2022-2023学年人教版必修第二册 62化学反应的速率

化学反应的速率

«基础必会练（20分钟・30分）

一、选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分）

1.镁是生产铝合金必需的添加材料。镁合金被公认为“21世纪绿色环保新型材

料"可广泛运用于航空航天、汽车等多个领域。下列说法正确的是（）

A.镁与盐酸反应的速率一定比铝快

B.比较Mg和A1与盐酸的反应速率时，必须在相同的条件下进行

C.镁与盐酸的反应，可以用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率

D.只有在溶液中的反应才能计算化学反应速率

【解析】选及Mg、Al与盐酸的反应速率不仅与Mg、Al活泼性有关，还与盐

酸浓度、反应温度、金属的表面积等因素有关，故Mg与盐酸反应速率不一定比

铝快，A错误；由A分析可知，若想比较Mg、Al与盐酸的反应速率需控制变

量，即在相同条件下进行，B正确；由于Mg为纯固体，其浓度视为常数，故不

能用Mg表示Mg与盐酸的化学反应速率通常不用物质的量变化表示反应速率,

C错误；化学反应速率一般用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量表示，可

以用溶液中的溶质浓度变化或者气体物质的浓度变化表示反应速率，D错误。

【补偿训练】（2022.宁波高一检测）对于反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+

CO2?,下列判断正确的是（）

A.用HC1和CaCb表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同

B.不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用H2O来表示

C.用HzO和CC）2表示的化学反应速率相同

D.可用CaCb浓度的减少来表示其化学反应速率

【解析】选AoCaCCh是固体，H2O为纯液体，不能用它们表示化学反应速率；

CaCb是生成物，其浓度在反应过程中会增大。在同一反应中，选用不同的物质

表示化学反应速率的数值可能不同，也可能相同，但意义相同，故正确答案为A

项。

2.1935年，中国化学家侯德榜建厂生产出优质硝酸。已知：4NH3+5O2=4NO

+6H2O为生产硝酸的关键环节。若反应速率分别用v（NH3\v（O2\v（NO1

y(H2。)表示，则下列关系正确的是()

A

A.v(O2)H2O)

B.v(NH3)=Iv(O2)

C.v(O2)=|v(NO)

3

D.v(NH3)=2V(H2O)

V(O2)55V(NH3)

【解析】选c――-=j，得至h(02)二”(Ho)，故A错误；不、

oV(H2O)u。2V(O2)

44v(O2)5

=7，得至h(NH)=彳v(O2),故B错误；—~~--=7，得至I」v(。2)=

J3Jv(NO)一

5v(NHs)?2

4v(NO),故C正确；=Q，得到v(NH3)=3v(H2O)，故D错

叶v(H2O)JJ

误。

【补偿训练】在密闭容器中进行反应，A与B反应生成C,用A、B、C表示的

化学反应速率分别为VI、丫2、V3(单位:mol・L-盛-1),且也、丫2、V3之间有如

下关系：3VI=V2,2vi=V3,2V2=3V3,则此反应表示为()

A.A+B=CB.2A+2B=3C

C.3A+B=2CD.A+3B=2C

【解析】选Do根据物质的化学反应速率之比等于相应化学计量数之比，可知

选D。

3.(2022.包头高一检测)一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：

1

2HI(g)(g)+12(gX若c(HI)由0.1mol-L-邛年到0.08mol-L-

时，需要20s,那么c(HI)由0.08mol-L-1降到0.07mol-L-1时，所需反应的

时间为()

A.等于5sB.等于10s

C.大于10sD.小于10s

【解析】选C。c(HI)由0.1mol-L-1降至!]0.08moLL-1时，需要20s,则该时

0.1mol-L-1-0.08mol-L-i0.02mol-L-1

间段的平均速率为

20s20s

0.001mol-L-'-s-1,如果c(HI)由0.08mol-L-।降到0.07mol-L-1时平均反应速

率仍为0.001mol-LTf-1,则所需时间为10s，但实际上浓度变小，反应速率变

慢,所以所需时间要大于10s,故C正确。

4.(2021.山东合格考)某密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)

H2(g)+CO2(g),不改变其他条件，下列措施不能提高反应速率的是()

A.升高温度

B.减小容器体积

C.保持容积不变，通入He

D.选用合适的催化剂

【解析】选Co其他条件相同时，温度越高反应速率越快；其他条件相同时，减

小容器体积，压强增大，气体浓度增大，反应速率增大；容积不变，充入的稀

有气体或其他不参加反应的气体虽改变了容器的压强，但没有改变反应物的浓

度，故不改变反应速率；选用合适的催化剂可以提高反应速率。

5.为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如

下A~D四个实验，你认为结论不正确的是()

