2027高考化学大一轮复习 第八章 化学反应速率与化学平衡 第40讲 化学反应速率及其影响因素 课件(共70张PPT)

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2027高考化学大一轮复习 第八章 化学反应速率与化学平衡 第40讲 化学反应速率及其影响因素 课件(共70张PPT)

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第40讲 化学反应速率及其影响因素
第八章 化学反应速率与化学平衡
1.了解化学反应速率的概念及表示方法。
2.掌握化学反应速率的计算。
3.了解影响化学反应速率的因素,并能用有关理论解释。
[课标标准]
1.化学反应速率
(1)基本概念
考点一
化学反应速率
减小
增大
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
(2)一个关系
各物质的化学反应速率之比=______________________________之比。
如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=_________________或v(A)=v(B)=v(C)=v(D)。
相应物质的化学计量数
m∶n∶p∶q
(3)注意事项
①由公式v=计算所得的化学反应速率是一般时间内的平均速率,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固体或纯液体物质的浓度视为常数,不能用固体或纯液体物质的浓度变化表示反应速率。
2.应用“三段式”计算化学反应速率
列起始量、转化量、某时刻量,再根据定义式或比例关系计算。
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),起始时A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1,C的浓度为c mol·L-1,反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则化学反应速率的计算如下:
b-
c+
mol·L-1·s-1
mol·L-1·s-1
1.速率方程
对于任意一个化学反应:aA+bB===cC+dD,其反应速率方程为v=kcm(A)cn(B),其中的m、n、k都由实验测得,与化学方程式中的化学计量数无关,其中k为速率常数。但是对于基元反应而言,速率方程中物质浓度的指数等于化学方程式的计量数。
2.速率常数及其影响因素
(1)含义
速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。
知识拓展
(2)意义
①在相同浓度的条件下,可用速率常数大小来比较化学反应速率。
②在恒温条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变,利用速率方程可求出该温度下任意浓度时的反应速率。
(3)影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数。同一反应,温度不同,速率常数有不同的值,但浓度不影响速率常数。除温度外,速率常数还受催化剂、固体表面性质等因素的影响。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)由v=计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值
(  )
(2)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(  )
(3)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显(  )
(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大(  )
×
×
×
×
题点1 化学反应速率的计算与比较
1.(2026·江西南昌高三月考)对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1
B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
D
解析:D 本题可以采用归一法进行求解,B物质是固体,不能用固体物质的浓度变化表示反应速率;C项中对应的v(A)=0.2 mol·L-1·min-1;D项中对应的v(A)=3 mol·L-1·min-1,故选D。
2.(2025·陕西西安模拟节选)CO2催化加氢合成甲酸是一种很有前景的方法,反应原理为CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) ΔH。恒温、恒容的密闭容器中充入1 mol CO2、2 mol H2和1 mol N2(不参与反应)发生反应合成甲酸,测得反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。
0~20 min,用H2表示的化学反应速率为________MPa·min-1。
解析:由题图可知,起始和平衡时混合气体的总压强分别为4p MPa、3.4p MPa,则起始二氧化碳、氢气、氮气的分压分别为p MPa、2p MPa、p MPa,设平衡时甲酸的分压为a MPa,由题意可建立如下三段式:
CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)
起始/MPa p 2p 0
转化/MPa a a a
平衡/MPa p-a 2p-a a
由平衡时混合气体的总压强可得:4p-a=3.4p,解得a=0.6p。由数据可知,0~20 min内氢气的反应速率为=0.03p MPa·min-1。
答案:0.03p
1.化学反应速率的计算方法
(1)公式法:v=。
(2)比例式法:单位相同时,反应速率之比=相应物质的化学计量数之比。
(3)利用“三段式”法。
(4)依据图像计算。
(5)由速率方程计算瞬时速率。
2.化学反应速率的比较方法
(1)归一法
按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)+bB(g) cC(g),即比较与,若>,则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。
题点2 速率方程与速率常数
3.(2025·浙江宁波模拟节选)工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),该反应的逆反应速率表达式为v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据见下表:
CO浓度/ (mol·L-1) H2浓度/ (mol·L-1) 逆反应速率/(mol·
L-1·min-1)
0.1 c1 8.0
c2 c1 16.0
c2 0.15 6.75
由上述数据可得该温度下,c2=__________,该反应的逆反应速率常数k=____________L3·mol-3·min-1。
解析:根据v逆=k·c(CO)·c3(H2),由题表中数据可得,c2=,所以k×=16.0,解得k=1.0×104,代入c2的等式可得c2=0.2。
