高中化学导与练一轮复习资料第1讲 化学反应速率.docx
《高中化学导与练一轮复习资料第1讲 化学反应速率.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学导与练一轮复习资料第1讲 化学反应速率.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高中化学导与练一轮复习资料第1讲化学反应速率
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 化学反应速率
课时集训
测控导航表
考点
基础题组
能力题组
挑战题组
化学反应速率的概念、计算、比较
1,3
7
11
化学反应速率的影响因素
4
10
12
化学反应速率的相关图像
2
6,8
综合应用
5
9
1.对于化学反应:
CaCO3+2HCl
CaCl2+CO2↑+H2O,下列说法正确的是（ A ）
A.用HCl和CaCl2在单位时间内浓度变化表示的反应速率数据不同,但所表示的意义相同
B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率,但可用水来表示
C.用H2O和CO2表示的反应速率相同
D.可用CaCl2浓度的减少表示其反应速率
解析:
同一反应用不同物质的浓度变化表示其反应速率时,其数值可能不同,但表达意义相同,A正确;CaCO3是固体,H2O为纯液体,不能用来表示化学反应速率,B、C错误;CaCl2是生成物,应用其浓度的增加来表示反应速率,D错误。
2.（2016·上海松江区一模）如图是N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）在反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的关系曲线,下列说法错误的是（ D ）
A.t1时,正反应速率大于逆反应速率
B.t2时,反应体系中NH3的浓度达到最大值
C.t2～t3时间段,正反应速率等于逆反应速率
D.t2～t3时间段,各物质的浓度相等且不再发生变化
解析:
t1时,正反应速率大于逆反应速率,A正确;t2时,达平衡状态,正、逆反应速率相等,反应体系中NH3的浓度达到最大值,B正确;由
图知,t2～t3时间段,正反应速率等于逆反应速率,C正确;t2～t3,达平衡状态,正、逆反应速率相等,反应体系中各物质的浓度不再发生变
化,但各物质的浓度不一定相等,D错误。
3.（2016·江西上栗二模）将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中,进行合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得反应速率分别为甲:
v（H2）=3mol·L-1·min-1;乙:
v（N2）=2mol·L-1·min-1;丙:
v（NH3）=1mol·L-1·min-1。
则三个容器中合成氨的反应速率（ D ）
A.v（甲）>v（乙）>v（丙）B.v（乙）>v（丙）>v（甲）
C.v（丙）>v（甲）>v（乙）D.v（乙）>v（甲）>v（丙）
解析:
合成氨反应为N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）,以氢气的反应速率为标准进行判断。
甲:
v（H2）=3mol·L-1·min-1;乙:
v（N2）=2mol·L-1·min-1,则v（H2）=3v（N2）=6mol·L-1·min-1;丙:
v（NH3）=1mol·L-1·min-1,则v（H2）=1.5v（NH3）=1.5mol·L-1·min-1;所以反应速率:
v（乙）>
v（甲）>v（丙）。
4.比较、推理是化学学习常用的方法,以下是根据一些反应事实推导出的影响化学反应速率的因素,其中推导不合理的是（ C ）
序号
化学反应事实
影响化学反
应速率的因素
A
铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈
燃烧
反应物浓度
B
碳在常温下不与氧气发生反应,而在高温时能与氧气反应
反应温度
C
水在通电的条件下才能分解,双氧水只要加入二氧化锰就迅速分解
催化剂
D
铜片在空气中很难燃烧,纳米铜粉在空气中较易燃烧
反应物的接触面积
解析:
铁丝能在氧气中燃烧是因为氧气的浓度大,A合理;碳在高温时能与氧气反应是因为温度达到了着火点,B合理;水和双氧水是两种物质,不能比较得出结论,C不合理;铜片与铜粉表面积不同,表面积越大,反应速率越快,D合理。
5.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下:
2I-+2Fe3+
2Fe2++I2（水溶液）
（1）在一定温度下,测得2min内生成I2的物质的量浓度为
0.02mol·L-1,则用Fe3+表示该反应在这2min内平均反应速
率为 。
（2）假设c（I-）由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1需15s,那么c（I-）由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1,所需反应的时间 （填“大于”“小于”或“等于”）10s。
（3）上述反应的正反应速率和I-、Fe3+的物质的量浓度关系为v=k·cm（I-）·cn（Fe3+）（k为常数）
c（I-）/（mol·L-1）
c（Fe3+）/（mol·L-1）
v/[mol·（L·s）-1]
①
0.20
0.80
0.032k
②
0.60
0.40
0.144k
③
0.80
0.20
0.128k
通过上表所给的数据计算,得知:
v=k·cm（I-）·cn（Fe3+）中,m、n的值分别为 （填字母）。
A.m=1,n=1B.m=1,n=2
