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第44讲　化学反应速率及影响因素
[复习目标]　1.了解化学反应速率的概念及表示方法，能提取信息计算化学反应速率。2.掌握影响化学反应速率的因素，并能用有关理论解释。
考点一　化学反应速率及表示方法
1.化学反应速率的表示方法
(1)通常用单位时间内反应物浓度的　　　　或生成物浓度的　　　　来表示。
(2)数学表达式及单位
v=，单位为mol/(L·s)或mol·L-1·s-1。
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　　　　　　　　，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的　　　　　　之比。
如在反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)中，存在　　　　。
[应用举例]
已知反应：4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢：　　　 　　　 　　　 (由大到小的顺序)。
3.表示化学反应速率的注意事项
(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
(3)固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。
1.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(　　)
2.由v=计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　)
3.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1(　　)
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(　　)
一、应用“三段式”计算化学反应速率
1.在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，测得CO(g)和CH3OH(g)的物质的量变化如图所示，反应经过3 min后达到平衡，该过程中H2的化学反应速率是　　　　　　　　　　。
二、用其他物理量变化表示的化学反应速率
2.某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：
压强/(×105 Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s
50% 90% 98%
8.0 30 0.2 3.9 36
若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v=表示，则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率从50%增至90%时段内NO的反应速率为　　　　　　　　　。
3.在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2，T ℃时，其分压分别为15 kPa、30 kPa，加入催化剂并加热使其发生反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。研究表明CH4的反应速率v(CH4)=1.2×10-6×p(CO2)·p4(H2) kPa·s-1，某时刻测得H2O(g)的分压为10 kPa，则该时刻v(H2)=　　　　　　　　。
考点二　影响化学反应速率的因素
1.内因
反应物　　　　　　　　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Mg　　　　Al。
2.外因
[应用举例]
下列措施可以增大化学反应速率的是　　　 (填序号)。
①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉；②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸；③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强；④2SO2+O22SO3　ΔH<0，升高温度；⑤Na与水反应时，增大水的用量；⑥2H2O22H2O+O2↑反应中，加入少量MnO2；⑦H2与Cl2混合后光照
3.有效碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响
(1)有效碰撞
能够发生　　　　　　的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。有效碰撞必须具备两个条件：一是发生碰撞的分子具有　　　　　　　，二是碰撞时要有　　　　　　　。
(2)活化分子
有足够的　　　　，能够发生　　　　　　的分子叫活化分子。
活化分子百分数=×100%。
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
条件→活化分子→有效碰撞→反应速率变化
条件改变 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
加催化剂
1.催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质均保持不变(　　)
2.升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　)
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(　　)
4.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(　　)
5.100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　)
一、影响化学反应速率的因素
1.一定温度下，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：　　　　　。
惰性气体对反应速率的影响
恒温恒容条件下 通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变
恒温恒压条件下 通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
2.图1为从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2，含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的部分流程。
“焙烧”时将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取如图2所示的“多层逆流焙烧”，其目的是　　　 　　　　。
3.NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
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50~250 ℃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　　　 　　　　。
4.在密闭容器中，充入一定量的H2S气体，发生热分解反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，控制不同的温度和压强进行实验，H2S平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
m、n点对应的正反应速率：vm(正)　　　　　vn(正)(填“>”“=”或“<”)，理由是　　　　
　　　　。
二、变量控制法探究反应速率影响因素
5.(2024·济南高三模拟)选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是(　　)
a.CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O(观察气泡产生的快慢)
b.S2+2H+S↓+SO2↑+H2O(观察浑浊产生的快慢)
选项 反应 影响因素 所用试剂
A a 接触面积 块状CaCO3、0.5 mol·L-1 HCl溶液 粉末状CaCO3、0.5 mol·L-1 HCl溶液
B a H+浓度 块状CaCO3、0.5 mol·L-1 HCl溶液 块状CaCO3、3.0 mol·L-1 HCl溶液
C b H+浓度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、稀H2SO4 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、浓H2SO4
D b 温度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、冷水 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、热水
6.某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0
(1)本实验待测数据可以是　　　　， 实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是　　　 　　　　，
写出有关反应的离子方程式：　　　 　　　　。
关于“变量控制法”题目的解题策略
1.(2024·甘肃，4)下列措施能降低化学反应速率的是(　　)
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
2.(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是(　　)
A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C.条件①，反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时，半衰期为62.5 min
3.(2025·山西1月适应性测试)一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应Z(g)X(g)+2Y(g)　ΔH>0，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z
B.图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻
C.若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D.0~40 min，用物质Y表示的平均反应速率为0.3 mmol·L-1·min-1
4.(2024·安徽，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
A.实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe++8H+2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好
答案精析
考点一
整合必备知识
1.(1)减小　增大
2.不同　化学计量数　v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
应用举例
③>①>②>⑤>④
解析　在不同条件下，用CO表示的反应速率：②v(CO)=2v(NO2)=1.4 mol·L-1·min-1；③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1；④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1；⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1，故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。
