1、练案 18 第七章化学反应速率与化学平衡 第 18 讲化学反应速率及影响因素 A 组基础必做题(40 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 4 分，共 16 分) 1(2021山东青岛高三检测)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。 常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是 (C) A盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快 B钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小 C碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与 c(H )成正比 D对比盐酸和硫酸两条曲线，可知 Cl 也会影响碳素钢的腐蚀速率 解析由图可知，盐酸的浓度越大，腐蚀速
2、率越快，A 正确；由图可知，曲线的最低 点腐蚀速率最小，则钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小，B 正确；浓硫酸 有强氧化性， 能使金属表面形成致密的氧化膜保护层， 则硫酸浓度较大时不能说明速率与氢 离子浓度的关系，C 错误；碳素钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异，可 知 Cl 有利于碳素钢的腐蚀，SO2 4不利于碳素钢的腐蚀，D 正确。 2(2021天津静海高三联考)下列实验能达到实验目的的是(B) 序号实验内容实验目的 A 盛有4 mL 1 molL 1酸性 KMnO4溶液的两支 试管，一只加入 2 mL 0.1 molL 1 H2C2O4溶 液，另一只加入 2 m
3、L 0.2 molL 1 H2C2O4溶 液 探究浓度对反应速率的影响 B 用石墨电极电解等浓度的 Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液 比较确定铜和镁的金属活动性强弱 C 在容积可变的密闭容器中发生反应： 2NO2(g)N2O4(g)， 把容器的体积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率减慢 D 向 2 支试管中各加入相同体积、相同浓度的 Na2S2O3溶液， 再分别加入不同体积相同浓度 的稀硫酸，分别放入冷水和热水中 探究温度对反应速率的影响 解析高锰酸钾过量太多，观察不到溶液褪色的快慢，无法探究浓度对化学反应速率 的影响，故 A 项错误；阴极有铜析出而没有镁析出，说明铜离子氧化性比镁
4、离子强，由此 得出镁比铜活泼，故 B 项正确；容器的体积缩小一半，NO2(g)和 N2O4(g)的浓度增大，正、 逆反应速率都加快，故 C 项错误；探究温度对反应速率的影响必须保证其他外界条件相同， 此实验混合溶液中硫酸浓度不同，故 D 项错误。 3(2021安徽肥东高中调研)T时，将 2 mol X 和 1 mol Y 充入一体积为 1 L 的密闭 容器中，发生反应 2X(g)Y(g)2Z(s)HM kJmol 1。10 min 后反应达到平衡，生 成 0.2 mol Z，共放出热量 N kJ，下列说法正确的是(B) A在 10 min 时，X 的反应速率为 0.02 molL 1min1
5、B在 010 min 内，Y 的反应速率为 N 10M molL 1min1 C增加 Z 的物质的量加快逆反应速率 D反应达平衡后，保持 T，通入稀有气体增大压强，则化学反应速率变快 解析在 010 min 内，X 的平均反应速率为 0.02 molL 1min1，在 10 min 时，X 的 浓度较小，X 的反应速率小于 0.02 molL 1min1，故 A 项错误；在 010 min 内，Y 的反 应速率为 N 10M molL 1min1，故 B 项正确；Z 为固体，其浓度为恒定值，因此增大 Z 的物 质的量不会增大 B 的浓度而加快逆反应速率，故 C 项错误；反应体系中的气体浓度不变
6、， 所以化学反应速率不变，故 D 项错误。 4(2021浙江台州一模)已知化学反应 2NO(g)O22NO2(g)，在其他条件相同时， 测得实验数据如图。请根据图示数据，下列有关该反应的说法正确的是(B) A相同条件下，化学反应速率随时间越来越大 B相同条件下，压强越大，化学反应速率越大 C相同条件下，温度越高，化学反应速率越大 D在 0.1 MPa、90条件下，反应 20 s 时达到化学平衡状态 解析相同条件下，随时间越来越长各曲线斜率越来越小，说明化学反应速率越来越 小，故 A 项错误；相同条件下，压强越大，曲线斜率越大，说明压强越大，化学反应速率 越快，故 B 项正确；根据图像可知，0.
