2025版高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第21讲化学反应速率习题含解析

PAGEPAGE11第21讲化学反应速率测控导航表学问点基础实力挑战化学反应速率的计算3化学反应速率大小的比较1化学反应速率的影响因素26,8,1214化学反应速率图像4,57,9,10,11131.对反应A+BAB来说,常温下按以下状况进行反应:①20mL溶液中含A、B各0.01mol;②50mL溶液中含A、B各0.05mol;③0.1mol·L-1的A、B溶液各10mL;④0.5mol·L-1的A、B溶液各50mL。四者反应速率的大小关系是(A)A.②>①>④>③ B.④>③>②>①C.①>②>④>③ D.①>②>③>④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①中c(A)=c(B)=0.01mol0.02L=0.5mol·L-1,溶液②中c(A)=c(B)=0.05mol0.05L=1.0mol·L-1,溶液③中c(A)=c(B)=12×0.1mol·L-1=0.05mol·L-1,溶液④中c(A)=c(B)=12×0.5mol2.在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在肯定温度下使其发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,下列说法正确的是(A)A.保持容器容积不变,向其中加入1molH2(g),反应速率肯定加快B.保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参与反应),反应速率肯定加快C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参与反应),反应速率肯定加快D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率肯定加快解析:增大氢气的物质的量且保持容器容积不变,氢气的浓度增大,反应速率加快,A正确;保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参与反应),反应混合物各组分的浓度不变,反应速率不变,B错误;保持容器气体压强不变,向其中充入1molN2(N2不参与反应),容器体积增大,各组分浓度减小,反应速率减小,C错误;保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),因体积增大为2倍,物质的量增大为2倍,则浓度不变,反应速率不变,D错误。3.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在肯定条件下发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+4D(s),若经2s后测得C的浓度为0.9mol·L-1,则下列几种说法中正确的是(A)①用物质A表示的平均反应速率为0.3mol·L-1·s-1②用物质D表示的平均反应速率为0.6mol·L-1·s-1③2s时,物质A的转化率为30%④用A、B、C来表示反应速率,其速率之比为2∶1∶3A.①③④ B.①②③④C.①②③ D.③④解析:①经2s后测得C的浓度为0.9mol·L-1,则有v(C)=0.9mol·L-12s=0.45mol·L-1·s-1,依据物质的反应速率之比等于化学计量数之比可得v(A)=23v(C)=23×0.45mol·L-1·s-1=0.3mol·L-1·s-1,正确;②D为固体,不能用其浓度改变来表示反应速率,错误;③2s时,消耗A的物质的量为0.3mol·L-1·s-1×2s×4.将肯定量的气体A和B充入2L的密闭容器中,发生反应A(g)+3B(g)2C(g),有关改变如图所示。下列说法正确的是(C)A.图中表示气体B物质的量随时间改变的曲线是XB.2min内用C表示的反应速率v(C)是0.1mol·L-1·min-1C.平衡时,气体A的浓度是0.45mol·L-1D.平衡时,气体B的转化率是70%解析:由图可知,X、Y曲线表示的物质的量渐渐减小,为反应物,Z曲线表示的物质的量渐渐增大,为生成物,到达平衡时,X的改变量为1.0mol-0.9mol=0.1mol,Y的改变量为1.0mol-0.7mol=0.3mol,Z的改变量为0.2mol,则X∶Y∶Z=1∶3∶2;已知A(g)+3B(g)2C(g),则X表示A,Y表示B,Z表示C,故A错误;2min内,C的物质的量改变为0.2mol,则C的浓度改变为0.2mol2L=0.1mol·L-1,所以C表示的反应速率v=ΔcΔt=0.1mol·L-12min=0.05mol·L-15.Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为亲密?(1)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气体有快有慢:

。

(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快:

。

Ⅱ.在肯定温度下,4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间改变的曲线如图:(1)比较t2时刻,正逆反应速率大小v正(填“>”“=”或“<”)v逆。

