-1的反应速率一定比0.5mol·L-1·s-1的反应速率大C.化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指时某物质的浓度为0.8mol·L-1D.当速率的单位是mol·L-1·s-1时,任何反应物或生成物均可以表示化学反应速率2.已知2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g),若反应速率分别用v(H2S)、v(O2)、v(SO2)、v(H2O)表示,则正确的关系式为()A.2v(H2S)=3v(O2)B.2v(O2)=3v(SO2)C.3v(O2)=2v(SO2)D.3v(O2)=2v(H2O)3.在铝与稀硫酸的反应中,已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol/L,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是()A.0.02mol/(L•min)B.1.8mol/(L•min)C.1.2mol/(L•min)D.0.18mol/(L•min)4.碳热还原法制备氮化铝的反应式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度、容积恒定的反应体系中,CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是()A.从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率B.c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率C.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙D.已知该反应在高温下自发,则随着温度升高,反应物Al2O3的平衡转化率将增大考向02化学反应速率的计算5.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.1mol/(L·min)。下列说法错误的是()A.前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)B.化学方程式中n值为1C.反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)D.此反应在两种不同情况下的速率分别表示为:①v(B)=6mol/(L·min),②v(D)=4.5mol/(L·min),其中反应速率快的是②6.(2025·浙江省绍兴市诸暨中学高一期中)X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ·mol-1。一定条件下,将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A.10min内,Y的平均反应速率为0.03mol·L-1·s-1B.10min内,消耗0.2molX,生成0.4molZC.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1D.10min内,X和Y反应放出的热量为akJ7.一定条件下,等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应:N2(g)+O2(g)2NO(g)图表示该反应过程中N2的物质的量n(N2)随反应时间()的变化。下列叙述正确的是()A.当反应达到平衡时,O2的转化率为B.内反应的平均速率为C.10s末NO的物质的量浓度为D.a点对应的化学反应速率:8.N2O在金表面分解的实验数据如下表。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是020406080A.N2O消耗一半时的反应速率为B.100min时N2O消耗完全C.该反应的速率与N2O的浓度有关D.该反应的半衰期与起始浓度的关系满足9.乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下,测得CH3CHO的浓度变化情况如下表:421052423846651070c(CH3CHO)/mol·L-16.685.854.643.832.812.01下列说法不正确的是()A.42~242s,消耗CH3CHO的平均反应速率为B.第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响C.反应105s时,测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)D.I2为催化剂降低了反应的活化能,使活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多考向03化学反应速率大小比较10.(2025·浙江省温州新力量联高一期中联考)反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+4H2O(g),在不同情况下测得反应速率,反应最快的是()A.B.C.D.11.(2025·浙江省宁波市五校高一期中联考)关于A(g)+B(g)3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最快的()A.B.C.D.12.在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果,判断生成氨的速率最快的是()A.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1B.v(N2)=0.05mol·L-1·s-1C.v(N2)=0.2mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.3mol·L-1·min-113.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)=0.3mol·L-1·B.v(B)=1.8mol·L-1·C.v(D)=0.35mol·L-1·D.v(C)=1.5mol·L-1·min-114.反应4A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),在不同条件下反应,其平均反应速率v(X)如下,其中反应速率最大的是()A.v(A)=0.2mol·(L·s)-1B.v(B)=6mol·(L·min)-1C.v(C)=8mol·(L·min)-1D.v(D)=4mol·(L·min)-115.在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的反应速率最慢的是()A.v(H2)=0.1mol·L-1·s-1B.v(NH3)=2.5mol·L-1·min-1C.v(H2)=3mol·L-1·min-1D.v(N2)=1.5mol·L-1·min-1考向04化学反应速率的测定16.(2025·浙江省G5联盟高一期中联考)某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,探究反应条件对速率的影响。下列有关说法正确的是()选项反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①25100.1100.10②2550.1100.1x③50100.150.25④50100.1100.10A.①③可探究硫酸浓度对反应速率的影响B.①④可探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中C.实验可通过比较出现浑浊所用的时间判断反应的快慢D.x=10,①②两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响17.(2025·浙江省杭州地区重点高中年高一期中联考)已知:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):编号0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minI220202.1Ⅱ21205.5Ⅲ20500.5下列说法不正确的是()A.V1=1、V2=2B.设计实验I、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色褪去时结束D.