答案:0.2 1.0×104
1.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___________。
考点二
影响化学反应速率的因素
本身的性质
Mg>Al
(2)外因(只改变一个条件,其他条件不变)
加快
减慢
无影响
加快
减慢
加快
减慢
相同
2.“惰性气体”对反应速率的影响
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)缩小容积使压强增大,反应速率______;
(2)恒容下充入N2,反应速率______;
(3)恒容下充入He,反应速率______;
(4)恒压下充入He,反应速率______。
增大
增大
不变
减小
3.有效碰撞理论
(1)有效碰撞与活化分子
①有效碰撞:能够发生____________的碰撞。
②活化分子:能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)。
化学反应
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率
分子总数
百分数
分子总数
百分数
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)增大反应物的浓度,能够增大活化分子百分数,所以反应速率增大
(  )
(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溶液均能够提高反应速率(  )
(4)对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率(  )
(5)催化剂能降低反应所需的活化能,但ΔH不会发生变化(  )
×
×
×
×

题点1 影响化学反应速率的因素
1.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(  )
①增加C的量 ②将容器的容积缩小一半 
③保持容积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器容积变大
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
C 
解析:C ①C是固体,增加固体的量不会改变化学反应速率;②压缩容积使参加反应的物质浓度增大,化学反应速率将增大;③保持容积不变,充入N2不会改变各物质的分压,化学反应速率不变;④保持压强不变,充入N2使容器容积增大,各物质的分压减小,化学反应速率减小。故选C。
2.(2025·湖南常德石门高三联考)温度为T时,在恒容密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g)+R(s) ΔH>0,下列有关叙述正确的是(  )
A.向容器中充入少量氦气,化学反应速率不变
B.加入少量R(s),逆反应速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.压缩容器的容积,单位体积内活化分子的百分数增大,化学反应速率增大
A
解析:A 向恒容密闭容器中充入少量氦气,反应物浓度不变,化学反应速率不变,A正确;R是固体,加入少量R浓度不变,速率不变,B错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,C错误;压缩容器的容积,活化分子的百分数不变,D错误。
“惰性气体”对反应速率的影响
对于反应A(g)+B(g) C(g),在一定条件下向反应容器中分别充入氦气,对反应速率的影响如下:
题点2 “控制变量”实验探究外界条件对反应速率的影响
3.(2025·四川成都高三测试)某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:
Na2S2O3+H2SO4(稀)===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,探究反应条件对速率的影响,下列有关说法正确的是(  )
实验编号 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol· L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 25 10 0.1 10 0.1 0
② 25 5 0.1 10 0.1 x
③ 25 10 0.1 5 0.2 5
④ 50 10 0.1 10 0.1 0
A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.x=5,②③两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
解析:D 由题干反应方程式Na2S2O3+H2SO4(稀)===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O可知,能通过产生浑浊的时间判断反应的快慢,但二氧化硫易溶于水,不能通过单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢,A错误;①④只有温度不同,可以探究温度对速率的影响,但实验时,应先将量取的Na2S2O3溶液、稀硫酸置于相应温度的热水浴中,然后迅速混合
溶液,记录每组反应所需时间,而不能先混合后进行水浴加热,B错误;①组实验硫酸浓度c(H2SO4)==0.05 mol·L-1,③组实验硫酸浓度c(H2SO4)==0.05 mol·L-1,①③两组实验硫酸浓度相同,无法探究硫酸浓度对反应速率的影响,C错误;根据探究实验中对照实验控制变量唯一的要求可知x=5,②③两组实验中混合后硫酸的浓度相同、Na2S2O3浓度不相同,因此可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,D正确。
4.某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
[实验原理] 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
[实验内容及记录]
实验编号 实验 温度 /℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪
至无色
所需时
间/min
0.6 mol·L-1 H2C2O4 溶液 H2O 3 mol·L-1 H2SO4 溶液 0.05 mol·L-1 KMnO4 溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
(1)V1=________,V2=________。
(2)实验①②探究的是____________对化学反应速率的影响,根据上表中的实验数据,可以得到的结论是________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验________(填实验编号)。
解析:通过改变H2C2O4的浓度和反应温度来分析溶液褪色的时间,分析反应速率的变化。溶液的总体积都是10.0 mL,故V1=2.0 mL,V2=3.0 mL,①②探究H2C2O4的浓度变化对反应速率的影响,②③探究温度对化学速率的影响。