A.相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铁条与相同浓度的稀盐酸反应时,

两者速率一样大

B.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉

反应快

C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解

D.两支试管中分别加入相同质量的氨酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化

镒,同时加热，产生氧气的快慢不同

【解析】选A。影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、

催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铁由于活泼

性不同，决定了镁和盐酸反应比铁和盐酸反应要快，反应物的性质是影响反应

速率大小的决定因素，A项错误；等质量的固体，表面积越大，速率越大，B

项正确；光照可以加快反应速率，C项正确；催化剂可以加快反应速率，D项正

确。

6.在反应2A+B==3C+4D中(各物质均为气体)，表示该反应速率最快的

是()

A.v(A)=0.5mol-L_!-s_1

B.v(B)=0.3mol-L-^s-1

C.v(C)=0.8mol-L-1-s-1

D.v(D)=30mol-L-^min-1

【解析】选B。单位换算一致后，将各反应速率换算为同一物质进行比较，假如

都换算为A物质的速率，则A项为v(A)=0.5mol-L-^s-1；B项为v(A)=

2

2v(B)=0.6mol-L_!-s_1；C项为v(A)v(C)-0.53mol-L--1；D项

-!_1-1

为y(A)v(D)x|^mol-L-s=0.25mol-L-'s,故选Bo

【补偿训练】反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g),在不同条件下，

用不同物质表示其反应速率，分别为

①y(A)=0.6mol-L-'-min-1

@v(B)=0.45mol-L-「min-1

③y(C)=0.015mol-L-〉min-1

@v(D)=0.45mol-L-'-min-1

则此反应在不同条件下进行最快的是()

、.③B.①C.②D.④

【解析】选Co化学反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则

①gv(A)x0.6mol-L-^min_1=0.2mol-L-^min_1,(B)=

0.45mol-L-'min_1,③;v(C)=；x0.015mol-L-^min-1=

0.0075mol-L-'-min-1,④;v(D)=；x0.45mol-L-'-min-1=

0.225mol-L-'-min-1,由上述数据可知，反应速率最快的为②。

7.实验室中利用锌粒和稀硫酸反应制备氢气，下列措施不能增大氢气生成速率

的是()

A.升高温度

B.用锌粉代替锌粒

C.用镁条代替锌粒

D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸

【解析】选Do升高温度后体系中微粒运动速度加快，化学反应速率加快，故A

不符合题意；用锌粉代替锌粒可增大反应物接触面积，化学反应速率加快，故B

不符合题意；镁单质的金属活泼性强于锌单质，金属单质活泼性越强，与H+反

应速率越快，因此用镁条代替锌粒能够加快化学反应速率，故C不符合题意；

98%的浓硫酸与锌单质反应生成S02气体，不会生成抵，故D符合题意。

8.(2022.济南高一检测)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温

度下，M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如图所示。下列说法不正

确的是()

」

-1J士JL

^0.40i-+Tt4

-:::T

LTr丁

-_王r

工

」Inn

-王

1-+Tt

-rTn

-ezJ-h-♦-

-EE

10.30ETr工

In

1+t士

r1r

e1-J

-r王

+T

r

$0.20王T

-4J1

，T

王

.工

0.10

u510,152025

“min

A.水样pH越大，M的分解速率越慢

B.水样中添加Cu2+,不能加快M的分解速率

C.由①③得，M的浓度越大，分解速率越快

D.0~20min内，②中M的分解速率为0.015mol-L-^min-1

【解析】选Bo曲线斜率越大，反应速率越快。pH：①>②、溶液初始浓度相

同，斜率：①〈②，说明水样pH越大，反应速率越慢，A正确；初始浓度都为

0.20moll-1、pH=4时，③中不加Cu2+,④中加入Cu2+,斜率：③<④，反

应速率：③(④，所以水样中添加Cu2+,能加快M的分解速率，B错误；①③

pH相同，初始浓度：①〉③，斜率：①〉③，速率：①〉③，说明反应物浓度

越大,M的分解速率越快，C正确；0~20min内，②中M的平均分解速率=

(0.40-0.10)mol-L-1

=0.015mol-L_Lmin_1,D正确。

20min

二、非选择题(本题包括1小题，共6分)

