高考化学考点37 化学反应速率

高考化学考点37 化学反应速率

1 一、化学反应速率 1．定义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2．表示方法 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来表示。 数学表达式为 v＝ ，单位为 mol/(L·min)、mol/(L·s)或 mol/(L·h)。 3．化学反应速率与化学计量数的关系： 对于已知反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的物质来表示，当单位相同 时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶ p∶q。 例如：在一个 2 L 的容器中发生反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)，加入 2 mol A，1 s 后剩余 1.4 mol，则 v(A)＝0.3 mol·L−1·s−1，v(B)＝0.1 mol·L−1·s−1，v(C)＝0.2 mol·L−1·s−1。 过 关 秘 籍 （1）在同一化学反应中，无论选用反应物还是生成物表示化学反应速率，其值均为正值。 （2）化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。 （3）同一化学反应中，在相同的反应时间内，不同的物质表示的反应速率的数值可能不同。但表示的 意义相同。因此表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。 （4）固体或纯液体的浓度恒为常数，不能用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。但是化学反应速 率与固体和纯液体参与反应的表面积有关，因此，通常增大固体或纯液体参与反应的表面积（如将固体粉 碎，将液体变成雾状，加速搅拌等）可加快化学反应速率。 （5）同一化学反应中，各物质表示的化学反应速率之比=化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物 质的浓度变化量之比。 二、化学反应速率的计算与大小比较方法 1．根据定义求化学反应速率 v＝ c t   c t   2 2．根据反应速率与化学方程式中各物质化学计量数的关系计算 同一个化学反应，同一段时间内，用不同物质的浓度变化表示的反应速率，数值可能不同，但意义相 同，其数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 例 如 ： 对 于 化 学 反 应 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ， 即 v(A) ∶ v(B) ∶ v(C) ＝ m ∶ n ∶ p ， 或 。 3．由于同一反应的化学反应速率用不同的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）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反应速率，再比较数值的大小。 （3）比较反应速率与化学计量数的比值，即对于一般的化学反应 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，比较 与 ，若 ＞ ，则用 A 表示的反应速率比 B 的大。 三、影响化学反应速率的因素 1．内因（主要因素） 反应物的结构、性质。 2．外因（其他条件不变，只改变一个条件） 单位体积内 条件变化 活化能 分子 总数 活化 分子数 活化分子 百分数 单位时间内有 效碰撞的次数 化学反应 速率 (A) (B) (C)v v v m n p  (A)v a (B)v b (A)v a (B)v b 3 增大 不变 增多 增多 不变 增多 增大 浓度 减小 不变 减少 减少 不变 减少 减小 加压（减小容 器体积） 不变 增多 增多 不变 增多 增大 压强 减压（增大容 器体积） 不变 减少 减少 不变 减少 减小 升高 不变 不变 增多 增大 增多 增大 温度 降低 不变 不变 减少 减小 减少 减小 使用催化剂 减小 不变 增多 增大 增多 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 E1 为正反应的活化能，E3 为使用催化剂时的活化能，E2 为逆反应的活化能，反应热为 E1−E2。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 （2）活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 （1）催化剂有正催化剂和负催化剂之分，正催化剂即通常所说的催化剂，负催化剂又称为抑制剂。催 4 化剂只有在适宜的温度下催化活性才最高，反应速率才达到最大。 （2）固体或纯液体的浓度可视为常数，其物质的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的大 小会影响接触面积的大小，从而影响反应速率的大小。 （3）改变压强，对反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有 以下几种情况： ①恒温时：增大压强→体积缩小→浓度增大→反应速率增大。 ②恒温恒容时： a．充入气体反应物→反应物浓度增大→反应速率增大。 b．充入稀有气体（或非反应气体）→总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。 ③恒温恒压时：充入稀有气体（或非反应气体）→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减小。 （4）增加反应物的浓度，v 正急剧增大（突变），v 逆逐渐增大（渐变）。 （5）催化剂能同时同等程度地改变正逆反应速率。 四、化学反应速率图象及其应用 （一）全程速率—时间图象 例如：Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。 原因解释：AB 段(v 渐大)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度逐渐升高，导致反应速率逐渐增大； BC 段(v 渐小)，则主要因为随反应的进行，溶液中 c(H＋)减小，导致反应速率减小。 （二）物质的量(或浓度)—时间图象 例如：某温度时，在定容(V L)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所示。 1．由图象得出的信息是 5 （1）X、Y 是反应物，Z 是生成物； （2）t3 时反应达平衡，X、Y 没有全部反应。 2．根据图象可进行如下计算： （1）求某物质的平均速率、转化率，如 v(X)＝ mol/(L·s)； Y 的转化率＝ ×100%。 （2）确定化学方程式中的化学计量数之比，如 X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－ n3)∶n2。 （三）速率—外界条件图象及反应 以 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol 为例。 1．速率—浓度(c)图象 条件变化 速率变化 速率变化曲线 增大反应物的浓度 v 正、v 逆均增大，且 v′正>v′逆 减小反应物的浓度 v 正、v 逆均减小，且 v′逆>v′正 增大生成物的浓度 v 正、v 逆均增大，且 v′逆>v′正 1 3 3 n n V t   2 3 2 n n n  6 减小生成物的浓度 v 正、v 逆均减小，且 v′正>v′逆 2．速率—温度(T)的图象 条件变化 速率变化 速率变化曲线 升高温度 v 正、v 逆均增大，且 v′逆>v′正 降低温度 v 正、v 逆均减小，且 v′正>v′逆 3．速率—压强(p)图象 条件变化 速率变化 速率变化曲线 增大压强 v 正、v 逆均增大，且 v′正>v′逆 减小压强 v 正、v 逆均减小，且 v′逆>v′正 4．速率—催化剂图象 使用催化剂，v 正、v 逆同等倍数增大，图象为 7 说明：（1）条件增强，曲线在原图象的上方；条件减弱，曲线在原图象的下方。 （2）浓度改变时，图象曲线一条连续，一条不连续；其他条件改变，图象曲线不连续。 （3）对于反应前后气体的体积不变的反应，改变压强时，v 正、v 逆同等倍数增大或减小。 考向一 化学反应速率的理解与计算 典例 1 用纯净的 CaCO3 与 100 mL 稀盐酸反应制取 CO2，实验过程记录如图所示(CO2 的体积已折算为标 准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．OE 段的平均反应速率最快 B．EF 段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为 0.4 mol/(L·min) C．OE、EF、FG 三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为 2∶6∶7 D．F 点收集到的 CO2 的量最多 【答案】B 8 1．把 0.6 mol X 气体和 0.4 mol Y 气体混合于 2 L 容器中，使它们发生如下反应：3X(g)+Y(g) n Z(g)+2W(g)， 在 5 min 时已经生成 0.2 mol W，若测知以 Z 的浓度变化表示平均反应速率为 0.01 mol·L−1·min−1，则上述反 应中 Z 气体的化学计量数 n 的值是 A．1 B．2 C．3 D．4 化学反应速率计算的三个方法 （1）定义式法：v(B)= = 。 （2）比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如 mA(g)+nB(g) pC(g)中，v(A)∶ v(B)∶v(C)=m∶n∶p。 （3）三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。 例如：反应　　　　　　mA(g)+nB(g) pC(g) 起始浓度(mol·L−1) a b c 转化浓度(mol·L−1) x 某时刻浓度(mol·L−1) a−x b− c+ 考向二 化学反应速率的比较 典例 1 对反应 A＋B AB 来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL 溶液中含 A、B 各 0.01 mol　② 50 mL 溶液中含 A、B 各 0.05 mol　③0.1 mol·L－1 的 A、B 溶液各 10 mL　④0.5 mol·L－1 的 A、B 溶液 各 50 mL。四种情况下反应速率的大小关系是 A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 【解析】①中 c(A)＝c(B)＝ ＝0.5 mol·L－1； ②中 c(A)＝c(B)＝ ＝1 mol·L－1； ③中 c(A)＝c(B)＝ ＝0.05 mol·L－1；  B  c t  B   n V t nx m px m nx m px m 0.01mol 0.02L 0.05mol 0.05L 10.1mol L 2  9 ④中 c(A)＝c(B)＝ ＝0.25 mol·L－1。 在其他条件一定的情况下，浓度越大，化学反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。 【答案】A 2．反应 A+3B 2C+2D 在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)=0.15 mol·L−1·s−1 ②v(B)=0.6 mol·L−1·s−1 ③v(C)=0.4 mol·L−1·s−1 ④v(D)=0.45 mol·L−1·s−1 该反应进行的快慢顺序为 A．②>④>③>① B．④>③>②>① C．④>③=②>① D．②>③=④>① 化学反应速率大小的比较方法 （1）归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行 速率的大小比较。 （2）比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对 求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若 > ，则 反应速率 A>B。 考向三 外界条件对化学反应速率的影响 典例 1 少量铁片与 100 mL 0.01 mol·L－1 的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变 H2 的产量，可以使用如下方法中的 ①加 H2O　②加 KNO3 溶液　③滴入几滴浓盐酸 ④加入少量铁粉　⑤加 NaCl 溶液　⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用 10 mL 0.1 mol·L－1 盐酸 A．