易错辨析
1.×　2.×　3.×　4.×
提升关键能力
1.0.25 mol·L-1·min-1
2. mol·s-1
3.0.48 kPa·s-1
考点二
整合必备知识
1.本身的性质　>
2.增大　减小　不变　增大　减小　气体　增大　减小　增大　相同　比表面积
应用举例
①④⑥⑦
3.(1)化学反应　足够的能量　合适的取向　(2)能量　有效碰撞　(3)增加　增加　不变　增加　增大　增加　增加　不变　增加　增大　不变　增加　增加　增加　增大　不变　增加　增加　增加　增大
易错辨析
1.×　2.×　3.×　4.×　5.×
提升关键能力
1.(1)增大　单位体积内，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
2.增大反应物接触面积，提高反应速率和原料利用率
3.迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大，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
4.<　n点比m点对应的温度更高、压强更大，因此反应速率更快
5.C
6.(1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)　硫酸浓度　(2)探究硫酸铜的质量对反应速率的影响　Zn+Cu2+Zn2++Cu，Zn+2H+Zn2++H2↑
解析　实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，Cu2+的氧化性强于H+，首先发生反应Zn+Cu2+Zn2++Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。
练真题　明考向
1.C
2.B　[由图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确；由图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；条件①，反应速率为v==0.012 mol·L-1·min-1，C项正确。]
3.B
4.C　[实验①中，0~2小时内平均反应速率v()==2.0×10-5mol·L-1·h-1 ，A不正确；实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒，B不正确；由实验①和②可知，在相同时间内，实验浓度的变化大，则其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；由实验②和③可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化大，则其他条件相同时，适当减小水样初始pH，的去除效果较好，但是当初始pH太小时，H+浓度太大，纳米铁与H+反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，水样初始pH越小，的去除效果不一定越好，D不正确。](共94张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第十章　第44讲
化学反应速率及影响因素
复习目标
1.了解化学反应速率的概念及表示方法，能提取信息计算化学反应速率。2.掌握影响化学反应速率的因素，并能用有关理论解释。
考点一　化学反应速率及表示方法
考点二　影响化学反应速率的因素
课时精练
练真题　明考向
内容索引
考点一
化学反应速率及表示方法
1.化学反应速率的表示方法
(1)通常用单位时间内反应物浓度的　　　或生成物浓度的　　　来表示。
(2)数学表达式及单位
v=，单位为mol/(L·s)或mol·L-1·s-1。
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　　　，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的　　　　　　之比。
如在反应mA(g)+nB(g)　　pC(g)+qD(g)中，存在_________________________
______________。
整合必备知识
减小
增大
不同
化学计量数
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=
m∶n∶p∶q
[应用举例]
已知反应：4CO+2NO2　　　　N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下：
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢：_______________(由大到小的顺序)。
③>①>②>⑤>④
在不同条件下，用CO表示的反应速率：②v(CO)=2v(NO2)=1.4 mol·L-1·
min-1；③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1；④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·
min-1；⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1，故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。
3.表示化学反应速率的注意事项
(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
(3)固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。
1.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(　　)
2.由v=计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　)
3.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
(　　)
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(　　)
×
×
×
×
一、应用“三段式”计算化学反应速率
1.在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和3 mol H2，一定条件下发生反
应：CO(g)+2H2(g)　　　　CH3OH(g)，测得CO(g)和CH3OH(g)的物质的量变化如图所示，反应经过3 min后达到平衡，该过程中H2的化学反应速率是　　　　　　 。
提升关键能力
0.25 mol·L-1·min-1
在2 L恒容密闭容器中进行反应：CO(g)+2H2(g)　　　　CH3OH(g)，根据图示数据，用三段式进行求解：
　　　　CO(g)　+　2H2(g)　 　　 CH3OH(g)
n始/mol　1　　　　 3　　　　　　 0
Δn/mol　0.75　　　 1.5　　　　　 0.75
n平/mol　0.25　　　 1.5 　　 0.75
则3 min内反应消耗H2的物质的量是1.5 mol，因此用H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.25 mol·L-1·min-1。
二、用其他物理量变化表示的化学反应速率
2.某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应：2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：
压强/(×105 Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s 50% 90% 98%
8.0 30 0.2 3.9 36
若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v=表示，则在8.0×105 Pa、
30 ℃条件下，转化率从50%增至90%时段内NO的反应速率为　 　　　　。
mol·s-1
起始时NO的物质的量为 mol，NO的转化率从50%增至90%时，NO转化的物质的量为 mol×(90%-50%)= mol，需要时间为3.7 s，因此反应速率为 mol·s-1。
压强/(×105 Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s 50% 90% 98%
8.0 30 0.2 3.9 36
3.在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2，T ℃时，其分压分别为15 kPa、30 kPa，加入催化剂并加热使其发生反应：CO2(g)+4H2(g)　　 CH4(g)+
2H2O(g)。研究表明CH4的反应速率v(CH4)=1.2×10-6×p(CO2)·p4(H2) kPa·
s-1，某时刻测得H2O(g)的分压为10 kPa，则该时刻v(H2)=　　　 　。
0.48 kPa·s-1
同温同体积下，气体的压强和气体的物质的量成正比，CO2、H2的起始分压分别为15 kPa、30 kPa，某时刻测得H2O(g)的分压为10 kPa，Δp(H2O)=10 kPa，列三段式：
　　　　　　CO2(g)+4H2(g)　　 CH4(g)+2H2O(g)
开始/kPa　　 15　　 30　　　　0　　　 0
变化/kPa　　 5　　　20　　　　5　　　10
某时刻/kPa　 10　　 10　　　　5　　　10
v(CH4)=1.2×10-6×10×104 kPa·s-1=0.12 kPa·s-1，v(H2)=4v(CH4)=0.48 kPa·s-1。
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考点二
影响化学反应速率的因素
1.内因
反应物　　　　　　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Mg
Al。
2.外因
整合必备知识
本身的性质
>
增大
减小
不变
增大
减小
气体
增大
减小
增大
相同
比表面积
[应用举例]
下列措施可以增大化学反应速率的是　　 　(填序号)。
①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉；②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸；③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强；
④2SO2+O2　　　　2SO3　ΔH<0，升高温度；⑤Na与水反应时，增大水
的用量；⑥2H2O2===2H2O+O2↑反应中，加入少量MnO2；⑦H2与Cl2混合后光照
①④⑥⑦
3.有效碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响
(1)有效碰撞
能够发生　　　　　的碰撞为有效碰撞。化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。有效碰撞必须具备两个条件：一是发生碰撞的分子具有　　　　　　，二是碰撞时要有　　　　　　。
(2)活化分子
有足够的　　　，能够发生　　　　　的分子叫活化分子。
活化分子百分数=×100%。
化学反应
足够的能量
合适的取向
能量
有效碰撞
(3)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
条件→活化分子→有效碰撞→反应速率变化
条件改变 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大反应物浓度 _______ _______ _______ _______ ______
增大压强 _______ _______ _______ _______ ______
升高温度 _______ _______ _______ _______ _____