实验Ⅲ用KMnO4溶液浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.02mol·L-1·min-118.某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,记录如下:实验编号①②③④溶液种类1mol·L-1NH4Cl0.5mol·L-1(NH4)2SO40.1mol·L-1NH4ClH2Om(Mg)/g0.480.480.480.48V(溶液)/mL100100100100实验现象有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀几乎看不到现象6h时V(H2)/mL43325534712根据上述实验所得结论正确的是()A.实验②中发生的反应为B.由实验①、③可得,溶液中c(NH4+)越大,反应速率越快C.由实验①、②可得,溶液中阴离子的种类对产生H2的速率有影响D.由实验①~④可得,溶液的越小,产生H2的速率越快19.(2025·浙江省浙里特色联盟高一期中)化学是一门以实验为基础的科学,其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。按下表将溶液迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是()实验序号实验温度/℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液颜色褪至无色所用时间/sV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①2020.0240.10②2020.0220.128③4520.0220.1xA.x=2B.t1<8,t2<8C.配制该实验所用KMnO4溶液时应用盐酸酸化D.利用实验②③可探究温度对化学反应速率的影响20.【科学探究与创新意识】某兴趣小组同学探究KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应速率的影响因素。将1.0×10-3mol·L-1的KMnO4酸性溶液与0.40mol·L-1草酸溶液按如下比例混合。【设计实验】序号V(KMnO4酸性溶液)/mLV(草酸溶液)/mLV(H2O)/mL反应温度/℃①2.02.0020②2.01.01.020(1)补全KMnO4酸性溶液与草酸溶液反应的离子方程式:_______。2MnO4-+5H2C2O4+__________=2Mn2++10CO2↑+8H2O(2)实验①和②的目的是_______。【进行实验】小组同学进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:Ⅰ.紫色溶液变为青色溶液;Ⅱ.青色溶液逐渐褪至无色溶液。【查阅资料】a.KMnO4酸性溶液与草酸溶液的反应主要包含如下几个过程:反应ⅰ.MnO4-+2H2C2O4+4H+=Mn3+(无色)+4CO2↑+4H2O反应ⅱ.Mn3++2H2C2O4=[Mn(C2O4)2]-(青绿色)+4H+反应ⅲ。2Mn3++H2C2O4=2Mn2+(无色)+2CO2↑+2H+b.[Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱,在本实验条件下不能氧化H2C2O4。c.MnO42-呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解为MnO4-和MnO2。【继续探究】进一步实验证明溶液中含有[Mn(C2O4)2]-,实验①反应过程中MnO4-和[Mn(C2O4)2]-的浓度随时间的变化如下图。【解释与反思】(3)本实验中,化学反应速率:反应ⅱ_______反应ⅲ(填“>”、“=”或“<”)。(4)小组同学认为反应ⅱ的离子方程式应该改为:Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+,结合实验现象,说明其理由_______。考向05影响化学反应速率的因素21.下列有关化学反应速率的说法正确的是()A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率B.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.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D.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入几滴硫酸铜溶液,反应速率加快22.下列说法中正确的是()A.已知t1℃时,反应C+CO22COΔH>0的速率为v,若升高温度则逆反应速率减小B.恒压容器中发生反应N2+O22NO,若在容器中充入He,正、逆反应的速率均不变C.当一定量的锌粉和过量的6mol·L-1盐酸反应时,为了减小反应速率,又不影响产生H2的总量,可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.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23.(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)CO2的综合利用,对于资源综合利用和减碳有重要意义。(2)CO2与H2在固体催化剂X(性脆,高压下易碎)表面分两步被转化为甲醇:反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol−1II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ·mol−1下列说法正确的是。A.不考虑催化剂活性的变化,温度升高,反应I速率加快,反应II速率减小B.压强增大到一定程度,反应速率可能减小C.反应初期,c(CH3OH)和c(H2O)几乎相等,说明反应II为决速步骤D.若采用双温区进行反应,先低温区后高温区,有利于提高反应的产率24.乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:已知:向丙酮与HCN反应体系中加入少量KOH溶液,反应速率明显加快。下列说法不正确的是()A.因氧原子的电负性大于碳,醛基中带部分正电荷的碳原子与CN-之间发生作用B.KOH溶液加入越多,反应速率越快C.HCN易挥发且有剧毒,是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一D.与HCN加成的反应速率:CH3COCH3<CH3CHO25.【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江部分高中高三开学考试)水在超临界状态下呈现许多特殊的性质。一定实验条件下,测得乙醇的超临界水氧化结果如图甲、乙所示,其中x为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。下列说法错误的是()A.乙醇的超临界水氧化过程中,CO是中间产物,CO2是最终产物B.乙醇的超临界水氧化过程中经历两步反应,第一步速率较快,第二步较慢C.随温度升高,峰值出现的时间提前且峰值更高,说明乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大D.T=550℃条件下,3s~8s区间乙醇的超临界水氧化过程中,v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)的数值关系为2v(乙醇)-v(CO)=v(CO2)考向06活化能与有效碰撞26.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是()A.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大C.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大27.(2026·浙江温州十校高二期中)反应3Fe(s)+4H2O(g)4H2(g)+Fe3O4(s)改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高单位体积内活化分子百分数的是()①增加铁的量
②将容器的体积缩小一半
③适当升高温度
④使用高效催化剂
⑤保持体积不变,充入使体系压强增大
