高中化学6.1化学反应速率精品当堂达标检测题

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6.1 化学反应速率的计算以及影响因素知识点01  化学反应速率的意义和表示方法  意义：表示某一化学反应进行快慢程度的一种物理量。  表示方法：用单位时间内某一反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示。【即学即练1】2．一定温度下，在溶液中发生反应：。已知某时刻的浓度为，后变为。下列叙述不正确的是A．内 B．C．内增加了 D．内浓度增加知识点02  化学反应速率的计量特征  表达式：(△c表示某一反应物或某一生成物物质的量浓度的绝对变化值，△t表示时间变化量)  单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1  说明：  ①化学反应速率无正负之分；  ②化学反应速率不是瞬时速率而是平均速率；  ③用不同物质来表示某一化学反应速率时，其数值一般不一定相等，所以必须标明物质；  ④用不同物质来表达化学反应速率时，其数值不一定相等，但它们的速率比等于方程式中的系数比。即：对于反应aA+bB cC+dD来说，υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D)=a：b：c：d【注意】这里的速率均是指同一方向的，要么是正反应方向，要么是逆反应方向。【即学即练2】下列措施是为了增大化学反应速率的是A．用锌粒代替镁粉制备氢气 B．将食物放进冰箱避免变质C．工业合成氨时加入催化剂 D．自行车车架镀漆避免生锈知识点03  化学反应速率的影响因素内因：反应物本身的性质→起最主要作用(如：F2非常活泼，与H2在阴冷的环境下相遇会发生爆炸，而I2与H2在500℃的条件下才能反应，而且是可逆反应)    外因：外界因素(包括浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等)(1)浓度对化学反应速率的影响    规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。    实质：改变反应物的浓度，实际上就是改变单位体积内的活化分子数。具体来说，增大反应物的浓度，必然提高了单位体积内活化分子数，故加快化学反应速率；减小反应物的浓度，必然减少了单位体积内活化分子数，故减慢化学反应速率。    注意事项：此规律只适用于浓度可以改变的物质(气体或溶液)所参与的反应，对于固体或纯液体来说，它们的浓度是常数，改变它们的量(质量、物质的量等)均不会影响化学反应速率。    如：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，若增加焦炭的量，化学反应速率不发生改变。(2)压强对化学反应速率的影响    条件：压强对固体或液体的浓度改变几乎无影响，所以此规律只适用于有气体参与的反应。    规律：对于有气体参与的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反应速率减慢。实质：对于气体来说，在其他条件不变的情况下，增大压强，气体体积减小(相当于压缩容器)，即增大了气体的浓度，所以，增大压强可以加快化学反应速率；减小压强，气体体积增大(相当于增大容器)，即减小了气体的浓度，所以，减小压强可以减慢化学反应速率。(3)温度对化学反应速率的影响    规律：在其他条件一定的情况下，升高温度，可以加快化学反应速率；降低温度，可以减慢化学反应速率。    实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。实质：当升高反应体系温度时，物质吸收能量后，内能增大，单位体积内活化分子百分数增加，同时分子运动加剧，增加了分子碰撞的机会，从而提高有效碰撞次数，故加快化学反应速率；降低反应体系温度时，物质分子运动减弱，减少了分子碰撞的机会，从而降低了有效碰撞分子的百分数，故减慢化学反应速率。(4)催化剂对化学反应速率的影响    规律：使用催化剂，能同等程度地加快(或减慢)正、逆反应速率。实质：分子必须具备一定的能量才能成为活化分子，才能发生化学反应。而催化剂能改变化学反应的途径，降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能)，从而使更多的普通分子成为活化分子，提高了有效碰撞分子的百分数，故加快化学反应速率。【说明】催化剂可分为正催化剂和负催化剂(或阻化剂)。所谓正催化剂是指能加快反应速率的催化剂，负催化剂是指能降低反应速率的催化剂。由于负催化剂较少，所以一般催化剂都是指正催化剂而言。(5)固体表面积的大小对化学反应速率的影响    规律：固体颗粒越小，即表面积越大，化学反应速率越快；固体颗粒越大，即表面积越小，化学反应速率就越慢。      实质：固体物质在一般情况下，浓度是个常数。但当将一定质量的固体粉碎后，颗粒变小，表面积增大，相当于增大了固体物质的浓度，故可加快化学反应速率。(6)原电池对化学反应速率的影响    规律：对于较活泼的金属与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)发生置换反应产生氢气时，若向此溶液中加入较不活泼金属或金属阴离子时，产生氢气的速率会加快。实质：当向原溶液中加入不活泼金属或金属阳离子时，会形成原电池发生电化腐蚀，而电化腐蚀的速率要大于普通的化学腐蚀的速率。【即学即练3】关于化学反应速率增大的原因，下列解析不正确的是A．有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多B．增大反应物的浓度，可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大D．使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大  常见考法一  化学反应速率的计算【例1】   【同步练习1】  常见考法二  化学反应速率的特征【例2】向体积固定的密闭容器中通入，和蒸气，发生反应：。在其他条件不变的情况下，分别升高温度、加入催化剂、充入更多的氢气，讨论该化学反应速率的变化并说明理由_______。  【同步练习2】常温下，在1L的密闭恒容容器中，A(s)、B(g)、C(g)、D (g) 4种物质的物质的量随时间的变化情况如下图所示，其中B(g)为黄色气体，C(g)、D(g)为无色气体。根据要求回答下列问题：(1)在0 - 4min内，用C表示的化学反应速率v(C)=__________。(2)写出所发生反应的化学方程式：___________物质后注明物质状态)。(3)下列措施能提高上述化学反应速率的是___________。a.升高反应温度        b.冲入氩气来增大压强      c. 加入2mol A        d.加入1molB(4)下列描述中能表明该反应达到平衡的有__________。