7、8 MPa、90对应的曲线比 0.8 MPa、30对应 的曲线斜率小，说明温度越高，化学反应速率越小，故 C 项错误；在 0.1 MPa、90条件 下，反应 20 s 之后二氧化氮的转化率随时间变化未知，不能说明反应达到化学平衡状态， 故 D 项错误。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 24 分) 5(1)在 2 L 的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 回答下列问题： 反应的化学方程式为H2(g)I2(s)2HI(g)。 010 s 的平均反应速率 v(H2)0.039 5 molL 1s1 ；v(HI)0.079 molL 1s 1 。 (2)将 6 mol
8、 CO2和 8 mol H2充入一容积为 2 L 的密闭容器中(温度保持不变)发生反应 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0。 测得 H2的物质的量随时间变化如图所示(图 中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在 13 min 内 H2平均反应速率是0.75 molL 1min1 ，在 810 min 内 CO2的平均反应速率是0 molL 1min1 。 6(2021经典习题选萃)反应 aA(g)bB(g) 催化剂 cC(g)(Hv(A)v(A)。 (3)B 的平衡转化率1(B)、(B)、(B)中最小的是(B)，其值是19%。 解析(1)依据图示第一次达到平衡时，A、B、
9、C 三种物质的物质的量的变化分别为 1 mol、3 mol、2 mol，故 abc132。 (2)v(A)2.0 molL 11.00 molL1 20.0 min 0.05 molL 1min1； v(A)1.00 molL 10.62 molL1 15.0 min 0.025 molL 1min1； v(A)0.62 molL 10.50 molL1 10.0 min 0.012 molL 1min1。 故大小顺序为 v(A)v(A)v(A)。 (3)由图可知(B)0.5、(B)1.14 3.000.38、 (B)0.36 1.860.19，则 B 的平衡转化率最 小的是(B)，其值为 0
10、.19。 B 组能力提升题(60 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 6 分，共 24 分) 1(2021贵州贵阳检测)将一定量的气体 A、B 置于容积为 2 L 的密闭容器中，发生如 下反应：A(g)4B(g)=2C(g)，反应进行到 4 s 末，测得 A 为 0.5 mol，B 为 0.4 mol，C 为 0.2 mol。则用反应物 B 浓度的减少表示该反应的速率为(C) A0.025 molL 1s1 B0.012 5 molL 1s1 C0.05 molL 1s1 D0.1 molL 1s1 解析4 s 末 C 为 0.2 mol，则 v(C) 0.2 mol 2 L4 s0.
11、025 molL 1s1，根据反应速率之比 等于化学计量数之比，有 v(B)2v(C)0.025 molL 1s120.05 molL1s1，本题选 C。 2(2021河北衡水月考)对反应 ABAB 来说，常温下按以下情况进行反应：20 mL 溶液中含 A、B 各 0.01 mol；50 mL 溶液中含 A、B 各 0.05 mol；0.1 molL 1的 A、 B 溶液各 10 mL；0.5 molL 1的 A、B 溶液各 50 mL，四者反应速率的大小关系是( A) AB CD 解析对于溶液中进行的反应，反应物 A、B 的浓度越大，化学反应速率越快。溶液 中 c(A)c(B)0.01 mo
12、l 0.02 L 0.5 molL 1，溶液中 c(A)c(B)0.05 mol 0.05 L 1.0 molL 1，溶 液中 c(A)c(B)1 20.1 molL 10.05 molL1，溶液中 c(A)c(B)1 20.5 molL 1 0.25 molL 1，据此推知反应速率的大小关系为。 3(2021浙江名校协作体联考)在一定温度下，在体积为 2 L 的恒容密闭容器中，某一 反应中 X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 (C) A反应的化学方程式为 2X=3YZ Bt min 时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C若 t4，则 04
13、min 的 X 的化学反应速率为 0.1 molL 1min1 D温度、体积不变，t 时刻充入 1 mol He 使压强增大，正、逆反应速率都增大 解析由图可知，达到平衡时，X、Y、Z 三种物质的物质的量变化值之比为 0.8 mol 1.2 mol0.4 mol231，由于 t min 后各物质的物质的量保持不变，反应没有进行到 底，则该反应为可逆反应，化学方程式为 2X3YZ，A 错误；t min 时，正、逆反应继 续进行，但二者的速率相等，反应达到平衡状态，B 错误；根据反应速率的定义可得：v(X) 2.4 mol1.6 mol 2 L4 min 0.1 molL 1min1，C 正确；温
14、度、体积不变，t 时刻充入 1 mol He， 反应物和生成物的浓度均不变，则反应速率不变，D 错误。 4(2021河北衡水高三检测)以反应 5H2C2O42MnO 46H =10CO22Mn2 8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。 实验时， 分别量取 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。 编号 H2C2O4溶液酸性 KMnO4溶液温度 /浓度/molL 1 体积/mL浓度/molL 1 体积/mL 0.102.00.0104.025 0.202.00.0104.025 0.202.00.0104.050 下列说
15、法不正确的是(B) A实验、所加的 H2C2O4溶液均要过量 B实验测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内 v (KMnO4)2.510 4 molL 1s1 C实验和是探究浓度对化学反应速率的影响，实验和是探究温度对化学反应 速率的影响 D实验和起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2 对反 应起催化作用 解析A 项，只有 H2C2O4过量，才能保证 KMnO4完全反应，根据反应方程式可得 5H2C2O42MnO 4，由实验数据可知，实验、中所加 H2C2O4溶液均过量，故 A 正 确；B 项，高锰酸钾完全反应， v (KMnO4) 2 30.010 m