9.化学兴趣小组为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他们在100mL稀

盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(标准状况)，实验

记录如下(累计值)：

时间/min12345

氢气体积/mL50120232290310

(1)在0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min时间段中,反应

速率最大的时间段是,原因为；

反应速率最小的时间段是,原因为O

(2)在2~3min内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为。

(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下

列溶液，其中可行的是O

A.蒸储水B.NazSCU溶液

C.NaNCh溶液D.Na2c。3溶液

【解析】(1)5段时间内收集的氢气体积分别是50mL、70mL、112mL、58mL、

20mL,所以根据在相同时间内收集到的氢气体积可知，2~3min内产生的氢气

最多，所以反应速率最快，这是由于该反应是放热反应，此时温度较高，反应

速率快；4~5min内产生的氢气最少，因此反应速率最慢，这是由于此时溶液

中H+浓度小，因而反应速率慢；(2)此阶段产生氢气的物质的量为

(232-120)xlO-3L_

-----------------------;------=0.005mol,消耗盐酸的物质的量为2x0.005mol=

22.4L-mol-1

-1

0.01mol,v(HC1)=------0.01mol------_mol-L-'-min；(3)加入蒸储水.

100x10-3Lxlmin

稀释溶液，降低浓度，化学反应速率减缓，溶液中H+总物质的量不变，氢气总

量不变，故A符合题意；加入Na2s04溶液，相当于加水稀释，故B符合题意；

加入NaNCh后，硝酸根在酸性环境下会氧化Zn生成氮氧化物，同时消耗氢离

子，产生氢气的量会减小，故C不符合题意；盐酸和碳酸钠反应，消耗盐酸，

影响氢气的产量，故D不符合题意。

答案：（1）2~3min该反应是放热反应,2~3min时溶液温度较高，反应速率

最快4~5min此时反应物的浓度较小，反应速率最慢

（2）0.1mol-L-'-min-1（3）AB

能力进阶练（15分钟.20分）

一、选择题（本题包括5小题，每小题3分，共15分）

10.（2021.浙江1月学考）取50mL过氧化氢水溶液，在少量「存在下分解：

2H2O2=2H2O+02To在一定温度下，测得02的放出量，转换成H2O2浓度（c）

如下表：

“min020406080

c/(mol-L-1)0.80a0.200.100.050

下列说法不正确的是（）

A.反应20min时，测得02体积为224mL（标准状况），则。=0.40

B.40~60min,消耗H2O2的平均速率为0.0050mol-L-'min-1

C.第30min时的瞬时速率小于第70min时的瞬时速率

D.过氧化氢酶对H2O2分解也有催化作用

【解析】选Co标准状况下224mL氧气的物质的量为0.01mol,根据方程式可

知生成0.01mol氧气消耗0.02molH2O2,Ac（H2O2）=噜彳*3=0.40mol-L-

U.UDJL/

1,所以a=0.80-0.40=0.40，故A正确；40~60min内Ac（H2O2）=0.20mol.L

_0.10mol-L-1

-0.10mol-L-1=0.10mol-L-1消耗H2O2的平均速率为一而一——=0.0050

min

mol.L」.min-，故B正确；随着反应的进行H2O2的浓度越来越小，浓度越小反

应速率越慢，所以第30min时的瞬时速率大于第70min时的瞬时速率，故C错

误；过氧化氢酶的作用就是催化过氧化氢分解生成氧气和水，故D正确。

11.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与

足量稀盐酸反应生成82的体积随时间的变化情况绘制出如图所示的曲线甲。

下列有关说法不正确的是（）

Ot\h打t/s

A.在O~九S、tl~tlSx~打s中，九~22s生成的C02气体最多

B.因反应放热，导致0~力S内的反应速率逐渐增大

C.若用单位时间内C02的体积变化来表示该反应的反应速率，则/2~打S内的

16-V2

反应速率为-----mL-s-1

t3-t2

D.将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙

【解析】选D。A.由题图可知，九~色s生成的C02气体最多，故A正确；0~

力s，随着反应的进行，反应物的浓度是减小的，反应速率增大说明该反应一定

放热，温度升高，反应速率加快，故B正确；由题图知：若用单位时间内C02

的体积变化来表示该反应的反应速率，则打~办s内的反应速率为

V3-V2

---------mL-s-,故C正确；将碳酸钙固体研成粉末，反应物的接触面积增大,

h-ti

反应速率加快，而曲线乙表示生成CO2的速率比曲线甲慢，故D错误。

12.向四个体积相同的密闭容器（甲、乙、丙、丁）中分别充入一定量的S02

和02,开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是（）

甲：在500℃时,10molSO2和5molO2反应

乙：在500℃时，用V2O5作催化剂,10molSO2和5molO2反应

丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应

丁:在500℃时，8molSO2和5molO2反应

A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁

C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲

【解析】选C。甲与乙相比，氧气、SO2浓度相等，乙中使用催化剂，其他条件

相同，使用催化剂，加快反应速率，所以反应速率：乙〉甲；甲与丁相比，甲中

SO2的物质的量比丁中大，即SO?的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大,

反应速率越快，所以反应速率：甲〉丁；丙与丁相比，其他条件相同，丁中温度

高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁〉丙；所以反应速率由大到小

的顺序为乙、甲、丁、丙，C项正确。

13.A与B在容积为1L的密闭容器中发生反应：“A(s)+如(g)=cC(g)