(2)若t2=2min,计算反应起先至t2时刻用M的浓度改变表示的平均反应速率为。

(3)t3时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为。

(4)假如上升温度,则v逆(填“增大”“减小”或“不变”)。

解析:Ⅰ.(1)反应物本身性质是影响化学反应速率的主要因素,镁比锌活泼,与盐酸反应较猛烈。(2)MnO2是H2O2分解反应的催化剂,可加快反应速率。Ⅱ.(1)t2时刻,反应物渐渐削减,生成物渐渐增多,反应未达平衡且正向进行,v正>v逆。(2)v=ΔcΔt=4mol-2mol4L(3)t3时刻化学反应达到平衡,剩余2molN,则转化6molN,转化率为(8-(4)上升温度,反应速率增大。答案:Ⅰ.(1)反应物本身性质(2)催化剂Ⅱ.(1)>(2)0.25mol·L-1·min-1(3)75%(4)增大6.(2024·广东佛山一中月考)肯定温度下,在某密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0,若在0～15s内c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,则下列说法正确的是(D)A.0～15s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002mol·L-1·s-1B.c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10sC.上升温度正反应速率加快,逆反应速率减慢D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快解析:0～15s内,v(I2)=12v(HI)=12×(0.1-0.07)mol·L-1157.(2024·豫南豫北名校其次次联考)如图所示与对应叙述相符的是(D)A.用硝酸银溶液滴定等浓度的A-、B-、C-的混合溶液(均可以与Ag+反应生成沉淀),由图1可确定首先沉淀的是C-B.图2表示反应中某反应物的正、逆反应速率随温度改变状况,由图可知该反应的正反应是吸热反应C.肯定条件下,X和Y反应生成Z,由图3推出该反应的方程式可表示为X+3YZD.图4表示肯定条件下反应:ClCH2CH2OH(g)(g)+H2O(g)ΔH>0,氯乙醇的浓度与温度和时间的关系,则反应速率大小关系为v逆(M)<v正(N)解析:分析题图1可知,-lgc(X-)越大,则c(X-)越小,越先生成沉淀,则首先生成沉淀的是A-,A项错误;随着温度上升,逆反应速率大于正反应速率,则平衡逆向移动,说明该反应的正反应为放热反应,B项错误;当反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比时,X、Y的平衡转化率相同,分析题图3可知,当X的物质的量与Y的物质的量比值为3时,平衡转化率相同,则方程式中X、Y的化学计量数之比为3∶1,且Z的化学计量数不能确定,C项错误;上升温度,平衡向吸热的正反应方向移动,氯乙醇的浓度减小,因此T1<T2,温度越高,反应速率越快,建立平衡须要的时间越短,与图像符合,因此平衡时vT1<vT2,则v逆(M)<vT8.(2024·福建龙岩教学质量检查)某温度下,镍和镁分别在O2中发生反应,两种金属表面形成氧化膜厚度的试验记录如下:反应时间t/h1491625MgO层厚/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25aNiO层厚/nmb2b3b4b5b表中a和b均为与温度有关的常数。下列推断错误的是(B)A.可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率B.相同条件下,镁比镍耐氧化腐蚀C.温度越高,a、b的值越大D.金属氧化的本质为M-ne-Mn+解析:结合数据可知,氧化膜的厚度随时间延长而增加,A项正确;因a、b数据关系不确定,无法比较,B项错误;温度上升,反应速率加快,C项正确;金属的氧化本质是金属失电子发生氧化反应,D项正确。9.(2024·浙江宁波十校模拟)某温度下,在容积为2L的密闭容器中投入肯定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的改变关系如图所示。下列说法正确的是(C)A.前12s内,A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1B.12s后,A的消耗速率等于B的生成速率C.化学计量数之比b∶c=1∶2D.12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ解析:分析图像可知,12s内A的浓度改变为(0.8-0.2)mol·L-1=0.6mol·L-1,反应速率v(A)=ΔcΔt=0.6mol·L-112s=0.05mol·L-1·s-1,A项错误;分析图像,12s内B的浓度改变为(0.5-0.3)mol·L-1=0.2mol·L-1,v(B)=0.2mol·L-112s=160mol·L10.其他条件相同时,不同pH条件下,用浓度传感器测得反应2A+B3C+D中产物D的浓度随时间改变的关系如图。则下列有关说法正确的是(C)A.pH=8.8时,上升温度,反应速率不变B.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大C.为了试验取样,可以采纳调整pH的方法快速停止反应D.减小外界压强,反应速率肯定减小解析:pH=8.8时,上升温度,活化分子之间的有效碰撞几率增大,反应速率肯定增大,A错误;保持外界条件不变,反应初期,pH=7.5和pH=8.2时D的浓度相同,B错误;pH=8.8时,反应速率接近于0,可认为反应停止,所以调整pH可快速停止反应,C正确;对于没有气体参与的反应,减小压强,反应速率几乎不变,不知道参与此反应的物质的状态,故该反应速率不肯定减小,D错误。11.肯定条件下,在体积为10L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,反应过程如图所示,下列说法正确的是(B)A.t1min时,正、逆反应速率相等B.X曲线表示NH3的物质的量随时间改变的关系C.0～8min内,H2的平均反应速率v(H2)=0.075mol·L-1·min-1D.10～12min,上升温度,反应速率减慢解析:t1min后,X、Y的物质的量接着发生改变,则t1min时该反应未达到平衡状态,故t1min时,正、逆反应速率不相等,A错误;由题图可知,7～10min处于平衡状态,0～7min内,X、Y的物质的量改变分别为0.6mol、0.9mol,两者的比值为0.6mol∶0.9mol=2∶3,结合反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)推知,X曲线表示NH3,Y曲线表示H2,B正确;0～8min内,n(H2)由1.2mol削减到0.3mol,则v(H2)=1.2mol-0.3mol10L12.用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)反应探讨影响反应速率的因素,离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。一试验小组欲通过测定单位时间内生成CO2试验序号A溶液B溶液①20mL0.1mol·L-1H2C2O430mL0.01mol·L-1KMnO4溶液②20mL0.2mol·L-1H2C2O430mL0.01mol·L-1KMnO4溶液(1)该试验探究的是对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是>(填试验序号)。

