資源簡介

第一單元　化學反應速率與反應限度
第1課時　化學反應速率
題組一　化學反應速率的概念及表示方法
1．(2022·河北保定高一檢測)下列說法正確的是(　　)
A．化學反應速率為0.8 mol·L－1·s－1，是指1 s時某物質的濃度為0.8 mol·L－1
B．由v＝計算平均速率，用反應物表示為正值，用生成物表示為負值
C．同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，數值越大，表示化學反應速率越快
D．在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應中，t1、t2時刻，SO3(g)濃度分別是c1、c2，則t1～t2時間內，消耗SO2(g)的平均速率為v＝
2．(2023·云南楚雄高一期中)一定條件下，向密閉容器中通入一定量的CO和H2制備甲醇，反應為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，測得容器內H2的分壓與反應時間的關系如圖所示。反應到圖中X點時，用H2分壓表示的平均變化率為(　　)
A．0.8 MPa·min－1 B．0.2 MPa·min－1
C．1.6 MPa·min－1 D．8.4 MPa·min－1
題組二　化學反應速率的計算與比較
3．(2022·濟南高一檢測)在反應2X2(g)＋Y2(g)===2Z2(g)中，經過一段時間后，測得Z2的濃度增加了0.4 mol·L－1，用Y2表示的化學反應速率為0.4 mol·L－1·s－1，則所經歷的時間為(　　)
A．0.1 s B．2.5 s C．0.5 s D．10 s
4．已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，若反應速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關系式為(　　)
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO)
5．一定溫度下，在2 L密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。該反應為可逆反應。下列說法正確的是(　　)
A．反應開始到5 min，v(C)＝0.2 mol·L－1·min－1
B．反應開始到5 min，B的物質的量濃度增加了0.4 mol·L－1
C．反應的化學方程式為2B(g)＋C(g)3A(g)
D．a點時，c(A)＝c(B)
6．對于可逆反應A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示的反應速率最快的是(　　)
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1
題組三　影響化學反應速率的因素
7．(2023·陜西高一期中)化學反應速率是用來衡量化學反應快慢的物理量，下列措施不是為了減慢化學反應速率的是(　　)
A．食品包裝袋內加入抗氧化劑
B．餐館打包回的食物放置在冰箱內
C．將木材劈碎再進行燃燒
D．將濃硝酸保存在陰涼避光處
8．恒溫、恒容的密閉容器中進行反應：A(g)＋B(g)===C(g)，若反應物的濃度從2 mol·L－1降到0.8 mol·L－1需20 s，那么反應物濃度由0.8 mol·L－1降到0.2 mol·L－1所需的反應時間(　　)
A．10 s B．大于10 s
C．小于10 s D．無法判斷
9.將質地相同的大理石磨制成相同大小的四塊立方體，分別與足量的20 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸、15 ℃ 0.25 mol·L－1的鹽酸、20 ℃ 2 mol·L－1的鹽酸、15 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸反應，得到圖中的四條曲線，其中表示15 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸和大理石反應的是曲線(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
10．將形狀相同、表面潔凈的鋁箔與鐵片分別置于同溫下2 mol·L－1的鹽酸中，c(HCl)隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．a為鋁箔，前10 min鋁箔反應生成H2的物質的量為0.75 mol
B．b為鐵片，前40 min鐵片反應生成H2的物質的量為0.5 mol
C．前10 min鋁箔與鹽酸反應速率為v(HCl)＝1.5 mol·L－1·min－1
D．前40 min鐵片與鹽酸反應速率為v(HCl)＝0.025 mol·L－1·min－1
