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第一节 化学反应速率
课时1 化学反应速率
分层作业
1．日常生活中常见的措施与化学反应速率也有密切的关系。下列措施中，其使用目的与速率无关的是
A．夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏，易变质 B．在月饼包装内放置抗氧化剂
C．医疗上使用75%的酒精杀菌消毒 D．用热水溶解食盐以加快溶解速率
【答案】C
【解析】A．夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏，易变质，是因为冰箱外温度较高，变质速率加快，A不符合题意；
B．放置的抗氧化剂可消耗月饼包装内的氧气，导致氧气浓度减小，变质速率减慢，B不符合题意；
C．医疗上使用75%的酒精杀菌消毒，是因为酒精能使蛋白质变性，与速率无关，C符合题意；
D．用热水溶解食盐，溶解温度高，溶解速率快，D不符合题意；
故选C。
2．化学反应速率一般是指
A．单位时间内反应物质量的减小或生成物质量的增大
B．单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大
C．在化学反应中，反应物浓度的减小或生成物浓度的增大
D．在化学反应中，反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增大
【答案】B
【解析】化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度，用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，故答案为B。
3．下列说法正确的是
A．在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零
B．在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率
C．在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同
D．化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值
【答案】C
【解析】A．一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，但是也可以用单位时间内固体质量的减小表示反应速率，A错误；
B．在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某段时间内反应的速率，B错误；
C．在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，反应速率之比等于化学计量数之比，其数值可能相同，也可能不相同，C正确；
D．化学反应速率都是正值，无论用反应物还是用生成物浓度的改变来表示时都是正值，D错误；
故选C。
4．不同条件下发生的可逆反应，化学反应速率(不用固体和纯液体表示)表示正确且反应最快的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．，统一换算成D表示的速率为；
B．B为固体，其浓度变化不用于速率表示，B错误；
C．；
D．；
综上所述，时表示正确而且速率最快，故选A。
5．实验小组设计的测定速率的实验如下表所示，则用H+表示的速率为(反应过程中溶液体积的变化忽略不计，气体的体积数据已转化为标准状况)
实验目的 测定速率
实验装置
药品用量 6.5g锌粒；40mL3mol·L-1的稀硫酸
实验数据 注射器初始刻度1mL，最终刻度45.8mL；反应时间10s
A．0.005mol L-1·s B．0.015mol L-1·s-1
C．0.01mol L-1·s-1 D．0.02mol L-1·s-1
【答案】C
【解析】10s内，注射器初始刻度1mL，最终刻度45.8mL，则该时间段内生成标准状况下氢气体积为（45.8-1）mL=44.8mL，根据方程式有，可求得消耗氢离子物质的量为，则用氢离子表示反应速率为。
综上所述，选C。
6．一定条件下在恒容密闭容器中加入1.8 mol CH4和3.6 mol H2O(g)，发生反应：CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)，测得CH4和某生成物X随时间的变化曲线如图。
下列说法不正确的是
A．通过分析X的化学式是CO2
B．6 min末可能又加入了CH4(g)
C．0~4 min内v(CH4)=0.125 mol·L-1·min-1
D．6~9 min的平均反应速率大于0~4 min的平均反应速率
【答案】B
【解析】A．图中曲线X表示生成物，根据方程式的化学计量数可知，CH4变化的物质的量和CO2变化的物质的量之比为1:1，所以X表示的是CO2的物质的量随时间变化的关系，A正确；
B．6min末甲烷物质的量浓度继续减小，且减小趋势更快，不能又加入了CH4(g)，B错误；
C．0~4min内，C正确；
D．6~9min平均反应速率，大于0~4min的平均反应速率（），D正确；
故选B。
7．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间水样 0 5 10 15 20 25
Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09
Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16
Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05
Ⅳ(pH=4，含) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0
下列说法不正确的是
