高考化学 化学反应速率和化学平衡 专项训练（WORD版）

这是一份高考化学 化学反应速率和化学平衡 专项训练（WORD版），共23页。试卷主要包含了化学反应速率的概念与表示方法，化学反应速率与化学计量数的关系，化学反应速率计算——“三段式”，2 ml·L－1等内容，欢迎下载使用。

考点 化学反应速率
1．化学反应速率的概念与表示方法
2．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反应物或生成物来表示，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。
3．同一化学反应中反应快慢的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同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)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较eq \f(vA,a)与eq \f(vB,b)，若eq \f(vA,a)>eq \f(vB,b)，则用A物质表示的反应速率比用B物质表示的大。
4．化学反应速率计算——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA(g)＋nB(g)  pC(g)
起始浓度(ml·L－1) a b c
转化浓度(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
某时刻浓度(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) c＋eq \f(px,m)
题组一 化学反应速率概念的理解与计算
1．(2022天津六校联考)反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减少0.6 ml·L－1。有关反应速率的说法正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1
B．分别用A、B、C、D表示反应的速率，其比值是4∶3∶2∶1
C．在2 min末的反应速率，用B表示速率小于0.3 ml·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐增大的
2．(2021浙江1月选考)取50 mL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：
下列说法不正确的是( )
A．反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B．20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 ml·L－1·min－1
C．第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解
3．(1)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃ 时N2O5(g)分解反应：
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：
研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×pN2O5(kPa·min－1)。t＝62 min时，测得体系中pO2＝2.9 kPa，则此时的pN2O5＝________kPa，v＝________ kPa·min－1。
(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以ml·min－1为单位，写出计算过程)。
(3)硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH。两种反应物的初始浓度均为0.050 ml·L－1，15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
计算该反应在120～180 s与180～240 s 区间的平均反应速率__________、__________；比较两者大小可得出的结论是______________。
题组二 利用速率常数计算
4．(2022福建漳州质检)反应2NO(g)＋Cl2(g)===2NOCl(g)在295 K时，反应物浓度与反应速率关系的数据如表：
注：ⅰ.反应物浓度与反应速率关系式为v(Cl2)＝k·cm(NO)·cn(Cl2)(式中速率常数k＝Ae－eq \f(Ea,RT)，其中Ea为活化能，A、R均为大于0的常数，T为温度)；ⅱ.反应级数是反应速率方程式中各反应物浓度的指数之和。
下列说法不正确的是( )
A．m＝2，n＝1，反应级数为3
B．当c(NO)＝0.200 ml·L－1，c(Cl2)＝0.300 ml·L－1时，v(NO)＝0.192 ml·L－1·s－1
C．加入催化剂可以改变反应途径，也可以使速率常数k增大，从而加快反应速率
D．升高温度，可以增大反应的活化能Ea，从而使速率常数k增大
5．(2021河北化学)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z，反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是( )
A．0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－8 ml·L－1·min－1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
题组三 化学反应速率大小的比较
6．(2022湖南长沙模拟)反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45 ml·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 ml·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 ml·L－1·s－1④v(D)＝0.45 ml·L－1·s－1。下列有关反应速率的比较中正确的是( )
A．④>③＝②>① B．①>④>②＝③
C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
7．环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．T1>T2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时二聚体的浓度为0.6 ml·L－1
考点 影响化学反应速率的因素
1．内因
反应物本身的________是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。
2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)
3．理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。
(3)有效碰撞：________之间能够引发化学反应的碰撞。
(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
4．工业生产中外界条件对速率的影响
(1)温度、压强的影响
(2)催化剂(绝大多数催化剂都有其活性温度范围，温度过高，易使催化剂活性降低)
(3)在工艺流程中，提高矿石酸(碱)浸速率的常见方法
①将矿石粉碎(或粉碎过筛)；
②充分搅拌；
③适当升高酸(碱)浸的温度；
④适当增大酸(碱)的浓度。
(4)减小反应速率常用的方法
①减小反应液的浓度；
②将装置置于冰水浴中；
③减慢滴加反应液的速率；
④用大颗粒(或块状)代替小颗粒(或粉末状)物质反应。
题组一 外因对化学反应速率的影响
1．(2021辽宁化学)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。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( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 ml·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰期为62.5 min
题组二 有效碰撞理论
2．1,3­丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1,3­丁二烯生成碳正离子()；第二步Br－进攻碳正离子完成1,2­加成或1，4­加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时，1,2­加成产物与1,4­加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
A．1,2­加成产物比1,4­加成产物稳定
B．与0 ℃相比，40 ℃时1,3­丁二烯的转化率增大
C．从0 ℃升至40 ℃，1,2­加成正反应速率增大，1,4­加成正反应速率减小
D．从0 ℃升至40 ℃，1,2­加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
题组三 “控制变量法”探究影响化学反应速率的因素
3．(2022福建厦门模拟)将0.48 g镁粉分别加入10.0 mL下列介质中，反应6小时，用排水法收集产生的气体，介质组成与H2体积(已换算成标准状况下的体积)的关系如下表。下列说法不正确的是( )
A.由实验2、3可得，NHeq \\al(＋,4)浓度越大，镁和水反应速率越快
B．由实验1、4、5可得，Cl－对镁和水的反应有催化作用
C．由实验3、7可得，反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应
D．无论酸性条件还是碱性条件，NHeq \\al(＋,4)都能加快镁和水的反应
4．(2022北京检测)研究不同条件对同体积同浓度的H2O2分解速率的影响，得到如下结果。由此不能得出的结论是( )
A.Cu2＋与Fe3＋对H2O2分解都有催化作用，但Cu2＋催化效果更好
B．由Ⅰ与Ⅱ可知其他条件相同时，时间越长，H2O2分解越彻底
C．由Ⅰ与Ⅲ可知其他条件相同时，温度越高，H2O2分解越快
D．由Ⅰ与Ⅲ可知其他条件相同时，碱性越强，H2O2分解越快
考点 化学反应速率相关图像
1．速率—时间图像
此类图像的分析要抓住各个阶段影响速率的主要因素。如：Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化曲线如图所示：
2．平衡建立图像
3．外界条件对化学反应速率的影响图像
(1)浓度对反应速率的影响
(2)温度对反应速率的影响
(3)压强对反应速率的影响[以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例]
a＋b>c＋d

