1、第第 35 讲讲化学反应速率化学反应速率 复习目标1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重 要作用。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，能用相关理论解释其一般规 律。4.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。 考点一考点一化学反应速率的概念及计算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，用不同物质来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。 如在反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)中，存在
2、 v(A)v(B)v(C)v(D)abcd。 3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。 例如：反应mA(g) nB(g)pC(g) 起始浓度/molL 1 abc 转化浓度/molL 1 x nx m px m 某时刻浓度/molL 1 axbnx m cpx m (1)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 () 错因：对于一些化学反应，也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表 示化学反应速率。 (2)单位时
3、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() 错因：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加均表示正反应速率。 (3)化学反应速率为 0.8 molL 1s1是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 molL1() 错因：0.8 molL 1s1是指一段时间内的平均反应速率，不是即时速率。 (4)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() 错因：化学反应速率数值的大小和化学计量数有关，化学计量数越大，数值越大，速率之比等于化学 计量数之比，但都表示该反应的反应速率。 1一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)
4、2C(g)。已知 v(A)0.6 molL 1s1，则 v(B) _molL 1s1，v(C)_molL1s1。 答案0.20.4 2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v(A)0.45molL 1s1，v(B) 0.6 molL 1s1，v(C)0.4 molL1s1，v(D)0.45 molL1s1。则有关反应速率大小顺序为 _。 答案 解析可用比值法进行反应速率大小比较，vA 1 0.45 molL 1s1；vB 3 0.6 molL 1s1 3 0.2molL 1s1；vC 2 0.4molL 1s1 2 0.2molL 1s1；vD 2 0.4
5、5molL 1s1 2 0.225molL 1s1，故。 3如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有 6.5 g 锌粒(Zn 的相对原子质量为 65)，通 过分液漏斗加入 40 mL 2.5 molL 1 的稀硫酸，将产生的 H2收集在注射器中，10 s 时恰好收集到标准状况 下的 H244.8 mL。 回答下列问题 (1)根据装置图，还缺少的实验用品为_。 (2)用 H 表示 10 s 内该反应的反应速率为_。 (3)用 H2表示 10 s 内该反应的反应速率为_mols 1。 (4)用锌粒表示 10 s 内该反应的反应速率为_ gs 1。 (5)用 H 或 H2表示的化学反应速
6、率比实际偏大，其原因是什么，怎样改正。 _。 答案(1)秒表(2)0.01 molL 1s1 (3)0.000 2(4)0.013(5)由于滴入的稀硫酸占体积，造成进入注 射器内的气体体积偏大，H2的体积偏大；可以把分液漏斗换成恒压滴液漏斗 解析Zn2H =Zn2 H2 65 g2 mol1 mol22.4 L 0.13 g0.004 mol0.002 mol0.044 8 L v(H ) 0.004 mol 0.04 L 10 s 0.01 molL 1s1；用锌粒表示 10 s 内该反应的反应速率为0.13 g 10 s 0.013 gs 1；用 H2表 示 10 s 内该反应的反应速率为
7、 0.044 8 L 22.4 Lmol 1 10 s 0.000 2 mols 1。 1化学反应速率计算的一般方法 (1)定义式法： 找出各物质的起始量、 某时刻量， 求出转化量， 利用定义式 v(A)cA t nA Vt 来计算。 (2)用已知物质的反应速率，计算其他物质表示的反应速率关系式法。 化学反应速率之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比。 2比较化学反应速率大小的常用方法 (1)先换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。 (2)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vA a 与vB b ，若vA