⑥及时移走氢气A.①②④ B.①③⑥ C.③④ D.③⑤28.(2025·浙江省第一届NBchem三模)碰撞理论是我们理解化学反应速率的重要工具,下图为HI分解反应中分子碰撞示意图。下面说法正确的是()A.图1中分子取向合适,发生有效碰撞B.活化分子具有的能量与反应物分子具有的能量之差,是反应的活化能C.用光辐照的方法,也可以增大活化分子数目,加快反应速率D.由图知,2HI→H2+I2是基元反应29.在体积可变的容器中发生反应N2+3H22NH3,当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是()A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多C.活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞考向07速率常数及其应用30.已知2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下:t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列说法正确的是()A.n=1,c1>c2=c3B.min时,v(N2O)=2.0×10-3mol·L-1·C.相同条件下,增大N2O的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率D.保持其他条件不变,若N2O起始浓度为0.200mol·L,当浓度减至一半时共耗时50min31.在恒温恒容密闭容器中充入一定量,发生如下反应:反应②和③的反应速率分别满足和,其中、分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。0123450.1600.1130.0800.0560.0400.028下列说法正确的是()A.0~2min内,W的平均反应速率为B.若增大容器容积,平衡时Z的产率增大C.若,平衡时D.若升高温度,平衡时减小32.已知,,,其中、为速率常数,只与温度有关。时,,将一定量充入注射器中,改变活塞位置,气体透光率随时间变化如图所示(气体颜色越深,透光率越低),下列说法正确的是()A.d点B.时,该反应的化学平衡常数C.时,,则D.c、d两点对应气体的平均相对分子质量33.(2025·浙江省第二届辛愉杯高三线上模拟考试)已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),速率方程为V=Kcn(H2O),其中K为速率常数,只与温度、催化剂、固体接触面积有关,与浓度无关;n为该反应中H2O的反应级数,也是该反应总级数,可以为正数、0、负数;起始浓度消耗一半的时间叫半衰期,H2O在某催化剂表面上分解的实验数据如表:0102030405060下列说法正确的是()A.该反应速率常数为0.05mol/(L.min)B.该反应为0级反应C.若起始浓度为0.60mol/L,半衰期为80minD.工业上用该反应制备氢气34.(2026·海南海口高三模拟预测)常温下,N2O在金表面上分解的速率方程为()(为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度、压强无关;为反应级数)。实验测得的浓度与接触面积的关系如图所示:已知:反应物消耗一半所用时间叫“半衰期”。下列叙述错误的是()A.其他条件相同,接触面积越大,反应速率越快B.其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快C.在常温、S2条件下,速率常数D.其他条件相同,的半衰期与初始浓度成正比35.室温下,某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M和N,同时发生以下两个反应:①;②(产物均易溶)。反应①的速率,反应②的速率(、为速率常数)。反应体系中M和Z的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是()A.反应过程中,体系中Y和Z的浓度之比逐渐减小B.0~30min内,M的平均反应速率约为C.若反应能进行完全,则反应结束时37.5%的N转化为YD.反应的活化能:①②重难·创新演练1.(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)。发生下列反应:反应I:X(g)Y(g)ΔH1;反应II:Y(g)Z(g)ΔH2测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.活化能:Ea(I)Ea(II)B.该温度下,0~4内反应I的平均速率v(X)=0.25mol·L-1·C.升高温度,反应I、II的速率均增大,平衡转化率均降低D.其他条件不变,时再投入一定量的X(g),若体系内气体的平均摩尔质量不再变化,则反应达到新平衡2.(2025·浙江省富阳中学高三选考模拟)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法正确的是()020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A.相同条件下,增加氨气浓度,反应速率增大B.实验①,0至20min时,v(N2)=1.00×10-2mol/(L∙min)C.实验②,60min时处于平衡状态,且x<0.20D.实验③,达到平衡时,H23.(2025·浙江省稽阳联谊学校高三联考)一定条件下,四个体积均为1L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)ΔH1=-8671kJ·mol−1(非基元反应)。在T1、T2、T3三个不同温度下实验,测得有关数据如下表。容器编号温度/K起始时物质的量/mol平衡时物质的量/molCH4NO2N2CO2H2ONO2ⅠT11.163.00001.0ⅡT11.51.50.50.51.5xⅢT20.161.01.01.02.00.80ⅣT30.060.801.101.102.20下列说法正确的是()A.T1T2B.实验Ⅱ中,x=0.5C.实验Ⅳ中反应起始时,满足2v正(CH4)=v逆(NO2)D.结合方程式系数可知,cNO2对速率的影响大于cCH4对速率的影响4.(2025·浙江省杭州市高三一模)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,某种生产D方法的机理如下图所示。以上各反应的速率方程均可表示为,其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度。某温度下,恒容反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定,测定不同时刻相关物质的浓度,发现60min前,产物T可忽略不计。已知该温度下,。下列说法不正确的是()A.60min前,B.路径①→②→④中,④是决速步骤C.60min后,逐渐减小D.选择合适催化剂,控制反应时间,可提高D的产率5.(2025·浙江省精诚联盟高三适应性联考)一定条件下,二苯乙炔()与按发生催化加成反应以及体系中的组分随时间变化关系如图所示。其中,ΔH1ΔH3。下列说法不正确的是()A.ΔH2ΔH1B.热稳定性:产物X<产物YC.为提高产物中Y的占比,可通过延长反应时间、升高反应温度等措施D.前体系中产物X占比较高,可能是因为反应①的活化能小于反应②6.NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O,为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,进行如下实验:常温常压下,向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)。实验数据如下表。下列说法正确的是()V/mLNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038A.实验3用表示的反应平均速率B.若实验4从反应开始到反应结束历时bs,则用NH4Cl表示的反应平均速率C.V1=4.0;若V2=6.0,则V3=6.0D.醋酸的作用是加快反应速率,改变其浓度对该反应速率无影响7.(2025·浙江省衢温“51”联盟2023-2024学年高一下学期期中联考)Ⅰ.对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。时间水样0510152025①(pH=2)0.400.280.190.130.100.09②(pH=4)0.400.310.240.200.180.16③(pH=4)0.200.150.120.090.070.05④(pH=4,含Cu2+)0.200.090.050.030.100回答下列问题:(1)在0~20min内,①中M的分解速率为;10min时实验②中M的转化率是。