(4)催化剂对反应速率的影响(未特殊说明，催化剂为正催化剂)
4．速率—温度(压强)图像
以可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
ΔH为例：
(1)升高温度
(2)增大压强
(3)分析
改变温度或改变气体反应的压强，对正、逆反应速率的影响是相同的，但影响的程度可能不同。
①温度的影响：升高(降低)温度对吸热反应方向的反应速率影响程度较大。
②压强的影响：增大(减小)压强，化学计量数之和大的一侧反应速率增大(减小)的程度大。
(4)方法规律
有交点：正、逆反应速率曲线的交点右侧，哪条曲线在上，温度(或压强)对该方向的反应速率的影响程度就较大，该方向的反应就是吸热反应(或气体分子数减小的反应)。
题组一 时间—速率图像
1．(2022北京海淀区检测)把镁条(去除氧化膜)投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率v与时间t的关系如图所示，其中影响AB段速率的主要因素是( )
A．H＋的浓度 B．体系的压强
C．溶液的温度 D．Cl－的浓度
2．(2022黑龙江大庆铁人中学模拟)可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的v­t图像如图甲所示。若其他条件都不变，只在反应前加入合适的催化剂，则其v­t图像变化如图乙所示。下列判断不正确的是( )
A．a1t2
D．平衡时图甲和图乙中反应限度相同
题组二 物质的量(浓度)—时间图像
3．(2021广东化学)反应X===2Z经历两步：①X―→Y；②Y―→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a为c(X)随t的变化曲线
B．t1时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)
C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率
D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
4．(2022浙江宁波十校模拟)某温度下，在容积为2 L的恒容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·ml－1(Q>0)，12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 ml，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 ml·L－1·s－1
B．12 s后，A的消耗速率与B的生成速率比值为3∶1
C．化学计量数之比b∶c＝1∶1
D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
题组三 速率与外界条件图像
5．(2022唐山模拟)如图表示反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ· ml－1 在t0～t6时间段内反应速率的变化图，已知在t1、t3、t4时改变外界条件，每次外界条件的改变都是单一条件的改变。下列有关说法正确的是( )
A．t1时改变的条件是压缩反应容器
B．t3时改变条件后反应的正活化能和ΔH均下降
C．平衡常数K(t0～t1)>K(t2～t3)＝K(t5～t6)
D．氨气的体积分数φ(t2～t3)>φ(t3～t4)>φ(t5～t6)
6.已知：A(g)＋2B(g)3C(g) ΔH