C.m=2,n=1D.m=2,n=2
（4）I-的物质的量浓度对反应速率的影响 （填“大于”“小于”或“等于”）Fe3+的物质的量浓度对反应速率的影响。
解析:
（1）由题意,v（I2）=
=0.01mol·L-1·min-1,则v（Fe3+）
=2v（I2）=0.02mol·L-1·min-1。
（2）若c（HI）由0.1mol·L-1降到
0.07mol·L-1时,需要15s,即减少0.03mol·L-1需要15s;c（HI）由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时,浓度减少0.02mol·L-1,当速率与浓度变化成正比时,需要
×15s=10s,但浓度越小,化学反应速率越小,所以需要时间大于10s。
（3）将表中数据代入公式v=k·cm（I-）·cn（Fe3+）得:
m=2,n=1。
（4）由上述计算和速率方程可知,I-的物质的量浓度对反应速率的影响大于Fe3+的物质的量浓度对反应速率的影响。
答案:
（1）0.02mol·L-1·min-1
（2）大于 （3）C
（4）大于
6.导学号16972161在容积固定的1L密闭容器里,进行可逆反应:
X（g）+Y（g）
2Z（g）,并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图,结合题设条件,图中阴影部分面积不能表示（ A ）
A.Z的浓度增加B.Y的物质的量减少
C.X的浓度减少D.Y的浓度减少
解析:
由v=
可知,v正与t的乘积为浓度减小量,v逆与t的乘积为浓度增加量,所以阴影部分的面积为正反应X或Y的浓度减少与逆反应Z的浓度增加2倍的差,由于在1L密闭容器中进行,浓度的变化量也等于物质的量的变化量,故能正确表示的是B、C、D项,不能表示的是A项,A应表示Z的浓度增加的2倍。
7.（2015·海南卷,8改编）10mL浓度为1mol·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 ）
A.K2SO4B.H2SO4C.CuSO4D.Na2CO3
解析:
若加入适量K2SO4溶液,则对盐酸产生稀释作用,H+浓度减小,但H+的物质的量不变,不影响氢气生成量;加入H2SO4溶液,溶液中H+浓度和物质的量均增大,使反应速率增大,生成氢气的量增大;加入CuSO4溶液,Cu2+会与锌反应生成铜,构成原电池,加快反应速率;加入Na2CO3溶液,会与盐酸反应,使溶液中H+的物质的量减少,导致反应速率减慢,生成的H2的量减少,故只有A符合。
8.在密闭容器中进行反应:
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）（正反应放热）,如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像,推断在t1时刻突然变化的条件可能是（ C ）
A.催化剂失效B.减小生成物的浓度
C.降低体系温度D.增大容器的体积
解析:
由图像知,t1时刻,v正、v逆瞬间降低,平衡右移,则可推断t1时刻突然变化的条件可能是降低体系温度;若催化剂失效,平衡不移动;若减小生成物浓度,则速率不会突然变化;若增大容器体积,由反应的特点知,反应应向左移动,故只有C符合题意。
9.（2016·山东济宁二模）反应2NO（g）+2H2（g）
N2（g）+2H2O（g）中,每生成7gN2放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为v=k·cm（NO）·cn（H2）（k、m、n待测）,其反应包含下列两步:
①2NO+H2
N2+H2O2（慢）
②H2O2+H2
2H2O（快）
T℃时测得有关实验数据如下:
序号
c（NO）/（mol·L-1）
c（H2）/（mol·L-1）
速率/
（mol·L-1·min-1）
Ⅰ
0.0060
0.0010
1.8×10-4
Ⅱ
0.0060
0.0020
3.6×10-4
Ⅲ
0.0010
0.0060
3.0×10-5
Ⅳ
0.0020
0.0060
1.2×10-4
下列说法错误的是（ B ）
A.整个反应速率由第①步反应决定
B.正反应的活化能一定是①<②
C.该反应速率表达式:
v=5000c2（NO）·c（H2）
D.该反应的热化学方程式为2NO（g）+2H2（g）
N2（g）+2H2O（g）
ΔH=-664kJ·mol-1
解析:
反应历程中反应慢的决定反应速率,整个反应速率由第①步反应决定,A正确;反应①难以进行,说明反应的活化能高,正反应的活化能一定是①>②,B错误;由表中数据可得速率表达式v=5000c2（NO）
·c（H2）,C正确;由题给信息,每生成7gN2放出166kJ的热量,则生成28gN2放热664kJ,故热化学方程式为2NO（g）+2H2（g）
N2（g）+2H2O（g） ΔH=-664kJ·mol-1,D正确。
10.（2016·安徽淮南模拟）兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸溶液反
应时,浓度或温度对反应速率的影响,他们准备了以下化学用品:
0.20mol·L-1与0.40mol·L-1的HCl溶液、0.20mol·L-1与
0.40mol·L-1的CH3COOH溶液、0.10mol·L-1CuCl2溶液、锌片
（形状、大小、质量相同）、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和
胶头滴管,酸液温度控制为298K和308K。
（1）酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下实验设计表（表中不要留空格）:
实验
编号
温度
（K）
盐酸
浓度
（mol·L-1）
醋酸
溶液
浓度
（mol·L-1）
实验目的
①
298
0.20
—
a.实验①和②是探究 对锌与盐酸反应速率的影响;