8、 a vB b ，则不同情况下，用 A 表示的反应速率比用 B 表示的大。 题组一速率计算中图表信息的提取 1一定条件下，在体积为 10 L 的固定容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)， 反应过程如下图。 下列说法不正确的是() At1min 时正、逆反应速率相等 BX 曲线表示 NH3的物质的量随时间的变化关系 C08 min，H2的平均反应速率 v(H2)0.011 25 molL 1min1 D1012 min，N2的平均反应速率 v(N2)0.002 5 molL 1min1 答案A 解析t1时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A 项错误；根据图像，X 的物质的
9、量增加， 属于生成物，因此 X 为 NH3的曲线，B 项正确；08 min 时，v(NH3) 0.6 mol 10 L8 min0.007 5 molL 1min 1， 根据化学反应速率之比等于化学计量数之比 v(H2)vNH33 2 0.011 25 molL 1min1， C 项正确； 10 12 min，v(NH3)0.70.6 mol 10 L2 min 0.005 molL 1min1，v(N2)vNH3 2 0.002 5 molL 1min1，D 项正确。 2硝基苯甲酸乙酯在 OH 存在下发生水解反应： O2NC6H4COOC2H5OH O2NC6H4COO C2H5OH，两种反
10、应物的初始浓度均为 0.050 molL 1,15 时测得 O2NC6H4COOC2H5的转化率随时间变化的数据如表所示，回答下列问题： t /s 0 1 20 1 80 2 40 3 30 5 30 6 00 7 00 8 00 /% 0 3 3.0 4 1.8 4 8.8 5 8.0 6 9.0 7 0.4 7 1.0 7 1.0 (1)列式计算该反应在 120180 s 与 180240 s 区间的平均反应速率：_、 _。 (2)比较两者大小可得出的结论是_。 答案(1)v0.050 molL 141.8%33.0% 180120 s 7.310 5 molL 1s1 v0.050 mo
11、lL 148.8%41.8% 240180 s 5.810 5 molL 1s1 (2)随反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢 解析(1)注意“列式计算”的要求是既要列出规范的计算式，又要计算出结果。 (2)120180 s 时间段速率大是因为反应物浓度大，180240 s 时间段速率小是因为反应物浓度小，即 随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢。 题组二用其他物理量改变表示的化学反应速率 3.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为 T1时，2 g 某合金 4 min 内吸收氢气 240 mL，吸氢速率 v_mLg 1min1。 答案30 解析吸氢速
12、率 v 240 mL 2 g4 min30 mLg 1min1。 4在新型 RuO2催化剂作用下，使 HCl 转化为 Cl2的反应 2HCl(g)1 2O 2(g)H2O(g)Cl2(g)具有更 好的催化活性。一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下： t/min0 2 .0 4 .0 6 .0 8 .0 n(Cl2)/10 3 mol0 1 .8 3 .7 5 .4 7 .2 计算 2.06.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以 molmin 1为单位，写出计算过程)。 答案解法一2.06.0 min 时间内，n(Cl2)5.410 3 mol1.810 3 m
13、ol3.610 3 mol， v(Cl2)3.610 3 mol 4 min 9.010 4 molmin 1 所以 v(HCl)2v(Cl2)29.010 4 molmin 11.8103 molmin 1。 解法二设 HCl 转化的物质的量为 n，则 2HCl(g)1 2O 2(g)H2O(g)Cl2(g) 21 n(5.41.8)10 3 mol 解得 n7.210 3 mol， 所以 v(HCl)7.210 3 mol 6.02.0 min1.810 3 molmin 1。 5工业制硫酸的过程中，SO2(g)转化为 SO3(g)是关键的一步，550 时，在 1 L 的恒温容器中，反应
14、过程中部分数据见下表： 反应时间 /min SO2(g)/ mol O2(g)/ mol SO3(g)/ mol 0420 51.5 102 151 若在起始时总压为 p0kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压总压气态 物质的物质的量分数，则 10 min 内 SO2(g)的反应速率 v(SO2)_ kPamin 1。 答案 p0 30 解析列出“三段式” 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 初始/mol420 转化/mol212 10 min/mol212 气体总压之比等于气体物质的量之比， 所以 10 min 时体系总压 p10 min满足p0kPa p10 mi
15、n 6 mol 5 mol， 即 p 10 min5 6p 0 kPa，p初始(SO2)2 3p 0kPa，p10 min(SO2)5 6p 02 5 1 3p 0kPa，故 v(SO2)(2 3p 0kPa 1 3p 0kPa)10 min 1 30p 0kPamin 1。 题组三速率常数的应用 6工业上利用 CH4(混有 CO 和 H2)与水蒸气在一定条件下制取 H2，原理为 CH4(g)H2O(g)CO(g) 3H2(g)该反应的逆反应速率表达式为 v逆kc(CO)c3(H2)，k 为速率常数，在某温度下测得实验数据如表 所示： CO 浓度/(molL 1) H2浓度/(molL 1)