①⑥⑦ B．②③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧ 10.5mol L 2   Av m  Bv n 10 【答案】C 3．下列说法中正确的是 A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大 C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 D．升高温度，只能增大吸热反应的反应速率 分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点 1．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。 2．压强对速率的影响有以下几种情况： （1）恒温时：增大压强 体积缩小 浓度增大 反应速率加快。 （2）恒容时： ①充入气体反应物 浓度增大 速率加快。 ②充入惰性气体 总压增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。 （3）恒压时：充入惰性气体 体积增大 各物质浓度减小 反应速率减慢。 考向四 化学反应速率的变量控制 引起 引起 引起 引起 引起 引起 引起 引起 引起 11 典例 1 其他条件相同时，不同 pH 条件下，用浓度传感器测得反应 2A＋B===3C＋D 中产物 D 的浓度随时 间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是 A．pH＝8.8 时，升高温度，反应速率不变 B．保持外界条件不变，反应一段时间后，pH 越小，D 的浓度越大 C．为了实验取样，可以采用调节 pH 的方法迅速停止反应 D．减小外界压强，反应速率一定减小 【答案】C 4．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据： 溶液温度/℃实验 序号 金属 质量/g 金属 状态 c(H2SO4) /(mol·L−1) V(硫酸) /mL 反应前 反应后 金属消失的 时间/s 1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250 4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200 5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125 12 7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50 8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100 9 0.10 丝 1.1 50 30 44 40 分析上述数据，回答下列问题： （1）由实验可推知，反应物的总能量　　　　(填“<”“>”或“=”)产物的总能量。 （2）实验 4 和 5 表明，　　　　　　　　对反应速率有影响，　　　　　　　反应速率越快，能表明同 一规律的实验还有　　　　(填实验序号)。 （3）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有　　　　　　　　(填实验序号)。 （4）本实验中影响反应速率的其他因素还有　　　　　 　，其实验序号是　　　　。 利用“控制变量法”的解题策略 考向五 化学反应速率的图象问题 典例 1 图甲、图乙分别表示反应 CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH>0 在 t1 时刻达到平衡，在 t2 时刻 因改变某个条件而发生变化的情况，下列说法正确的是 A．图甲中 t2 时刻发生改变的条件是增大反应物的浓度 B．图甲中 t2 时刻发生改变的条件可能是增大压强 C．图乙中 t2 时刻发生改变的条件是升高温度 13 D．图乙中 t2 时刻发生改变的条件是从体系中分离出水蒸气 【答案】B 5．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，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、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．30～40 min 间该反应使用了催化剂 B．反应方程式中的 x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min 时降低温度，40 min 时升高温度 D．30 min 时减小压强，40 min 时升高温度 练后总结 外界条件改变后，化学反应速率的变化图象可分为以下几类： （1）渐变型：在图象上呈现为反应速率从平衡速率逐渐发生变化，则改变的条件一定是浓度。速率增 14 大则为增大浓度；速率减小则为减小浓度。 （2）突变型：在图象上呈现为反应速率从平衡速率跳跃性发生变化，然后逐渐到达平衡，改变的条件 是温度或压强。速率增大，则为升高温度或增大压强；速率减小，则为降低温度或减小压强。 （3）平变型：在图象上呈现为正、逆反应速率同等程度地增大或减小，平衡不变。增大则是使用了催 化剂或反应前后气体体积不变的反应增大了压强(容器体积减小)；减小则是反应前后气体体积不变的反应减 小了压强(容器体积增大)。 1．反应 C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几 乎无影响的是 ①增加 C 的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入 N2 使体系压强增大　④保持压强不 变，充入 N2 使容器体积变大 A．①④　　　　　　　　　　 B．②③ C．①③ D．②④ 2．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应 N2＋3H2 2NH3。在 10 s 内 N2 的浓度由 5 mol/L 降至 4 mol/L，下列说法正确的是 A．用 NH3 表示的化学反应速率为 0.1 mol/(L·s) B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率 C．增加 H2 的浓度或降低温度都会加快该反应的速率 D．反应足够长时间，N2、H2 中至少有一种物质浓度降为零 3．