16、olL 1 40 s 1.710 4 molL 1s1，故 B 错误；C 项，分析表中数据可知，实验和只是浓度不同，即实验和是探究浓度对 化学反应速率的影响； 实验和只是温度不同， 所以实验和是探究温度对化学反应速 率的影响，故 C 正确；D 项，在其他条件都相同时，反应开始速率很小，过一会儿速率突 然增大，可能是反应生成了具有催化作用的物质，该实验中起催化作用的可能是 Mn2 ，故 D 正确。 方法技巧探究外界条件对反应速率的影响时，所探究的条件作为变量，其他条件需 均相同。如探究浓度对化学反应速率的影响时，浓度为变量，其他条件(温度、催化剂等)均 相同。 二、非选择题(本题包括 2 小题，
17、共 36 分) 5(2021安徽黄山高三一模)工业合成氨是氮的重要用途之一，在一定条件下，将 N2 和 H2通入到体积为 0.5 L 的恒容密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如图所示： (1)10 min 内用 NH3表示该反应的平均速率，v(NH3)0.02 molL 1min1 。 (2)在第 10 min 和第 25 min 改变的条件可能分别是ABD、E。(填字母)。 A加了催化剂B升高温度 C增加 NH3的物质的量D压缩体积 E分离出氨气 (3)下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是B(填字母)。 A容器中气体密度不变 B容器中压强不变 C3v正(H2)2v逆(NH3) D
18、N2、H2、NH3分子数之比为 132 解析(1)根据图像可知，10 min 时氨气的物质的量为 0.1 mol，则 10 min 内用 NH3表 示该反应的平均速率 v(NH3) 0.10 mol 0.5 L10 min0.02 molL 1min1。 (2)由图像可知各组分物质的量变化增加，且 10 min 之后各物质的变化是连续的，说明 反应速率增大，则改变的条件可能是加入了催化剂、升高温度、压缩体积(增大压强)，ABD 正确；25 min 时，瞬间 NH3的物质的量骤降，即 NH3的浓度下降，N2和 H2在第 25 min 时 刻未变化，说明平衡向正反应方向移动，则可能的条件为分离出氨
19、气，E 项正确。 (3)混合气体的质量不变，气体的体积不变，故密度始终不变，则密度不变不能说明达 到平衡状态，故 A 项错误；反应前后气体的物质的量有变化，说明压强是变量，总压强不 再随时间而变化，可说明达到平衡状态，故 B 项正确；3v正(H2)2v逆(NH3)，表示的是正反 应和逆反应，但是不满足计量数关系，说明没有达到平衡状态，故 C 项错误；N2、H2、NH3 分子数之比为 132，无法判断各组分的浓度是否变化，故 D 项错误。 6(2021山东青岛高三检测)化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分。 请回答下列问题： (1)已知一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g
20、)H0，在反应过程中，正 反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施(改变的条件)。 t1：加压或增大反应物浓度(充入 SO2或 O2)； t2：加入催化剂； t3：减压或减小反应物浓度(分离移除 SO2或 O2)； t4：减小生成物浓度(分离移除 SO3)。 (2)探究反应条件对 0.10 molL 1 Na2S2O3溶液与稀 H2SO4反应速率的影响。其设计与测 定结果如下： 编号 反应 温度/ Na2S2O3 溶液/mL 甲 0.1 molL 1 H2SO4溶液/mL 乙 2510.0010.0 255.0a10.0 4510.0010.0 上述实验是探究温度对化学反应速率的
21、影响； 若上述实验是探究浓度对化 学反应速率的影响，则表格中“甲”为水/mL，a 为5.0；乙是实验需要测量的物理 量，则表格中“乙”为出现浑浊的时间/s(填“出现浑浊的时间”也可)。 (3)已知 2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2，在开始一 段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显增大。 针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大。从影响 化学反应速率的因素看，你猜想还可能是催化剂(或硫酸锰或 Mn2 的催化作用) 的影响。 若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始
22、时加 入C(填字母序号)。 A硫酸钾B氯化锰 C硫酸锰D水 解析(1)分析图像知，t1时刻，v正瞬时增大，后逐渐减小，则改变条件反应速率加快， 平衡正向移动，对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0 而言，改变的条件是加压或 增大反应物浓度(充入 SO2或 O2)；t2时刻，v正瞬时增大，后保持不变，说明改变条件反应速 率加快而平衡不移动，改变的条件为加入催化剂；t3时刻，v正瞬时减小，后逐渐增大，则改 变条件反应速率减慢，平衡逆向移动，对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0 而言， 改变的条件是减压或减小反应物浓度(分离移除 SO2或 O2)；t4时刻，v正瞬时不变
23、，后逐渐减 小，平衡正向移动，对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0 而言，改变的条件是减 小生成物浓度(分离移除 SO3)。 (2)分析表中两组数据知除温度外的其他反应条件相同，故实验是探究温度对 化学反应速率的影响； 若上述实验是探究浓度对化学反应速率的影响， 必须保证其他条 件相同，则表格中“甲”为水/mL，a 为 5.0；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙” 为出现浑浊的时间/s。 (3)根据影响化学反应速率的外界条件分析， 还可能是催化剂(或硫酸锰或 Mn2 的催化 作用)的影响。若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应 一开始时加入硫酸锰，选 C。