A．在0~20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol/(L·min)
B．其他条件不变时，水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0~25min内，Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ快
D．在0~25min内，Ⅳ中M的分解百分率最大
【答案】C
【解析】A．在内，，A项正确；
B．对比Ⅰ（pH=2）和Ⅱ（pH=4）的初始浓度均为0.40。5min时，Ⅰ的浓度降为0.28，Ⅱ为0.31，说明酸性越强（pH低），分解速率越快，B项正确；
C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解速率==，Ⅱ中M的分解速率==，因此Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ慢，C项错误；
D．Ⅳ在0~25min内完全分解（0.20→0），分解率100%，显著高于其他组，D项正确；
故选C。
8．在一定温度下，体积为的恒容密闭容器内发生某一反应，其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是
A．时间内，气体Y的化学反应速率是
B．该反应的化学方程式为
C．反应到时，
D．时体系的压强与时体系的压强之比为
【答案】D
【解析】A．时间内Y减少，浓度是，则，A不符合题意；
B．达到平衡时Y减少，X增加，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可以得到该反应的化学方程式为，B不符合题意；；
C．图中显示时，X与Y的物质量相等，并非速率相等，C不符合题意；；
D．时气体总物质量为，时气体总物质量为，故压强之比为,D符合题意；
故答案为D。
9．合成氨的反应为：，其反应的速率可分别表示为、、(单位为)，则下列关系正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】根据同一化学反应反应速率之比等于系数之比，故符合题意。
故选B。
10．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为
A．2A+3B=2C B．3A+B=2C C．A+3B=2C D．A+B=C
【答案】A
【解析】由各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：v(A)∶v(B)∶v(C)=∶v(B)∶=2∶3∶2，则中A与B反应生成C的方程式为2A+3B=2C，故A正确；
故选A。
11．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在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，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 109 220 332 412 480
①哪一时间段反应速率最大 min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”或“4~5”)，原因是 。
②2~3min内，以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min) (设溶液体积不变)。
（2）某温度下在恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示：
①达到平衡状态时Z的浓度为 mol/L，该反应的化学方程式是 。
②5min时，Z的生成速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Z的生成速率。
③若升高温度，则逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】（1）2～3min 该反应是放热反应，此时温度高，且盐酸浓度较大，反应速率最大 0.025mol/(L·min)
（2）0.125mol/L 3X(g)+Y(g)2Z(g) 等于 增大
【解析】（1）①从表中数据可以算出：0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min中，2～3min时间段生成的H2体积最大，则反应速率最大，原因是：该反应是放热反应，此时温度高，且盐酸浓度较大，反应速率最大；
②2~3min内，以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为=0.025mol/(L·min)；
（2）①达到平衡状态时Z的浓度为=0.125mol/L，从图中可以看出，X、Y为反应物，Z为生成物，5min后各物质的量不变，表明反应达平衡状态，X、Y、Z的物质的量的变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2，即三者的化学计量数之比为3:1:2，该反应的化学方程式是3X(g)+Y(g)2Z(g)；
②5min时，反应已经达到平衡，则Z的生成速率等于6min时Z的生成速率；
③若升高温度，分子的能量增大，有效碰撞的次数增多，化学反应速率加快，则逆反应速率增大。
1．对于在同一容器中进行的反应：C+O2=CO2，下列说法不正确的是
A．将碳块磨成粉末可以加快反应速率
B．升高温度一般可以加快反应速率
C．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变
D．增加碳的量可以加快反应速率
【答案】D
【解析】A．将碳块磨成粉末，接触面积增大，反应速率加快，故A正确；
B．升高温度活化分子百分数增大，可以加快反应速率，故B正确；
C．容器体积不变时，向其中充入N2，反应物浓度未改变，反应速率不变，故C正确；
D．碳为固体，增加碳的量对反应速率无影响，故D错误；
故选D。