+如(g),九、色时刻分别测得部分数据如表：

n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反应时间/min

0.120.060.10

0.060.120.20tl

下列说法正确的是()

04

A.0~加内，平均反应速率v(B)=~r~mol-L-'min-1

B.若起始时«(D)=0,则亥时v(D)=mol-L->min-1

C.升高温度，丫(BIv(Clv(D)均增大

D.b：d=6：1

【解析】选Co不能确定起始时B的物质的量，因此0~力时间段内，不能确定

B的变化量，则不能计算其反应速率，A项错误；反应速率是平均反应速率，而

不是瞬时反应速率,B项错误；h~打时间段内，B和D的物质的量的变化量分

别是0.06mol、0.1mol,所以bd=35,D项错误。

14.为比较Fe3+和C/+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设

计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是()

5滴5滴，

0.1mol-L-10.1mol-L-1

FeCl3(aq)CuSO4(aq)

2mL5%口

H2O2(aq)-g

B①甲②

A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小

B.相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①〉②，则一定能说明Fe3+比Cu2

+对H2O2分解催化效果好

C.用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间

D.为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定

距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位

【解析】选Bo反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；图

甲所示实验中没有控制变量，没有设计实验验证C1-和SOT对反应速率的影响,

故该实验不能确定Fe3+和CW+对H2O2分解的催化效果，故B错误；反应速率

可以用单位时间内产生气体的体积表示，故C正确；关闭A处活塞，将注射器

活塞拉出一定距离，若气密性不好，空气就能够进入容器内，活塞不能回到原

位，故D正确。

【补偿训练】某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化

实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率，两组实验所用药品如下：

盐酸

序号镁条的质里/g

物质的量浓度/moLL-1体积/mL

10.011.02

20.010.52

实验结果如图所示，下列叙述不正确的是（）

A.该探究实验采用了控制变量法

B.曲线斜率可表征反应速率

C.理论上若时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相同

D.曲线b表示1.0mol-L-1盐酸与镁的反应

【解析】选Do根据表格数据，只有酸浓度不同，其余条件相同，采用的是控

制变量法，A正确；生成的气体越多，压强越大，因此曲线斜率越大，表示反

应速率越快，可以用曲线斜率表征反应速率，B正确；镁的质量为0.01g,物质

的量为一二击mol,实验2中盐酸中含有HC1的物质的量为

24g-mol-124UU

1

0.002Lx0.5mol-L-=0.001mol,根据Mg+2HCl=MgCl2+H2?,两实验中盐

酸均过量，镁完全反应，只要时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相同，

C正确；盐酸的浓度越大，反应速率越快，曲线b表示0.5mol-L-1盐酸与镁的

反应，D错误。

二、非选择题(本题包括1小题，共5分)

15.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol-L-1硫酸的烧杯中，

该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示。

回答下列问题：

(1)曲线从O-a段不产生氢气的原因是____________________,

有关反应的化学方程式为；

(2)曲线从b-c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________/

(3)曲线从c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是

____________________________________________________________________________________________________________________________________O

【解析】(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，硫酸首先和氧化铝反应，

所以O-a段不产生H2o(2)b-c段，虽然硫酸的浓度减小，但该反应是放热

反应，反应进行中体系温度逐渐升高，化学反应速率逐渐加快。(3)曲线从c

以后，硫酸的浓度减小，浓度成为影响化学反应速率的主要因素，故反应速率

逐渐下降。

答案：(1)硫酸首先和氧化铝反应，不产生H2

AI2O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O

(2)反应放热，温度是影响反应速率的主要因素，升温使反应速率增大

(3)随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，浓度成为影响化学反应速率的主

要因素，化学反应速率逐渐减小

尖子生选练(10分钟.10分)

16.某小组利用H2c2。4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“反应条件对化学反

应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合

均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如

卜万条。

酸性KMnO

2。4溶液4

H2c溶液温度

编号

浓度/体积/浓度/体积//℃

①「mol-L1mLmol-L1mL