(2)能说明其它条件相同时,溶液的酸性越强,M分解速率越快的实验组合是。(3)Cu2+在该反应中可能起到作用,能够证明起到该作用的实验组合是。Ⅱ.一定条件下恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。回答下列问题:(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是A.气体密度不再改变B.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2C.气体的平均相对分子质量不再改变D.2v正(N2)=v逆(NH3)(5)下列说法正确的是。A.选择性能优良的催化剂可以缩短达到平衡的时间B.在某一时刻分离出生成的氨气可加快该反应的正反应速率C.向该容器中充入氦气,气体压强增大,反应速率加快D.工业上的该反应是最重要的人工固氮途径8.(2025·浙江省山海协作体高一期中)氮的氧化物(如NO2、N2O4、N2O5等)应用很广,在一定条件下可以相互转化。(1)一定条件下,在恒容密闭容器中NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),若改变下列一个条件,推测该反应的速率发生的变化。①升温,化学反应速率。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)②充入一定量的稀有气体使容器中的压强增大,化学反应速率。(2)已知:N2O5在一定条件下发生分解2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:t/min0.001.002.003.004.005.00/mol/L1.000.710.500.350.250.17设反应开始时体系压强为p0,第2.00min时体系压强为p,则p0∶p=;(3)①对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)有人提出如下反应历程:第一步N2O5(g)NO2(g)+NO3(g)快速平衡;第二步NO2(g)+NO3(g)NO(g)+NO2(g)+O2(g)慢反应;第三步NO(g)+NO3(g)2NO2(g)快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,下列表述正确的是。A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.容器中压强不再变化能说明反应已达平衡D.气体的密度保持不变能说明反应已达平衡②对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),在恒容密闭容器中反应达到平衡,t1时充入N2O5(g),t2时又达到平衡,在下图中画出随时间变化的趋势图。真题·实战演练1.(2024·浙江6月卷,19)氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:(除非特别说明,本题中反应条件均为,)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g)ΔH(3)为加速NaBH4水解,某研究小组开发了一种水溶性催化剂,当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时,测得反应开始时生氢速率v与投料比[n(NaBH4):n(H2O)]之间的关系,结果如图1所示。请解释ab段变化的原因。2.(2023·浙江6月卷,19)水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。水煤气变换反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1该反应分两步完成:3O3(s)+CO(g)(s)+CO2(g)ΔH1=-47.2kJ·mol-12(s)+H2O(g)O3(s)+H2(g)ΔH2(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。①在催化剂活性温度范围内,图2中b-c段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是______。A.按原水碳比通入冷的原料气B.喷入冷水(蒸气)C.通过热交换器换热②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线____。3.(2022·浙江省6月卷,18,2分)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是()A.实验①,0~20min,v(N2)=1.0010-5mol/(L·min)B.实验②,60min时处于平衡状态,C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大4.(2022·浙江省1月卷,19,2分)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是()A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示5.(2021·浙江6月卷,19,2分)一定温度下:在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是()A.600~1200s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1B.反应2220s时,放出的O2体积为11.8L(标准状况)C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)D.推测上表中的x为39306.(2021·浙江1月卷,19,2分)取50mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:t/min020406080c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是()A.反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况)B.20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解答案解析模拟·基础演练考向01化学反应速率的概念1.下列关于化学反应速率的说法正确的是()A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢B.1mol·L-1·s-1的反应速率一定比0.5mol·L-1·s-1的反应速率大C.化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指时某物质的浓度为0.8mol·L-1D.当速率的单位是mol·L-1·s-1时,任何反应物或生成物均可以表示化学反应速率【答案】A【解析】A项,化学反应速率是用于衡量一段时间内化学反应进行快慢的物理量,故A正确;B项,物质的计量数关系没有确定,则1mol·L-1·s-1的反应速率不一定比0.5mol·L-1·s-1的反应速率大,故B错误;C项,若某化学反应的反应速率为0.8mol·L-1·s-1就是指在每秒内对应反应物或生成物的浓度变化为0.8mol•L-1,故C错误;D项,化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示,而固体或纯液体的浓度视为常数,不能表示化学反应速率,故D错误;故选A。2.已知2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g),若反应速率分别用v(H2S)、v(O2)、v(SO2)、v(H2O)表示,则正确的关系式为()A.2v(H2S)=3v(O2)B.2v(O2)=3v(SO2)C.3v(O2)=2v(SO2)D.3v(O2)=2v(H2O)【答案】B【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,由化学方程式可知,v(H2S):v(O2):v(SO2):v(H2O)=2:3:2:2,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,得3v(H2S)=2v(O2)=3v(SO2)=3v(H2O),所以B正确;故选B。