(2)若试验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO4-)=mol·L-1(3)除通过测定肯定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本试验还可通过测定

来比较化学反应速率。

(4)小组同学发觉反应速率改变如图乙,其中t1～t2时间内速率变快的主要缘由可能是:①产物Mn2+是反应的催化剂,②。

解析:(1)对比①②试验中A溶液、B溶液的数据可知,除c(H2C2O4)不同外,其余各量均相同,明显该试验是探究浓度对化学反应速率的影响。试验②中A溶液的c(H2C2O4)比试验①中大,则试验②的化学反应速率快,相同时间内所得CO(2)收集到CO2的物质的量为n(CO2)=4.48×102MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2 10n(MnO4-) 2×10列式:210=n(MnO4-)2×10-4mol,解得n(MnO4-)=4×10-5mol。在2min末,n(MnO4-)=30×10-3L×0.01mol·答案:(1)浓度②①(2)0.0052(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)(4)反应放热13.在稀硫酸与锌反应制取氢气的试验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。试验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0～4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,试验结果如图所示(气体体积均转化为标准状况下)。据图分析,下列说法不正确的是(D)A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.a、c两点对应的氢气生成速率相等C.b点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1D.d点没有构成原电池,反应速率减慢解析:依据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的增加,收集相同体积的气体所需时间先渐渐削减,然后又渐渐增加,因此饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,A正确;依据图像可知,a、c两点对应的时间都是250s,所以氢气生成速率相等,B正确;b点对应的时间是150s,生成氢气的物质的量是0.336L÷22.4L·mol-1=0.015mol,消耗硫酸的物质的量是0.015mol,其浓度改变是0.015mol÷0.1L=0.15mol·L-1,所以反应速率为v(H2SO4)=0.15mol·L-1÷150s=1.0×10-3mol·L-1·s-1,C正确;d点锌也与硫酸铜溶液反应生成铜从而构成原电池,D不正确。14.爱好小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率的影响,他们打算了以下化学用品:0.20mol·L-1与0.40mol·L-1的HCl溶液、0.2mol·L-1与0.40mol·L-1的CH3COOH溶液、0.10mol·L-1CuCl2溶液、锌片(形态、大小、质量相同)、秒表、炭棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管,酸液温度限制为298K和308K。(1)酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下试验设计(表中不要留空格):试验编号温度/K盐酸浓度醋酸浓度试验目的①2980.20mol·L-1a.试验①和②是探究对锌与盐酸反应速率的影响;

b.试验①和③是探究对锌与盐酸反应速率的影响;

c.试验①和④是探