化学反应速率
A组·全员必做题
1.据新化网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的是( ) A．使用电催化剂，加快了水的分解速率
B．金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快
C．反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化 D．金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率
解析：催化剂的用量对化学反应速率有影响，在一定用量范围内，随着用量增加，反应时间缩短，反应速率加快；但催化剂的用量增加到一定值后，反应时间和反应速率不再改变，故B项错误。 答案：B
2．A、B、C三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得：
反应速率(mol·L1－1·min) －A B C v(H2)＝3 v(N2)＝3 v(NH3)＝4 则三个容器中合成氨的反应速率( ) A．v(A)＞v(B)＞v(C) B．v(B)＞v(C)＞v(A) C．v(C)＞v(A)＞v(B) D．v(B)＞v(A)＞v(C) 解析：合成氨的反应方程式是3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)(条件略)。换算成同一物质来表示该反应的化学反应速率即可进行比较。根据物质的反应速率之比等于物质的计量数之比，也可以换算成“vk＝v(某物质)/该物质的计量数”(单位略)：v(A)k＝3/3＝1、v(B)k＝3/1＝3、v(C)k＝4/2＝2，进行比较即可，选B项。 答案：B
3．(2016·北京六十六中学期中)升高温度时，化学反应速率加快原因的合理解释是( ) A．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
C．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，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
解析：无论反应是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率均增大，A、B均错误；升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子总数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，C错误；D正确。 答案：D
4．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，反应过程如图。
下列说法正确的是( )
A．t1 min时正逆反应速率相等
B．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系 C．0～8 min，H2的平均反应速率
v(H2)＝ mol·L－1·min－1
D．10 min～12 min，N2的平均反应速率 v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1
解析：t1 min后，X和Y的量继续变化，t1 min时，只是X和Y的物质的量相等，没有达到平衡状态，说明正逆反应速率不相等；根据图象，在2 min时，X的物质的量增加了0.2 mol，Y减少了0.3 mol，所以Y表示H2的物质的量随时间的变化关系，X表示NH3的物质的量随时间的变化关系，0～8 min，H2的平均反9－1－1－1
应速率v(H2)＝ mol·L·min，10 min～12 min，NH3的平均反应速率v(NH3)＝0.005 mol·L·min
800
－1
34
，则v(N2)＝0.002 5 mol·L·min。 答案：B
5．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( ) ①用浓硫酸代替稀硫酸 ②加热 ③改用铝粉 ④增大稀硫酸的体积 ⑤加水 ⑥加入少量硫酸铜 A．全部 B．②③⑥ C．①②③⑥ D．②③④⑥
解析：用浓硫酸代替稀硫酸，铝会发生钝化；增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度；加热能够加快该反应的反应速率；用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积；加入少量硫酸铜可生成铜单质，铜单质会和铝形成原电池，加快了反应速率。 答案：B
6．(2016·湖南六校联考)在2L密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )
－1－1
甲 乙
－1
－1
A．200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L·min B．200 ℃时，该反应的平衡常数为25
C．当外界条件由200 ℃降到100 ℃时，原平衡一定被破坏，且正、逆反应速率均增大 D．由图乙可知，反应xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH<0，且a＝2 解析：根据图甲知，v(B)＝
－1
－1
0.4mol－0.2mol
＝
2L×5min
0．02mol·L·min，A项错误；由图甲知，在该反应中，0－5min，A、B、C的物质的量的变化之比Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝0.4∶0.2∶0.2＝2∶1∶1，所以，A、B、C的化学计量数之比x∶y∶z＝2∶1∶1，故x＝2、y＝1、z＝1，平衡常数K＝
c2
0.1
＝2＝25，B项正确；由图乙可以看出，当投
A·cB0.2×0.1
cC
料比相同时，降低温度，平衡时C的体积分数减小，说明平衡逆向移动，但降低温度会使正、逆反应速率
都减小，C项错误；根据图乙可知，该可逆反应的正反应是吸热反应，即ΔH>0，按化学计量数之比投料时，相同条件下原料转化率最大，产物的体积分数最大，故a＝2，D项错误。 答案：B
2－＋
7．(2016·肇庆一模)根据反应：S2O3＋2H===SO2↑＋S↓＋H2O，下表各组实验最快出现浑浊的是( )
选项 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O c(mol·L－1) V(mL) c(mol·L－1) V(mL) V(mL) 温度/℃ A B C D 0.1 0.2 0.1 0.2 5 5 5 5 0.1 0.1 0.1 0.1 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 30 30 解析：在其他条件相同时，浓度越大，速率越快；在浓度相同时，温度越高，速率就越快，因此反应速率最快的是D。 答案：D
8．(2016·试题调研)在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，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 1 0.100 0.100 2 0.200 0.100 3 0.150 0.150 4 0.100 0.200 5 ？ ？ 6 0.500 0.400 c(HI)/mol·L －1c(H2O2)/mol·L －1v/mol·L1－·s －10.007 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5组实验中c(HI)、c(H2O2)不可能为( )
－1－1