3.在铝与稀硫酸的反应中,已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol/L,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是()A.0.02mol/(L•min)B.1.8mol/(L•min)C.1.2mol/(L•min)D.0.18mol/(L•min)【答案】C【解析】铝与稀硫酸的反应方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,在溶液体积不变的情况下,硫酸的浓度减少了0.6mol/L,则硫酸铝的浓度增加,所以10s内生成硫酸铝的平均反应速率是0.02mol/(L•s)=1.2mol/(L•min),故选C。4.碳热还原法制备氮化铝的反应式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度、容积恒定的反应体系中,CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是()A.从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率B.c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率C.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙D.已知该反应在高温下自发,则随着温度升高,反应物Al2O3的平衡转化率将增大【答案】C【解析】A项,由图可以得到单位时间内一氧化碳浓度的变化量,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,则从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率,故A正确;B项,c点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间,为一氧化碳的瞬时速率,故B正确;C项,维持温度、容积不变,若减少反应物N2的物质的量进行反应,平衡向逆反应方向进行,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态不同,曲线甲不会变为曲线乙,故C错误;D项,该反应为气体体积增大的反应,反应△S>0,该反应在高温下自发,则反应△H—T△S<0,反应△H>0,升高温度,平衡向正反应方向进行,反应物Al2O3的平衡转化率将增大,故D正确;故选C。考向02化学反应速率的计算5.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.1mol/(L·min)。下列说法错误的是()A.前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)B.化学方程式中n值为1C.反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)D.此反应在两种不同情况下的速率分别表示为:①v(B)=6mol/(L·min),②v(D)=4.5mol/(L·min),其中反应速率快的是②【答案】A【解析】A项,A为固体,不能用浓度变化表示化学反应速率,A错误;B项,n(C):n(D)=3:1,为方程式化学计量系数比,B正确;C项,平衡时正反应速率等于逆反应速率,不同物质表示速率等于计量数之比,C正确;D项,当v(D)=4.5mol/(L·min),若用B的浓度变化表示应为v(B)=4.5×2=9mol/(L·min),D正确;故选A。6.(2025·浙江省绍兴市诸暨中学高一期中)X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ·mol-1。一定条件下,将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A.10min内,Y的平均反应速率为0.03mol·L-1·s-1B.10min内,消耗0.2molX,生成0.4molZC.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1D.10min内,X和Y反应放出的热量为akJ【答案】B【解析】反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol,则A项,10min内,Y的平均反应速率为,单位不符,故A错误;B项,转化的Y为0.6mol,则消耗的X为0.2mol,生成的Z为0.4mol,故B正确;C项,题给信息不能计算瞬时速率,可计算10min内X的平均速率为0.01mol•L-1•min-1,故C错误;D项,物质的量与热量成正比,则10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ,故D错误;故选B。7.一定条件下,等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应:N2(g)+O2(g)2NO(g)图表示该反应过程中N2的物质的量n(N2)随反应时间()的变化。下列叙述正确的是()A.当反应达到平衡时,O2的转化率为B.内反应的平均速率为C.10s末NO的物质的量浓度为D.a点对应的化学反应速率:【答案】A【解析】A项,根据图示,当反应达到平衡时,氮气的物质的量由5mol变为2mol,N2和O2的投料相等,则O2的转化率为,故A正确;B项,10s内氮气的物质的量由5mol变为4mol,反应的平均速率为,故B错误;C项,10s内消耗1mol氮气,10s末NO的物质的量是2mol,NO的浓度为,故C错误;D项,a点反应达到平衡状态,正逆反应速率比等于系数比,对应的化学反应速率:,故D错误;故选A。8.N2O在金表面分解的实验数据如下表。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是020406080A.N2O消耗一半时的反应速率为B.100min时N2O消耗完全C.该反应的速率与N2O的浓度有关D.该反应的半衰期与起始浓度的关系满足【答案】C【解析】A项,从表中可知,20min时,N2O浓度为,而在60min时,N2O浓度变为原来的一半,因此N2O消耗一半时的反应速率=,A正确;B项,由表中数据可知,每20minN2O浓度消耗0.020mol/L,因此当100min时N2O消耗完全,B正确;C项,由表中数据可知,该反应匀速进行,与起始浓度无关,C错误;D项,结合选项A的解析,N2O起始浓度为时,40分钟达到半衰期,代入关系式验证,可得:40min=500×0.080,D正确。因此,本题选C。9.乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下,测得CH3CHO的浓度变化情况如下表:421052423846651070c(CH3CHO)/mol·L-16.685.854.643.832.812.01下列说法不正确的是()A.42~242s,消耗CH3CHO的平均反应速率为B.第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响C.反应105s时,测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)D.I2为催化剂降低了反应的活化能,使活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多【答案】C【解析】A项,由表中数据可计算,42~242s,消耗CH3CHO的平均反应速率为,A项正确;B项,随着反应的进行,c(CH3CHO)减小,反应速率减慢,所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率,B项正确;C项,由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知,故无法计算反应105s时,混合气体的体积,C项错误;D项,I2是催化剂,能降低反应的活化能,使活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,提高反应速率,D项正确;故选C。考向03化学反应速率大小比较10.