加催化剂 _______ _______ _______ _______ _____
增加
增加
不变
增加
增大
增加
增加
不变
增加
增大
不变
增加
增加
增加
增大
不变
增加
增加
增加
增大
1.催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质均保持不变(　　)
2.升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　)
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(　　)
4.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(　　)
5.100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　)
×
×
×
×
×
一、影响化学反应速率的因素
1.一定温度下，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：　　　。
提升关键能力
增大
单位体积内，活化分子数目增
加，有效碰撞的次数增多
增大
不变
单位体积内活化分子数不变
减小
惰性气体对反应速率的影响
恒温恒容条件下 通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变
恒温恒压条件下 通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
2.图1为从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2，含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的部分流程。
“焙烧”时将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取如图2所示的“多层逆流焙烧”，其目的是　　　 　　　 　。
增大反应物接触面积，提高反应速率和原料利用率
3.NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
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50~250 ℃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　　　 　 　　　。
迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大，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
4.在密闭容器中，充入一定量的H2S气体，发生热分解反应2H2S(g)　　
2H2(g)+S2(g)，控制不同的温度和压强进行实验，H2S平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
m、n点对应的正反应速率：vm(正)　 vn(正)
(填“>”“=”或“<”)，理由是________　　
_______________________________________________。
<
n点比m
点对应的温度更高、压强更大，因此反应速率更快
二、变量控制法探究反应速率影响因素
5.(2024·济南高三模拟)选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是
a.CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(观察气泡产生的快慢)
b.S2+2H+===S↓+SO2↑+H2O(观察浑浊产生的快慢)
选项 反应 影响因素 所用试剂
A a 接触面积 块状CaCO3、0.5 mol·L-1 HCl溶液
粉末状CaCO3、0.5 mol·L-1 HCl溶液
B a H+浓度 块状CaCO3、0.5 mol·L-1 HCl溶液
块状CaCO3、3.0 mol·L-1 HCl溶液
C b H+浓度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、稀H2SO4
0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、浓H2SO4
D b 温度 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、冷水
0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、热水
√
浓硫酸中H2SO4主要以硫酸分子存在，稀硫酸中则完全电离产生H+及，浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高，因此两个实验对比，不仅溶液中c(H+)不同，而且溶液温度也不相同，C不正确。
序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0
6.某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：
(1)本实验待测数据可以是_____________________________________________
______________________， 实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响。
反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积
的氢气所需要的时间)
硫酸浓度
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是　　　 　　　 　，
写出有关反应的离子方程式：　 　　 　　　 　。
序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0
探究硫酸铜的质量对反应速率的影响
Zn+Cu2+===Zn2++Cu，Zn+2H+===Zn2++H2↑
实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，Cu2+的氧化性强于H+，首先发生反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。
关于“变量控制法”题目的解题策略
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LIANZHENTI　MINGKAOXIANG
练真题　明考向
1.(2024·甘肃，4)下列措施能降低化学反应速率的是
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
√
催化氧化氨制备硝酸时，加入铂可以加快化学反应速率，A不符合题意；
中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，使反应物充分接触，可加快化学反应速率，B不符合题意；
锌粉和盐酸反应时加水稀释，盐酸的浓度降低，化学反应速率降低，C符合题意；
石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不改变化学反应速率，D不符合题意。
2.(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是
A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应
　速率越大
B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反
　应速率越大
C.条件①，反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时，半衰期为62.5 min
√
由图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确；
由图中曲线①③可知，其他条件相同时，降
冰片烯的浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B项错误；
条件①，反应速率为v==0.012 mol·L-1·min-1，C项正确。
3.(2025·山西1月适应性测试)一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应Z(g)　　X(g)+2Y(g)　ΔH>0，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z
B.图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻
C.若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D.0~40 min，用物质Y表示的平均反应速率为0.3 mmol·L-1·min-1
√
结合反应方程式以及图中物质的浓度变化，减少的为反应物，增加的为生成物，生成物的浓度增加量之比等于化学计量数之比，可知曲线Ⅲ代表物质Z，曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅱ代表物质X，故A错误；
t1时刻反应物的浓度大于t2时刻，浓度越大反应速率越
快，则t1时刻的正反应速率大于t2时刻，故B正确；
升高温度，正、逆反应速率均加快，故C错误；
0~40 min，用物质Z表示的平均反应速率为v(Z)==0.3 mmol·L-1·
min-1，v(Y)=2v(Z)=0.6 mmol·L-1·min-1，故D错误。
4.(2024·安徽，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如右图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A.实验①中，0~2小时内平均反应速率v()
　=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe+
　+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好
√
实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=
=2.0×10-5mol·
L-1·h-1 ，A不正确；
实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，发生
反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒，B不正确；
由实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化大，则其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
由实验②和③可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化大，则其他条件相同时，适当减小水样初始pH，的去除效果较好，但是当初始pH太小时，H+浓度太大，纳米铁与
H+反应速率加快，会导致与反应的纳米
铁减少，因此，水样初始pH越小，的去除效果不一定越好，D不正确。
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KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
答案
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C C B D D A C
题号 9 10 11 12 　13 　14 答案 A C B B C 　C
答案
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15.
v(HCl)=2v(Cl2)=2×=2× =1.8×10-3 mol·min-1
16.
