2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习教师用书：专题71第一单元　化学反应速率


第一单元　化学反应速率

学习任务1　化学反应速率的概念及计算

1．化学反应速率

2．化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内，用不同物质表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比＝物质的量变化量之比＝物质的量浓度变化量之比。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。(　　)
(2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率。(　　)
(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率。(　　)
(4)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1。(　　)
(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。(　　)
(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快。(　　)
(7)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×
2．(1)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，判断下列几种说法的正误：
①用物质A表示平均速率为0.3 mol·L－1·s－1。(　　)
②用物质B表示平均速率为0.6 mol·L－1·s－1。(　　)
③2 s时物质A的转化率为70%。(　　)
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1。(　　)
(2)若不同条件下用A、B表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1，则用__________(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率更快。
(3)若物质A的转化率经过计算为30%，那么，不用计算可得出物质B的转化率为________，其理由为______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)v(C)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，所以v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1，v(B)＝0.15 mol·L－1·s－1，①正确，②错误。Δn(A)＝0.3 mol·L－1·s－1×2 L×2 s＝1.2 mol，A的转化率为30%，③错误。Δc(B)＝0.15 mol·L－1·s－1×2 s＝0.3 mol·L－1，2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，④正确。
答案：(1)①√　②×　③×　④√　(2)B　(3)30%
因通入和消耗的A、B的物质的量之比均为2∶1，则A、B的转化率相等

(1)反应速率是表示某段时间内的平均反应速率。
(2)虽然可用单位时间内反应物浓度的减少表示反应速率，但化学反应速率不取负值。
(3)对于固体或纯液体参加的反应，其浓度视为常数，故一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。

提升一　化学反应速率的概念及计算
1．(2020·泉州高三质检)下列说法不正确的是(　　)
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
解析：选D。化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示的，无论用反应物还是用生成物表示化学反应速率都为正值。
2．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2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，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)＝0.125 mol·L－1·min－1
B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1
C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1
解析：选C。设4 min时，生成6x mol H2O(g)，
　 　　 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　n(总)
起始/mol 　4 3 0 0 7
变化/mol 　4x 3x 2x 6x
　4－4x 3－3x 2x 6x 7＋x
根据题意，则有＝0.4，解得x＝0.5，则4 min内H2O的变化浓度Δc(H2O)＝＝1.5 mol·L－1，v(H2O)＝＝0.375 mol·L－1·min－1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.187 5 mol·L－1·min－1。

1．化学反应速率的计算思路
某一物质(不能是固体或纯液体)的物质的量变化Δnx该物质的浓度变化Δcxvx vy、vz等。
2．对于较为复杂的关于反应速率的题目，采用以下步骤和模板计算
(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：　　　　　　　　　mA　＋　nB　pC
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＋
提升二　化学反应速率快慢的比较
3．稀土是重要的战略资源，素有“工业味精”的美誉。在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO2N2＋4CO2，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(　　)
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
解析：选C。转化为相同的物质进行比较：B项v(CO)＝1.4 mol·L－1·min－1，C项v(CO)＝1.6 mol·L－1·min－1，D项v(CO)＝1.1 mol·L－1·min－1，C项表示的反应速率最快。
4．(双选)(2020·徐州一模)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．EF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
解析：选AB。OE段、EF段、FG段中生成的CO2分别为0.01 mol、0.02 mol、0.005 mol，则消耗HCl的量分别为0.02 mol、0.04 mol、0.01 mol，用HCl表示的反应速率分别为 0.2 mol/(L·min)、0.4 mol/(L·min)、0.1 mol/(L·min)，所以EF段的平均反应速率最快，G点收集到的CO2的量最多。

化学反应速率大小的比较方法
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)换算成用同一物质表示的反应速率，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＋bBcC＋dD，比较与，若＞，则用A表示的反应速率比B的大。
学习任务2　影响化学反应速率的因素

1．内因(主要因素)
反应物本身的性质。
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、活化能、有效碰撞
①活化分子：在化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。
②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。

上图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2为逆反应的活化能)
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．按要求填空。
(1)对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)
①升高温度：________；
②增大盐酸浓度：__________；
③增大铁的质量：__________；
④增加盐酸体积：____________；
⑤把铁片改成铁粉：____________；
⑥滴入几滴CuSO4溶液：____________；
⑦加入NaCl固体：____________。
(2)若把(1)中的盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)①增大　②增大　③不变　④不变　⑤增大
⑥增大　⑦不变
(2)不会产生H2；因为Fe和稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe在浓硫酸中钝化
2．(双选)对于反应2N2O5(g)―→ 4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：
第一步　N2O5 NO2＋NO3　　　　　　快速平衡
第二步　NO2＋NO3―→ NO＋NO2＋O2 慢反应
第三步　NO＋NO3―→ 2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(　　)
A．v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
解析：选AC。快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，A项正确；反应的中间产物除NO3外还有NO，B项错误；有效碰撞才能发生反应，第二步反应慢，说明部分碰撞有效，C项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D项错误。

