19届高考化学总复习第7章化学反应速率和化学平衡第1讲化学反应速率及其影响因素配套练习.docx
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19届高考化学总复习第7章化学反应速率和化学平衡第1讲化学反应速率及其影响因素配套练习
第1讲 化学反应速率及其影响因素
【2019·备考】
最新考纲：
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。
4.了解反应活化能的概念。
5.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率
（频数：
★★☆ 难度：
★☆☆）
1．化学反应速率
2．化学反应速率与化学计量数的关系
（1）内容：
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。
（2）实例：
一定温度下，在密闭容器中发生反应：
3A（g）＋B（g）
2C（g）。
已知v（A）＝0.6mol·L－1·s－1，则v（B）＝0.2mol·L－1·s－1，v（C）＝0.4mol·L－1·s－1。
化学反应中各物质浓度的计算模式——“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。
1．教材基础知识判断
（1）化学反应速率是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（ ）
（2）化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1（ ）
（3）由v＝
计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值（ ）
（4）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（ ）
（5）有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）√ （5）√
2．（RJ选修4·P195改编）某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经tmin后，测得各物质的浓度分别为c（X2）＝0.4mol·L－1，c（Y2）＝0.6mol·L－1，c（Z）＝0.4mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为（ ）
A．2X2＋3Y2
2X2Y3
B．3X2＋2Y2
2X3Y2
C．X2＋2Y2
2XY2
D．2X2＋Y2
2X2Y
答案 B
3．（溯源题）（全国卷）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题：
反应AX3（g）＋X2（g）
AX5（g）在容积为10L的密闭容器中进行。
起始时AX3和X2均为0.2mol。
反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
（1）列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）＝________________________________________________________________。
（2）图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）由大到小的次序为________（填实验序号）。
解析
（1）反应开始时气体总物质的量n0＝0.4mol，总压强为160kPa，平衡时总压强为120kPa，则平衡时气体总物质的量n＝
×0.40mol＝0.30mol，根据三段式法有，
所以，（0.20－x）＋（0.20－x）＋x＝0.30，x＝0.10
故，v（AX5）＝
≈1.7×10－4mol·L－1·min－1。
（2）由
（1）可知到达平衡时生成AX5的量为0.10mol。
实验b从反应开始至达到平衡时所用时间为40min，其反应速率v（AX5）＝
＝2.5×10－4mol·L－1·min－1。
实验c达到平衡时气体总物质的量n＝0.40mol×
＝0.32mol，从反应开始到达到平衡时的反应速率v（AX5）＝
≈1.8×10－4mol·L－1·min－1。
所以v（AX5）由大到小的顺序是bca。
答案
（1）
≈1.7×10－4mol·L－1·min－1
（2）bca
探源：
本考题源于教材RJ选修4P17“学与问”及其拓展，对化学反应速率的有关计算进行考查。
题组一 化学反应速率概念理解及应用
1．（2018·东城区期末）在2CH4（g）＋2NH3（g）＋3O2（g）===2HCN（g）＋6H2O（g）反应中，已知v（HCN）＝nmol·L－1·min－1，且v（O2）＝mmol·L－1·min－1，则m与n的关系正确的是（ ）
A．m＝1/2nB．m＝2/3n
C．m＝3/2nD．m＝2n
解析 已知：
v（HCN）＝nmol·L－1·min－1，v（O2）＝mmol·L－1·min－1，反应速率之比等于对应计量数之比，故n∶m＝2∶3，即m＝3/2n。
答案 C
2．反应4NH3（g）＋5O2（g）
4NO（g）＋6H2O（g）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v（x）（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（ ）
A．v（NH3）＝0.010mol·L－1·s－1
B．v（O2）＝0.0010mol·L－1·s－1
C．v（NO）＝0.0010mol·L－1·s－1
D．v（H2O）＝0.045mol·L－1·s－1
解析 在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则v（H2O）＝
＝0.0015mol·L－1·s－1，速率之比等于化学计量数之比，则：
v（NH3）＝
v（H2O）＝0.001mol·L－1·s－1；v（O2）＝
v（H2O）＝0.00125mol·L－1·s－1；v（NO）＝
v（H2O）＝0.001mol·L－1·s－1。
答案 C
题组二 化学反应速率的比较与计算
3．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）＝0.45mol·L－1·s－1
②v（B）＝0.6mol·L－1·s－1 ③v（C）＝0.4mol·L－1·s－1 ④v（D）＝0.45mol·L－1·s－1。
下列有关反应速率的比较中正确的是（ ）
A．④＞③＝②＞①B．①＞④＞②＝③
C．①＞②＞③＞④D．④＞③＞②＞①
解析 用比值法进行反应速率大小的比较，v（A）＝0.45mol·L－1·s－1；
v（B）＝
×0.6＝0.2（mol·L－1·s－1）；
v（C）＝
×0.4＝0.2（mol·L－1·s－1）；
v（D）＝
×0.45＝0.225（mol·L－1·s－1），故①＞④＞②＝③，B项正确。
答案 B
4．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。
不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表：
t/min
0
2
4
6
8
10
V（O2）/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（ ）
A．0～6min的平均反应速率：
v（H2O2）≈3.3×10－2mol·（L·min）－1
B．6～10min的平均反应速率：
v（H2O2）＜3.3×10－2mol·（L·min）－1
C．反应至6min时，c（H2O2）＝0.30mol·L－1
D．反应至6min时，H2O2分解了50%
解析 根据题目信息可知，0～6min，生成22.4mL（标准状况）氧气，消耗
