第二章化學反應速率與化學平衡

第一節化學反應速率

，第1課時化學反應速率

基礎過關練

題組一化學反應速率的概念

1.下列關于化學反應速率的說法中，正確的是()

A.化學反應速率是指某一時刻，某種反應物的瞬時反應速率

B.化學反應速率為0.8mol-L1-s-1是指反應1s時某物質的濃度為

0.8mol-L-1

C.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢

D.化學反應速率可用反應體系中任何一種物質濃度的變化來表示

2.對于反應:CaCO3+2HCl=_CaCL+IhO+CCM,下列說法正確的是

()

A.用HC1和CaCb表示的反應速率數值不同,但所表示的意義相同

B.不能用CaCO3的濃度變化來表示反應速率，但可用水來表示

C.用H2O和CO2表示的化學反應速率相同

D.用CaCL濃度的減小表示其反應速率

3.(2022北京大興期中)已知:4NH3(g)+5O2(g)-=4NO(g)+6H2()(g),若

反應速率分別用V(NH3)>V(O2)>V(NO)、V(H2O)[單位為mol/(L-min)]

表示，則正確的關系式是()

4

A.|V(NH3)=V(O2)

B.|V(O2)=V(H2O)

6

2

C.1V(NH3)=V(H2O)

D|V(O2)=V(NO)

題組二化學反應速率的計算與大小比較

4.將氣體A、B置于容積為2L的恒容密閉容器中，發生反應:4A(g)+B(g)

—2c(g),反應進行到4s末，測得A為0.5mol,B為0.4mol,C為

0.2mol,用反應物A濃度的減少來表示該反應的反應速率為()

A.0.025mol-L'-s-1

B.0.0125mol-L'-s1

C.0.05mol-L^s-1

D.0.1mobL'-s-1

5.(2021湖北宜昌示范高中期中)把0.6molX氣體和0.4molY氣體混

合于2L容器中使它們發生如下反應:3X(g)+Y(g)—nZ(g)+2W(g),

5min末生成0.2molW,若測知以Z濃度變化來表示的反應速率為

0.01mol/(L,min),則上述反應中n的值是()

A.lB.2

C.3D.4

6.(2021黑龍江哈爾濱六中期中)用純凈的CaCCh與100mL稀鹽酸反

應制取CO2,實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標準狀況下

的體積)。下列敘述不正確的是()

0123"min

A.EF段表示的平均反應速率最大

B.EF段，用鹽酸表示該反應的平均反應速率為0.4molLimin"(忽略

溶液體積變化)

C.OE、EF、FG三段，用CO2表示的平均反應速率之比為2：6：7

D.E、F、G三點中,G點收集的CO2的量最多

7.(2021四川成都外國語學校月考)已知反應4CO(g)+2NO2(g):—

N2(g)+4CO2(g)在不同條件下的化學反應速率如下：

①v(CO)=1.5mobL^min-1

②V(NC)2)=0.7mobL^min-1

③V(N2)=0.4mobL'-min1

④v(CC)2)=l.lmobL'-min-1

(5)V(N02)=0.01mol-L'-s-1

則上述5種情況的反應速率由大到小的順序為(用

序號表示)。

題組三化學反應速率的測定

8.對于鋅粒與稀硫酸的反應，下列說法中不正確的是()

A.可選用顆粒大小基本相同的鋅粒與等體積不同濃度的稀硫酸反應，

比較二者收集10mL比所用的時間，從而比較反應快慢并說明濃度對

反應速率的影響

B.可選用等質量的鋅片和鋅粒與過量相同濃度的稀硫酸反應,記錄鋅

完全反應的時間，從而比較反應快慢并說明固體表面積對反應速率的

影響

C.可記錄溶液中c(H+)隨時間的變化(用pH計測定溶液的pH)來測定

反應速率

D.可記錄溶液的溫度變化(用溫度計測量溫度)來測定反應速率

9.下列化學反應速率的測量中，測量依據不可行的是()

選項化學反應測量依據(單位時間內)

A2NO2(g)^^N2O4(g)恒容密閉容器中,體系顏色深淺

Zn+H2s045-

B出體積變化

ZnSO4+H2t

CO(g)+H2O(g)=~=

C恒溫恒容密閉容器中，壓強變化

CO2(g)+H2(g)