16、逆反应速率/(molL 1min 1) 0.1c18.0 c2c116.0 c20.156.75 由上述数据可得该温度下，c2_molL 1，该反应的逆反应速率常数 k_L3mol3min1。 答案0.21.0104 解析根据 v逆kc(CO)c3(H2)，由表中数据可得：c318.0 molL 1min1 0.1 molL 1k ，c26.75 molL 1min1 0.15 molL 13k， 所以有 k8.0 molL 1min1 0.1 molL 1k 6.75 molL 1min1 0.15 molL 13k16.0 molL 1min1，解得 k1.0104 L3mol 3min1
17、， 带入 c2的等式可得 c20.2 molL 1。 7300 时，2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为 v正kcn(ClNO)，测得速率和浓度 的关系如下表： 序 号 c(ClNO)/(molL 1) v/(molL 1s1) 0.303.6010 9 0.601.4410 8 0.903.2410 8 n_；k_。 答案24.010 8 Lmol 1s1 解析根据表格中的数据，带入速率公式然后做比值：3.6010 9 1.4410 8 k0.3n k0.6n，解得 n2，将 n 代 入中得 k410 8 Lmol 1s1。 1速率常数的含义 速率常数(k)是指在给定
18、温度下，反应物浓度皆为 1 molL 1 时的反应速率。在相同的浓度条件下，可 用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率 常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。 2速率方程 一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。 对于反应：aAbB=gGhH 则 vkca(A)cb(B)(其中 k 为速率常数)。 如：SO2Cl2SO2Cl2vk1c(SO2Cl2) 2NO22NOO2vk2c2(NO2) 2H22NON22H2Ovk3c
19、2(H2)c2(NO) 3速率常数的影响因素 温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有 不同的值，但浓度不影响速率常数。 考点二考点二影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 1内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下 Mg、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为 MgAl。 2外因 3用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响 图像图像分析 (1)其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度的增大而增 大 (2)其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大 (3)有气体参加的反应，化学反应速率随着压强的增大而增大 (4)有气体参加的
20、反应，化学反应速率随着容器体积的增大而减 小 (5)分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强 的增大及温度的升高而增大 4.理论解释有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 活化分子：发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量。 活化能：如图 图中：E1表示反应的活化能，使用催化剂时的活化能为 E3，反应热为 E1E2。(注：E2表示活化分子 变成生成物分子放出的能量) 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 5稀有气体对反应速率的影响 A(g)B(g)C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速
21、率又有何影响？ (1)催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后的性质保持不变() 错因：催化剂反应前后的化学性质不变，物理性质发生改变。 (2)升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小() 错因：升温时，吸热反应、放热反应速率均增大。 (3)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率 () 错因：加入 CuSO4形成原电池，使化学反应速率加快，而加入 CH3COONa，会生成 CH3COOH，c(H ) 减小，反应速率减慢。 (4)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加 CaCO3固体，可以加快反应速率() 错因：CaCO3的浓度为常数，化学反应速率保持不变。