0.002molH2O2，则v（H2O2）≈3.3×10－2mol·（L·min）－1，A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6min时，剩余0.002molH2O2，此时c（H2O2）＝0.20mol·L－1，C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2，转化率为50%，D项正确。
答案 C
【规律方法】
定量法比较化学反应速率的大小
（1）归一法
按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
（2）比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如aA（g）＋b（B）g
cC（g），即比较
与
，若
>
，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
考点二 影响化学反应速率的因素
（频数：
★★★ 难度：
★★☆）
1．内因
反应物本身的性质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：
如图
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：
活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．（RJ选修4·P242改编）中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。
下列对此反应的叙述中正确的是（ ）
A．使用光催化剂不改变反应速率
B．使用光催化剂能增大NO的转化率
C．升高温度能加快反应速率
D．改变压强对反应速率无影响
答案 C
2．教材知识拓展
一定温度下，反应N2（g）＋O2（g）
2NO（g）在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（1）缩小体积使压强增大：
________；
（2）恒容充入N2：
________；
（3）恒容充入He：
________；
（4）恒压充入He：
________。
答案
（1）增大
（2）增大 （3）不变 （4）减小
总结
（1）恒容：
充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变（活化分子浓度不变）―→反应速率不变
（2）恒压：
充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小（活化分子浓度减小）―→反应速率减小
3．（溯源题）（全国卷节选）COCl2的分解反应为COCl2（g）===Cl2（g）＋CO（g） ΔH＝＋108kJ·mol－1。
反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：
（1）比较第2min反应温度T
（2）与第8min反应温度T（8）的高低：
T
（2）________T（8）（填“＜”“＞”或“＝”）。
（2）比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v（2～3）、v（5～6）、v（12～13）表示]的大小________。
（3）比较反应物COCl2在5～6min和15～16min时平均反应速率的大小：
v（5～6）________v（15～16）（填“＜”“＞”或“＝”），原因是__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析
（1）2min和8min时反应都处于平衡状态，在4min时生成物浓度都增大，反应物浓度减小，则改变的条件是升高温度，故T
（2）＜T（8）。
（2）分析图像表示的意义，根据图像可得出平均反应速率为v（5～6）＞v（2～3）＝v（12～13）。
（3）分析图像可知反应在5～6min和15～16min时，反应温度相同，因为在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故v（5～6）＞v（15～16）。
答案
（1）＜
（2）v（5～6）＞v（2～3）＝v（12～13）
（3）＞ 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大
探源：
本高考题组源于教材RJ选修4P20～22“实验2－2、2－3、2－4”和P23“科学探究”及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。
题组 影响化学反应速率的因素
1．一定温度下，反应①C（s）＋CO2（g）===2CO（g） ΔH＞0，反应②2SO2（g）＋O2（g）===2SO3（g） ΔH＜0。
下列有关以上两个反应的说法正确的是（ ）
A．降低温度反应①的速度减小，反应②的速率增大
B．增大压强反应①的速率不变，反应②的速率增大
C．增大压强反应①的速率增大，反应②的速率增大
D．升高温度反应①的速率增大，反应②的速率减小
解析 降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大，A、D错；对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应速率增大，减小压强反应速率减小，B错，C对。
答案 C
2．在一定的条件下，某反应X（g）
Y（g）＋Z（g）分解的部分实验数据如下：
反应
时间/min
0
10
20
30
40
50
c（X）
/mol·L－1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反应
时间/min
60
70
80
90
100
c（X）
/mol·L－1
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下列有关说法正确的是（ ）
A．X的浓度越大，反应速率越大
B．X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越短
C．X分解的速率与其浓度无关
D．X的分解速率先快后慢
解析 X的分解速率是匀速的，与其浓度无关，A、D错误，C正确；X的分解速率不变；X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长，B项错误。
答案 C
3．下列说法中正确的是（ ）
A．已知t1℃时，反应C＋CO2
2CO ΔH＞0的速率为v，若升高温度逆反应速率减小
B．恒压容器中发生反应N2＋O2
2NO，若在容器中充入He，正逆反应的速率均不变
C．当一定量的锌粉和过量的6mol·L－1盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液
D．对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化
解析 温度升高，正逆反应的速率均增大，A错误；在恒压容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，反应物和生成物的浓度均减小，正逆反应的速率均减小，B错误；若能使溶液中氢离子浓度减小，则反应速率将减慢，因此可选水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，在酸性溶液中NO
将和锌粉发生氧化还原反应，生成氮的氧化物，从而使生成的H2的量减少，C错误；任何一个化学反应的发生都有热效应，因此温度发生变化，化学反应速率一定会发生变化，D正确。
答案 D
[试题分析]
（2014·课标全国Ⅰ，9）已知分解1molH2O2放出热量98kJ，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－的浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98kJ·mol－1