2．某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。
已知：
编号 丙酮溶液 I2溶液 盐酸 蒸馏水 溶液褪色的时间/s
①
②
③
④
下列说法正确的是
A．对比实验①和②无法探究丙酮浓度对反应速率的影响
B．如果t1大于t3，可知I2浓度越大，反应速率越慢
C．实验③中，以丙酮表示的反应速率为
D．实验④中，a=1mL，根据实验①和④可探究H+浓度对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A．实验①和②的温度相同，溶液的总体积都为6mL，c(I2)相同，只有c(丙酮)不同，可以探究丙酮浓度对反应速率的影响，A不正确；
B．溶液的颜色是由c(I2)决定的，实验①中c(I2)是实验③中的二倍，即便t1大于t3，也不能说明I2浓度越大，反应速率越慢，B不正确；
C．实验③中，丙酮过量，应使用c(I2)计算丙酮表示的反应速率，即为mol·L-1·s-1，C不正确；
D．混合溶液的总体积都为6mL，则实验④中，a=6mL-5mL=1mL，实验①和④中两种反应物的浓度都相同，只有c(H+)不同，则可探究H+浓度对反应速率的影响，D正确；
故选D。
3．为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图，下列说法不正确的是
A．25℃时，在10~30min内，R的分解平均速率为
B．对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率相等
C．对比30℃和25℃曲线，在0~50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D．对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大
【答案】D
【解析】A．由图可知，25℃，10min时R的浓度为1.4mol/L、30min时R的浓度为0.8mol/L，则10~30min内，R的分解速率为=，故A正确；
B．由图可知，对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率均为100%，故B正确；
C．由图可知，25℃时R的起始浓度大于30℃时R的起始浓度，30℃，0~50min内R浓度的变化量为1.6mol/L，25℃，0~50min内R浓度的变化量约为1.3mol/L，说明R的分解平均速率随温度升高而增大，故C正确；
D．由图可知，30℃时R的起始浓度大于10℃时R的起始浓度，则30℃ 时R的分解速率大于10℃时可能是温度升高造成的，也可能是浓度大造成的，故D错误；
故选D。
4．工业上用 生产燃料甲醇，一定条件下发生反应。
（1）图1是表示一定温度下，在体积为的密闭容器中加入和一定量的后，和的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用浓度变化表示平均反应速率 。
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线表示使用催化剂后的能量变化。请结合图像解释催化剂加快化学反应速率的原因 ，该反应消耗时，放出 热量。
【答案】（1）0.15mol·L-1·min-1
（2）加入催化剂，使得反应的活化能有了较为明显的下降 91000
【解析】（1）从图中可知，从反应开始到平衡，CO浓度变化量为0.75mol/L，则v(CO)=0.075mol·L-1·min-1，根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)=2 v(CO)=0.15mol·L-1·min-1。
（2）从图中可知，加入催化剂后，反应的活化能有了较为明显的下降，从而导致化学反应速率增大。从图中可知，该反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ/mol，反应消耗1molCO，放出热量为91000J。
5．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关
（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL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，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大 min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)，原因是 。
②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。
（2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是 (填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液 C． KNO3溶液 D．CuSO4溶液
【答案】 2~3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 CD
【分析】根据题中表格数据，可判断反应速率最大的时段并分析其原因；根据题中表格数据结合化学方程式计算反应速率；根据题中要求，减慢反应速率，判断不可行的方法措施；据此解答。
【解析】（1）①相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多，由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2～3 min，原因是该反应是放热反应，温度越高，且盐酸浓度较大，反应速率越大；答案为2～3 ，该反应是放热反应，此时温度高，且盐酸浓度较大，反应速率越大。