b.实验①和③是探究 对锌与盐酸反应速率的影响;
c.实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸溶液与锌反应速率的区别
②
308
0.20
—
③
298
0.40
—
④
—
（2）若
（1）中实验①锌片消失的时间是20s,则锌片剩余质量与时间关系图如图。
假设:
该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反应速率是盐酸的1/2。
请你在此图中大致画出“实验②”（用实线）、“实验④中醋酸实验”（用虚线）的锌片质量与时间关系曲线。
（3）某实验小组在做
（1）中实验④时误加少量0.10mol·L-1CuCl2溶液,发现反应速率与
（1）中实验①接近。
该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三:
假设一:
Cu2+对该反应起催化剂作用
假设二:
Cl-对该反应起催化剂作用
假设三:
……
（4）请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期
现象:
实验步骤
预期现象
解析:
（1）实验①和②的不同点是盐酸的温度,所以是探究不同温度对Zn与盐酸反应速率的影响,实验①和③的不同点是盐酸的浓度,所以是探究不同浓度对Zn与盐酸反应速率的影响,实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸溶液与锌反应速率的区别,所以实验④的温度是298K,醋酸溶液的浓度是0.20mol·L-1。
（2）该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍,温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反应速率是盐酸的
与①比较,②温度升高10℃,反应速率是原来的2倍,所以②反应时间缩短到10s;④的反应速率是①的
则反应时间是①的2倍,即20s×2=40s,据此可画出图像。
（3）Zn置换出Cu,构成Zn
Cu原电池,能够加快反应速率,所以假设三为形成Zn
Cu原电池,加快反应速率。
（4）设计对照实验,其中一个为原电池,如:
①将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中,此过程中铜电极不反应,锌电极产生氢气;②将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中,可以观察到在铜电极上迅速产生氢气,产生氢气的速率大于①,根据①②可知,Zn
Cu构成原电池后可以大大加快反应速率。
答案:
（1）④298 0.20 a.不同温度 b.不同浓度
（2）
（3）形成Zn
Cu原电池,加快反应速率（其他答案合理也可）
（4）①将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中,②将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中 产生氢气的速率②大于①,证明构成原电池后可以大大加快反应速率
11.导学号16972162对于反应aA+bB
dD+eE,该化学反应速率定义为v=
=
=
=
。
式中v（X）指物质X=（A、B、D、E）的反应速率,a、b、d、e是化学计量数。
298K时,测得溶液中的反应H2O2+2HI
2H2O+I2在不同浓度时化学反应速率v见下表。
以下说法正确的是（ C ）
实验编号
1
2
3
4
c（HI）/（mol·L-1）
0.100
0.200
0.300
0.100
c（H2O2）/（mol·L-1）
0.100
0.100
0.100
0.200
v/（mol·L-1·s-1）
0.00760
0.0153
0.0227
0.0151
A.实验1、2中,v（H2O2）相等
B.将浓度均为0.200mol·L-1H2O2和HI溶液等体积混合,反应开始时v=0.0304mol·L-1·s-1
C.v与“HI和H2O2浓度的乘积”的比值为常数
D.实验4,反应5s后H2O2浓度减少了0.0755mol·L-1
解析:
实验2中c（HI）大于实验1中c（HI）,故实验2的反应速率大于实验1,A错误;将浓度均为0.200mol·L-1H2O2和HI溶液等体积混合,两者浓度都变为0.100mol·L-1,与实验1相同,开始反应速率为0.00760mol·L-1·s-1,B错误;实验1:
=
=0.76,实验2:
=
=0.765,实验3:
=
≈0.76,实验4:
=
≈0.76,C正确;实验4:
初始v（H2O2）=0.0151mol·L-1·s-1,所以经过5s后,其浓度减少要小于0.0755mol·L-1,
D错误。
12.导学号16972163为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某化学兴趣小组的同学做了以下实验。
请回答下列问题:
编号
实验操作
实验现象
①
分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液,各滴入3滴1mol/LFeCl3溶液。
待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡
试管A中不再产生气泡;
试管B中产生的气泡量增多
②
另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液
两支试管中均未明显见到有气泡产生
（1）过氧化氢分解的化学方程式为 。
（2）实验①的目的是 。
（3）实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该组同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是