提升一　影响化学反应速率的因素
1．由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是(　　)

生产或实验事实
结论
A
其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫单质所需时间缩短
当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快
B
工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环
增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大
C
在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容积的体积缩小一半
正反应速率加快，逆反应速率减慢
D
向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快
当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率
解析：选C。C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。
2．(2020·厦门质检)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ/mol，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO2===2VO2＋SO3(快)、4VO2＋O2===2V2O5(慢)。下列说法正确的是(　　)
A．反应速率主要取决于V2O5的质量
B．VO2是该反应的催化剂
C．逆反应的活化能大于198 kJ/mol
D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
解析：选C。由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，故A、B错误；ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－198 kJ/mol，所以逆反应的活化能大于198 kJ/mol，故C正确；使用催化剂可以显著提高反应速率，增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高)，故D错误。

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，改变其用量反应速率不变。
2．压强对反应速率的影响有以下几种情况(对有气体参加的反应)：
(1)恒温时：缩小体积压强增大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反应速率加快。
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气体物质的量浓度减小反应速率减慢。
3．温度改变对任何反应的速率都有影响。
提升二　“控制变量法”在研究外界条件对化学反应速率影响中的应用
3．(2018·高考北京卷)(1)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应(3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S↓)的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。
ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O
ⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－
(2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂
组成
0.4 mol·L－1 KI
a mol·L－1 KI
0．2 mol·L－1 H2SO4
0.2 mol·L－1 H2SO4
0.2 mol·L－1 KI
0．000 2 mol I2
实验
现象
溶液变黄，一段时间后出现浑浊
溶液变黄，出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快
①B是A的对比实验，则a＝________。
②比较A、B、C，可得出的结论是________________________________________
________________________________________________________________________。
③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意知，二氧化硫的歧化反应可由ⅰ与ⅱ相加所得，所以总反应的离子方程式3SO2＋2H2O===4H＋＋2SO＋S↓减去ⅰ式得：2I2＋4H2O＋2SO2===2SO＋8H＋＋4I－，化简得到：I2＋2H2O＋SO2===SO＋4H＋＋2I－。(2)①由于B是A的对比实验，所以两组实验中KI的浓度必须相同，即a＝0.4。②A说明I－能催化二氧化硫发生歧化反应。C中无明显现象，说明H＋单独存在时不具有催化作用，不能使二氧化硫歧化反应速率加快。B中溶液变黄，出现浑浊较A快，结合C可知，增强溶液的酸性，可增强I－的催化效果。③由于I－催化二氧化硫的歧化反应是ⅰ与ⅱ两个过程分步进行，所以两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D中直接加入I2，故反应ⅱ可立即发生，而由反应ⅱ产生的H＋可使反应ⅰ速率加快，所以D的反应速率比A快。
答案：(1)SO2　SO　4H＋
(2)①0.4
②I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率
③反应ⅱ比ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快
4．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
[实验原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4
溶液
H2O
3 mol/L稀H2SO4溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
①
25
3.0
V1
2.0
3.0
1.5
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50
2.0
V2
2.0
3.0
1.0
(1)请完成此实验设计，其中：V1＝______，V2＝______。
(2)实验①②探究的是______________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________________(填实验编号)。
(4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________________。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)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资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)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。

实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入少量某种固体
溶液褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4
溶液
H2O
3 mol/L稀H2SO4溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
④
25
2.0
3.0
2.0
3.0
MnSO4
t
①该小组同学提出的假设是________________________________________________。
②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是______________________。
解析：(1)实验①②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②③探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。
(2)根据表中数据可知实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。
(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③。
(4)草酸的物质的量为0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol/L×0.003 L＝0.000 15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol∶0.000 15 mol＝12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为＝0.015 mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝0.015 mol/L÷1.5 min＝0.01 mol/(L·min)。
(5)①由图2可知，反应开始一段时间后速率增大得比较快，说明生成物中的MnSO4(或Mn2＋)为该反应的催化剂；②若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，即加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验②更快褪色。
答案：(1)2.0　3.0
(2)浓度　其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)
(3)②③　(4)0.01 mol/(L·min)
(5)①Mn2＋对该反应有催化作用　②加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验②更快褪色