Ca(OH)2+Na2cO3

D-----沉淀質量變化

CaCO31+2NaOH

10.(2021四川闔中中學期中)某校化學活動社團為測定1mol/L的

H2so4溶液與鋅粒和鋅粉反應的速率，設計如圖1裝置。

1mol/L

鋅粒或

鋅粉

圖1

(1)圖1中盛有H2s04溶液的儀器名稱是。

(2)按照圖1裝置實驗時，限定了兩次實驗時間均為10min,還需要測定

的另一個數據是o

(3)若將圖1裝置中的氣體收集裝置改為圖2裝置,實驗完畢待冷卻后,

該學生準備讀取量氣管上液面所在處的刻度，發現量氣管中液面高于

干燥管中液面，應首先采取的操作

是____________________________________________________________

O

能力提升練

題組一借助圖像考查化學反應速率的分析與計算

1.在一定條件下，密閉容器內某一反應中A、B兩種氣體的物質的量隨

時間變化的曲線如圖所示，下列說法正確的是（）

B.t,時,A的反應速率是B的2倍

Ct2時,A、B的反應速率相等

Dt時，用A濃度變化表示的反應速率為Zmol-L'-min-1

f2

2.（2021遼寧協作體考試）錫、鉛均為第WA族元素，在含Pb2+的溶液中

投入Sn會發生置換反應生成Si?+,反應過程中金屬離子（R2+）的物質的

量濃度隨時間的變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.0-10s內,v(Sn2+)=0.044mol-L-'-s-1

B.反應的離子方程式為Pb2++Sn=^Pb+Sn2+

C.5s時，正、逆反應速率相等

D.12s時,5c(Sn2+)=llc(Pb2+)

3.某溫度下，在2L密閉容器中投入一定量的A、B發生反

應:3A(g)+bB(g)『"cC(g)AH=-QkJ-mol^QX))。12s時反應達到平

衡，生成C的物質的量為0.8mol,反應過程中A、B的物質的量濃度隨

時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()

?