(1)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)　(2)升高温度，反应速率加快　MnO2对过氧化氢分解的催化效果更好　(3)产生20 mL气体所需的时间
1.(2024·三亚模拟)下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是
A.牛奶放在冰箱里保存
B.向玻璃中加入Cu2O
C.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎
D.在糕点包装内放置小包铁粉
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降低温度，减缓食物变质的速率，故A不选；
向玻璃中加入Cu2O是为了使玻璃呈现颜色，与反应速率无关，故B选；
高炉炼铁前先将铁矿石粉碎，增大接触面积加快化学反应速率，故C不选；
在糕点包装内放置小包铁粉，有吸收氧气的作用，能减慢糕点变质的速率，故D不选。
2.某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种气体物质的量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.反应方程式为X+3Y　　2Z
B.该反应条件下，2 min时X的转化率达到最大
C.第2 min时的化学反应速率v(Z)=0.02 mol·L-1·min-1
D.2 min后虽然X的浓度不再变化，但该反应并未停止
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根据图中X、Y、Z的物质的量变化分别为0.1 mol、0.3 mol、0.2 mol和曲线的变化趋势，可以判断出X、Y为反应物，Z为生成物，且其化学计量数之比为1∶3∶2，A正确；
2 min时各物质的物质的量不再变化，反应达到平衡，此时反应达到最大限度，X的转化率达到最大，B正确；
化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，C错误；
该反应为可逆反应，当反应达平衡时反应仍在进行，D正确。
3.其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A(aq)+B(aq)
===3C(aq)+D(aq)中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关叙述正确的是
A.pH=8.8时，升高温度，反应速率不变
B.保持其他条件不变，c(H+)越低，c(D)越高
C.为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅
　速停止反应
D.减小外界压强，反应速率一定减小
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升高温度，反应速率增大，故A错误；
根据图像可知，保持其他条件不变，pH=7.5和pH=8.2时，产物D的浓度有可能相同，故B错误；
当pH=8.8时，曲线近乎为一条与横轴平行的直线，说明反应速率接近于0，故C正确；
没有气体参加的反应，减小压强对反应速率几乎没有影响，故D错误。
4.(2024·黑龙江模拟预测)工业上以1，4 丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备
γ 丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(　　，THF)、正丁醇(BuOH)
以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1 L容器中通入4×10-2 mol BD反应2 h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如表：
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答案
温度/℃ 220 240 250 255
BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2
THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1
BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6
已知：HO(CH2)4OH(g，BD)　　　　　 (g，BL)+2H2(g)　ΔH>0。
下列说法错误的是
A.255 ℃，2 h时n(BL)=1.5×10-2 mol，则0~2 h内v(H2)主反应=1.5×10-2 mol·
　L-1·h-1
B.250 ℃，2 h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)=4×10-2 mol
C.220 ℃，2 h时n(BL)=9.03×10-3 mol，则BD的总转化率为37.5%
D.由表中数据可知：220~255 ℃，BL的选择性随着温度的升高而提高
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答案
根据在主反应中BL与H2的计量系数之比为1∶2，可以计算出生成H2(主反应)的物质的量为3.0×10-2 mol，所以v(H2)主反应= =1.5×10-2 mol·L-1·h-1，故A正确；
温度/℃ 220 240 250 255
BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2
THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1
BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6
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根据题目信息，除了生成 BL、THF 和BuOH外，还有其他四碳有机物，所以
2 h时，n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2 mol，故B错误；
温度/℃ 220 240 250 255
BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2
THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1
BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6
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由表格数据可知，220 ℃， 2 h时n(BL)=9.03×10-3 mol，在四碳有机产物中的含量为60.2%，则BD的总转化率为×100%=37.5%，故C正确；
由表中数据可知，在220~255 ℃ BL的含量逐渐增大，说明其选择性随着温度的升高而提高，故D正确。
温度/℃ 220 240 250 255
BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2
THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1
BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6
下列说法不正确的是
A.某些金属表面生成的氧化物薄膜可以对金属起到保护作用
B.金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化物膜的生长速率来表示
C.金属氧化物膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是MgO膜厚Y属直线型，NiO膜厚Y'属
　抛物线型
D.Mg与Ni比较，金属镁具有更良好的耐氧化腐蚀性
5.(2024·杭州一模)在某高温下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化物薄膜的实验记录如下表(a和b均为与温度有关的常数)：
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答案
反应时间t/h 1 4 9 16 25
MgO膜厚Y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO膜厚Y'/nm b 2b 3b 4b 5b
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有些金属表面被氧化时，会生成致密的氧化物薄膜，可以起到保护金属的作用，例如铝等，A项正确；
金属腐蚀即金属失去电子被氧化的过程，因此可以用氧化物膜的生长速率表示金属在高温下被氧化腐蚀的速率，B项正确；
反应时间t/h 1 4 9 16 25
MgO膜厚Y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO膜厚Y'/nm b 2b 3b 4b 5b
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表格中列举的数据，时间间隔分别是1 h、3 h、5 h、7 h、9 h，结合MgO膜厚度的数据分析可知，MgO膜每小时增加的厚度是定值即0.05a nm，因此其随时间变化呈现线性关系，结合NiO膜厚度的数据分析，NiO膜厚度随时间推移，增长的越来越缓慢，所以NiO膜与时间呈现抛物线型的关系，说明NiO膜的生成能够逐渐减缓Ni单质被氧化的速率，所以Ni的耐氧化腐蚀性能更好，C项正确，D项错误。