答案:(1)2.0 3.0 (2)反应物浓度 其他条件不变,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率增大(减小) (3)②③
解答“变量控制”实验题的思维模型
1.(2025·上海卷,一-6)下列操作可使活化分子的百分数变大的有(  )
A.升高温度
B.增大CO2浓度
C.压缩容器
D.恒容充入稀有气体
解析:A 升高温度可使分子获得能量,原本能量较低的分子转化为活化分子,可增大活化分子百分数,A正确;增大二氧化碳浓度,活化分子数增多,但活化分子百分数不变,B错误;压缩容器,活化分子百分数不变,C错误;恒容条件下充入稀有气体,活化分子百分数不变,D错误。
真题
体验
A
2.(2024·甘肃卷,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
解析:C A项,催化剂可以改变化学反应速率,催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率;B项,中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物充分接触,可以加快化学反应速率;C项,锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率;D项,石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率。
C
3.(2025·海南卷,7)恒温下,反应物A与Q按图示计量关系,同时发生三个基元反应,分别生成产物B、C、D,反应速率v1>v2>v3。下列说法正确的是(  )
A.反应的活化能①>②>③
B.提高温度仅提高反应②中活化分子百分数
C.加入催化剂,使反应③的活化能变小,D的产量降低
D.总反应速率v总=v1+v2+v3
D
解析:D 基元反应的反应速率与活化能成反比(活化能越低,速率越快),已知v1>v2>v3,则活化能应为①<②<③,A错误;升高温度会使所有反应的活化分子百分数提高,并非“仅提高反应②”,B错误;加入催化剂能降低反应③的活化能,加快反应③的速率,使D的生成速率增大,会提高D的产量,C错误;三个反应为平行反应,共同消耗反应物A和Q,总反应速率(反应物消耗速率)等于各反应速率之和,即v总=v1+v2+v3,D正确。
4.(2024·安徽卷,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(Se)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+Se+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可增大反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小的去除效果越好
C
解析:C 实验①中,0~2小时内平均反应速率(Se)==2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A错误;实验③中水样初始pH=8,溶液呈弱碱性,结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe++4H2O===2Fe(OH)3+Se+2OH-,B错误;由实验①、②可知,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量,反应速率增大,C正确;由实验②、③可知,其他条件相同时,适当减小水样初始的去除效果更好,但若水样初始pH太小,与H+反应的纳米铁的量增多,从而影响的去除效果,D错误。
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(建议用时:45分钟 满分:50分)
一、选择题:本题共11小题,每小题3分,共33分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.对于化学反应:3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系正确的是(  )
A.v(W)=3v(Z)   B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
限时规范
训练40
C
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解析:C 化学反应速率之比等于化学计量数之比,则根据化学方程式3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g)可知,v(W)∶v(Z)=3∶3=1∶1,A错误;v(X)∶v(Z)=2∶3,B错误;v(X)∶v(Y)=2∶4=1∶2,C正确;v(W)∶v(X)=3∶2,D错误。
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2.(2025·山东泰安高三月考)下列说法正确的是(  )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增多
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,从而增大反应速率
D
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解析:D 浓度和压强的变化是改变单位体积内活化分子的总数,活化分子的百分数不变;温度、催化剂是改变活化分子的百分数,单位体积内分子总数不变。
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3.(2025·云南昆明高三段考)反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率增大的是
(  )
①增加铁的量 ②将容器的容积缩小一半 ③保持容积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持容积不变,充入水蒸气使体系压强增大
A.①④ B.②③
C.③④ D.②④
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解析:D 铁是固体,增加铁的量,浓度不变,反应速率不变,①与题意不符;将容器的容积缩小一半,反应体系中气体物质的浓度增大,则化学反应速率增大,②符合题意;容积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,③与题意不符;保持容积不变,充入水蒸气使体系压强增大,反应物浓度增大,反应速率增大,④符合题意。
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4.在温度不变的条件下,在恒容的容器中进行下列反应:N2O4(g) 2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1需要15 s,那么N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间(  )
A.等于5 s B.等于10 s
C.小于10 s D.大于10 s
