沪科技版（2020）选择性必修1化学反应速率优秀习题

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2.3.1 化学反应速率的概念和测定

学习聚焦


知识精讲

知识点01 化学反应速率的概念
1．定义：衡量化学反应进行快慢的物理量。
2．表示方法：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
3．表达式：v = 单位： mol·L-1·s-1，或mol·L-1·min-1
4．化学反应速率的统一表示：对于aA+bBcC+dD，既可以使用每种物质来表示化学反应速率，也可以统一将化学反应速率表示为下式。

5．说明：化学平衡常数（K）大，化学反应速率不一定快。二者是从不同角度认识化学反应的，前者解决的是反应程度问题，后者解决的反应快慢问题。
【即学即练1】反应4A(g)+3B(g) = 2C(g)+D(g)，经2min，A的浓度减少了0.4 mol·L-1。下列反应速率的表示正确的是
A．2min末，用A表示的反应速率是0.2 mol·L-1·min-1
B．2min内，用B表示的反应速率是0.15 mol·L-1·min-1
C．2min内，用C表示的反应速率是0.1 mol·L-1·s-1
D．2min内，用B和C表示的反应速率之比为2∶3
【答案】B
【解析】由经2min，A的浓度减少了0.4mol/L可知，2min 内A的反应速率为=，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B、C的反应速率之比为3：2，2min 内反应速率分别为×=、× =0.05 mol·L-1·min-1，故选B。

知识点02 化学反应速率的测定
化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物（或生成物）的浓度。
物质浓度的测量方法可采用化学法、物理法。化学法测量物质浓度时，需中止反应或将化学速率减至最小，但化学法不便操作。常用的物理法则是基于测量与物质浓度相关的一些物理性质，如：气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、吸光度、导电能力等。
【即学即练2】某同学利用下图装置测定CaCO3和稀盐酸反应的反应速率，开始时电子秤的示数为225.8 g，50 s后示数为223.6 g，则50 s内此反应的平均反应速率v(HCl)为(假定反应过程中溶液体积不变，且药品足量)


A．0.01 mol·L－1·s－1 B．0.05 mol·L－1·s－1 C．0.02 mol·L－1·s－1 D．0.1 mol·L－1·s－1
【答案】A
【解析】反应过程中减少的质量是生成的CO2的质量，则CO2的物质的量为(225.8-223.6)/44= 0.05 mol，则消耗HCl的物质的量为0.10 mol，v(HCl)=0.10mol/(0.2L×50s)= 0.01 mol·L－1·s－1。答案为A。