11．(2022·桂林中學高一期中)已知氯化鐵溶液與碘化鉀溶液混合時發生反應：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(s)。現將1 L 0.25 mol·L－1氯化鐵溶液與4 L 0.10 mol·L－1碘化鉀溶液混合后，在第2 min時，測得混合溶液中c(I－)＝0.04 mol·L－1，則下列說法正確的是(　　)
A．第2 min時，c(Fe2＋)＝0.01 mol·L－1
B．混合溶液中，c(K＋)＝0.01 mol·L－1
C．0～2 min內，v(I－)＝0.01 mol·L－1·min－1
D．第2 min時，c(Fe3＋)＝0.01 mol·L－1
12．研究反應2X(g)Y(g)＋Z(g)的速率影響因素，在不同條件下進行4組實驗，Y、Z起始濃度均為0，反應物X的濃度(mol·L－1)隨反應時間(min)的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．比較實驗②④得出：升高溫度，化學反應速率加快
B．比較實驗①②得出：增大反應物濃度，化學反應速率加快
C．若實驗②③只有一個條件不同，則實驗③使用了催化劑
D．在0～10 min內，實驗②的平均速率v(Y)＝0.04 mol·L－1·min－1
13．一定溫度下，10 L 0.40 mol·L－1的H2O2溶液發生催化分解，測得不同時刻生成O2的體積(已折算為標準狀況下)如下表所示：
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/L 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列說法錯誤的是(溶液體積變化忽略不計)(　　)
A．0～4 min內的平均反應速率v(H2O2)＝0.038 4 mol·L－1·min－1
B．6～10 min內的平均反應速率v(H2O2)<0.038 4 mol·L－1·min－1
C．反應至6 min時，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1
D．反應至6 min時，H2O2分解了50%
14．(2021·廣東，14)反應X===2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．a為c(X)隨t的變化曲線
B．t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)
C．t2時，Y的消耗速率大于生成速率
D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
15．(2023·廣州真光中學期中)Ⅰ.某溫度時，在0.5 L密閉容器中，某一可逆反應的A、B氣體物質的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數據分析可得：
(1)該反應的化學方程式為______________________________________________。
(2)0～4 min內，用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為________mol·L－1·min－1。
(3)8 min時混合氣體中B的體積分數為________(結果保留3位有效數字)。
Ⅱ.某同學根據外界條件對化學反應速率影響的原理，設計了硫代硫酸鈉與硫酸反應的有關實驗，實驗過程的數據記錄如下表，請結合表中信息，回答有關問題：
實驗序號 反應溫度/℃ 參加反應的物質
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 20 10 0.1 10 0.1 0
B 20 5 0.1 10 0.1 a
C 25 10 0.1 5 0.1 5
D 25 5 0.1 10 0.1 5
(4)寫出上述反應的離子方程式：__________________________________________________。
(5)若實驗探究溫度對該反應速率的影響，采用比較實驗________(填實驗序號)，a＝__________。
第1課時　化學反應速率
題組一　化學反應速率的概念及表示方法
1．(2022·河北保定高一檢測)下列說法正確的是(　　)
A．化學反應速率為0.8 mol·L－1·s－1，是指1 s時某物質的濃度為0.8 mol·L－1
B．由v＝計算平均速率，用反應物表示為正值，用生成物表示為負值
C．同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，數值越大，表示化學反應速率越快
D．在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應中，t1、t2時刻，SO3(g)濃度分別是c1、c2，則t1～t2時間內，消耗SO2(g)的平均速率為v＝
答案　D