(2025·浙江省温州新力量联高一期中联考)反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+4H2O(g),在不同情况下测得反应速率,反应最快的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据物质反应的速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,都转化为NH3的浓度变化表示的反应速率,而且单位相同,然后再比较大小。A项,;B项,,则v(NH3)=×0.6mol/(L·s)=0.48mol/(L·s);C项,,则v(NH3)=v(NO)=0.8mol/(L·min)=0.013mol/(L·s);D项,,v(NH3)=v(H2O)=×0.9mol/(L·s)=0.6mol/(L·s);可见:用NH3浓度变化表示的化学反应速率最大值是0.6mol/(L·s),故选D。11.(2025·浙江省宁波市五校高一期中联考)关于A(g)+B(g)3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最快的()A.B.C.D.【答案】C【解析】A项,vA=;B项,vA=;C项,,vA=;D项,vA=;故选C12.在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果,判断生成氨的速率最快的是()A.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1B.v(N2)=0.05mol·L-1·s-1C.v(N2)=0.2mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.3mol·L-1·min-1【答案】B【解析】由题意知N2+3H22NH3将反应速率转化为用N2表示的反应速率得:A项中v(N2)=eq\f(1,3)v(H2)=0.1mol·L-1·min-1;B项中v(N2)=eq\f(0.05,\f(1,60))mol·L-1·min-1=3.0mol·L-1·min-1;C项中v(N2)=0.2mol·L-1·min-1;D项中v(N2)=eq\f(1,2)v(NH3)=0.15mol·L-1·min-1,故选B项。13.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)=0.3mol·L-1·B.v(B)=1.8mol·L-1·C.v(D)=0.35mol·L-1·D.v(C)=1.5mol·L-1·min-1【答案】A【解析】A项中v(A)=0.3mol·L-1·,B项中物质B是固体,不能用其来表示化学反应速率,C项中换算成用A物质来表示化学反应速率为v(A)=0.25mol·L-1·,D项中换算成用A物质来表示化学反应速率为v(A)=0.0125mol·L-1·,所以A项表示的反应速率最快,故A正确;故选A。14.反应4A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),在不同条件下反应,其平均反应速率v(X)如下,其中反应速率最大的是()A.v(A)=0.2mol·(L·s)-1B.v(B)=6mol·(L·min)-1C.v(C)=8mol·(L·min)-1D.v(D)=4mol·(L·min)-1【答案】D【解析】在速率单位统一的情况下,反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越大,则:A项,mol·(L·min)-1mol·(L·min)-1;B.mol·(L·min)-1;C项,mol·(L·min)-1;D项,mol·(L·min)-1;显然D中比值最大,反应速率最大,故D正确;故选D。15.在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的反应速率最慢的是()A.v(H2)=0.1mol·L-1·s-1B.v(NH3)=2.5mol·L-1·min-1C.v(H2)=3mol·L-1·min-1D.v(N2)=1.5mol·L-1·min-1【答案】C【解析】合成氨反应为N2+3H22NH3,比较不同条件下的反应速率快慢,必须换算成同种物质表示的化学反应速率。A项,v(N2)=v(H2)=2mol·L-1·min-1,B项,v(N2)=v(NH3)=1.25mol·L-1·min-1,C项,v(N2)=v(H2)=1mol·L-1·min-1,D项,v(N2)=1.5mol·L-1·min-1,生成氨的反应速率最慢的是C,故选C。考向04化学反应速率的测定16.(2025·浙江省G5联盟高一期中联考)某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,探究反应条件对速率的影响。下列有关说法正确的是()选项反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①25100.1100.10②2550.1100.1x③50100.150.25④50100.1100.10A.①③可探究硫酸浓度对反应速率的影响B.①④可探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中C.实验可通过比较出现浑浊所用的时间判断反应的快慢D.x=10,①②两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响【答案】B【解析】A项,①③温度不一样,所以不能探究硫酸浓度对反应速率的影响,A错误;B项,①④组只有温度不一样,即可探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中,B正确;C项,所有实验反应开始即可产生沉淀,所以不能通过比较出现浑浊所用的时间来判断反应的快慢,C错误;D项,由控制单一变量可知,①②两组实验探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响时,x=5,D错误;故选B。17.(2025·浙江省杭州地区重点高中年高一期中联考)已知:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):编号0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minI220202.1Ⅱ21205.5Ⅲ20500.5下列说法不正确的是()A.V1=1、V2=2B.设计实验I、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色褪去时结束D.实验Ⅲ用KMnO4溶液浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.02mol·L-1·min-1【答案】D【解析】A项,根据单一变量原则,实验Ⅰ是对照实验,溶液总体积为4mL,则V1=4-2-1=1,V2=4-2=2,故A正确;B项,实验目的是探究反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,实验Ⅰ和Ⅱ的温度相同但其浓度不同,则设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响,故B正确;C项,该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的,所以实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色褪去时结束,故C正确;D项,实验Ⅲ中草酸过量,两种溶液混合瞬间c(KMnO4)=0.01mol/L×=0.005mol/L,反应完全时△c=0.005mol/L,v(KMnO4)==0.01mol·L-1·min-1,故D错误;故选D。18.某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,记录如下:实验编号①②③④溶液种类1mol·L-1NH4Cl0.5mol·L-1(NH4)2SO40.1mol·L-1NH4ClH2Om(Mg)/g0.480.480.480.48V(溶液)/mL100100100100实验现象有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀几乎看不到现象6h时V(H2)/mL43325534712根据上述实验所得结论正确的是()A.实验②中发生的反应为B.由实验①、③可得,溶液中c(NH4+)越大,反应速率越快C.由实验①、②可得,溶液中阴离子的种类对产生H2的速率有影响D.由实验①~④可得,溶液的越小,产生H2的速率越快【答案】C【解析】A项,离子方程式电荷不守恒,A错误;B.