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第一单元 化学反应速率
(计时：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2022·南京五中一模)下列关于化学反应速率的说法中，正确的是( )
A．化学反应速率是指某一时刻、某种反应物的瞬时反应速率
B．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C．依据化学反应速率的大小可以推知化学反应的快慢
D．对于一个化学反应来说，其反反应速率越大，反应现象就越明显
解析 A项中，化学反应速率是指一段时间内某种反应物或生成物的平均反应速率；B项中0.8 mol·L－1·s－1不是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1，而是指1 s内该物质的浓度变化量为0.8 mol·L－1；D项中反应速率与反应现象无必定联系。
答案 C
2．甲、乙两容器都在进行A―→B的反应，甲容器内每分钟削减4 mol A，乙容器内每分钟削减2 mol A，则甲容器内的反应速率与乙容器内的反应速率相比( )
A．甲快 B．乙快
C．两者相等 D．无法比较
解析 比较反应速率的快慢要比较单位时间内某种物质浓度变化的大小，而不是物质的量变化的大小，因甲、乙两容器的容积未知，故无法比较。
答案 D
3．(2022·江西第三次联考)下列对有关事实的解释不正确的是( )
事实
解释
①
锌与稀硫酸反应，加入氯化钠固体，速率加快
增大了氯离子浓度，反应速率加快
②
锌与稀硫酸反应，滴入较多硫酸铜溶液，生成氢气的速率减慢
锌置换铜的反应干扰了锌置换氢的反应，致使生成氢气的速率变慢
③
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末，分解速率快速加快
降低了反应的焓变，活化分子数增多，有效碰撞增多，速率加快
④
面粉储存简洁引起爆炸
固体表面积大，反应速率加快
A.①④ B．②③
C．①②③ D．①②④
解析 ①Zn与稀H2SO4反应，加入NaCl，反应速率不变；②滴入CuSO4溶液后，Zn与置换出的Cu形成原电池，反应速率加快，但加入的CuSO4过多产生的Cu单质掩盖在Zn的表面，减慢反应速率；③使用催化剂不影响反应的焓变；④正确，综上所述，C项正确。
答案 C
4．(2022·凯里一中测试)反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同状况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.45 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
该反应进行的快慢挨次为( )
A．④>③＝②>① B．④<③＝②<①
C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
解析 若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率，且以mol/(L·s)为单位，①②③④表示的速率分别是0.022 5 mol/(L·s)、0.6 mol/(L·s)、0.6 mol/(L·s)、0.675 mol/(L·s)，故A项正确。
答案 A
5．(2022·海淀期末)已知反应X(g)＋Y(g)nZ(g) ΔH>0，将X和Y以肯定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的转变如图所示。下列说法不正确的是( )
A．反应方程式中n＝1
B．10 min时，曲线发生变化的缘由是上升温度
C．10 min时，曲线发生变化的缘由是增大压强
D．0～5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08 mol·L－1·min－1
解析 据图象，5 min时，Δc(X)Δc(Y)Δc(Z)＝0.40.40.4可知n＝1，A项正确；10 min时，X、Y、Z的浓度都增大了1倍，故转变的条件为增大压强，B项错误，C项正确；0～5 min内v(X)＝＝0.08 mol·L－1·min－1，D项正确。
答案 B
6．(2022·佳木斯一中月考)对恒温恒容密闭容器中的可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g) ΔH<0，下列叙述错误的是( )
A．上升温度，v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增加的程度更大
B．增大压强，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增加的程度更大
C．增大A的浓度，v(正)会增大，但v(逆)会减小
D．接受正的催化剂，一般v(正)、v(逆)同时增大，而且增大的倍数相同
解析 依据方程式可知，正反应是放热反应，所以上升温度，正、逆反应速率都是增大的，但逆反应速率增加的程度更大，A项正确；正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，正、逆反应速率都是增大的，但正反应速率增加的程度更大，平衡向正反应方向移动，B项正确；增大反应物的浓度，正反应速率突然增大，而逆反应速率渐渐增大，平衡向正反应方向移动，C项不正确；催化剂可同等程度转变正、逆反应速率，D项正确。
答案 C
7．(2022·石家庄二中高考补充性练习)KClO3和KHSO3可发生下列反应：ClO＋HSO―→SO＋Cl－＋H＋(未配平)，已知酸性越强，该反应的反应速率越快。如图为反应速率v(ClO)随时间(t)的变化曲线。下列有关说法不正确的是( )
A．KClO3和KHSO3发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
B．反应开头阶段速率渐渐增大可能是c(H＋)渐渐增高导致的
C．反应后期速率渐渐减小的主要缘由是c(ClO)、c(HSO)降低
D．纵坐标为v(HSO)时的v－t曲线与原来曲线完全吻合
解析 选项A，配平后的离子方程式为ClO＋3HSO===3SO＋Cl－＋3H＋，正确。选项B，题干信息提示“酸性越强，该反应的反应速率越快”，正确。选项C，随着反应物浓度的渐渐降低，反应速率也渐渐降低，正确。选项D，v(ClO)v(HSO)＝13，错误。
答案 D
8．(2022·河北教学质量监测)在298 K时，试验测得溶液中的反应：H2O2＋2HI===2H2O＋I2，在不同浓度时的化学反应速率见下表，由此可推知第5组试验中c(HI)、c(H2O2)不行能为( )
试验编号
1
2
3
4
5
6