为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，某同学设计了如下一系列实验。表中所给的 混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需 时间。下列说法正确的是 实验 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L－1 H2SO4 溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和 CuSO4 溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 A．V1＝30，V6＝10 15 B．反应一段时间后，实验 A、E 中的金属呈暗红色 C．加入 MgSO4 与 Ag2SO4 可以起到与硫酸铜相同的加速作用 D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快 4．可逆反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在 4 种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率 v 最大的 是 A．v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1 C．v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1 D．v(D)＝0.1 mol·L－1·min－1 5．对可逆反应：A(g)＋B(s) C(s)＋D(g)　ΔH>0。如图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图， 如果在 t1 时刻改变条件：①加入 A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少 C，符合图示条件的是 A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 6．某温度下，在容积为 2 L 的密闭容器中投入一定量的 A、B 发生反应 3A(g)＋bB(g) cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，12 s 时反应达到平衡，生成 C 的物质的量为 0.8 mol，反应过程中 A、B 的物质的量浓度 随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．前 12 s 内，A 的平均反应速率为 0.025 mol·L－1·s－1 B．12 s 后，A 的消耗速率等于 B 的生成速率 C．化学计量数之比 b∶c＝1∶2 D．12 s 内，A 和 B 反应放出的热量为 0.2Q kJ 7．已知图一表示的是可逆反应 CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH>0 的化学反应速率(v)与时间(t)的关 系，图二表示的是可逆反应 2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0 的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正 16 确的是 图一 图二 A．图一 t2 时改变的条件可能是升高了温度 B．图一 t2 时改变的条件是增大了反应物的浓度 C．图二 t1 时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D．若图二 t1 时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小 8．一定条件下，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 图所示，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 内，H2 的平均反应速率 v(H2)＝0.075 mol·L－1·min－1 D．10～12 min，升高温度，反应速率减慢 9．回答下列问题： （1）将等物质的量的 A 和 B，混合于 2 L 的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，5 min 后测得 c(D)＝0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C 的反应速率是 0.1 mol·L－1·min－1。 ①A 在 5 min 末的浓度是________________。 ②v(B)＝________________。 ③x＝______________。 （2）在 25 ℃时，向 100 mL 含氯化氢 14.6 g 的盐酸中，放入 5.6 g 纯铁粉，反应进行到 2 min 末收集到 氢气 1.12 L(标准状况)，在此后又经过 4 min，铁粉完全溶解。若不考虑溶液体积的变化，则： 17 ①前 2 min 内用 FeCl2 表示的平均反应速率是________。 ②后 4 min 内用 HCl 表示的平均反应速率是________。 ③前 2 min 与后 4 min 相比，反应速率________较快，其原因是____________________________。 10．某温度时，在一个容积为 2 L 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所 示。根据图中数据，试填写下列空白： （1）该反应的化学方程式为___________________________________________。 （2）反应开始至 2 min，气体 Z 的反应速率为______________________。 （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 倍，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________反应(填“放热”或“吸热”)。 （4）若上述反应在 2 min 后的 t1～t6 内反应速率与反应时间图象如下，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________。 A．在 t1 时增大了压强 B．在 t3 时加入了催化剂 C．在 t4 时降低了温度 D．