实验①、③,Cl-浓度不同,无法得出c(NH4+)越大,反应速率越快的结论,B错误;C.实验①、②,溶液中c(NH4+)浓度相同,故阴离子种类对产生H2的速率有影响,C正确;D.实验②0.5mol·L-1(NH4)2SO4溶液pH<实验③0.1mol·L-1NH4Cl溶液,但是产生氢气的速率更慢,D错误;故选C。19.(2025·浙江省浙里特色联盟高一期中)化学是一门以实验为基础的科学,其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。按下表将溶液迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是()实验序号实验温度/℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液颜色褪至无色所用时间/sV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①2020.0240.10②2020.0220.128③4520.0220.1xA.x=2B.t1<8,t2<8C.配制该实验所用KMnO4溶液时应用盐酸酸化D.利用实验②③可探究温度对化学反应速率的影响【答案】C【解析】A项,实验②和③只是温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,除温度外,其它条件应相同,则水的体积需要保持一致,因此x=2,A正确;B项,分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,且浓度越大,反应速率越大,可知t1<8,实验②和③只是温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,温度越高,反应速率越快,则t2<8,,B正确;C项,高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气,配制KMnO4溶液时不能用盐酸酸化,应该用稀硫酸,C错误;D项,实验②③中温度是变量,可用来探究温度对化学反应速率的影响,D正确;故选C。20.【科学探究与创新意识】某兴趣小组同学探究KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应速率的影响因素。将1.0×10-3mol·L-1的KMnO4酸性溶液与0.40mol·L-1草酸溶液按如下比例混合。【设计实验】序号V(KMnO4酸性溶液)/mLV(草酸溶液)/mLV(H2O)/mL反应温度/℃①2.02.0020②2.01.01.020(1)补全KMnO4酸性溶液与草酸溶液反应的离子方程式:_______。2MnO4-+5H2C2O4+__________=2Mn2++10CO2↑+8H2O(2)实验①和②的目的是_______。【进行实验】小组同学进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:Ⅰ.紫色溶液变为青色溶液;Ⅱ.青色溶液逐渐褪至无色溶液。【查阅资料】a.KMnO4酸性溶液与草酸溶液的反应主要包含如下几个过程:反应ⅰ.MnO4-+2H2C2O4+4H+=Mn3+(无色)+4CO2↑+4H2O反应ⅱ.Mn3++2H2C2O4=[Mn(C2O4)2]-(青绿色)+4H+反应ⅲ。2Mn3++H2C2O4=2Mn2+(无色)+2CO2↑+2H+b.[Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱,在本实验条件下不能氧化H2C2O4。c.MnO42-呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解为MnO4-和MnO2。【继续探究】进一步实验证明溶液中含有[Mn(C2O4)2]-,实验①反应过程中MnO4-和[Mn(C2O4)2]-的浓度随时间的变化如下图。【解释与反思】(3)本实验中,化学反应速率:反应ⅱ_______反应ⅲ(填“>”、“=”或“<”)。(4)小组同学认为反应ⅱ的离子方程式应该改为:Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+,结合实验现象,说明其理由_______。【答案】(1)6H+(2)探究相同温度下,草酸浓度的改变对化学反应速率的影响(3)>(4)[Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱,不能氧化H2C2O4,而Mn3+与草酸发生过程iii的反应,使得Mn3+浓度不断减小,只有过程ii存在化学平衡,即Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+,上述平衡会逆向移动,[Mn(C2O4)2]-浓度逐渐减小,所得现象为溶液的青绿色逐渐褪去直至无色,故可判断过程ii的反应方程式应该为Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+。【解析】(1)根据原子守恒和电荷守恒,完整反应方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,所以补充6H+;(2)两组实验温度相同,高锰酸钾溶液用量相同,草酸溶液用量不同,探究相同温度下,反应物浓度的改变对化学反应速率的影响;(3)由图像可知,比较过程ii生成[Mn(C2O4)2]-和过程iii消耗等量[Mn(C2O4)2]-所用的时间,前者少于后者,说明反应速率前者大于后者;(4)根据资料[Mn(C2O4)2]-的氧化性较弱,在本实验条件下不能氧化H2C2O4可知,过程ii存在化学平衡,即Mn3++2H2C2O4[Mn(C2O4)2]-+4H+,Mn3+与草酸发生过程iii的反应,使得Mn3+浓度不断减小,上述平衡逆向移动,所得现象为溶液的青绿色逐渐褪去直至无色。考向05影响化学反应速率的因素21.下列有关化学反应速率的说法正确的是()A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率B.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.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D.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入几滴硫酸铜溶液,反应速率加快【答案】D【解析】A项,常温下铁片遇98%的浓硫酸会钝化,不会产生氢气,故A错误;B项,的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,相当于加水稀释,氢离子浓度减小,反应速率减慢,故B错误;C项,SO2的催化氧化是一个放热的反应,但升高温度,无论是放热反应还是吸热反应,反应速率均加快,故C错误;D项,100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入几滴硫酸铜溶液,发生反应生成铜,形成锌铜原电池,反应速率加快,故D正确;故选D。22.下列说法中正确的是()A.已知t1℃时,反应C+CO22COΔH>0的速率为v,若升高温度则逆反应速率减小B.恒压容器中发生反应N2+O22NO,若在容器中充入He,正、逆反应的速率均不变C.当一定量的锌粉和过量的6mol·L-1盐酸反应时,为了减小反应速率,又不影响产生H2的总量,可向反应器中加入一些水或CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.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【答案】D【解析】温度升高,正、逆反应的速率均增大,A项错误;在恒压容器中充入不参加反应的气体,导致容器的体积增大,反应物和生成物的浓度均减小,正、逆反应的速率均减小,B项错误;若能使溶液中氢离子浓度减小,则反应速率将减小,因此可选水或CH3COONa溶液,但不能用NaNO3溶液,因为在酸性溶液中NOeq\o\al(-,3)将和锌粉发生氧化还原反应生成氮的氧化物,从而使生成的H2的量减少,C项错误;任何一个化学反应的发生都有热效应,因此温度发生变化,化学反应速率一定会发生变化,D项正确。23.(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)CO2的综合利用,对于资源综合利用和减碳有重要意义。