反应时间t/h 1 4 9 16 25
MgO膜厚Y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO膜厚Y'/nm b 2b 3b 4b 5b
下列说法正确的是
A.n=1，c1>c2=c3
B.t=10 min时，v(N2O)=2.0×10-3 mol·L-1·s-1
C.相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D.保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 mol·L-1，当浓度减至一半时共
　耗时50 min
6.已知2N2O(g)　　2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
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t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
c(N2O)/(mol·L-1) 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0
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答案
根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N2O)无关，故速率方程中n=0，每10 min一氧化二氮浓度减小0.02 mol·L-1，则c1=0.06>c2=c3=0，A、C错误；
t=10 min时瞬时速率等于平均速率，v(N2O)==2.0×10-3 mol·
L-1· min-1，B错误；
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
c(N2O)/(mol·L-1) 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0
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答案
保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为2.0×10-3 mol·L-1· min-1，若起始浓度为0.200 mol·L-1，减至一半时所耗时间为
=50 min，D正确。
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
c(N2O)/(mol·L-1) 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0
7.某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：
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编号 温度 H2SO4溶液 KI溶液 1%淀粉溶液体积 出现蓝色时间
① 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 40 s
② 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.80 mol·L-1 5 mL 1 mL 21 s
③ 50 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 5 s
④ 80 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 未见蓝色
下列说法正确的是
A.由实验①②可知，反应速率v与c(I-)成正比
B.实验①~④中，应先将H2SO4溶液与淀粉溶液混合
C.在I-被O2氧化过程中，H+只是降低活化能
D.由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢
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答案
实验①②中其他条件相同，c(I-)：①<②，且反应速率：①<②，所以反应速率v与c(I-)成正比，A正确；
实验①~④中，应先将KI溶液与淀粉溶液混合，再加入H2SO4溶液，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，测定溶液出现蓝色的时间，B错误；
在I-被O2氧化过程中，H+除了作为催化剂降低活化能，还作为反应物参加反应，C错误。
下列说法不正确的是
A.42~242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为1.02×10-2 mol·L-1·s-1
B.第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响
C.反应至105 s时，测得混合气体的体积为168.224 L(标准状况)
D.I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
8.(2025·开封模拟)乙醛在少量I2存在下发生的分解反应为CH3CHO(g)—→CH4(g)
+CO(g)。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
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答案
t/s 42 105 242 384 665 1 070
c(CH3CHO)/(mol·L-1) 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01
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由表中数据可计算，42~242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为
=1.02×10-2mol·L-1·s-1，A项正确；
随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率，B项正确；
由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应至105 s时混合气体的体积，C项错误。
t/s 42 105 242 384 665 1 070
c(CH3CHO)/(mol·L-1) 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01
9.将0.48 g镁粉分别加入10.0 mL下列溶液中反应6小时，用排水法收集产生的气体，溶液组成与H2体积(已换算成标准状况)的关系如下表。下列说法不正确的是
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答案
实验 溶液组成 V(H2)/mL
1 H2O 12
2 1.0 mol·L-1 NH4Cl溶液 433
3 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液 347
4 1.0 mol·L-1 NaCl溶液 160
5 1.0 mol·L-1 NaNO3溶液 14
6 0.8 mol·L-1 NH4Cl溶液+0.2 mol·L-1 NH3·H2O溶液 401
7 0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液+0.8 mol·L-1 NH3·H2O溶液 349
A.由实验2、3可得，N浓度越大，镁和水反应速率越快
B.由实验1、4、5可得，Cl-对镁和水的反应有催化作用
C.由实验3、7可得，反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应
D.无论酸性条件还是碱性条件，N都能加快镁和水的反应
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答案
实验2、3中主要反应为Mg+2N+2H2O===Mg2++H2↑+2NH3·H2O，由于实验2、3中的n(Cl-)也不相同，没有控制单一变量，所以不能得出N浓度越大，反应速率越快的结论，故A错误；
由实验1、4对比可知，反应速率加快，可能是Na+、Cl-具有催化作用，由实验4、5对比可知，Na+对反应无催化作用，由此可知Cl-对镁和水的反应有催化作用，故B正确；
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答案
实验7中NH4Cl浓度较实验3高，产生氢气的速率应更快，但由表格数据可知，二者产生氢气的速率几乎相等，其原因在于实验7中加入了高浓度NH3·H2O，NH3·H2O与Mg2+反应生成了Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应，故C正确；
由实验1、2、4、7对比可知，无论酸性条件还是碱性条件，N都能加快镁和水的反应，故D正确。
10.(2024·陕西咸阳一模)体积均为1 L的两个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ中，均充入2 mol CO(g)和2 mol NO(g)，发生反应：2CO(g)+2NO(g)　　N2(g)
+2CO2(g)　ΔH，相对容器Ⅱ，容器Ⅰ只改变一个外界条件，测得N2的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是