c(HI)/mol·L－1
0.100
0.200
0.150
0.100
？
0.500
c(H2O2)/mol·L－1
0.100
0.100
0.150
0.200
？
0.400
v/mol·L－1·s－1
0.007 60
0.015 2
0.017 1
0.015 2
0.022 8
0.152
A.0.150 mol·L－1、0.200 mol·L－1
B．0.300 mol·L－1、0.100 mol·L－1
C．0.200 mol·L－1、0.200 mol·L－1
D．0.100 mol·L－1、0.300 mol·L－1
解析 分析表中数据可知，反应速率与HI和H2O2浓度的乘积成正比，以试验1为参照，试验5的速率是其速率的3倍，故试验5中c(HI)、c(H2O2)之积为试验1的3倍即可，明显C项为4倍，不满足题意。
答案 C
9．(2022·临川一中统考)等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化状况如图，依据图示分析试验条件，下列说法中肯定不正确的是( )
A．第4组试验的反应速率最慢
B．第1组试验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C．第2组试验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组试验的反应温度低于30 ℃
解析 从图中四条曲线可推断a反应最快，d反应最慢，A项正确；第1、2组试验温度和第4组相同，铁为粉末状，反应速率要快，故第2组试验中盐酸浓度大于或等于2.5 mol·L－1的状况均可以，第1组试验中盐酸的浓度肯定大于2.5 mol·L－1，B、C项正确；若第3组试验的温度低于30 ℃，在其他条件都相同的状况下反应速率应当比第4组慢，与试验事实不符，D项错误。
答案 D
10．肯定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
解析 由图可知，B、C为反应物，A、D为生成物，由于各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D)＝6:3:4:2，所以化学方程式为3B＋4C
6A＋2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比都等于化学计量数之比，故B、D选项错误。
答案 C
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2022·南京调研)在一密闭容器中充入1 mol I2和1 mol H2，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。
(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率_________
(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是____________________。
(2)保持容器容积不变，向其中充入1 mol CO2(不参与反应)，反应速率___(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是___________。
(3)保持容器内气体的压强不变，向其中充入1 mol CO2，反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是__________。
解析 (1)容器体积V不变，充入H2，增加反应物的浓度，使反应速率增大。(2)容器体积V不变，充入CO2，并没有转变H2、I2的浓度，故反应速率不变。(3)保持p不变，充入CO2，使容器体积增大，H2、I2的浓度减小，反应速率减小。
答案 (1)增大 增大反应物浓度，反应速率增大
(2)不变 反应物的浓度不变，反应速率不变
(3)减小 容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减小
12．(12分)
(2022·福州联考)加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g/mL)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，回答下列问题：
(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的挨次为________。
(2)解释反应速率变化的缘由____________________________。
(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度____________________。
(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数________。
解析 (1)斜率越大，反应速率越大。
(2)由于随着反应的进行，反应物H2O2的浓度渐渐减小，因此反应速率渐渐减小。
(3)依据图象可以看出H2O2完全反应放出O2 60 mL，H2O2的分解反应为2H2O22H2O＋O2↑，则
n(H2O2)＝×2＝0.005 36 mol，
c(H2O2)＝＝0.107 mol/L。
(4)反应进行到2分钟时，放出O2 45 mL，则反应生成O2的物质的量为
＝0.002 01 mol，
质量为0.002 01×32＝0.064 3 g
反应消耗的H2O2物质的量为0.002 01 mol×2＝0.004 02 mol，
0．005 36 mol－0.004 02 mol＝0.001 34 mol，
则2分钟时H2O2的质量分数为：
×100%＝0.083%。
答案 (1)D＞C＞B＞A
(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小
(3)0.107 mol/L
(4)0.083%
13．(13分)(2021·安徽卷)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3＋。某课题组争辩发觉，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步争辩有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，把握光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调整不同的初始pH和肯定浓度草酸溶液用量，做对比试验，完成以下试验设计表(表中不要留空格)。
试验
编号
初始
pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
测得试验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为______(填化学式)。
(3)试验①和②的结果表明____________；试验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________ mol·L－1·min－1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；
假设二：____________________________________________；
假设三：____________________________________________；
……
(5)请你设计试验验证上述假设一，完成下表中内容。
(除了上述试验供应的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定)
试验方案
(不要求写具体操作过程)
预期试验结
果和结论
解析 对化学反应速率影响因素的探究，主要通过运用把握变量法，通过设计分组试验，进行试验的对比分析，归纳试验结论。
答案 (1)20 20 (2)CO2 (3)溶液pH对该反应的速率有影响 (4)Al3＋起催化作用 SO起催化作用
(5)
试验方案
(不要求写具体操作过程)
预期试验结果和结论
用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·
24H2O代替试验①中的铁明矾，把握其他反应条件与试验①相同，进行对比试验。
反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于试验①中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立。
(本题属于开放性试题，合理答案均可)
14．(13分)(2022·新课标全国)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有很多用途，工业上接受高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)试验室中常用来制备氯气的化学方程式为_________。
(2)工业上利用自然 气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1和－283.0 kJ·mol－1，则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为________；
(3)试验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为________________；
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)＋CO(g) ΔH＝＋108 kJ·mol－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min 的COCl2浓度变化曲线未示出)：
①计算反应在第8 min时的平衡常数K＝________；
②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的凹凸：T(2)________T(8)(填“<”“>”或“＝”)；
③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)＝________mol·L－1；
④比较产物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小______________________________________________________；
⑤比较反应物COCl2在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小；v(5～6)________v(15～16)(填“<”“>”或“＝”)，缘由是_____________。
解析 (1)试验室通常用二氧化锰与浓盐酸共热的方法制备氯气。
(2)依据题意得：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1①
CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1②
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1③
由①－(②＋③)×2得：
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)
ΔH＝＋247.3 kJ·mol－1
据此可知生成标准状况下1 m3 CO所需热量为×＝5 520 kJ。
(3)首先明确H2O2的还原产物是H2O，然后依据化合价变化推断出CHCl3与H2O2的物质的量之比为11，再依据原子个数守恒，用观看法即可推断出另一种产物是HCl。
(4)①第8 min时的平衡常数K＝＝＝0.234。②从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开头，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以转变的条件是上升温度。因此有：T(2)<T(8)。③由于第12 min与第8 min温度相同，故其平衡常数相等，则有：＝，解得c(COCl2)＝0.031 mol·L－1。④依据化学反应速率的定义，可知反应在2～3 min和12～13 min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(5～6)>v(2～3)＝v(12～13)。⑤在5～6 min和15～16 min时反应温度相同，但15～16 min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。
答案 (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)5.52×103 kJ
(3)CHCl3＋H2O2===HCl＋H2O＋COCl2
(4)①0.234 mol·L－1 ②< ③0.031 ④v(5～6)>v(2～3)＝v(12～13) ⑤> 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大
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