(2)CO2与H2在固体催化剂X(性脆,高压下易碎)表面分两步被转化为甲醇:反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol−1II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ·mol−1下列说法正确的是。A.不考虑催化剂活性的变化,温度升高,反应I速率加快,反应II速率减小B.压强增大到一定程度,反应速率可能减小C.反应初期,c(CH3OH)和c(H2O)几乎相等,说明反应II为决速步骤D.若采用双温区进行反应,先低温区后高温区,有利于提高反应的产率【答案】(2)BC【解析】(2)A项,温度升高,反应I、II速率均加快,故A错误;B项,催化剂X高压下易碎,压强增大到一定程度,催化剂粉碎,反应速率可能减小,故B正确;C项,反应初期,c(CH3OH)和c(H2O)几乎相等,随反应进行c(CH3OH)小于c(H2O),反应II为慢反应,决速步骤是反应II,故C正确;D项,若采用双温区进行反应,反应I吸热、反应II放热,先高温区后低温区,有利于提高反应的产率,故D错误;故选BC。24.乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:已知:向丙酮与HCN反应体系中加入少量KOH溶液,反应速率明显加快。下列说法不正确的是()A.因氧原子的电负性大于碳,醛基中带部分正电荷的碳原子与CN-之间发生作用B.KOH溶液加入越多,反应速率越快C.HCN易挥发且有剧毒,是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一D.与HCN加成的反应速率:CH3COCH3<CH3CHO【答案】B【解析】乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,氧原子的电负性较大,所以醛基中的碳原子带部分正电荷,与CN-作用,产物结合氢离子,生成2-羟基丙腈。A项,氧原子的电负性较大,电子对偏向O原子,则醛基中的碳原子带部分正电荷,与CN-作用,故A正确;B项,KOH溶液加入越多,消耗第二平衡的氢离子,无法生成2-羟基丙腈,故B错误;C项,HCN易挥发且有剧毒,所以该反应不在酸性条件下进行,故C正确;D项,CH3COCH3结构对称,正电性减弱,不利于加成,CH3CHO比CH3COCH3更容易与发生加成反应,故D正确;故选B。25.【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江部分高中高三开学考试)水在超临界状态下呈现许多特殊的性质。一定实验条件下,测得乙醇的超临界水氧化结果如图甲、乙所示,其中x为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。下列说法错误的是()A.乙醇的超临界水氧化过程中,CO是中间产物,CO2是最终产物B.乙醇的超临界水氧化过程中经历两步反应,第一步速率较快,第二步较慢C.随温度升高,峰值出现的时间提前且峰值更高,说明乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大D.T=550℃条件下,3s~8s区间乙醇的超临界水氧化过程中,v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)的数值关系为2v(乙醇)-v(CO)=v(CO2)【答案】D【解析】A项,观察x-t图像可知,CO先增加后减少,CO2一直在增加,说明CO为中间产物,CO2为最终产物,故A正确;B项,乙醇氧化为CO的反应速率较第二步反应速率快,否则看不到中间产物CO的生成,故B正确;C项,随着温度的升高乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大,但CO是中间产物,为乙醇不完全氧化的结果,CO峰值出现的时间提前,且峰值更高,说明乙醇氧化为CO速率必须加快,且大于CO的氧化为CO2的速率,故C正确;D项,T=550℃件下,3s-8s区间乙醇的超临界水氧化过程中,乙醇和CO的量都在减少,CO2在增多,设C2H5OH消耗速率为x,CO2生成速率为y,3-8s区间,CO宏观“净速率”在减小,即消耗量比生成量多故,v(CO)=v(CO2)-2v(乙醇),所以2v(乙醇)+v(CO)=v(CO2),v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)数值关系为2v(乙醇)+v(CO)=v(CO2),故D错误;故选D。考向06活化能与有效碰撞26.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是()A.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大C.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大【答案】B【解析】A项,升温,反应物分子的能量升高,则活化分子百分数增大,A正确;B项,向反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子百分数不改变,B错误;C项,对有气体参加的反应,增大压强使容器减小,则浓度增大,单位体积的活化分子数增多,C正确;D项,加入适宜的催化剂,降低反应的活化能,使反应物中活化分子百分数增大,D正确;故选B。27.(2026·浙江温州十校高二期中)反应3Fe(s)+4H2O(g)4H2(g)+Fe3O4(s)改变下列条件能提高产生氢气的速率且提高单位体积内活化分子百分数的是()①增加铁的量
②将容器的体积缩小一半
③适当升高温度
④使用高效催化剂
⑤保持体积不变,充入使体系压强增大
⑥及时移走氢气A.①②④ B.①③⑥ C.③④ D.③⑤【答案】C【解析】活化分子百分数由温度和催化剂决定。①固体量增减不影响浓度,无效;②缩小体积虽提高浓度,但活化分子百分数不变;③升温同时提高活化分子百分数和反应速率;④催化剂降低活化能,提高活化分子百分数和速率;⑤充入N2不改变反应物浓度,无效;⑥移走H2仅改变浓度,不影响活化分子百分数。③④符合题意,故选C。28.(2025·浙江省第一届NBchem三模)碰撞理论是我们理解化学反应速率的重要工具,下图为HI分解反应中分子碰撞示意图。下面说法正确的是()A.图1中分子取向合适,发生有效碰撞B.活化分子具有的能量与反应物分子具有的能量之差,是反应的活化能C.用光辐照的方法,也可以增大活化分子数目,加快反应速率D.由图知,2HI→H2+I2是基元反应【答案】C【解析】A项,由示意图可知,只有图3有新物质生成,故图3中的碰撞为有效碰撞,故A错误;B项,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,所以活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差为反应的活化能,故B错误;C项,用光辐照的方法,也可以提高活化分子百分数,也可以增大活化分子数目,加快反应速率,故C正确;D项,结合图3可知,2HI→H2+I2是总反应,不是基元反应,故D错误;故选C。29.在体积可变的容器中发生反应N2+3H22NH3,当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是()A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多C.活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞【答案】C【解析】A项,由于温度不变,因此分子运动速率不变,错误;B项,由于温度不变,因此反应物分子的能量不变,错误;D项,增大压强使容器体积缩小时,单位体积内反应物浓度增大,单位体积内活化分子间的碰撞不一定都是有效碰撞,只有取向合适才能发生反应,才是有效碰撞,错误。考向07速率常数及其应用30.已知2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下:t/min010203040506070c(N2O)/(mol·L)0.1000.080c10.0400.020c2c30下列说法正确的是()A.n=1,c1>c2=c3B.min时,v(N2O)=2.0×10-3mol·L-1·C.相同条件下,增大N2O的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率D.保持其他条件不变,若N2O起始浓度为0.200mol·L,当浓度减至一半时共耗时50min【答案】D【解析】根据表
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