（用实验中所提供的几种试剂）。
（4）某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入适量的二氧化锰,放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图1所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是 （填字母代号）。
（5）对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该化学兴趣小组的同学分别设计了如图2、3所示的实验。
请回答相关问题:
①定性分析:
如图2可通过观察 ,
定性比较得出结论;该实验中将FeCl3溶液改为Fe2（SO4）3溶液的原因是 。
②定量分析:
用图3所示装置做对照实验,实验时均以生成40mL气
体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。
实验中需要测量的数据是 。
（6）通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑 方法的应用。
解析:
（1）过氧化氢分解,FeCl3在此反应中作催化剂,能加快过氧化氢分解产生氧气的速率,其反应的方程式为2H2O2
2H2O+O2↑。
（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积,另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液,两支试管中均未见到有气泡产生,为加快反应速率,可从温度或催化剂的影响角度考虑。
（4）斜率越小的点对应速率越慢,所以反应速率最慢的为C。
（5）①定性分析可以根据产生气泡的速率来判断反应的快慢;为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,要保持其他条件相同,而FeCl3溶液中含有氯离子,CuSO4溶液中含有硫酸根离子,因此氯离子可能也会影响反应速率,产生干扰,所以可将FeCl3改为Fe2（SO4）3。
②若定量分析反应的快慢可以测定收集40mL的气体所需的时间,时间短则反应快。
（6）通过对题述实验过程的分析,在实验设计时,要控制其他条件相同,再考虑一个量的变化,也就是要考虑控制变量（或对比）方法的应用。
答案:
（1）2H2O2
2H2O+O2↑
（2）研究温度对H2O2分解速率的影响
（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,观察产生气泡的速率
（4）C
（5）①溶液中气泡产生的速率 排除氯离子的干扰（合理即可）
②在同温同压下,收集40mL气体所需的时间
（6）控制变量（或对比）
【教师用书备用】
1.（2016·山东济宁期末）将4molA气体和3molB气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应:
2A（g）+B（g）
2C（g）,若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
②物质B的体积分数是40%
③2s时物质A的转化率为30%
④2s时物质B的浓度为1.0mol·L-1
其中正确的是（ C ）
A.①④B.②③C.①③D.③④
解析:
若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则生成C的物质的量为0.6mol·L-1×2L=1.2mol,
2A（g）+B（g）
2C（g）
起始量（mol）430
变化量（mol）1.20.61.2
2s时物质的量（mol）2.82.41.2
据此分析计算,①用物质A表示反应的平均速率v=
=
=
0.3mol·L-1·s-1,正确;②物质B的体积分数为
×
100%=37.5%,错误;③2s时物质A的转化率为
×100%=30%,正确;④2s时物质B的浓度c=
=
=1.2mol·L-1,错误。
2.（2016·江西新余一模）温度为T时,A气体与B气体反应生成C气体。
反应过程中A、B、C浓度变化如图1所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图2所示,则下列结论正确的是（ B ）
A.该平衡体系的化学反应方程式为3A（g）+B（g）
4C（g）
B.在t1时间内用B表示该反应的平均速率为0.6/t1mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率减小、逆反应速率增大,A的转化率减小
D.维持温度和容器体积不变,往平衡体系中充惰性气体,C的百分含量增大
解析:
该反应达到平衡状态时,A浓度的变化量为（0.5-0.3）mol·L-1
=0.2mol·L-1,B浓度的变化量为（0.7-0.1）mol·L-1=0.6mol·L-1,C浓度的变化量为（0.4-0）mol·L-1=0.4mol·L-1,所以该反应方程式为A（g）+3B（g）
2C（g）,结合图2知,T1>T2,升高温度,B的体积分数增大,则该反应的正反应是放热反应;在t1时间内B浓度的变化量为（0.7-0.1）mol·L-1=0.6mol·L-1,则v（B）=
=
mol·L-1·min-1;其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应是放热反应,所以平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小;维持温度和容器体积不变,往平衡体系中充惰性气体,反应体系各组分的浓度保持不变,所以平衡不移动,C的百分含量不变。
升级会员 