化学探究实验中控制变量法的思路　　
在进行探究实验时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。

1．下列图示与对应的叙述不相符合的是(　　)

A．(2016·高考江苏卷)图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B．(2016·高考江苏卷)图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C．(2018·高考江苏卷)图丙是CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0
D．(2018·高考江苏卷)图丁是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小
答案：A
2．(2017·高考江苏卷)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Mn2＋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
解析：选D。由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH－的浓度越大，pH越大，即0.1 mol·L－1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解最快，0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2＋对H2O2分解速率影响较大，D项正确。
3．(2018·高考全国卷Ⅲ)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

比较a、b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的＝________(保留一位小数)。
解析：温度越高，反应速率越大，a处所在曲线对应的温度高于b处所在曲线对应的温度，所以a处反应速率大于b处反应速率。a处所在曲线达到平衡时，v正＝v逆，即k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl2xSiCl4，从题图上可知，a处所在曲线平衡时SiHCl3的转化率为22%，设投入SiHCl3 y mol，则根据三段式法得
2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)
开始/mol y 0 0
转化/mol 0.22y 0.11y 0.11y
平衡/mol 0.78y 0.11y 0.11y
代入k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl2xSiCl44得，0.782k正＝0.112k逆，＝　①
在a处SiHCl3的转化率为20%，根据三段式法得
2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)
开始/mol y 0 0
转化/mol 0.2y 0.1y 0.1y
a处/mol 0.8y 0.1y 0.1y
则＝＝×，将①代入计算得出≈1.3。
答案：大于　1.3

一、单项选择题
1．下列说法正确的是(　　)
①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素　②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
③决定化学反应速率的主要因素是浓度　④不管什么反应，增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率
A．①②　　　　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①④
解析：选A。影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质，①正确，③错误；影响化学反应速率的外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(如光等)，②正确；加压对没有气体参加的反应的速率无影响，④错误。
2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　)
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
解析：选C。反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，A项，v(W)＝v(Z)；B项，3v(X)＝2v(Z)；D项，2v(W)＝3v(X)。
3．反应2SO2＋O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·(L·s)－1，则这段时间为(　　)
A．0.1 s B．2.5 s
C．5 s D．10 s
解析：选C。因为SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，所以O2的浓度必定减少了0.2 mol·L－1，因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·(L·s)－1，所以反应经过的时间为＝5 s。
4．已知某化学实验的结果如下表：
实验
序号
反应物
在相同温度下测得的反应速率v/(mol·L－1·min－1)
大小相同
的金属片
酸溶液
1
镁
1 mol·L－1盐酸
v1
2
铁
1 mol·L－1盐酸
v2
3
铁
0.1 mol·L－1盐酸
v3
下列结论正确的是(　　)
A．v1＞v2＞v3 B．v3＞v2＞v1
C．v1＞v3＞v2 D．v2＞v3＞v1
解析：选A。影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁放出氢气的速率快，故v1>v2；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，反应速率与反应物浓度成正比，故v2＞v3。
5．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，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的物质的量随时间的变化关系
C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1
D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1
解析：选B。t1时没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A项错误；根据图像，X的物质的量增加，属于生成物，因此X为NH3的物质的量随时间的变化关系的曲线，B项正确；0～8 min，v(NH3)＝＝0.007 5 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)＝＝0.011 25 mol·L－1·min－1，C项错误；10～12 min，v(NH3)＝＝0.005 mol·L－1·min－1，v(N2)＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1，D项错误。
6．(2018·浙江4月选考)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为 0.10 和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：
压强/
(×105 Pa)
温度
/℃
NO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2 830
90
25
510
5 760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据，下列说法正确的是(　　)
A．升高温度，反应速率加快
B．增大压强，反应速率变慢
C．在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡
D．若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v＝Δn/Δt表示，则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370 mol·s－1
答案：D
二、不定项选择题
7．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是(　　)

A．pH越小，氧化率越大
B．温度越高，氧化率越小
C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率
解析：选D。A项，由②③可知，温度相同时pH越小，氧化率越大；B项，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大。C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。
8．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0.45 mol·L－1
解析：选CD。由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1 9．N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。一定温度下，在2 L固定容积的密闭容器中发生反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中不正确的是(　　)