解析　化學反應速率為0.8 mol·L－1·s－1，是指在1 s的時間內某物質的濃度變化了0.8 mol·L－1，故A錯誤；化學反應速率可以用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示，都是正值，故B錯誤；同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數之比，數值可能不同，但意義是相同的，表示的都是這個化學反應在這一段時間內的平均反應速率，故C錯誤；根據C項分析，在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反應中，t1～t2時間內，生成SO3(g)的平均速率等于消耗SO2(g)的平均速率：v＝，故D正確。
2．(2023·云南楚雄高一期中)一定條件下，向密閉容器中通入一定量的CO和H2制備甲醇，反應為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，測得容器內H2的分壓與反應時間的關系如圖所示。反應到圖中X點時，用H2分壓表示的平均變化率為(　　)
A．0.8 MPa·min－1 B．0.2 MPa·min－1
C．1.6 MPa·min－1 D．8.4 MPa·min－1
答案　B
解析　根據圖中曲線得到8分鐘時氫氣分壓改變量為1.6 MPa，則用H2分壓表示的平均變化率為＝0.2 MPa·min－1，故B正確。
題組二　化學反應速率的計算與比較
3．(2022·濟南高一檢測)在反應2X2(g)＋Y2(g)===2Z2(g)中，經過一段時間后，測得Z2的濃度增加了0.4 mol·L－1，用Y2表示的化學反應速率為0.4 mol·L－1·s－1，則所經歷的時間為(　　)
A．0.1 s B．2.5 s C．0.5 s D．10 s
答案　C
解析　當Z2的濃度增加0.4 mol·L－1時，Y2的濃度應減少0.2 mol·L－1，所經歷的時間為＝0.5 s，C項正確。
4．已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，若反應速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關系式為(　　)
A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO)
答案　D
解析　在同一化學反應中，各物質的反應速率之比等于各物質的化學計量數之比。A選項應為5v(NH3)＝4v(O2)；B選項應為6v(O2)＝5v(H2O)；C選項應為3v(NH3)＝2v(H2O)。
5．一定溫度下，在2 L密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。該反應為可逆反應。下列說法正確的是(　　)
A．反應開始到5 min，v(C)＝0.2 mol·L－1·min－1
B．反應開始到5 min，B的物質的量濃度增加了0.4 mol·L－1
C．反應的化學方程式為2B(g)＋C(g)3A(g)
D．a點時，c(A)＝c(B)
答案　D
解析　反應開始到5 min，Δn(C)＝0.2 mol，v(C)＝＝＝＝0.02 mol·L－1·min－1，A錯誤；反應開始到5 min，B的物質的量由0變為0.4 mol，則物質的量濃度增加了0.2 mol·L－1，B錯誤；反應開始到5 min，A的物質的量變化量為0.6 mol，A為反應物，B的物質的量變化量為0.4 mol，C的物質的量變化量為0.2 mol，B、C為生成物，化學反應計量數之比等于反應體系中物質變化量之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝0.6 mol∶0.4 mol∶0.2 mol＝3∶2∶1，則反應的化學方程式為3A(g)2B(g)＋C(g)，C錯誤；由圖可知，a點時，A、B的物質的量相同，則物質的量濃度也相同，D正確。
6．對于可逆反應A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示的反應速率最快的是(　　)
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1
答案　D
解析　B物質是固體，不能用濃度變化表示反應速率；C項中對應的v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1；D項中對應的v(A)＝3 mol·L－1·min－1。
題組三　影響化學反應速率的因素
7．(2023·陜西高一期中)化學反應速率是用來衡量化學反應快慢的物理量，下列措施不是為了減慢化學反應速率的是(　　)
A．食品包裝袋內加入抗氧化劑
B．餐館打包回的食物放置在冰箱內
C．將木材劈碎再進行燃燒
D．將濃硝酸保存在陰涼避光處
答案　C
解析　食品包裝袋內加入抗氧化劑，通過減小氧氣的濃度，可以減慢食品變質速率，A不選；餐館打包回的食物放置在冰箱內，可以通過降低溫度減慢反應速率，B不選；將木材劈碎再進行燃燒，通過增大接觸面積加快反應速率，C選；將濃硝酸保存在陰涼避光處，通過減少光照，減慢硝酸的分解速率，D不選。
8．恒溫、恒容的密閉容器中進行反應：A(g)＋B(g)===C(g)，若反應物的濃度從2 mol·L－1降到0.8 mol·L－1需20 s，那么反應物濃度由0.8 mol·L－1降到0.2 mol·L－1所需的反應時間(　　)