D．v（H2O2）＝v（H2O）＝v（O2）
解题思路：
我的答案：
考查意图：
化学反应速率是化学基本原理的重要内容，教材中明确要求比较全面地认识化学反应速率的有关规律，了解相应的理论和实验方法，学会定量描述和综合分析各方面因素的影响。
本题通过H2O2分解反应，主要考查考生有关化学反应速率基本知识，并侧重于化学反应速率的表达、反应机理、反应活化能概念、催化剂作用的认识和综合理解。
本题抽样统计难度为0.359，区分度为0.306。
解题思路：
H2O2的分解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；根据总反应可知，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。
正确答案：
A
[真题演练]
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）使用催化剂能够降低化学反应的反应热（ΔH）（ ）
（2016·天津理综，3A）
（2）FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同（ ）
（2015·天津理综，3C）
（3）探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高（ ）
（2016·浙江理综，8B）
（4）探究催化剂对H2O2分解速率的影响：
在相同条件下，向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象（ ）
（2015·江苏化学，13D）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）√
2．（2017·江苏化学，10）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 A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图，Mn2＋存在时，0.1mol·L－1的NaOH时H2O2的分解速率比1mol·L－1的NaOH时快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn2＋存在时，H2O2分解速率快，正确。
答案 D
3．
（1）（2014·全国卷Ⅱ节选）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）
2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。
在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为________mol·L－1·s－1。
（2）[2017·天津理综，10
（1）
（2）]H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。
H2S的除去
方法1：
生物脱H2S的原理为：
H2S＋Fe2（SO4）3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4
4FeSO4＋O2＋2H2SO4
2Fe2（SO4）3＋2H2O
①硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是____________________________________________________________________
________________________________________________________________。
②由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为________________________。
若反应温度过高，反应速率下降，其原因是____________________________
_______________________________________________________________。
解析
（1）由题图可知，0～60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060mol·L－1，v（N2O4）＝
＝0.0010mol·L－1·s－1。
（2）①由硫杆菌存在时的反应速率增大5×105倍可知，硫杆菌为该反应的催化剂，该反应中硫杆菌改变了反应路径，降低了反应的活化能。
②由图1可知，温度在30℃左右时，速率最快；由图2可知，反应混合液的pH＝2.0左右时，速率最快。
由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为30℃、混合液的pH＝2.0。
若反应温度过高，硫杆菌蛋白质受热变性（失去活性），导致反应速率下降。
答案
（1）0.0010
（2）①降低反应活化能（或作催化剂）
②30℃、pH＝2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）
一、选择题
1．下列说法正确的是（ ）
A．催化剂是影响化学反应速率的本质因素
B．当反应体系容积不变时，减小反应物的量肯定能降低反应速率
C．可逆反应达到反应限度时，化学反应速率为0
D．化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示
解析 A项，影响化学反应速率的本质因素是反应物的性质，A错；B项，如果反应物是固体或液体，减小反应物的量不会影响反应速率，B错；C项，达到反应限度时，正、逆反应速率相等，但不为零，C错。
答案 D
2．（2018·山东济宁中学模拟）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10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L，下列说法正确的是（ ）
A．用NH3表示的化学反应速率为0.1mol/（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
解析 根据题意v（N2）＝0.1mol/（L·s），则v（NH3）＝0.2mol/（L·s），A项错误；使用合适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。
答案 B
3．相同温度下，下列各组的反应中，前者速率一定大于后者的是（ ）
A．10mL4mol·L－1的NaHCO3溶液＋10mL2mol·L－1盐酸＋20mL水与20mL3mol·L－1的NaHCO3溶液＋10mL2mol·L－1盐酸＋10mL水
B．同品质等质量的两份Al（OH）3分别与2mol·L－1硫酸、2mol·L－1盐酸反应
C．表面积完全相同的两块钠分别与200mL、100mL水反应
D．0.5mol·L－1的NaHCO3溶液分别与1mol·L－1盐酸和0.5mol·L－1硫酸混合
解析 虽然前者中NaHCO3溶液的浓度较大，但由所给数据知其所含溶质的量小于后者，故混合后前者溶液中NaHCO3的浓度小于后者，反应速率较小，A错误；B项中反应的本质为Al（OH）3＋3H＋===3H2O＋Al3＋，由于H2SO4是二元酸，溶液中c（H＋）比盐酸中的大，故反应速率大于后者，B正确；C项中水的浓度相同，速率相同，C错误；D项中虽然两种酸中c（H＋）相同，但因不知道所用溶液的体积，故无法判断混合后（反应前）溶液中c（H＋）、c（HCO
）的大小，因此无法确定其反应速率的相对大小，D错误。
答案 B
4．下列实验方案和结论都正确且能证明物质性质决定反应速率大小的是（ ）
选项
实验方案
实验结论
A
常温下，相同形状、大小的钠粒分别与水、乙醇反应
钠与水反应比钠与乙醇反应快
B
常温下
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