A.该反应是吸热反应，容器Ⅰ改变的条件可能
　是使用了催化剂
B.相对于容器Ⅱ，容器Ⅰ改变的条件可能是升
　温或者加压
C.容器Ⅱ中NO的平衡转化率为80%
D.容器Ⅱ中0~10 min内，v(NO)=0.05 mol·L-1·min-1
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答案
从图中信息不能确定该反应是吸热反应，但容器Ⅱ比容器Ⅰ中N2的物质的量大，所以容器Ⅰ改变的条件不可能是使用了催化剂，A不正确；
相对于容器Ⅱ，若容器Ⅰ改变的条件是升温，平衡移动的方向未知，不能肯定容器Ⅰ中N2的物质的量比容器Ⅱ中小，加压，则平衡正向移动，N2的物质的量应比容器Ⅱ中的大，B不正确；
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答案
容器Ⅱ中，平衡时N2的物质的量为0.8 mol，则参加反应的NO的物质的量为1.6 mol，NO的平衡转化率为×100%=80%，C正确；
容器Ⅱ中0~10 min内，N2的物质的量变化量
为0.5 mol，则参加反应的NO的物质的量为1 mol，v(NO)==0.1 mol·
L-1·min-1，D不正确。
11.(2024·南京模拟预测)乙醛与氢氰酸(HCN，弱酸)能发生加成反应，生成2 羟基丙腈，历程如图。
已知：向丙酮与HCN反应体系中加入少量KOH溶液，反应速率明显加快。
下列说法不正确的是
A.因氧原子的电负性大于碳，醛基中
　带部分正电荷的碳原子与CN-之间
　发生作用
B.KOH溶液加入越多，反应速率越快
C.HCN易挥发且有剧毒，是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一
D.与HCN加成的反应速率：CH3COCH3√
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答案
氧原子的电负性较大，电子对偏向
O原子，则醛基中的碳原子带部分
正电荷，与CN-作用，故A正确；
KOH溶液加入越多，消耗第二步反应中的氢离子，无法生成2 羟基丙腈，故B错误；
HCN易挥发且有剧毒，所以该反应不在酸性条件下进行，故C正确；
CH3COCH3结构对称，羰基碳原子正电性减弱，不利于加成，CH3CHO比CH3COCH3更容易与HCN发生加成反应，故D正确。
12.(2024·安徽滁州模拟)利用天然气制乙炔，反应原理如下：
①2CH4(g)　　C2H4(g)+2H2(g)　ΔH1>0
②C2H4(g)　　C2H2(g)+H2(g)　ΔH2>0
在1 L恒容密闭反应器中充入适量的CH4，发生上述反应，测得某温度时各含碳物质的物质的量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是
A.M点正反应速率小于逆反应速率
B.反应前30 min以乙烯生成为主
C.若60 min后升温，乙曲线上移，甲曲线下移
D.0~40 min内CH4平均反应速率为2 mol·L-1·min-1
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根据题干方程式特点，随反应进行，甲烷的物质的量逐渐减小，乙烯的物质的量先增大后减小，乙炔的物质的量只增大，因此甲曲线代表乙炔，乙曲线代表甲烷，丙曲线代表乙烯；根据曲线变化，30 min前以乙烯生成为主，B正确；
由分析可知，乙曲线代表甲烷，M点后，甲烷的物质的量继续减小，说明反应正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，A项错误；
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两反应均为吸热反应，升高温度，平衡正移，甲烷物质的量减少，乙炔物质的量增大，则乙曲线下移，甲曲线上移，C项错误；
乙曲线代表甲烷，0~40 min内CH4平均反应速率为=0.02 mol·L-1·min-1，D项错误。
13.(2024·山东淄博一模)两个均充有H2S的刚性密闭容器，起始压强均为
p kPa，以温度、Al2O3催化剂为条件变量，进行实验：2H2S(g)　　2H2(g)
+S2(g)，反应相同时间，结果如图所示。下列说法错误的是
A.温度升高，H2S分解的正、逆反应速率均增大
B.900 ℃，t s后达到平衡，H2的平均生成速率为
　p kPa·s-1
C.Al2O3催化剂使得正反应的活化能小于逆反应
　的活化能
D.1 100 ℃，曲线Ⅱ、Ⅲ重合，说明Al2O3催化剂失去活性
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温度升高，反应速率均增大，即H2S分解的正、逆反应速率均增大，故A正确；
900 ℃，t s后达到平衡，硫化氢的转化率为50%，则氢气的压强为0.5p kPa，则H2的平均生成速率为= kPa·s-1，故B正确；
根据图中曲线分析，升高温度，硫化氢的转化率增大，因此该反应是吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，而加入Al2O3催化剂使正反应和逆反应活化能都降低，但正反应的活化能仍大于逆反应的活化能，故C错误；
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答案
催化剂需要适宜温度，在1 100 ℃，曲线Ⅱ、Ⅲ重合，说明Al2O3催化剂可能失去活性，故D正确。
14.污水处理厂常采用活性污泥法对氨氮废水进行生物脱氮。向氨氮废水中持续通入空气，在活性污泥中某些细菌的作用下，依次发生转化
　　 　　　　　　N2。某科研团队研究了pH对氨氮氧化速率的影响，实验结果如图所示。
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答案
下列说法错误的是
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答案
A.pH=6.5条件下，氨氮氧化总反应的离子方程式为N+2O2===N+H2O+2H+
B.pH=7.0条件下，0~180 min反应①的平均速率v(N)=20 mg·L-1·h-1
C.pH=7.5条件下，0~90 min反应①和反应②的平均速率相等
D.由实验数据分析可知，增大pH有利于提高氨氮氧化速率
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答案
利用化合价升降法可配平总反应的离子方程式为N+2O2===N+H2O
+2H+，A正确；
在pH=7.0条件下，0~180 min时间段，c(N)由60 mg·L-1降至0，则反应①的平均速率v(N)==20 mg·L-1·h-1，B正确；
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答案
由图中数据可知，在pH=7.5条件下，0~90 min反应①的c(N)变化量为60 mg·L-1，反应②的c(N)变化量小于30 mg·L-1，所以两者反应的平均速率不相等，C错误；
对比三组图像可知，在N浓度不变时，增大溶液的pH时，氨氮完全氧化所需时间缩短，说明增大溶液的pH可以使氨氮氧化速率提高，D正确。
15.一定条件下测得反应2HCl(g)+O2(g)　　Cl2(g)+H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下：
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答案
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/(×10-3 mol) 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位，写出计算过程)：　　　 　　　　。
答案　v(HCl)=2v(Cl2)=2×=2×=1.8×10-3 mol·min-1
16.氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
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答案
实验编号 温度/℃ 反应物 催化剂
① 20 25 mL 3% H2O2溶液 无
② 20 25 mL 5% H2O2溶液 无
③ 20 25 mL 5% H2O2溶液 0.1 g MnO2
④ 20 25 mL 5% H2O2溶液 1~2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤ 30 25 mL 5% H2O2溶液 0.1 g MnO2
(1)实验①和②的目的是　　　　　　　　　　　　　。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是_________________________
____________________(写出一种即可)。
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实验编号 温度/℃ 反应物 催化剂
① 20 25 mL 3% H2O2溶液 无
② 20 25 mL 5% H2O2溶液 无
③ 20 25 mL 5% H2O2溶液 0.1 g MnO2
④ 20 25 mL 5% H2O2溶液 1~2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤ 30 25 mL 5% H2O2溶液 0.1 g MnO2
探究浓度对反应速率的影响
向反应物中加入等量同种催
化剂(或升高相同温度)