②3～4分钟时间段，收集的氢气体积V(H2)=(576-464)mL=112mL，n(H2)==0.005mol，根据氢气和HCl关系式得消耗的n(HCl)=2(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则v(HCl)==0.025 mol·L-1·min-1；答案为0.025 mol·L-1·min-1。
（2）A．加入蒸馏水，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A可行；
B．加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故B可行；
C．加入KNO3溶液，H+浓度减小，因酸性溶液中有NO3-，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，故C不可行；
D．加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，故D不可行；
答案为CD。
6.溶液可用于烟气脱硝。常温下，调节溶液至不同，将烟气以固定速率通过该吸收液，烟气中的可转化为。测得去除率与吸收液关系如下图所示。
（1）已知烟气中初始浓度为吸收液每分钟可对烟气进行脱硝处理。用溶液中浓度表示时的脱硝速率为___________。(忽略吸收液体积变化)
A． B． C． D．
（2）已知氧化性。当吸收液时，去除率随升高迅速下降的原因是 。
【答案】（1）A （2）随着溶液升高，含量增大，含量减少，又因为的氧化性比强，导致溶液的氧化性减弱，的去除率下降
【解析】（1）pH = 8时，NO去除率为75%，1L吸收液每分钟处理500mL烟气，NO初始浓度为2.0×10-3g/L，则转化的NO的物质的量为，根据氮元素守恒可知，生成硝酸根的物质的量为：，因为忽略吸收液体积变化，所以用溶液中浓度表示的脱硝速率为：，故选A；
（2）当吸收液pH>8时，NaClO溶液中ClO-浓度增大，HClO浓度减小，而氧化性HClO > NaClO，HClO浓度减小导致氧化NO的能力下降，所以NO去除率随pH升高迅速下降，故答案为：随着溶液升高，含量增大，含量减少，又因为的氧化性比强，导致溶液的氧化性减弱，的去除率下降。
7．I．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：
（1）图中，X的化学式为 ，从化合价上看，X具有 (填“氧化”或“还原”)性。
（2）氯化铵能为植物提供铵态氮，检验某种化肥是铵态氮肥的操作方法 。
（3）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。已知断开或形成共价键所吸收或放出的能量如表所示：
则氨气燃烧时生成和水蒸气时的热化学方程式为 。
II．已知，某同学设计如下实验探究外界条件对化学反应速率的影响，并测定反应速率。
实验 温度 溶液的体积 溶液的体积 溶液的体积 水的体积 溶液褪色的时间
① 25 10 20 20 a 2.5
② 25 20 20 20 40 颜色变浅，但不褪去
③ 50 10 20 20 50 t
（4）利用实验①与③探究温度不同对反应速率的影响，则t 2.5(填“>”、“=”或“<”)。
（5）利用实验①中数据，计算用表示的化学反应速率为 。
（6）实验②最终溶液颜色变浅，但不褪去的原因是 。
【答案】（1） 氧化
（2）取样于试管中，加入浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝
（3）
（4）<
（5）0.002
（6）高锰酸钾过量
【解析】（1）根据氮元素及其化合物的转化关系图分析，可知X为氧化物且化合价为+5，所以X的化学式为。从化合价上看，中氮元素化合价为最高价+5价，化合价只能降低，故具有氧化性。
（2）铵态氮肥含有，与浓的强碱溶液在加热条件下反应生成NH3，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。所以检验某种化肥是铵态氮肥的操作方法是：取样于试管中，加入浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝。
（3）氨气燃烧时生成和水蒸气时的化学方程式为，反应热ΔH=反应物键能总和 生成物键能总和。4mol 中含12molN H键，3mol 含3molO=O键，2mol 含2molN≡N键，6mo l 含12molH O键。则。所以氨气燃烧时生成和水蒸气时的热化学方程式为。
（4）其他条件相同时，温度升高反应速率加快。实验①与③探究温度影响，③温度50℃高于①的25℃，所以③反应速率快，溶液褪色时间短，即t<2.5。
（5）利用实验①中数据可知，，，据方程式可知，如果草酸完全反应，需要，所以草酸过量，溶液完全反应。结合实验②与③数据，可知混合溶液体积为100ml，则用表示的化学反应速率为。
（6）实验②中，，，如果草酸完全反应，需要。由此可知草酸完全反应后，仍有高锰酸钾剩余，所以实验②最终溶液颜色变浅，但不褪去的原因是高锰酸钾过量。
1．几种含氯的阴离子()如下表所示，其相对能量如图所示。
代号 a b c d e
氯的化合价 -1 x ＋3 ＋5 ＋7
n 0 1 2 3 y
回答下列问题：
（1）表格中，x为 ，y为 。
（2）在足量的还原剂作用下，生成的最稳定的还原产物是 (填离子符号)。
（3） H= 。经a min (aq)的浓度变化量为b ，在0-a min内，(aq)的化学反应速率为 (用含a、b的代数式表示)。
（4）480℃时，分解只生成两种含氯的盐，氧化剂、还原剂的质量比为1：3，写出反应的化学方程式： 。
【答案】（1）+1 4
（2）Cl-
（3）-117.4
（4）
【解析】（1）n=1时，为，氯的化合价为+1；当氯的化合价为+7时，y=4；
（2）物质的量能量越低越稳定，由能量图可知a对应的Cl-能量最低，最稳定，所以生成的最稳定的还原产物是Cl-；
（3）由图可知各离子相对能量：：-107，：-167.2，：-104，H=生成物的总能量-反应物的总能量=2×(-167.2)+(-104)-3×(-107)=-117.4；经a min (aq)的浓度变化量为b ，则v()=，根据速率之比等于化学计量数之比得：v(Cl-)=v()=；