22、 (5)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大() 错因：增大反应物的浓度，能增大活化分子的浓度，其百分数保持不变。 (6)100 mL 2 molL 1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变() 错因：加入氯化钠溶液，相当于对溶液稀释，c(H )减小，反应速率应减小。 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：_，原因是_。 (2)恒容充入 N2：_。 (3)恒容充入 He：_，原因是_。 (4)恒压充入 He：_。 答案(1)增大单位体
23、积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多(2)增大(3)不变单位体 积内活化分子数不变(4)减小 题组一化学反应速率影响因素的基本应用 1某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)Y(g)Z(g)W(s)H0。下列叙 述正确的是() A向容器中充入氩气，反应速率不变 B加入少量 W，逆反应速率增大 C升高温度，正、逆反应速率均增大 D将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大 答案AC 解析向恒容容器中充入氩气，各反应组分的浓度不变，反应速率不变，A 项正确；W 为固态，加入 少量 W，反应速率不变，B 项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C 项正
24、确；将容器的容积压缩， 可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数，但活化分子百分数不变，D 项错误。 2下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是() 选 项 反应甲乙 A外形、大小相近的金属和水反应NaK B 4 mL 0.01 molL 1 KMnO4溶液分别和 不同浓度的 2 mL H2C2O4(草酸)溶液反应 0.1 molL 1 的 H2C2O4溶液 0.2 molL 1的 H2C2O4溶 液 C 5 mL 0.1 molL 1 Na2S2O3溶液和 5 mL 0.1 molL 1 H2SO4溶液反应 热水冷水 D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出 O2 无 MnO2粉
25、末 加 MnO2 粉末 答案C 解析由于 K 比 Na 活泼，故大小相同的金属 K 和 Na 与水反应，K 的反应速率更快，又由于 Na、K 与 H2O 反应均为放热反应，随着反应的进行，放出大量的热，反应速率逐渐加快，A 项不正确；由于起始 时乙中 H2C2O4浓度大，故其反应速率比甲中快，B 项不正确；由于甲反应是在热水中进行的，温度高， 故甲的反应速率大于乙，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C 项正 确；MnO2在 H2O2的分解过程中起催化作用，故乙的反应速率大于甲，D 项不正确。 题组二催化剂、活化能与转化效率 3(2020天津一中调研)已知分解 1
26、mol H2O2放出热量 98 kJ，在含少量 I 的溶液中，H2O2分解的机理 为 H2O2I H2OIO 慢 H2O2IO H2OO2I 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 BIO 也是该反应的催化剂 C反应活化能等于 98 kJmol 1 Dv(H2O2)v(H2O)v(O2) 答案A 解析A 项，将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2=2H2OO2，该反应中 I 作催化剂，其浓 度的大小将影响该反应的反应速率；B 项，该反应中 IO 是中间产物，不是该反应的催化剂；C 项，反应 的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解 1 mol H2O2放
27、出 98 kJ 热量，不能据此判断该反 应的活化能；D 项，由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知 v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。 4(2019山东临沂一模)已知反应 2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g)H752 kJmol 1的反应机 理如下： 2NO(g)N2O2(g)(快) N2O2(g)H2(g)N2O(g)H2O(g)(慢) N2O(g)H2(g)N2(g)H2O(g)(快) 下列有关说法错误的是() A的逆反应速率大于的正反应速率 B中 N2O2与 H2的碰撞仅部分有效 CN2O2和 N2O 是该反应的催化剂 D总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 答
28、案C 解析为快反应，说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较小，反应更容易发生；为慢反应， 说明正反应的活化能和逆反应的活化能都较大，中正反应的活化能大于中逆反应的活化能，因此的 逆反应速率大于的正反应速率，A 项正确；反应为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，物质微粒发 生碰撞时，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B 项正确；反应过程中 N2O2和 N2O 是 中间产物，不是催化剂，C 项错误；总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大， D 项正确。 52018江苏，20(4)将一定比例的 O2、NH3和 NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂 M 的反应器 中反