常见考法
常见考法一 化学反应速率的计算
【例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：
2A(g) + B(g)2C(g)，若90 s后测得A的浓度为1 mol·L-1，物质A表示的反应速率正确的是
A．2 mol·L-1·min-1 B．0.67 mol·L-1·min-1
C．1 mol·L-1·min-1 D．0.5 mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】A的浓度变化为4/2 mol·L－1 -1 mol·L-1 =1 mol·L-1，反应时间为90 s，即1.5 min，则反应速率为1 mol·L-1/1.5 min =0.67 mol·L-1·min-1。答案为B。
必杀技
1. 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
2. 数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
3. 特点
(1)同一反应选用不同物质的浓度改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。
(2)各物质表示的反应速率之比等于其化学方程式中相应物质的系数之比。
4. 说明：
(1)不用固体或纯液体表示反应速率。
(2)反应速率表示一段时间内反应的平均速率，不是瞬时速率。
【同步练习1-1】在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s内硫酸的浓度减少了0.6 mol·L－1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是(　　)
A．0.02 mol·L－1·s－1　 B．1.8 mol·L－1·s－1
C．1.2 mol·L－1·s－1 D．0.18 mol·L－1·s－1
【答案】A
【解析】由v＝可知，v(H2SO4)＝＝0.06 mol·L－1·s－1；由反应2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑可知，v(H2SO4)∶v[Al2(SO4)3]＝3∶1，则v[Al2(SO4)3]＝＝0.02 mol·L－1·s－1。
【同步练习1-2】一定条件下，在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)，10min内碳的质量减少了12g，则该反应的反应速率为（ ）
A．v(C)=0.05mol·L-1·min-1 B．v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1
C．v(CO)=0.1mol·L-1·min-1 D．v(H2)=0.05mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】选项A，碳为固体，浓度不能用mol/L来表示，A错误。选项B，v(H2O)== 0.05 mol·L-1·min-1，B错误。选项C，v(CO)==0.05mol·L-1·min-1，C错误。选项D，v(H2) == 0.05mol·L-1·min-1，D正确。故选D。
常见考法二 化学反应速率的大小比较
【例2】对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说，下列反应速率最快的是
A．v(A)=0.32 mol·L-1·min-1 B．v(B)=0.55 mol·L-1·min-1
C．v(C)=0.02 mol·L-1·s-1 D．v(D)=0.01 mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】首先将用不同物质表示的化学反应速率均转化成物质A表示的化学反应速率，且单位一致，选项A，v(A)=0.32 mol·L-1·min-1。选项B，v(B)=0.55mol·L-1·min-1，转化为用A表示的反应速率为v(A)= 0.275 mol·L-1·min-1。选项C，物质C为固体，浓度视为常数，保持不变，则不能用来表示反应速率。选项D，v(D) = 0.01 mol·L-1·s-1，转化为用A表示的反应速率为v(A)=。答案为A。
必杀技
1. 统一标准法
当比较同一反应的化学反应速率的相对大小时，按相应的化学方程式中物质的系数之比换算成同一物质表示的化学反应速率，单位统一，再比较数值大小。
2．比值比较法
比较化学反应速率与其相应化学方程式中物质的系数的比值大小，在单位相同时，数值大者反应速率大，如对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)，有v(A)、v(B)、v(C)三者中，单位相同时数值大者表示的反应速率大。
【同步练习2-1】在2A(g)+B(g)=3C(g)+5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A．v(A)=2mol·L-1·min-1 B．v(B)=0.3mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.8mol·L-1·s-1 D．v(D)=1mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】选项A，v(A)＝2 mol·L－1·min－1，转化为B并换算单位，v(B)＝0.0167 mol·L－1·s－1。选项B， v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1。选项C，v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1，转化为B为v(B)＝0.267 mol·L－1·s－1。选项D，v(D)＝1 mol·L－1·s－1，转化为B为v(B)＝0.2 mol·L－1·s－1。综上所述，0.3 mol·L－1·s－1数值最大，反应速率最快，故B正确，答案为B。
【同步练习2-2】在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是(　　)
A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1 B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1
C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1
【答案】D
【解析】本题考查的是化学反应速率的比较。以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A中v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1；B中v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol·L－1·min－1；C中v(SO2)＝(0.1×60) mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1；D中v(SO2)＝2v(O2)＝(2×0.1×60)mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1。

常见考法三 化学反应速率的测定
【例3】“碘钟”实验中，3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：

回答下列问题：
(1)该实验的目的是____________________________________________________________。
(2)显色时间t1为________。
(3)通过分析比较上述数据，得到的结论是________________________________________。
【答案】(1)研究反应物I－与S2O82-)的浓度对反应速率的影响　
(2)29.3　
(3)化学反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）。
必杀技
测定反应速率的实质就是要测定反应在不同时刻反应物或者生成物的浓度，物理方法是测定与浓度相关的物理量，如气体压强、气体体积、有色物质在特定波长下的吸光度，等。化学法就是通过化学分析方法测定，比如滴定法。
【同步练习3-1】设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验：
①按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。