A．曲线a表示NO2的物质的量随时间的变化
B．10 s时，v(正)＝v(逆)
C．20 s时反应达到平衡
D．0～20 s内平均反应速率 v(O2)＝0.05 mol·L－1·s－1
解析：选BD。由图可知曲线b表示反应物N2O5的物质的量随时间的变化，20 s内物质的量减少2.0 mol，在同一时间段内，曲线a物质的量增加4.0 mol，曲线a表示NO2的物质的量随时间的变化，A正确。20 s后反应物和生成物的浓度不再发生变化，说明达到平衡，前20 s是平衡向正反应方向进行的过程，则v(正)>v(逆)，B错误，C正确。0～20 s内，v(N2O5)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，则v (O2)＝v(N2O5)＝0.025 mol·L－1·s－1，D错误。
三、非选择题
10．一定温度下，向1.0 L密闭容器中加入0.60 mol X(g)，发生反应X(g)Y(s)＋2Z(g)　ΔH>0，测得反应物X浓度与反应时间的数据如下表：
反应时间
t/min
0
1
2
3
4
6
8
c(X)/
(mol·L－1)
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
a
0.037 5
(1)0～3 min内用Z表示的平均反应速率v(Z)＝______。
(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律，得出的结论是______________________
__________________________________________________。
由此规律推出反应在6 min时反应物的浓度a为______ mol·L－1。
(3)反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示，t2时改变的条件可能是____________或____________。

解析：(1)0～3 min内Δc(X)＝0.39 mol·L－1，v(X)＝＝0.13 mol·L－1·min－1，而v(Z)＝2v(X)＝0.26 mol·L－1·min－1。(2)根据题中数据，可知每间隔2 min，X的浓度减少为原来的一半；由此规律推出反应在6 min 时反应物的浓度a为0.075 mol·L－1。(3)t2时刻，v(逆)瞬间增大，可能改变的条件为加入生成物Z或增大体系的压强。
答案：(1)0.26 mol·L－1·min－1
(2)每间隔2 min，X的浓度减少为原来的一半　0.075
(3)加入Z　增大体系的压强
11．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。

请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示____________、____________，E的大小对该反应的反应热有无影响？__________(填“有”或“没有”)。该反应通常用V2O5做催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)V2O5的催化循环机理可能为V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：______________
________________________________________________________________________。
(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝________mol·L－1·min－1、v(SO3)＝________mol·L－1·min－1。
解析：(2)图中表示的是2 mol SO2参加反应的能量变化，因此ΔH＝－99×2 kJ·mol－1；(4)依据反应速率之比等于化学计量数之比来计算。
答案：(1)反应物能量　生成物能量　没有　降低
催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低　(2)－198
(3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2、4VO2＋O2===2V2O5　(4)0.025　0.05
12．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与加入的S2O的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx＝__________mL，理由是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知某条件下，浓度c(S2O)～反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请分别画出降低反应温度和加入催化剂时，c(S2O)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。

解析：(1)为保证能观察到溶液的颜色改变，必须最后有I2剩余，即Na2S2O3必须耗尽，第②个反应不能发生。由两个反应的计量数关系知n(S2O)∶n(S2O)＝2∶1 时，I2恰好反应完全，为保证有I2剩余，必须减少S2O的物质的量，故n(S2O)∶n(S2O)<2。
(2)探究中为保证三组实验溶液总体积均相等，Vx＝2.0。
(3)两个反应均不可逆，温度改变、加入催化剂只影响反应时间。
答案：(1)S2O　＜2
(2)2.0　保持溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变
(3)
13．某同学分析Zn与稀H2SO4的反应。
(1)制H2时，用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该同学用如图装置进行实验，分析影响反应速率的因素。

实验时，从断开K开始，每间隔1分钟，交替断开或闭合K，并连续计数每1分钟内从a管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：
1分钟水滴数(断开K)
34
59
86
117
…
102
1分钟水滴数(闭合K)
58
81
112
139
…
78
分析反应过程中的水滴数，请回答：
①由水滴数58>34、81>59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率________(填“快”或“慢”)，主要原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
②由水滴数102>78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是__________________________。
③从能量转换形式不同的角度，分析水滴数86>81、117>112的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)浓H2SO4具有强氧化性，与Zn反应不能生成氢气
(2)①快　闭合K时，装置A中形成原电池，反应速率加快　②断开K时溶液中的c(H＋)大于闭合K时溶液中的c(H＋)　③断开K时，反应的化学能主要转化成热能；闭合K时，反应的化学能主要转化成电能，前者使溶液的温度升得更高，故反应速率更快