C

O

I

/

胡

燒

明

宕

跟

春

A.前12s內,A的平均反應速率為0.025mol-L^s1

B.12s時,A的消耗速率等于B的生成速率

C.化學計量數之比b：c=l：2

D.12s內,A和B反應放出的熱量為0.2QkJ

4.(2020北京師大二附中期中)為了研究在MnCh存在下H2O2的分解速

率,某學生將少許MnCh粉末加入50mL密度為1.1g/cm3的過氧化氫

溶液中，通過實驗測定，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如

圖所示。請據圖回答下列問題：

(1)放出一半氣體所需要的時間為o

(2)A、B、C、D各點反應速率大小的順序是

（3）過氧化氫溶液的初始物質的量濃度為o

5.（2021江西贛州十五校期中聯考）固定和利用CCh能有效地利用資源,

并減少空氣中的溫室氣體。工業上有一種用CO2生產甲醇的方

法:CO2（g）+3H2（g）iCH3OH（g）+H2O（g）o某科學實驗小組將6moi

CO2和8molH2充入2L的密閉容器中，保持溫度不變，測得H2的物質

的量隨時間變化如圖曲線II所示（a、b、c、d、e括號內數據表示坐標）。

回答下列問題：

（l）a~b>b?c、c?d三段中，平均反應速率最大的是段,該時間

段內氏的平均反應速率是o

（2）Hz的物質的量不再改變時,CO2的轉化率是;反應前后容器

內的壓強之比是。

題組二測定化學反應速率的實驗設計

6.（2021黑龍江哈爾濱師大附中月考）為探究Fe3+和Cu2+對H2O2分解

反應的催化效果，甲、乙兩組同學分別設計了如圖1、圖2所示的實驗。

下列敘述不正確的是（）

①5滴0.1mol?I/1①5滴0.1mol-L-1

FeCl§溶液CuS(L溶液

2mL5%

溶液

A.圖1所示實驗可通過觀察產生氣泡的快慢來比較反應速率的大小

B.用圖2裝置比較反應速率大小,可通過測定在相同狀況下反應產生

一定體積氣體所需時間的多少

C.若圖1所示的實驗中反應速率為①，②，則一定說明Fe3+比C/+對

H2O2分解反應的催化效果好

D.為檢查圖2裝置的氣密性，可關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定

距離后松開，觀察注射器活塞是否回到原位

7.(2020浙江溫州十五校期中聯考)鹽酸與碳酸鈣反應生成CO2,運用下

圖所示裝置,可測定該反應的反應速率。請根據要求填空：

(1)連接好儀器后，需要檢查___________，再加入藥品進行實驗。

(2)在錐形瓶中加入5g碳酸鈣，加入20mL1mol-L1鹽酸。每隔10s

觀測注射器中氣體的體積，并以mL-s1為反應速率的單位,計算每10s

內的反應速率。數據處理的結果見下表：

時間/s102030405060

氣體體積/mL41425384755

反應速率/mL$i0.41.01.1?0.90.8

表格中的“?”處應填的數據是o

(3)從反應速率隨時間變化的數據可知，本實驗中反應速率與

和有關。

答案全解全析

基礎過關練

1.C化學反應速率指的是一段時間內化學反應的平均速率,A、B錯誤;固體或純液體的濃度

被視為常數，一般不用固體或純液體表示化學反應速率,D錯誤。

2.ACaC03是固體,Ph。為純液體，它們的濃度為定值，不能用固體或純液體來表示化學反應

速率;CaCb為生成物，應用其濃度的增加表示反應速率，故B、C、D項錯誤。在同一反應中，

選用不同的物質表示反應速率，反應速率數值之比等于化學方程式中化學計量數之比，數值可

能相同，也可能不同，但意義相同，故A項正確。

3.D在同一個化學反應中，用不同物質表示化學反應速率時，速率之比等于化學方程式中相

應物質的化學計量數之比，故A、B、C錯誤,D正確。

4.C根據v=*計算v(C),再利用同一化學反應中物質的反應速率之比等于相應的化學計量

0.2mol

11

數之比計算v(A)ov(C)==0.025mol,L_-s',v(A)=2v(C)=0.05mol-L'^s^o

5.A反應中生成n(Z)=5minxO.Olmol/(L-min)x2L=0.1mol,由物質的量變化量之比等于化學

計量數之比，可知n:2=0.1mol:0.2mol,即n=l。

6.COE、EF、FG三段對應所用時間相同,生成的二氧化碳體積分別為224mL、

(672-224)mL=448mL、(784-672)mL=112mL,故EF段表示的平均反應速率最大,A正確;EF

0448L

段,生成的n(CO2)=rl=0.02mol,根據關系式CaCCh~2HCl~CO2,則消耗的

22.4Lmol

0.04mol

n(HCl)=2n(C02)=0.04mol,用鹽酸表示該反應的平均反應速率為磊『=0.4molL'-min'.B正

確;OE、EF、FG三段，反應時間相同,生成的CO2的體積之比等于反應速率之比，則用CO2表

示的平均反應速率之比為224mL：448mL：112mL=2：4：1,C錯誤;由題圖可知,E、F、G

三點中,G點收集的CO2的量最多,D正確。

7.答案③出>②,⑤〉④

解析將②③④⑤均轉化為用CO表示的化學反應速率，則②V(CO)=2V(NC>2)=

1.4mol，L【min";③V(CO)=4V(N2)=1.6mobL1,minI;(4)v(CO)=v(CO2)=l.1mol，L-Lmin」;⑤

V(CO)=2V(NO2)=0.02mol-L【s」=1.2mol-L】minT,故反應速率由大到小的順序為③，①〉②〉

⑤〉④。

易錯警示化學反應速率大小比較的常見誤區

(1)只看數值。用同一物質的化學反應速率比較反應的快慢時，必須要保證在速率單位統一的

前提下再比較數值的大小;注意物質不能是固體或純液體。

(2)轉化錯誤。同一化學反應中不同物質的反應速率相互轉化時出現錯誤，應按速率之比等于

對應物質的化學計量數之比進行轉化。

8.D利用反應體系中物質的性質可以測定反應速率，如收集一定體積的出所用的時間長短,

一定質量的Zn反應完全所用時間長短以及c(H+)隨時間的變化,A、B、C正確;溶液的溫度變

化不能定量反映Zn與稀H2SO4的反應速率,D錯誤。

9.C化學反應速率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。2NCh(g)