t2～t3 时 A 的转化率最高 1 2 18 1．[2017 江苏]H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70℃时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如图所 示。下列说法正确的是 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 Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2 分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对 H2O2 分解速率的影响大 2．[2016 江苏]下列图示与对应的叙述不相符合的是 A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C．图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D．图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线 3．[2015 海南][双选]浓度为 1 mol·L−1 的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率 但又不影响氢气生成量的是 A．K2SO4 B．CH3COONa C．CuSO4 D．Na2CO3 4．[2014 新课标全国Ⅰ]已知分解 1 mol H2O2 放出热量 98 kJ。在含少量 I−的溶液中，H2O2 分解的机理为： H2O2+I−→H2O+IO− 慢 H2O2+IO−→H2O+O2+I− 快 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应速率与 I−浓度有关 B．IO−也是该反应的催化剂 C．反应活化能等于 98 mol·L−1 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 19 1．【答案】A 【 解 析 】 该 时 间 内 v(W)= =0.02 mol·L−1·min−1 ， v(W) ∶ v(Z)=0.02 mol·L−1·min−1 ∶ 0.01 mol·L−1·min−1=2∶n，所以 n=1。 2．【答案】C 【解析】v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=1∶3∶2∶2，转化为用 B 的浓度变化来表示的反应速率为①v(A)=0.15 mol·L−1·s−1，则 v(B)=3v(A)=0.45 mol·L−1·s−1；②v(B)=0.6 mol·L−1·s−1；③v(C)=0.4 mol·L−1·s−1，则 v(B)= v(C)=0.6 mol·L−1·s−1；④v(D)=0.45 mol·L−1·s−1，则 v(B)= v(D)=0.675 mol·L−1·s−1，故反应进行的快慢顺 序为④>③=②>①。 4．【答案】（1）> （2）固体的表面积　固体的表面积越大　1 和 2 （3）1、3、4、6、8 或 2、5 （4）溶液的温度　6 和 7、8 和 9 【解析】（1）根据表中数据知，反应后溶液温度升高，说明该反应是放热反应，则反应物总能量大于生 成物总能量。 （2）实验 4 和 5 的不同点为反应物的接触面积，5 的反应速率大于 4，说明反应物接触面积越大，反应 速率越快，能表明同一规律的实验还有 1 和 2。 （3）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响，说明该实验中只有反应物浓度不同，其他因素完全相同， 符合条件的有 1、3、4、6、8 或 2、5。 （4）影响反应速率的因素还有溶液的温度，如实验 6 和 7、8 和 9。 5．【答案】D 【解析】A 项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，A 不正确。由第一个图可知，A、B 的浓度变化相 同，故 A、B 的计量数相同，都为 1，由第二个图可知，30 min 时改变的条件为降压，40 min 时改变的 条件为升温，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、C 项不正确，D 项正确。 0.2mol 2L 5min 3 2 3 2 20 1．【答案】C 【解析】增大固体的量、恒容时充入惰性气体对化学反应速率均无影响；②中体积缩小一半，反应物浓 度变大，化学反应速率增大；④中体积变大，反应物浓度变小，化学反应速率减小。 2．【答案】B 【解析】根据题意 v(N2)＝0.1 mol/(L·s)，则 v(NH3)＝0.2 mol/(L·s)，A 项错误；使用合适的催化剂能加快 合成氨的反应速率，B 项正确；降低温度，反应速率减慢，C 项错误；N2、H2 合成氨的反应为可逆反应， 延长反应时间不能改变平衡状态，N2、H2 的浓度不可能降为 0，D 项错误。 4．【答案】B 【解析】反应速率的单位相同，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应 速率快。A 项，v(A)/1＝0.15 mol·L－1·min－1；B 项，v(B)/3＝0.2 mol·L－1·min－1；C 项，v(C)/2＝0.15 mol·L －1·min－1；D 项，v(D)/2＝0.05 mol·L－1·min－1，所以反应速率 v(B)>v(A)＝v(C)>v(D)。 5．【答案】A 【解析】加入 A，因为 A 为气体，因此加入 A 平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，故①错误；催化剂 对化学平衡无影响，只加快反应速率，故②正确；反应前后气体系数相等，因此加压平衡不移动，化学 反应速率增大，故③正确；升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，故④错误；C 为固体， 浓度视为常数，对化学平衡移动无影响，对化学反应速率无影响，故⑤错误。 6．