解析:D N2O4的浓度由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1需要15 s,即N2O4的浓度变化量为0.03 mol·L-1,N2O4的浓度由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1,即N2O4的浓度变化量为0.02 mol·L-1,若反应速率不变,则所需时间为15 s×=10 s,但随着浓度的减小,反应速率逐渐减小,故所需时间大于10 s。
D
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5.将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g),若经2 s时测得C(g)的物质的量为0.6 mol。下列叙述正确的是(  )
A.用物质C表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
B.反应经过2 s,物质B的物质的量浓度减小0.15 mol·L-1
C.2~3 s用物质A表示的平均反应速率为0.15 mol·L-1·s-1
D.2v(A)=v(B)
B
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解析:B 反应经2 s时测得C的物质的量为0.6 mol,则有v(C)==0.15 mol·L-1·s-1,A错误;2 s后生成0.6 mol C,同时消耗0.3 mol B和0.6 mol A,故B的物质的量浓度减小=0.15 mol·L-1,B正确;由化学方程式结合A项分析知,前2 s用A表示的平均反应速率v(A)=v(C)=0.15 mol·L-1·s-1,2 s后,物质A的浓度减小,反应速率减小,C错误;根据反应速率与化学计量数的关系可知,v(A)=2v(B),D错误。
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6.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(  )
选 项 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol· L-1) V/mL c/(mol ·L-1) V/
mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.2 5 0.2 5
D 35 5 0.15 5 0.15 20
C
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解析:C 温度越高化学反应速率越大,浓度越大化学反应速率越大,则越先生成沉淀。其余条件相同,反应物浓度:AD,则化学反应速率:C>D;反应物浓度:B7
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7.某温度下,恒容密闭容器中进行反应:X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述错误的是(  )
A.向容器中充入少量氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率不变
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.加入合适催化剂,可降低反应的活化能,化学反应速率增大
解析:C 向恒容密闭容器中充入少量氩气,原反应体系中各物质的浓度不变,故反应速率不变,A正确;W是固体,增大固体的用量,反应速率不变,B正确;升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率都增大,C错误;加入催化剂能降低反应的活化能,化学反应速率增大,D正确。
C
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8.(2025·湖南长沙一模)某反应A(g)+B(g)―→C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),改变反应物的浓度时,反应的瞬时速率如下表所示:
cA/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
cB/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(10-3 mol·L-1 ·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
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下列说法不正确的是(  )
A.上述表格中的c1=0.75、v2=6.4
B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
C.由以上数据可知,浓度对速率的影响是实验测得的,无法通过化学方程式直接得出
D.升温、加入催化剂、缩小容积(加压),使k增大导致反应的瞬时速率加快
D
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解析:D 由第一列和第二列数据可知,A的浓度增大一倍,反应速率也增大一倍,故m=1,由第二列和第四列数据可知,B的浓度增大一倍,反应速率不变,说明反应速率与B的浓度无关,即n=0,据此分析解题。由上面分析可知,反应速率只与A的浓度成正比,故可知表格中的c1=×0.25=0.75,v2=×1.6=6.4,A正确;由分析可知,m=1、n=0,代入第一列数据:1.6×10-3 mol·L-1·min-1=k×0.25 mol·L-1,该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1,B正确;由分析可知,m=1,n=0,即反应速率不一定与反应物的浓度有关,浓度对速率的影响是由实验测得的,无法通过化学方程式直接得出,C正确;速率常数与浓度无关,缩小容积(加压)不会使k增大,D错误。
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9.(2026·吉林长春高三月考)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是
(  )
A.反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率
为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s时,X的物质的量浓度减
少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)===Z(g)
C
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解析:C 由题图可知,从反应开始到10 s时,Z的物质的量变化量为1.58 mol,用Z表示的反应速率为v(Z)==0.079 mol·L-1·s-1,A错误;由题图可知,从反应开始到10 s时,X的物质的量变化量为0.79 mol,则其物质的量浓度减少了=0.395 mol·L-1,B错误;由题图可知,从反应开始到10 s时,Y的物质的量变化量为0.79 mol,则Y的转化率为×100%=79.0%,C正确;由题图分析