29、应(装置见图 1)。 反应相同时间 NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图 2 所示， 在 50250 范围内随着温度的升高， NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_；当反应温度高于 380 时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。 答案迅速上升段是催化剂活性随温度的升高增大，与温度升高共同使 NOx去除反应速率迅速增大； 上升缓慢段主要是温度升高引起的 NOx去除反应速率增大催化剂活性下降；NH3与 O2反应生成了 NO 解析温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增大也会提高反应速率。一段时间后催化剂活性 增大幅度变小，主要是温度升高使反应速率增大。当温度超过一定值时，催化剂的
30、活性下降，同时氨气与 氧气反应生成 NO 而使反应速率减小。 绝大多数催化剂都有活性温度范围，温度太低时，催化剂的活性很小，反应速率很慢，随着温度的升 高，反应速率逐渐增大，物质转化效率增大，温度过高又会破坏催化剂的活性。 12020新高考全国卷(山东)，141,3-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 如下图所示。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 7030 和 1585。下列 说法正确的是() A1,4-加成产物
31、比 1,2-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 答案AD 解析A 项，由图可知 1,4-加成产物的能量比 1,2-加成产物的能量低，前者更稳定，正确；B 项，由 图可知，第一步为吸热反应，第二步为放热反应，升高温度第二步平衡逆向移动，1,3-丁二烯的转化率减 小，错误；C 项，升高温度，反应速率均增大，错误；D 项，1,2-加成反应为放热反应，升高温度平衡逆 向移动，所以从 0 升至 40 ，1,2-
32、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，正确。 2(2018全国卷，28)对于反应 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程： 第一步N2O5NO2NO3快速平衡 第二步NO2NO3NONO2O2慢反应 第三步NONO32NO2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_(填字母)。 Av(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 答案AC 解析第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A 项正确；第二 步
33、反应慢，说明有效碰撞次数少，C 项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有 NO3和 NO，B 项 错误；反应快，说明反应的活化能较低，D 项错误。 32020全国卷，28(2)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4 高温 C2H6H2。反应在初期阶 段的速率方程为：rk 4 CH c，其中 k 为反应速率常数。 设反应开始时的反应速率为 r1，甲烷的转化率为时的反应速率为 r2，则 r2_ r1。 对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_。 A增加甲烷浓度，r 增大 B增加 H2浓度，r 增大 C乙烷的生成速率逐渐增大 D降低反应温度，k 减小 答案(1)AD 解析甲烷的转化率为时，
34、 42 CH c(1) 41 CH c，则r2 r1 42 41 CH CH kc kc 1，即 r2(1)r1。A 对，由速率方程知，甲烷的浓度越大，反应越快；B 错，H2的浓度大小不影响 r；C 错，反应过程中 4 CH c逐 渐减小，故 C2H6的生成速率逐渐减小；D 对，降低反应温度，反应速率减小，故 k 减小。 42019全国卷，27(3)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_(填字母)。 AT1T2 Ba 点的反应速率小于 c 点的反应速率 Ca 点的正反应速率大于 b 点的逆反应速率 Db 点
35、时二聚体的浓度为 0.45 molL 1 答案CD 解析由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1pb(CO2)pa(CO2) 解析积碳反应中，由于催化剂 X 的活化能比催化剂 Y 的活化能要小，所以催化剂 X 更有利于积 碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂 X 的活化能大于催化剂 Y，所以催化剂 Y 更有利于消碳反应的进 行；综合分析，催化剂 X 劣于催化剂 Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡 右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小 的，所以 v消增加的倍数要比 v积增加的倍数大。 由速率方程