A．0.150 mol·L、0.200 mol·L
－1－1
B．0.300 mol·L、0.100 mol·L
－1－1
C．0.200 mol·L、0.200 mol·L
－1－1
D．0.100 mol·L、0.300 mol·L
解析：分析表中数据可知，反应速率v与c(HI)和c(H2O2)的乘积成正比，以实验1为参照，实验5的反应速率是其反应速率的3倍，故实验5中c(HI)和c(H2O2)的乘积为实验1的3倍，C项符合题意。 答案：C
9．在一定条件下，将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中，发生反应：xA2(g)＋yB2(g)2C(g)。2 s内的反应速率：v(A2)＝0.5 mol/(L·s)，v(B2)＝1.5 mol/(L·s)，v(C)＝1 mol/(L·s)。则x和y的值分别为( ) A．2和3 B．3和2 C．3和1 D．1和3
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量数之比，由于v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝1∶3∶2，因此x∶y∶2＝1∶3∶2，则x＝1，y＝3。 答案：D
10．如图所示为800 ℃时A、B、C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( )
A．发生的反应可表示为：2A(g)2B(g)＋C(g)
－1－1
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol·L·min C．开始时，正逆反应同时开始
D．2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
解析：根据图象，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，A项说法正确。前2 min，v(A)＝
0.4 mol·L－0.2 mol·L－1－1
＝0.1 mol·L·min，B项说法正确。开始时加入的物质为A和B，没有C，
2 minC项说法错误。根据图象，2 min时，A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L、0.3 mol·L、0.1 mol·L，因此D项说法正确。 答案：C
11．利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂和比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 实验 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ －1
－1
－1
－1－1
T(℃) 280 350 NO初始浓 －1度(mol·L) 1.2×10 1.2×10 －3－3CO初始浓 －1度(mol·L) 5.8×10 －3催化剂的比表 2－1面积(m·g) 82 124 82 (1)请填全表中的各空格；
(2)实验Ⅰ中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。
解析：(1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，验证催化剂的比表面积对速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。
(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。 答案：(1)
实验 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ (2)
T(℃) 280 NO初始浓 －1度(mol·L) 1.2×10 －3CO初始浓 －1度(mol·L) 5.8×10 5.8×10 －3－3催化剂的 比表面积 2－1(m·g) mn12．有一化学反应：A＋3B2C，根据影响化学反应速率的因素可得v(C)＝kc(A)c(B)，其中k是与温度有关的速率常数，为测k、m、n的值，在298 K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：
编号 1 2 3 A的初始浓 －1度/(mol·L) 1.0 2.0 1.0 B的初始浓 －1度/(mol·L) 1.0 1.0 2.0 生成C的初始速 －1－1率/(mol·L·s) 1.2×10 2.4×10 4.8×10 －2－2－2(1)根据上表可求得：m＝________，n＝__________，k＝________。
(2)当c(A)＝c(B)＝2.0 mol·L时，以B表示的初始反应速率为________。
mn解析：(1)分别将第1组、第2组、第3组的数据代入v(C)＝kc(A)c(B)，三式联立，可求得m＝1，n＝2，k＝1.2×10－2 L2·mol－2·s－1。(2)v(C)＝1.2×10－2 L2·mol－2·s－1×(2.0 mol·L－1)×(2.0 mol·L－1)2
－2－1－1
＝9.6×10 mol·L·s。
33－2－1－1－1－1
由方程式知v(B)＝v(C)＝×9.6×10 mol·L·s＝0.144 mol·L·s。
22
答案：(1)1 2 1.2×10 L·mol·s －1－1
(2)0.144 mol·L·s B组·重点选做题
13.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：
实验 编号 1 2 3 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 0.6 mol/L H2C2O4溶液 3.0 3.0 3.0 H2O 4.0 3.0 2.0 0.2 mol/L KMnO4溶液 1.0 2.0 3.0 3 mol/L 稀硫酸 2.0 2.0 2.0 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 6.4 5.2 4.0 －2
2
－2
－1
－1
请回答：
(1)已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学方程式表示该实验的实验原理________________________________________。
(2)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)利用实验3中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)＝____________。
2＋
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验
2＋
资料发现，该实验过程中n(Mn)随时间变化的趋势应如图2所示。 该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
图1 图2
①该小组同学提出的假________________________________________________________________________。 ②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 实 验 编 号 4 再向试 管中加 入少量 固体 设是
0.6 mol/L H2O H2C2O4溶液 0.2 mol/L KMnO4溶液 3 mol/L 稀硫酸 室温下 溶液颜 色褪至 无色所 需时间 /min 3.0 2.0 3.0 2.0 t
2017届高考化学总复习配餐作业21化学反应速率