（4）分解只生成两种含氯的盐，氧化剂、还原剂的质量比为1：3，则氧化剂、还原剂的物质的量之比为1：3；中Cl为+5价，其氧化产物只能为+7价，若有3mol作还原剂，则转移电子6mol，根据得失电子守恒可知，1mol作氧化剂时得6mol电子，化合价降低6价，得到还原产物为，由此得反应方程式：。
2．为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2、3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
（1）在10min末，CO2的浓度为 ，平均反应速率v(CO2)= ， v(H2O) ∶v(H2)=
（2）下列措施不能提高反应速率的是___________。
A．升高温度 B．加入催化剂 C．增大压强 D．及时分离出CH3OH
（3）下列4种不同情况下反应速率最快的是___________
A．v(CO2)=0.01mol·L 1·s 1 B．v(CH3OH)=0.4mol·L 1·min 1
C．v(H2)=0.5mol·L 1·min 1 D．v(H2O)=0.005mol·L 1·s 1
【答案】（1）0.125 mol/L 0.0375 mol/(L·min) 1∶3
（2）D
（3）A
【分析】
【解析】（1）根据分析，在10min末，CO2的浓度为；平均反应速率v(CO2)== 0.0375 mol/(L·min)；速率之比等于变化量之比，故v(H2O) ∶v(H2)=0.75∶2.25=1∶3；
（2）A．升高温度可增大单位体积活化分子数，可加快反应速率，A错误；
B．加入催化剂可降低反应的活化能，增大单位体积活化分子数，可加快反应速率，B错误；
C．增大压强可增大单位体积活化分子数，可加快反应速率，C错误；
D．及时分离出CH3OH可使甲醇的浓度降低，反应速率降低，D正确；
故选D。
（3）将四种物质的反应速率均转化为氢气的反应的反应速率，A中v(CO2)=0.01mol·L 1·s 1，则v(H2)=0.03mol·L 1·s 1；B中v(CH3OH)=0.4mol·L 1·min 1，则v(H2)=0.12mol·L 1·min 1=0.002mol·L 1·s ；C中v(H2)=0.5mol·L 1·min 1=0.01mol/L；D中v(H2O)=0.005mol·L 1·s 1，则v(H2)=0.015mol·L 1·s 1；故反应速率最快的为v(H2)=0.03mol·L 1·s 1，故选A；
3．氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列问题：
I．一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：3A(g) + B(g)2C(g)。开始时加入4 mol A，6 mol B，2molC，在2 min末测得C的物质的量是3mol。
（1）用A的浓度变化表示反应的平均速率： 。
（2）在2 min末，B的浓度为 。
II．某反应过程的能量变化如下图所示。
请填写下列空白：
（3）反应过程 (填“a”或“b”)有催化剂参与。
（4）①该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
②已知：
反应i：
反应ii：
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
III．已知反应i断开化学键所需的能量如下表。
化学键 H—H N—H
键能/ 945 436 ？
（5）则断开 N—H键所需的能量是 。
【答案】（1）0.375
（2）2.75 molL-1
（3）b
（4）放热
（5）390.9
【解析】（1）在2 min末测得C的物质的量是3mol，则C的变化量为(3-2)mol=1mol，A的变化量为1.5mol，则用A的浓度变化表示反应的平均速率： 。
（2）B的消耗量为0.5mol，则在2 min末，B的物质的量为(6-0.5)mol=5.5mol，在2 min末，B的浓度为。
（3）催化剂能降低反应的活化能，故反应过程b有催化剂参与。
（4）①该反应生成物的总能量比反应物的总能量小，故该反应为放热反应。
②已知：反应i： ；反应ii： ；氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的化学方程式为，根据盖斯定律可知，由3反应ii -2反应i，则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
（5）设断开1molN H键所需的能量是x kJ，已知 ，ΔH =反应物总键能-生成物总键能，则945 kJ/mol +436 kJ/mol×3-6x= 92.4kJ/mol，解得x=390.9 kJ/mol，则断开 N—H键所需的能量是390.9。
1第一节 化学反应速率
课时1 化学反应速率
分层作业
1．日常生活中常见的措施与化学反应速率也有密切的关系。下列措施中，其使用目的与速率无关的是
A．夏天没有将牛奶放入冰箱中冷藏，易变质 B．在月饼包装内放置抗氧化剂
C．医疗上使用75%的酒精杀菌消毒 D．用热水溶解食盐以加快溶解速率
2．化学反应速率一般是指
A．单位时间内反应物质量的减小或生成物质量的增大
B．单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大
C．在化学反应中，反应物浓度的减小或生成物浓度的增大
D．在化学反应中，反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增大
3．下列说法正确的是
A．在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零
B．在化学反应中，某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率