(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如图甲所示。分析该图能得出的结论是　　 ，________________
______________________。
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答案
升高温度，反应速率加快
MnO2对过氧化
氢分解的催化效果更好
(3)同学乙设计了如图乙所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20 mL气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是　　　 　。
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答案
产生20 mL气体所需的时间
返回第十章　第44练　化学反应速率及影响因素
分值：100分
(选择题1~14题，每小题6分，共84分)
1.(2024·三亚模拟)下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是(　　)
A.牛奶放在冰箱里保存
B.向玻璃中加入Cu2O
C.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎
D.在糕点包装内放置小包铁粉
2.某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种气体物质的量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.反应方程式为X+3Y2Z
B.该反应条件下，2 min时X的转化率达到最大
C.第2 min时的化学反应速率v(Z)=0.02 mol·L-1·min-1
D.2 min后虽然X的浓度不再变化，但该反应并未停止
3.其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A(aq)+B(aq)===3C(aq)+D(aq)中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关叙述正确的是(　　)
A.pH=8.8时，升高温度，反应速率不变
B.保持其他条件不变，c(H+)越低，c(D)越高
C.为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应
D.减小外界压强，反应速率一定减小
4.(2024·黑龙江模拟预测)工业上以1，4 丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ 丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1 L容器中通入4×10-2 mol BD反应2 h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如表：
温度/℃ 220 240 250 255
BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2
THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1
BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6
已知：HO(CH2)4OH(g，BD)(g，BL)+2H2(g)　ΔH>0。
下列说法错误的是(　　)
A.255 ℃，2 h时n(BL)=1.5×10-2 mol，则0~2 h内v(H2)主反应=1.5×10-2 mol·L-1·h-1
B.250 ℃，2 h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)=4×10-2 mol
C.220 ℃，2 h时n(BL)=9.03×10-3 mol，则BD的总转化率为37.5%
D.由表中数据可知：220~255 ℃，BL的选择性随着温度的升高而提高
5.(2024·杭州一模)在某高温下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化物薄膜的实验记录如下表(a和b均为与温度有关的常数)：
反应时间t/h 1 4 9 16 25
MgO膜厚Y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO膜厚Y'/nm b 2b 3b 4b 5b
下列说法不正确的是(　　)
A.某些金属表面生成的氧化物薄膜可以对金属起到保护作用
B.金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化物膜的生长速率来表示
C.金属氧化物膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是MgO膜厚Y属直线型，NiO膜厚Y'属抛物线型
D.Mg与Ni比较，金属镁具有更良好的耐氧化腐蚀性
6.已知2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
c(N2O)/(mol·L-1) 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0
下列说法正确的是(　　)
A.n=1，c1>c2=c3
B.t=10 min时，v(N2O)=2.0×10-3 mol·L-1·s-1
C.相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D.保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 mol·L-1，当浓度减至一半时共耗时50 min
7.某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：
编号 温度 H2SO4溶液 KI溶液 1%淀粉溶液体积 出现蓝色时间
① 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 40 s
② 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.80 mol·L-1 5 mL 1 mL 21 s
③ 50 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 5 s
④ 80 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 未见蓝色
下列说法正确的是(　　)
A.由实验①②可知，反应速率v与c(I-)成正比
B.实验①~④中，应先将H2SO4溶液与淀粉溶液混合
C.在I-被O2氧化过程中，H+只是降低活化能
D.由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢
8.(2025·开封模拟)乙醛在少量I2存在下发生的分解反应为CH3CHO(g) —→CH4(g)+CO(g)。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
t/s 42 105 242 384 665 1 070
c(CH3CHO)/(mol·L-1) 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01
下列说法不正确的是(　　)
A.42~242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为1.02×10-2 mol·L-1·s-1
B.第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响
C.反应至105 s时，测得混合气体的体积为168.224 L(标准状况)
D.I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
9.将0.48 g镁粉分别加入10.0 mL下列溶液中反应6小时，用排水法收集产生的气体，溶液组成与H2体积(已换算成标准状况)的关系如下表。下列说法不正确的是(　　)
实验 溶液组成 V(H2)/mL
1 H2O 12
2 1.0 mol·L-1 NH4Cl溶液 433
3 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液 347
4 1.0 mol·L-1 NaCl溶液 160
5 1.0 mol·L-1 NaNO3溶液 14
6 0.8 mol·L-1 NH4Cl溶液+0.2 mol·L-1 NH3·H2O溶液 401
7 0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液+0.8 mol·L-1 NH3·H2O溶液 349
A.由实验2、3可得，N浓度越大，镁和水反应速率越快
B.由实验1、4、5可得，Cl-对镁和水的反应有催化作用
C.由实验3、7可得，反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应
D.无论酸性条件还是碱性条件，N都能加快镁和水的反应
10.(2024·陕西咸阳一模)体积均为1 L的两个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ中，均充入2 mol CO(g)和2 mol NO(g)，发生反应：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH，相对容器Ⅱ，容器Ⅰ只改变一个外界条件，测得N2的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.该反应是吸热反应，容器Ⅰ改变的条件可能是使用了催化剂