可知,该反应为可逆反应,化学方程式为X(g)
+Y(g) 2Z(g),D错误。
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10.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:
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
t/s 42 105 242 384 665 1070
c(CH3CHO)/(mol·L-1) 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01
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解析:C 由题表中数据可计算,42~242 s消耗CH3CHO的平均反应速率为=1.02×10-2 mol·L-1·s-1,A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错误。
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11.(2026·黑龙江龙东联盟高三期中)下列说法中不正确的是(  )
A.已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),若化学反应速率分别用v(O2)、v(NO)表示,则v(O2)=v(NO)
B.对于合成氨的反应,在不同条件下测得N2、H2、NH3的化学反应速率如下:①v(N2)=0.01 mol·L-1·s-1、②v(H2)=0.9 mol·L-1·min-1、③v(NH3)=0.8 mol·L-1·min-1,反应速率由大到小的顺序是①>③>②
C.不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率
D.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)中SO3浓度的变化
情况如图所示,在0~a min内用O2表示的平均反应速
率为0.04 mol·L-1·min-1,则a等于5
C
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解析:C 用不同物质浓度变化表示的化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,A正确;根据化学方程式N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),转化为同一物质、同一单位表示的化学反应速率为①v(N2)=0.01 mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1;②v(N2)=v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1;③v(N2)=v(NH3)=0.4 mol·L-1·min-1,故反应速率由大到小的顺序是①>③>②,B正确;不能用固体和纯液体物质的浓度变化表示化学反应速率,但是可以用单位时间内物质的量的变化表示反应速率,C错误;根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比
可得v(SO3)=2v(O2),即=
0.04 mol·L-1·min-1,解得a=5,D正确。
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二、非选择题:本题共2小题。
12.(7分)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
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(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:_____________________________。
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。
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答案:(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↑
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13.(10分)(1)已知:2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g),起始时N2O5(g)为35.8 kPa,分解的反应速率v=2×10-3×p(N2O5)kPa·min-1。t=62 min时,测得体系中p(O2)=2.9 kPa,则此时的p(N2O5)=________ kPa,v=________ kPa·min-1。
(2)合金贮氢材料具有优异的吸氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时,2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL,吸氢速率v=________ mL·g-1·min-1。
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(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g),在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以平衡常数K和k正表示)。若k正=0.0027 min-1,在t=40 min时,v正=________ min-1(结果保留三位有效数字)。
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
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解析:(1)由题意,列三段式:
2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g)
起始/kPa 35.8   0   0
转化/kPa 2.9×2 2.9×2 2.9
62 min时/kPa 35.8-2.9×2 2.9×2 2.9
所以p(N2O5)=30.0 kPa;v=2×10-3×30.0 kPa·min-1=6.0×10-2 kPa·min-1。(2)吸氢速率v==30 mL·g-1·min-1。(3)平衡时,v正=v逆,即k正x2(HI)=k逆x(H2)·x(I2),则=K,k逆=;v正=k正x2(HI)=0.0027 min-1×0.852≈1.95×10-3 min-1。
答案:(1)30.0 6.0×10-2 (2)30 (3) 1.95×10-3

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