C．在某一化学反应中，化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同
D．化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值
4．不同条件下发生的可逆反应，化学反应速率(不用固体和纯液体表示)表示正确且反应最快的是
A． B．
C． D．
5．实验小组设计的测定速率的实验如下表所示，则用H+表示的速率为(反应过程中溶液体积的变化忽略不计，气体的体积数据已转化为标准状况)
实验目的 测定速率
实验装置
药品用量 6.5g锌粒；40mL3mol·L-1的稀硫酸
实验数据 注射器初始刻度1mL，最终刻度45.8mL；反应时间10s
A．0.005mol L-1·s B．0.015mol L-1·s-1
C．0.01mol L-1·s-1 D．0.02mol L-1·s-1
6．一定条件下在恒容密闭容器中加入1.8 mol CH4和3.6 mol H2O(g)，发生反应：CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)，测得CH4和某生成物X随时间的变化曲线如图。
下列说法不正确的是
A．通过分析X的化学式是CO2
B．6 min末可能又加入了CH4(g)
C．0~4 min内v(CH4)=0.125 mol·L-1·min-1
D．6~9 min的平均反应速率大于0~4 min的平均反应速率
7．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间水样 0 5 10 15 20 25
Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09
Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16
Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05
Ⅳ(pH=4，含) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0
下列说法不正确的是
A．在0~20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol/(L·min)
B．其他条件不变时，水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0~25min内，Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ快
D．在0~25min内，Ⅳ中M的分解百分率最大
8．在一定温度下，体积为的恒容密闭容器内发生某一反应，其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是
A．时间内，气体Y的化学反应速率是
B．该反应的化学方程式为
C．反应到时，
D．时体系的压强与时体系的压强之比为
9．合成氨的反应为：，其反应的速率可分别表示为、、(单位为)，则下列关系正确的是
A． B．
C． D．
10．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为
A．2A+3B=2C B．3A+B=2C C．A+3B=2C D．A+B=C
11．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在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，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 109 220 332 412 480
①哪一时间段反应速率最大 min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”或“4~5”)，原因是 。
②2~3min内，以盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min) (设溶液体积不变)。
（2）某温度下在恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示：
①达到平衡状态时Z的浓度为 mol/L，该反应的化学方程式是 。
②5min时，Z的生成速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Z的生成速率。
③若升高温度，则逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
1．对于在同一容器中进行的反应：C+O2=CO2，下列说法不正确的是
A．将碳块磨成粉末可以加快反应速率
B．升高温度一般可以加快反应速率
C．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变
D．增加碳的量可以加快反应速率
2．某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。
已知：
编号 丙酮溶液 I2溶液 盐酸 蒸馏水 溶液褪色的时间/s
①
②
③
④
下列说法正确的是
A．对比实验①和②无法探究丙酮浓度对反应速率的影响
B．如果t1大于t3，可知I2浓度越大，反应速率越慢
C．实验③中，以丙酮表示的反应速率为
D．实验④中，a=1mL，根据实验①和④可探究H+浓度对反应速率的影响
3．为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图，下列说法不正确的是
A．25℃时，在10~30min内，R的分解平均速率为
B．对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率相等