【答案】C 【解析】分析图像可知 12 s 内 A 的浓度变化为(0.8－0.2)mol·L－1＝0.6 mol·L－1，反应速率 v(A)＝ ＝ ＝0.05 mol·L－1·s－1，A 项错误；分析图像，12 s 内 B 的浓度变化为(0.5－0.3)mol·L－1＝0.2 mol·L－1，v(B)＝ ＝ mol·L－1·s－1，速率之比等于化学计量数之比，3∶b＝0.05∶ ，b＝ 1，3∶c＝0.05∶ ，c＝2，A、B 的化学计量数不同，12 s 后达到平衡状态，A 的消耗速率不等于 B 的生成速率，B 项错误，C 项正确；消耗 3 mol A 放热 Q kJ,12 s 内消耗 A 的物质的量为 0.6 mol·L－1×2 L c t   10.6 mol L 12 s  10.2 mol L 12 s  1 60 1 60 0.8 2 12 21 ＝1.2 mol，消耗 1.2 mol A 放出的热量为 0.4Q kJ，D 项错误。 7．【答案】A 【解析】图一中纵坐标为反应速率，t2 瞬间，曲线是断开的，因此条件的改变不可能是由某一物质的浓 度引起的，t2 瞬间，正、逆反应速率均加快，且 v′(正)>v′(逆)，可知化学平衡正向移动，因此外界条件的 改变可能是升高了温度，选项 A 正确，B 错误；图二中纵坐标为浓度，t1 瞬间，曲线是断开的，因此外 界条件的改变不可能是温度的变化。由于此刻 NO2 和 N2O4 的浓度均增大，显然改变的条件是给体系增 压。压强增大，平衡向正反应方向移动，N2O4 的体积分数增加，因此混合气体的平均相对分子质量应增 大，选项 C 和 D 均错。 9．【答案】（1）①0.75 mol·L－1　 ②0.05 mol·L－1·min－1 ③2 （2）①0.25 mol·L－1·min－1　②0.25 mol·L－1·min－1 ③前 2 min　在其他条件不变时，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，因而反应速率随之减小 【解析】（1）D 的反应速率 v(D)＝ ＝0.1 mol·L－1·min－1，又因 C 的平均反应速率为 0.1 mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知，x＝2，v(B)＝ v(C)＝0.05 mol·L－ 1·min－1。 　　　　　　　 　 3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g) 起始浓度(mol·L－1)　 　 a　　　a　　　0　　　 0 转化浓度(mol·L－1) 0.75 0.25 0.5 0.5 5 min 后浓度(mol·L－1) a－0.75 a－0.25 0.5 0.5 由于 c(A)∶c(B)＝3∶5，所以(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5，得 a＝1.5，则 5 min 末 A 的浓度为 1.5 mol·L －1－0.75 mol·L－1＝0.75 mol·L－1。 （2）①反应开始至 2 min 末，收集到 1.12 L(标准状况)氢气，则氢气的物质的量是 0.05 mol。根据方程 -10.5 mol L 5min  1 2 22 式 2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑，生成氯化亚铁 0.05 mol，其浓度是 0.5 mol·L－1，所以用氯化亚铁表示的反 应速率是 0.5 mol·L－1÷2 min＝0.25 mol·L－1·min－1。②氯化氢的物质的量是 0.4 mol，而铁是 0.1 mol，所 以在后 4 min 内消耗氯化氢的物质的量是(0.1 mol－0.05 mol)×2＝0.1 mol，所以用氯化氢表示的反应速率 是 1.0 mol·L－1÷4 min＝0.25 mol·L－1·min－1。③根据①②可知，前 2 min 与后 4 min 相比，反应速率较快 的是前 2 min。这是由于随着反应的进行，反应物氢离子的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。 10．【答案】（1）3X＋Y 2Z （2）0.05 mol·L－1·min－1 （3）①0.9　②放热 （4）B ②将容器体积缩小，相当于增压，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反 应。 （4）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；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；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；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。 1．【答案】D 【解析】A．由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，A 错误；B．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．由图丙可知，有一定浓度 Mn2+存在时，并不是碱性越强 H2O2 分解 速率越快，C 错误；由图丙可知，碱性溶液中，Mn2+对双氧水分解有影响，图丁说明 Mn2+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，Mn2+对 H2O2 分解速率的影响大，D 正确。 【名师点睛】本题以双氧水分解的浓度 时间曲线图象为载体，考查学生分析图象、搜集信息及信息处 23 理能力，会运用控制变量法分析影响化学反应速率的因素，并能排除图中的干扰信息，得出正确的结论。 2．【答案】A 【解析】A、燃烧为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，与图甲不符，A 错误；B、反应开 始温度升高，酶催化反应的反应速率加快，温度达到一定值，酶（蛋白质）发生变性，催化性能降低， 反应速率变慢，B 正确；C、将弱电解质加入水中，一开始弱电解质分子的电离速率大于离子结合成电解 质分子的速率，随着电离的进行，二者速率相等，达到电离平衡，C 正确；D、强碱滴定强酸的过程中 溶液的 pH 逐渐增大，当接近滴定终点时 pH 发生突变，D 正确。答案选 A。 4．【答案】A 【解析】H2O2 的分解反应速率主要是由第一个反应决定的，I−浓度越大，反应速率越快，A 项正确；根 据总反应可确定该反应的催化剂为 I−，而 IO−为中间产物，B 项错误；根据所给信息无法确定反应活化能， C 项错误；反应速率关系为 v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D 项错误。