a.气体的总物质的量不再变化              b.混合气体的颜色不在变化c. 混合气体的平均摩尔质量不再变化       d. 2v(B)=3v(C)(5)提高B(g)的转化率的措施有____________________(任写1条)。 常见考法三  影响化学反应速率的因素【例3】科研人员通过控制光沉积的方法构建型复合材料光催化剂，然后以和离子渗透Nafion膜构建了一个还原反应和氧化反应分离的人工光合体系，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A．型复合材料光催化剂能改变该反应的反应热B．该人工光合体系的总反应方程式为：，该反应为吸热反应C．图中a、b分别代表、D．上发生的反应为【同步练习3】在气体反应中，能使反应物活化分子百分数增大的方法是①增大反应物的浓度②增大压强③升高温度④移去生成物⑤加入催化剂A．③④ B．③⑤ C．②③ D．②⑤    题组A  基础过关练1．M与N在密闭容器中反应生成P，其反应速率分别用v(M)、v(N)、v(P)表示。已知v(M)、v(N)、v(P)之间有以下关系：、，则此反应可表示为A． B．C． D．3．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用(A)、(B)、(C)表示。已知(A)、(B)、(C)之间有以下关系2(B)=3(A)，3(C)=2(B)。则此反应可表示为A．2A+3B2C B．A+3B2CC．3A+B2C D．A+BC4．已知，NH3催化氧化反应为①4NH3 (g)+ 5O2 (g)4NO(g) + 6H2O(g)，反应过程中存在副反应②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)和③2NO2 (g)N2O4(g) ，向2L的反应器加入4mol的NH3和足量的氧气，2min后检测到反应器中有0.2 mol NO、0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4 ，则用NH3表示反应①的化学反应速率为A．0.25mol·L-1·min-1 B．0.125mol·L-1·min-1C．0.3mol·L-1·min-1 D．0.15mol·L-1·min-15．一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2+3H2⇌ 2NH3，2 min时测得剩余N2为1 mol，此时化学反应速率表示正确的是A．v(NH3)=0.25 mol·L-1·min-1 B．v(H2)=0.75 mol·L-1·s-1C．v(NH3)=1 mol·L-1·min-1 D．v(N2)=0.25 mol·L-1·min-16．某温度时，在2L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据解析可得：(1)该反应的化学方程式为___________。反应进行到2min时，正反应速率和逆反应速率___________(填“相等”或“不相等”)(2)反应开始至2min，用Y表示的平均反应速率为___________，X的转化率为___________。混合气中Y的体积分数为___________。(3)在密闭容器里，通入amolA(g)和bmolB(g)，发生反应A(g)+B(g)=2C(g)，当改变下列条件时，会加快反应速率的是___________(填序号)。①降低温度②保持容器的体积不变，充入氦气③加入催化剂④保持容器的体积不变，增加A(g)的物质的量7．在一体积固定的密闭容器中，某化学反应2A(g) ⇌B(g)+D(g)在四种不同条件下进行，B、D的起始浓度均为0。反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表：实验序号时间浓度温度/℃010203040506018001.00.800.670.570.500.500.5028000.600.500.500.500.500.5038000.920.750.930.600.600.6048201.00.400.250.200.200.200.20 根据上述数据，完成下列填空：(1)实验1中，在10～20min内，用A表示的该反应的平均速率为__________。(2)实验2中__________，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是__________。(3)设实验1的反应速率为，实验3的反应速率为，则__________(填“>”“<”或“=”，下同)，且__________1.0。(4)请根据以上实验指出要加快该反应速率可采取的方法：____________________(列举3种方法)。 题组B  能力提升练8．在一定条件下，2L密闭容器中装入2 molN2和足量的氢气反应，2 min末时，测得N2为1 mol，该反应的速率表示中，不正确的是（ ）A．υ（N2）=0.25 mol·L-1·min-1 B．υ（H2）=0.75 mol·L-1·min-1C．υ（NH3）=0.5 mol·L-1·min-1 D．υ（N2）=0.5 mol·L-1·min-19．在体积为2 L的密闭容器中，充入6mol N2，10mol H2，发生反应：N2(g)+3 H2(g)2NH3(g)反应进行5 min时，测得NH3的浓度为1mol·L-1，在此时间内，下列反应速率表示正确的是A．v(NH3)＝0.1mol·L-1·min-1 B．v(H2)＝0.7 mol·L-1·min-1C．v(NH3)＝0.2mol·L-1·min-1 D．v(H2)＝0.5mol·L-1·min-110．一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌2NH3(g)，测得0~10 s内，c(N2)减小了0.25 mol·L-1，下列说法正确的是A．0~10秒内，v(H2)为0.075 mol·(L·s)-1B．10~15秒内，c(NH3)增加了0.25 mol·L-1C．化学反应速率的关系3v(H2)=2v(NH3)D．反应平衡后，正、逆反应速率相等且为011．NH3 和纯净的 O2 在一定条件下发生反应：4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+ 6H2O(g)，现向一容积不变的 2L 密闭容器中充入 4mol NH3 和 3mol O2，4min 后，测得生成的 H2O 的物质的量为 3mol，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是A．v(N2)=0.125mol•L-1•min-1 B．v(H2O)=0.375mol•L-1•min-1C．v(NH3)=0.250mol•L-1•min-1 D．v(O2)=0.225mol•L-1•min-112．