C．对比30℃和25℃曲线，在0~50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D．对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大
4．工业上用 生产燃料甲醇，一定条件下发生反应。
（1）图1是表示一定温度下，在体积为的密闭容器中加入和一定量的后，和的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用浓度变化表示平均反应速率 。
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线表示使用催化剂后的能量变化。请结合图像解释催化剂加快化学反应速率的原因 ，该反应消耗时，放出 热量。
5．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关
（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL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，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大 min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)，原因是 。
②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。
（2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是 (填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液 C． KNO3溶液 D．CuSO4溶液
6.溶液可用于烟气脱硝。常温下，调节溶液至不同，将烟气以固定速率通过该吸收液，烟气中的可转化为。测得去除率与吸收液关系如下图所示。
（1）已知烟气中初始浓度为吸收液每分钟可对烟气进行脱硝处理。用溶液中浓度表示时的脱硝速率为___________。(忽略吸收液体积变化)
A． B． C． D．
（2）已知氧化性。当吸收液时，去除率随升高迅速下降的原因是 。
7．I．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：
（1）图中，X的化学式为 ，从化合价上看，X具有 (填“氧化”或“还原”)性。
（2）氯化铵能为植物提供铵态氮，检验某种化肥是铵态氮肥的操作方法 。
（3）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。已知断开或形成共价键所吸收或放出的能量如表所示：
则氨气燃烧时生成和水蒸气时的热化学方程式为 。
II．已知，某同学设计如下实验探究外界条件对化学反应速率的影响，并测定反应速率。
实验 温度 溶液的体积 溶液的体积 溶液的体积 水的体积 溶液褪色的时间
① 25 10 20 20 a 2.5
② 25 20 20 20 40 颜色变浅，但不褪去
③ 50 10 20 20 50 t
（4）利用实验①与③探究温度不同对反应速率的影响，则t 2.5(填“>”、“=”或“<”)。
（5）利用实验①中数据，计算用表示的化学反应速率为 。
（6）实验②最终溶液颜色变浅，但不褪去的原因是 。
1．几种含氯的阴离子()如下表所示，其相对能量如图所示。
代号 a b c d e
氯的化合价 -1 x ＋3 ＋5 ＋7
n 0 1 2 3 y
回答下列问题：
（1）表格中，x为 ，y为 。
（2）在足量的还原剂作用下，生成的最稳定的还原产物是 (填离子符号)。
（3） H= 。经a min (aq)的浓度变化量为b ，在0-a min内，(aq)的化学反应速率为 (用含a、b的代数式表示)。
（4）480℃时，分解只生成两种含氯的盐，氧化剂、还原剂的质量比为1：3，写出反应的化学方程式： 。
2．为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2、3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
（1）在10min末，CO2的浓度为 ，平均反应速率v(CO2)= ， v(H2O) ∶v(H2)=
（2）下列措施不能提高反应速率的是___________。
A．升高温度 B．加入催化剂 C．增大压强 D．及时分离出CH3OH
（3）下列4种不同情况下反应速率最快的是___________
A．v(CO2)=0.01mol·L 1·s 1 B．v(CH3OH)=0.4mol·L 1·min 1
C．v(H2)=0.5mol·L 1·min 1 D．v(H2O)=0.005mol·L 1·s 1
3．氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列问题：
I．一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：3A(g) + B(g)2C(g)。开始时加入4 mol A，6 mol B，2molC，在2 min末测得C的物质的量是3mol。
（1）用A的浓度变化表示反应的平均速率： 。
（2）在2 min末，B的浓度为 。
II．某反应过程的能量变化如下图所示。
请填写下列空白：
（3）反应过程 (填“a”或“b”)有催化剂参与。
（4）①该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
②已知：
反应i：
反应ii：
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
III．已知反应i断开化学键所需的能量如下表。
化学键 H—H N—H
键能/ 945 436 ？
（5）则断开 N—H键所需的能量是 。
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