36、表达式 vkp(CH4)p(CO2) 0.5 可知，v 与 p(CO2)成反比例关系，p(CO2)越大，反应速 率越小，所以 pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 15.6 g 铁粉投入到足量的 100 mL 2 molL 1的稀硫酸的烧杯中，2 min 时铁粉刚好溶解，下列表示这 个反应的速率正确的是() Av(Fe)0.5 molL 1min1 Bv(H2SO4)1 molL 1min1 Cv(H2)0.5 molL 1min1 Dv(FeSO4)0.5 molL 1min1 答案D 解析Fe 是固体，不能用来表示化学反应速率，A 错误；F
37、e 与稀硫酸发生反应：FeH2SO4=FeSO4 H2，2 min 时铁粉刚好溶解，铁反应的物质的量是 0.1 mol，根据方程式可知硫酸反应的物质的量是 0.1 mol，则 v(H2SO4) 0.1 mol 0.1 L2 min0.5 molL 1min1，B 错误；该反应为溶液中的反应，无法表示氢气的 浓度变化，C 错误；根据方程式可知：n(Fe)n(FeSO4)11，所以 n(FeSO4)0.1 mol，则 v(FeSO4) 0.1 mol 0.1 L2 min0.5 molL 1min1，D 正确。 2反应 3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)在一容积可变的密闭容器中
38、进行，下列条件的改变对其 化学反应速率几乎无影响的是() A保持容积不变，增加 H2O(g)的物质的量 B将容器的容积缩小一半 C保持容积不变，充入 Ar 使压强增大 D保持压强不变，充入 Ar 使容积增大 答案C 解析容积不变，增加 H2O(g)的物质的量，反应物浓度增大，化学反应速率加快，A 不符合题意；将 容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，B 不符合题意；保持容积不变，充入 Ar， Ar 不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，C 符合题意；保持压强不变，充入 Ar，容器的容积变大，反应物的浓度减小，化学反应速率减小，D 不符合题意。 3一定温度下
39、反应：4A(s)3B(g)2C(g)D(g)，经 2 min，B 的浓度减少 0.6 molL 1，对此反应 速率的表示正确的是() A用 A 表示的反应速率是 0.4 molL 1min1 B分别用 B、C、D 表示反应速率，其比值是 123 C在 2 min 末的反应速率，用 B 表示为 0.3 molL 1min1 D在这 2 min 内用 B 和 C 表示的瞬时速率的值都是逐渐减小的 答案D 解析A 是固体，不能用其浓度的变化来表示反应速率；vB0.3 molL 1min1 表示 2 min 内的平均 反应速率，在 2 min 末的速率为瞬时速率，不等于 0.3 molL 1min1；
40、在反应过程中 B 的浓度逐渐减小， 故 A、B 反应生成 C、D 的瞬时速率也逐渐减小。 42SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol 1，在 V2O5 存在时，该反应的机理为：V2O5 SO2=2VO2SO3(快)，4VO2O2=2V2O5(慢)。下列说法正确的是() A反应速率主要取决于 V2O5的质量 BVO2是该反应的催化剂 C逆反应的活化能大于 198 kJmol 1 D增大 SO2的浓度可显著提高反应速率 答案C 解析由反应机理可得，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，A、B 项错误；H正反应
41、的活化能逆反应的活化能198 kJmol 1， 所以逆反应的活化能大于 198 kJmol 1，C 项正确；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)，D 项错误。 5某学习小组为了探究 BrO 35Br 6H=3Br23H2O 反应速率(v)与反应物浓度的关系，在 20 进行实验，所得的数据如下表： 实验编号 相关数据 c(H )/(mol L 1) 0.0080.0080.0040.008 0. 004 c(BrO 3)/(mol L 1) 0.0010.0010.0010.002 0. 002 c(Br )/(mol L 1) 0.100.200
42、.200.10 0. 40 v/(molL 1s1) 2.41 0 8 4.81 0 8 1.21 0 8 4.81 0 8 v1 下列结论不正确的是() A若温度升高到 40 ，则反应速率增大 B实验，探究的是 c(BrO 3)对反应速率的影响 C若该反应速率方程为 vkca(BrO 3)cb(Br )cc(H)(k 为常数)，则 c2 D实验中，v14.810 8 答案B 解析温度升高，化学反应速率增大，A 正确；和对比，BrO 3和 Br 浓度都不一样，因此探究的 是 BrO 3和 Br 对反应速率的影响，B 错误；和代入数值，求出 c2，C 正确。 6为研究某溶液中溶质 R 的分解速率