A．10 s B．大于10 s
C．小于10 s D．無法判斷
答案　B
解析　如果按反應物濃度從2 mol·L－1降到0.8 mol·L－1需20 s計算，那么反應物濃度由0.8 mol·L－1降到0.2 mol·L－1所需的反應時間為10 s。隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸降低，化學反應速率逐漸減慢，因此所需的反應時間應大于10 s。
9.將質地相同的大理石磨制成相同大小的四塊立方體，分別與足量的20 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸、15 ℃ 0.25 mol·L－1的鹽酸、20 ℃ 2 mol·L－1的鹽酸、15 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸反應，得到圖中的四條曲線，其中表示15 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸和大理石反應的是曲線(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
答案　C
解析　一般來說，溫度越高，反應物濃度越大，反應速率越大，則反應速率從大到小的順序為20 ℃ 2 mol·L－1的鹽酸、20 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸、15 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸和15 ℃ 0.25 mol·L－1的鹽酸，故表示15 ℃ 1 mol·L－1的鹽酸和大理石反應的是曲線3，C正確。
10．將形狀相同、表面潔凈的鋁箔與鐵片分別置于同溫下2 mol·L－1的鹽酸中，c(HCl)隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．a為鋁箔，前10 min鋁箔反應生成H2的物質的量為0.75 mol
B．b為鐵片，前40 min鐵片反應生成H2的物質的量為0.5 mol
C．前10 min鋁箔與鹽酸反應速率為v(HCl)＝1.5 mol·L－1·min－1
D．前40 min鐵片與鹽酸反應速率為v(HCl)＝0.025 mol·L－1·min－1
答案　D
解析　v(HCl)＝＝＝0.025 mol·L－1·min－1。
11．(2022·桂林中學高一期中)已知氯化鐵溶液與碘化鉀溶液混合時發生反應：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(s)。現將1 L 0.25 mol·L－1氯化鐵溶液與4 L 0.10 mol·L－1碘化鉀溶液混合后，在第2 min時，測得混合溶液中c(I－)＝0.04 mol·L－1，則下列說法正確的是(　　)
A．第2 min時，c(Fe2＋)＝0.01 mol·L－1
B．混合溶液中，c(K＋)＝0.01 mol·L－1
C．0～2 min內，v(I－)＝0.01 mol·L－1·min－1
D．第2 min時，c(Fe3＋)＝0.01 mol·L－1
答案　D
解析　2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(s)生成的c(Fe2＋)等于參加反應的c(I－)，所以c(Fe2＋)＝c(Fe3＋)減少＝c(I－)減少＝＝0.04 mol·L－1，故A錯誤；鉀離子不參加反應，c(K＋)＝＝0.08 mol·L－1，故B錯誤；c(I－)減少＝0.04 mol·L－1，則v(I－)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，故C錯誤；第2 min時，c(Fe3＋)＝＝0.01 mol·L－1，故D正確。
12．研究反應2X(g)Y(g)＋Z(g)的速率影響因素，在不同條件下進行4組實驗，Y、Z起始濃度均為0，反應物X的濃度(mol·L－1)隨反應時間(min)的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．比較實驗②④得出：升高溫度，化學反應速率加快
B．比較實驗①②得出：增大反應物濃度，化學反應速率加快
C．若實驗②③只有一個條件不同，則實驗③使用了催化劑
D．在0～10 min內，實驗②的平均速率v(Y)＝0.04 mol·L－1·min－1
答案　D
解析　實驗②④起始濃度相同，但溫度不同，實驗④反應速率較大，則可得出：升高溫度，化學反應速率加快，故A正確；實驗①②溫度相同，但反應物濃度不同，實驗①反應物濃度較大，則可得出：增大反應物濃度，化學反應速率加快，故B正確；實驗②③溫度、反應物濃度相同，實驗③反應速率較大，應為加入催化劑，故C正確；在0～10 min內，實驗②中X的濃度變化為0.2 mol·L－1，則v(Y)＝v(X)＝×＝0.01 mol·L－1·min－1，故D錯誤。