在2L密闭容器中加入1molN2和3molH2，一定条件下发生反应：N2+3H2 ⇌2NH3，半分钟后测得生成0.06molNH3，该时间段内平均反应速率为A．v(NH3)=0.06mol·L-1·min-1 B．v(H2)=0.04mol·L-1·min-1C．v(NH3)=0.12mol·L-1·min-1 D．v(N2)=0.24mol·L-1·min-113．(1)在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______mol·L-1·min-1。(2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生合成氨反应，2s后测得N2为1.8mol，则NH3的反应速率为_______mol/(L•s)，H2转化率为_______。14．CO用于处理大气污染物N2O的原理为CO(g)+N2O(g) ⇌CO2(g)+N2(g)   ΔH=-224.0kJ·mol-1。有人提出上述反应可以用“Fe”作催化剂，其总反应分两步进行：(1)第一步：Fe++N2OFeO++N2；第二步：_______(写离子反应方)。(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率_______第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下：CO甲烷化：CO(g)+3H2(g) ⇌CH4(g)+H2O(g)   ΔH1=-206.2kJ·mol-1水煤气变换：CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)   ΔH2=-41.2kJ·mol-1反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。题组C  培优拔尖练15．某温度下，把一定量的NH4Cl置于密闭容器中发生反应：NH4Cl(s) ⇌ NH3(g)+HCl(g)，2HCl(g) ⇌ Cl2(g)+H2(g)。2 min后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，HCl的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列反应速率正确的是A．2.5 mol·L-1·min-1 B．2.0 mol·L-1·min-1C．1.25 mol·L-1·min-1 D．0.5 mol·L-1·min-116．反应A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快是A．υ(D)=1.8 mol ·L-1·s-1 B．υ(C)=1.0 mol ·L-1·s-1C．υ(B)=1.2 mol ·L-1·min-1 D．υ(A)=0.3 mol ·L-1·min-117．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 kJ·mol-1 D．v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)18．，在V2O5存在时，该反应的机理为(快)、(慢)。下列说法正确的是A．反应速率主要取决于V2O5的质量B．V2O5是反应的中间产物C．逆反应的活化能大于198D．升高温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快19．在恒温恒容的密闭容器中进行反应：A(g)+B(g)C(s)+D(g)    △H＜0，下列说法正确的是A．该反应在低温下才能自发进行B．向容器中加入C物质，平衡逆向移动C．向容器中通入稀有气体，压强增大，反应速率加快D．向容器中通入A气体，平衡正向移动，A的转化率增大20．在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007 (1)反应达到平衡时，NO的浓度为_______；(2)图中表示NO2的变化的曲线是_______，用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=_______；(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______；a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变(4)下列措施能使该反应的速率增大是_______；a.及时分离出心O2气体　　　b.适当升高温度　　　c.增大O2的浓度　　　d.选择高效催化剂(5)若在3min时，再充入0.020molNO(g)和0.010molO2(g)，达到平衡后，NO的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(6)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(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0.2mol/(L·min)，此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=5mol/(L·min)；②v(B)=6mol/(L·min；③v(C)=4.5mol/(L·min)；④v(D)=8mol/(L·min)，其中反应速率最快的是_______(填编号)。21．现在和将来的社会，对能源的需求越来越大，学习化学有助于开发新能源，发展人类的新未来。(1)关于能源的说法中，错误的是_______(填字母)。A．核能属于新能源B．风力发电安全环保，但受地域条件限制C．生物质能是可再生能源D．为实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺，应立刻禁止使用煤炭与石油做燃料(2)甲烷燃烧时生成液态水和二氧化碳，同时放出的热量，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式_______。(3)2020年11月，长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，其采用了液氢、液氧作低温推进剂。①已知破坏键吸收热量，破坏键吸收热量，形成键释放热量，下列关系式正确的是_______(填字母)。A．    B．    C．②已知  。“胖五”近900吨的身体里，有大约80%的重量是液氢和液氧。若液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，请估算总共释放的热量为_______(保留3位有效数字)。(4)分解的总反应可表示为  。①催化分解的原理分为两步：第一步反应为    慢反应第二步反应为_______    快反应②能正确表示催化分解原理的示意图为_______(填字母)。A． B． C． D．