—N2O4(g),NO2是紅棕色氣體,N2O4是無色氣體，恒容密閉容器中，可以用單位時間內氣體

顏色的變化來衡量反應的快慢，故A項正確;Zn與稀H2sO4反應生成比,可以用單位時間內

此體積的變化來衡量反應的快慢，故B項正確;C項的反應是氣體體枳不變的反應，恒溫恒容

條件下，體系壓強不變，故C項錯誤;單位時間內產生的沉淀的質量越大，反應速率越快，故D項

正確。

10.答案(1)分液漏斗(2)收集到氣體的體積(3)調節量氣管的高度使得兩側液面相平

解析(1)題圖1中盛放H2s04溶液的儀器是分液漏斗。(2)按照題圖1裝置實驗時，限定了兩

次實驗時間均為10min,還需要測定的另一個數據是反應產生H2的體積。

能力提升練

l.B

圖像識圖

①看趨勢，定位置:觀察圖像,n(或c)隨時間逐漸減小的物質為反應物,n(或c)隨

時間逐漸增大的物質為生成物。

②看變化量,定化學計量數:由圖像計算各物質在相同時間內的濃度(或物質

的量)的變化量，從而確定各物質的化學計量數。

③看是否共存，定符號:根據圖像觀察各物質是否最終共存(或是否有物質反

應完)，從而判斷該反應是否為可逆反應，確定在方程式中用“一"還是

A項,t2時,A的物質的量減少了4mol,B的物質的量增加了2mol,因此A為反應物,B為生成

物,化學方程式為2A一B,錯誤;B項,h時,A的物質的量減少了2mol.B的物質的量增加了

1mol,因此A的反應速率是B的2倍,正確;C項,t2時,A的物質的量減少了4mol,B的物質的

量增加了2mol,因此兩者的反應速率不相等，錯誤;D項,容器體積未知，因此無法計算用A濃

度變化表示的反應速率,錯誤。

2.C0~10s內St?+的濃度從0變為0.44mol-L,所以v(Sn2+)=0.044molL'-s'A正確;在含

Pb”的溶液中投入Sn會發生置換反應生成S/+,由題圖可知該反應為可逆反應,反應的離子方

程式為Pb2++Sn=Pb+Sn2+,B正確;由題圖可知5s時Pb?+和Si?+的濃度相等，反應還在向正

反應方向進行，正、逆反應速率不相等,C錯誤;由題圖可知12s時,c(Si?+)=

0.44mol'L',c(Pb2+)=0.2mol-L',c(Sn2+):c(Pb2+)=0.44mol-L'1:0.2molL'=ll:5,即

5c(Sn2+)=llc(Pb2+),D正確。

3.C由題圖分析可知，前12s內A的濃度變化Ac(A尸0.8mol-L'-0.2mol-L'=0.6

mol-L-|,v(A)=^^—=0.05mol,L'l,s-l,A錯誤;前12s內B的濃度變化Ac(B)=

0.5mol-L-1-0.3molL-l=0.2mol-L」,v(B)=空2=°'"，九=士依據題意，前12s內

△t12s60

A曲?0.8mol

V第=+=奪=±同一反應中,不同物質的反應速率之比等于化學

△t△￡12s30

計量數之比，則3：b：c=0.05：之：b=l,c=2,b：c=l：2,C正確;由上述分析可知，該反應的

化學方程式為3A(g)+B(g)=2c(g),其中A、B的化學計量數不同,12s時處于平衡狀態,A

的消耗速率不等于B的生成速率,B錯誤;3molA與1molB完全反應放熱QkJ,12s內A反

應的物質的量為(0.8molL'-0.2mol-L')x2L=1.2mol,則1.2molA反應放出熱量0.4QkJ,D

錯誤。

4.答案(1)1min(2)D>C>B>A(3)0.11mol/L

解析(1)由題圖可知，放出一半氣體所需要的時間為1min。

(2)隨著反應的進行，過氧化氫溶液的濃度逐漸減小，反應速率也逐漸減小。

MnOz

(3)該反應的化學方程式為2H2O2--2H2O+O2T,在5min后，收集到的氣體體積不再增加,

說明過氧化氫完全分解，由題圖可知，生成氧氣的體積為60mL(標準狀況)，則：

MnOz

2H2O2---------2H2O+O21

2mol22.4