43、的影响因素，分别用三份不同初始浓度的 R 溶液在不同温度下 进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是() A25 时，在 1030 min 内，R 的分解平均速率为 0.030 molL 1min1 B对比 30 和 10 曲线，在 50 min 时，R 的分解百分率相等 C.对比 30 和 25 曲线，在 050 min 内，能说明 R 的分解平均速率随温度的升高而增大 D对比 30 和 10 曲线，在同一时刻，能说明 R 的分解速率随温度的升高而增大 答案D 解析v(R)1.40.8molL 1 20 min 0.030 molL 1min1，A 正确；在 50 min 时，3
44、0 和 10 条件下 R 全部分解，分解率均为 100%，B 正确；在 50 min、30 时，R 分解了 1.6 molL 1，而在 25 时，R 分解 了 1.3 molL 1，所以在 050 min 内，R 的平均分解速率随温度的升高而增大，C 正确； 对比 30 和 10 的曲线，不能在同一时刻，应指明在同一段时间内 R 的分解速率随温度的升高而增大，D 错误。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7在含 Fe3 的 S2O2 8和 I 的混合溶液中，反应 S2O2 8(aq)2I (aq)=2SO2 4(aq)I2(aq)的分解机理及 反应进程中的能量变化如下： 步骤：2F
45、e3 (aq)2I(aq)=I2(aq)2Fe2(aq) 步骤：2Fe2 (aq)S2O2 8(aq)=2Fe3 (aq)2SO2 4(aq) 下列有关该反应的说法正确的是() A化学反应速率与 Fe3 浓度的大小有关 B该反应为放热反应 CFe2 是该反应的催化剂 D若不加 Fe3 ，则正反应的活化能比逆反应的大 答案AB 解析铁离子可以看作该反应的催化剂，根据反应的机理，化学反应速率与 Fe3 浓度的大小有关，故 A 正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故 B 正确；Fe3 是该反应的催化 剂，故 C 不正确；此反应为放热反应，不管加不加催化剂，正反应的活化能都低
46、于逆反应的活化能，故 D 错误。 8工业上，可采用还原法处理尾气中的 NO，其原理为 2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g)H”或“”)t2。 结合(1)中现象解释溶液混合后一段时间才变蓝的原因：_。 利用实验 a 的数据，计算 t1秒内 H2O2与 S2O 2 3反应的平均反应速率(用 H2O2浓度的变化表 示)_molL 1s1。 答案(1)a.淀粉碘化钾b向 a 中所得蓝色溶液中加入硫代硫酸钠溶液 (2)5832反应慢，反应快，反应生成的 I2立即与 S2O 2 3反应，直至 S2O 2 3被 消耗尽，再生成的 I2才能使淀粉变蓝2.510 3 t1 解析(1)a.向酸化的 H
47、2O2溶液中加入淀粉碘化钾溶液， 碘离子被氧化生成碘单质使淀粉变蓝， 故溶液 几秒后变为蓝色；b.向 a 中所得蓝色溶液中加入硫代硫酸钠溶液，碘被还原生成碘离子，溶液立即褪色。 (2)探究 c(H )对反应速率的影响，为使探究时每次只改变一个条件，所加溶液总体积必须相等，则实验 b 中数据分别为 5、8、3、2；对比实验 a 和实验 b，实验 a 中 c(H )较大，浓度越大化学反应速率越快， 故 t1t2；反应慢，反应快，反应生成的 I2立即与 S2O 2 3反应，直至 S2O 2 3被消耗尽，再生成的 I2 才能使淀粉变蓝，因此溶液混合一段时间后才变蓝；利用实验 a 的数据，用 H2O2浓
48、度的变化表示 t1秒 内 H2O2与 S2O 2 3反应的平均反应速率为 5 mL 20 mL 0.01 molL 1 t1s 2.510 3 t1 molL 1s1。 10某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验。 (1)向 100 mL 稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下： 时间/min12345 氢气体积 /mL 5 0 1 20 2 32 2 90 3 10 在 01、12、 23、34、45 min 各时间段中： 反应速率最大的时间段是_ min，主要的原因可能是_。 反应速率最小的时间段是_ min，主要的原因可能是_。 为了减缓反应速率但不减少产生
49、氢气的量，可以在稀硫酸中加入_(填字母)。 aNa2CO3溶液bNaOH 溶液 c稀 HNO3d蒸馏水 (2)进行以下对比实验，并记录实验现象。 实验： 实验： 另取两支试管分别加入 5 mL 5% H2O2溶液和 5 mL 10% H2O2溶液， 均未观察到有明显的气泡 产生。 双氧水分解的化学方程式是_。 实验的目的是_。 实验未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是_ _。 答案(1)23该反应放热，温度升高而使反应速率加快，此时温度的影响起主要作用45该 反应消耗 H ，使 H浓度减小而使反应速率减慢，此时 H浓度的影响起主要作用 d (2)2H2O2= FeCl3
50、2H2OO2其他条件相同时，探究温度对 H2O2分解速率的影响将两支试管 同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入 2 滴 1 molL 1的 FeCl3溶液)，观察产生气 泡的速率 解析(1)在 01、12、23、34、45 min 各时间段中，V 分别为 50 mL、(12050)mL 70 mL、(232120)mL112 mL、(290232)mL58 mL、(310290)mL20 mL，所以反应速率最快的是 23 min、最慢的是 45 min；在 23 min 内反应放热，温度升高，速率加快，此时温度的影响起主要作 用； 在 45 min 时， 消耗 H 使 H浓