13．一定溫度下，10 L 0.40 mol·L－1的H2O2溶液發生催化分解，測得不同時刻生成O2的體積(已折算為標準狀況下)如下表所示：
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/L 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列說法錯誤的是(溶液體積變化忽略不計)(　　)
A．0～4 min內的平均反應速率v(H2O2)＝0.038 4 mol·L－1·min－1
B．6～10 min內的平均反應速率v(H2O2)<0.038 4 mol·L－1·min－1
C．反應至6 min時，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1
D．反應至6 min時，H2O2分解了50%
答案　C
解析　H2O2分解的化學方程式為2H2O2O2↑＋2H2O,0～4 min內反應生成17.2 L(約為0.768 mol)氧氣，消耗H2O2的物質的量為1.536 mol，平均反應速率v(H2O2)＝＝0.038 4 mol·L－1·min－1，A項正確；由表格中數據可知，6～10 min內反應生成的O2的體積小于0～4 min內的，故6～10 min內的平均反應速率v(H2O2)<0.038 4 mol·L－1·min－1，B項正確；反應至6 min時，生成1 mol氧氣，消耗2 mol H2O2，c(H2O2)＝0.20 mol·L－1，C項錯誤；反應至6 min時，H2O2分解了×100%＝50%，D項正確。
14．(2021·廣東，14)反應X===2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．a為c(X)隨t的變化曲線
B．t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)
C．t2時，Y的消耗速率大于生成速率
D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
答案　D
解析　X是反應物，隨著反應的發生，其濃度不斷減小，因此，a為c(X)隨t的變化曲線，A正確；由圖可知，分別代表3種不同物質的曲線相交于t1時刻，因此t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)，B正確；由圖中信息可知，t2時刻以后，Y的濃度仍在不斷減小，說明t2時Y的消耗速率大于生成速率，C正確；由圖可知，t3時刻反應①完成，X完全轉化為Y，若無反應②發生，則Y的濃度為c0，由于反應②Y→2Z的發生，t3時刻后Y的濃度的變化量為c0－c(Y)，則生成的Z為c(Z)＝2c0－2c(Y)，D不正確。
15．(2023·廣州真光中學期中)Ⅰ.某溫度時，在0.5 L密閉容器中，某一可逆反應的A、B氣體物質的量隨時間變化的曲線如圖所示，由圖中數據分析可得：
(1)該反應的化學方程式為______________________________________________。
(2)0～4 min內，用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為________mol·L－1·min－1。
(3)8 min時混合氣體中B的體積分數為________(結果保留3位有效數字)。
Ⅱ.某同學根據外界條件對化學反應速率影響的原理，設計了硫代硫酸鈉與硫酸反應的有關實驗，實驗過程的數據記錄如下表，請結合表中信息，回答有關問題：
實驗序號 反應溫度/℃ 參加反應的物質
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 20 10 0.1 10 0.1 0
B 20 5 0.1 10 0.1 a
C 25 10 0.1 5 0.1 5
D 25 5 0.1 10 0.1 5
(4)寫出上述反應的離子方程式：__________________________________________________。
(5)若實驗探究溫度對該反應速率的影響，采用比較實驗________(填實驗序號)，a＝__________。
答案　(1)2AB　(2)0.1　(3)71.4%　(4)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O　(5)BD　5
解析　(1)結合圖示可知，8 min時Δn(A)＝(0.8－0.2) mol＝0.6 mol，Δn(B)＝(0.5－0.2) mol＝0.3 mol，Δn(A)∶Δn(B)＝0.6 mol∶0.3 mol＝2∶1，且A為反應物、B為生成物，該反應的化學方程式為2AB。(3)8 min時混合氣體中B的體積分數等于物質的量分數，為×100%≈71.4%。(5)探究溫度對該反應速率的影響，需保證其他條件不變，只能選擇實驗B和D，所以a＝5。

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