B.相对于容器Ⅱ，容器Ⅰ改变的条件可能是升温或者加压
C.容器Ⅱ中NO的平衡转化率为80%
D.容器Ⅱ中0~10 min内，v(NO)=0.05 mol·L-1·min-1
11.(2024·南京模拟预测)乙醛与氢氰酸(HCN，弱酸)能发生加成反应，生成2 羟基丙腈，历程如图。
已知：向丙酮与HCN反应体系中加入少量KOH溶液，反应速率明显加快。
下列说法不正确的是(　　)
A.因氧原子的电负性大于碳，醛基中带部分正电荷的碳原子与CN-之间发生作用
B.KOH溶液加入越多，反应速率越快
C.HCN易挥发且有剧毒，是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一
D.与HCN加成的反应速率：CH3COCH312.(2024·安徽滁州模拟)利用天然气制乙炔，反应原理如下：
①2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)　ΔH1>0
②C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)　ΔH2>0
在1 L恒容密闭反应器中充入适量的CH4，发生上述反应，测得某温度时各含碳物质的物质的量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.M点正反应速率小于逆反应速率
B.反应前30 min以乙烯生成为主
C.若60 min后升温，乙曲线上移，甲曲线下移
D.0~40 min内CH4平均反应速率为2 mol·L-1·min-1
13.(2024·山东淄博一模)两个均充有H2S的刚性密闭容器，起始压强均为p kPa，以温度、Al2O3催化剂为条件变量，进行实验：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，反应相同时间，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.温度升高，H2S分解的正、逆反应速率均增大
B.900 ℃，t s后达到平衡，H2的平均生成速率为p kPa·s-1
C.Al2O3催化剂使得正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.1 100 ℃，曲线Ⅱ、Ⅲ重合，说明Al2O3催化剂失去活性
14.污水处理厂常采用活性污泥法对氨氮废水进行生物脱氮。向氨氮废水中持续通入空气，在活性污泥中某些细菌的作用下，依次发生转化N2。某科研团队研究了pH对氨氮氧化速率的影响，实验结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.pH=6.5条件下，氨氮氧化总反应的离子方程式为N+2O2===N+H2O+2H+
B.pH=7.0条件下，0~180 min反应①的平均速率v(N)=20 mg·L-1·h-1
C.pH=7.5条件下，0~90 min反应①和反应②的平均速率相等
D.由实验数据分析可知，增大pH有利于提高氨氮氧化速率
15.(6分)一定条件下测得反应2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/(×10-3 mol) 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位，写出计算过程)：　　　 　　　　。
16.(10分)氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
实验编号 温度/℃ 反应物 催化剂
① 20 25 mL 3% H2O2溶液 无
② 20 25 mL 5% H2O2溶液 无
③ 20 25 mL 5% H2O2溶液 0.1 g MnO2
④ 20 25 mL 5% H2O2溶液 1~2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤ 30 25 mL 5% H2O2溶液 0.1 g MnO2
(1)实验①和②的目的是　　　　。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是　　　　　　(写出一种即可)。
(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如图甲所示。分析该图能得出的结论是　　　，　　　　。
(3)同学乙设计了如图乙所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20 mL气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是　　　　。
答案精析
1.B　2.C
3.C　[升高温度，反应速率增大，故A错误；根据图像可知，保持其他条件不变，pH=7.5和pH=8.2时，产物D的浓度有可能相同，故B错误；当pH=8.8时，曲线近乎为一条与横轴平行的直线，说明反应速率接近于0，故C正确；没有气体参加的反应，减小压强对反应速率几乎没有影响，故D错误。]
4.B
5.D　[有些金属表面被氧化时，会生成致密的氧化物薄膜，可以起到保护金属的作用，例如铝等，A项正确；金属腐蚀即金属失去电子被氧化的过程，因此可以用氧化物膜的生长速率表示金属在高温下被氧化腐蚀的速率，B项正确；表格中列举的数据，时间间隔分别是1 h、3 h、5 h、7 h、9 h，结合MgO膜厚度的数据分析可知，MgO膜每小时增加的厚度是定值即0.05a nm，因此其随时间变化呈现线性关系，结合NiO膜厚度的数据分析，NiO膜厚度随时间推移，增长的越来越缓慢，所以NiO膜与时间呈现抛物线型的关系，说明NiO膜的生成能够逐渐减缓Ni单质被氧化的速率，所以Ni的耐氧化腐蚀性能更好，C项正确，D项错误。]
6.D
7.A　[实验①②中其他条件相同，c(I-)：①<②，且反应速率：①<②，所以反应速率v与c(I-)成正比，A正确；实验①~④中，应先将KI溶液与淀粉溶液混合，再加入H2SO4溶液，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，测定溶液出现蓝色的时间，B错误；在I-被O2氧化过程中，H+除了作为催化剂降低活化能，还作为反应物参加反应，C错误。]
8.C
9.A　[实验2、3中主要反应为Mg+2N+2H2OMg2++H2↑+2NH3·H2O，由于实验2、3中的n(Cl-)也不相同，没有控制单一变量，所以不能得出N浓度越大，反应速率越快的结论，故A错误；由实验1、4对比可知，反应速率加快，可能是Na+、Cl-具有催化作用，由实验4、5对比可知，Na+对反应无催化作用，由此可知Cl-对镁和水的反应有催化作用，故B正确；实验7中NH4Cl浓度较实验3高，产生氢气的速率应更快，但由表格数据可知，二者产生氢气的速率几乎相等，其原因在于实验7中加入了高浓度NH3·H2O，NH3·H2O与Mg2+反应生成了Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应，故C正确；由实验1、2、4、7对比可知，无论酸性条件还是碱性条件，N都能加快镁和水的反应，故D正确。]
10.C　[从图中信息不能确定该反应是吸热反应，但容器Ⅱ比容器Ⅰ中N2的物质的量大，所以容器Ⅰ改变的条件不可能是使用了催化剂，A不正确；相对于容器Ⅱ，若容器Ⅰ改变的条件是升温，平衡移动的方向未知，不能肯定容器Ⅰ中N2的物质的量比容器Ⅱ中小，加压，则平衡正向移动，N2的物质的量应比容器Ⅱ中的大，B不正确；容器Ⅱ中，平衡时N2的物质的量为0.8 mol，则参加反应的NO的物质的量为1.6 mol，NO的平衡转化率为×100%=80%，C正确；容器Ⅱ中0~10 min内，N2的物质的量变化量为0.5 mol，则参加反应的NO的物质的量为1 mol，v(NO)==0.1 mol·L-1·min-1，D不正确。]
11.B
12.B　[根据题干方程式特点，随反应进行，甲烷的物质的量逐渐减小，乙烯的物质的量先增大后减小，乙炔的物质的量只增大，因此甲曲线代表乙炔，乙曲线代表甲烷，丙曲线代表乙烯；根据曲线变化，30 min前以乙烯生成为主，B正确；由分析可知，乙曲线代表甲烷，M点后，甲烷的物质的量继续减小，说明反应正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，A项错误；两反应均为吸热反应，升高温度，平衡正移，甲烷物质的量减少，乙炔物质的量增大，则乙曲线下移，甲曲线上移，C项错误；乙曲线代表甲烷，0~40 min内CH4平均反应速率为=0.02 mol·L-1·min-1，D项错误。]
13.C
14.C　[利用化合价升降法可配平总反应的离子方程式为N+2O2N+H2O+2H+，A正确；在pH=7.0条件下，0~180 min时间段，c(N)由60 mg·L-1降至0，则反应①的平均速率v(N)==20 mg·L-1·h-1，B正确；由图中数据可知，在pH=7.5条件下，0~90 min反应①的c(N)变化量为60 mg·L-1，反应②的c(N)变化量小于30 mg·L-1，所以两者反应的平均速率不相等，C错误；对比三组图像可知，在N浓度不变时，增大溶液的pH时，氨氮完全氧化所需时间缩短，说明增大溶液的pH可以使氨氮氧化速率提高，D正确。]
15.v(HCl)=2v(Cl2)=2×=2× =1.8×10-3 mol·min-1
16.(1)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)　(2)升高温度，反应速率加快
MnO2对过氧化氢分解的催化效果更好　(3)产生20 mL气体所需的时间

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