②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
回答下列问题：
(1)观察到的现象：______________________________________________________________。
(2)你能得出的实验结论是：______________________________________________________。
(3)该实验中的注意事项有哪些：____________________________________。(至少答出一条)
(4)请你想出其他可能的方法测定它们反应速率的大小________________________。(至少答出一条)
【答案】(1)锌跟硫酸反应产生气泡；收集10 mL气体②所用时间比①所用时间短
(2)4 mol·L－1的硫酸与锌反应比1 mol·L－1的硫酸与锌反应快
(3)①锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；②40 mL的硫酸溶液要迅速加入；③装置气密性要好，且计时要迅速、准确
(4)测定一段时间内溶液中c(H＋)的变化（即溶液的pH），或测定一段时间内Zn粒质量的变化
【同步练习3-2】某研究性学习小组为了研究影响化学反应速率的因素，设计如下方案：
实验编号
0.01mol·L－1
酸性KMnO4溶液
0.1mol·L－1
H2C2O4溶液
水
反应温度/℃
反应时间/s
①
5.0mL
5.0mL
0
20
125
②
V1
V2
2.0mL
20
320
③
5.0mL
5.0mL
0
50
30

反应方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
(1)实验的记时方法是从溶液混合开始记时，至________________时，记时结束。
(2)实验①和②研究浓度对反应速率的影响，则V1＝________mL, V2＝__________mL。
(3)下列有关该实验的叙述正确的是________。
A．实验时必须用移液管或滴定管来量取液体的体积
B．实验时应将5.0mLKMnO4溶液与5.0mLH2C2O4溶液混合后，立即按下秒表，再将盛有混合液的烧杯置于相应温度的水浴中至反应结束时，按下秒表，记录读数
C．在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性
D．实验①和③可研究温度对反应速率的影响
(4)某小组在进行每组实验时，均发现该反应是开始很慢，突然会加快，其可能的原因是________________________________________________________________________。
【答案】(1)紫红色刚好褪去　(2)5.0　3.0
(3)CD　(4)反应生成的Mn2＋对反应有催化作用。

分层提分

题组A 基础过关练
1．在某一化学反应中，反应物A的浓度在2s内由1.0 mol/L变成0.2 mol/L，则在这2s内它的平均反应速率为（ ）
A．0.08mol/(L·s) B．0.8mol/(L·s) C．0.4mol/(L·s) D．0.04mol/(L·s)
【答案】C
【解析】由反应物A的浓度在2s内由1.0mol/L变成0.2mol/L可知，2s内A的平均反应速率为 = 0.4mol/(L·s)，故选C。
2．T℃时，在0.5 L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成气体C，反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是

A．10 s时反应生成了0.4 mol C
B．该反应进行到10 s时，消耗了0.1 mol A
C．该反应的化学方程式为3A＋B=2C
D．10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】选项A，根据图示可知在10 s时C的浓度改变了0.4 mol/L，由于容器的容积是0.5 L，则10 s时反应生成C的物质的量n(C)= 0.4 mol/L ×0.5 L=0.2 mol，A错误。选项B，该反应进行到10 s时，A的浓度减少0.2 mol/L，由于容器的容积是0.5 L，则消耗A的物质的量n(A)=0.2 mol/L×0.5 L= 0.1 mol，B正确。选项C，在10 s后A、B、C三种物质的浓度改变了0.2 mol/L、0.6 mol/L、0.4 mol/L，物质改变的浓度比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，此时物质的浓度不再发生变化，则反应的化学方程式为：A＋3B2C，C错误。选项D，在10 s时用B的浓度变化表示的反应速率v(B)=，D错误。答案为B。
3．反应4A(s)+3B(g)4C(g)+D(g)，经2minB的浓度减少0.6mol·L-1，对此反应速率的正确表示是（ ）
A．用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3﹕4﹕1
C．0-2min内的反应速率，用反应物D来表示是0.3 mol·L-1·min-1
D．在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的
【答案】B
【解析】选项A，物质A为固体，不能用A的浓度变化表示速率，A错误。选项B，同一反应不同物质的量反应速率之比等于计量数之比，所以分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3：4：1，B正确。选项C，2 min B的浓度减少0.6 mol·L-1，所以v(B)== 0.3 mol·L-1·min-1，则v(D)应为0.1 mol·L-1·min-1，C错误。选项D，物质A为固体，不能用A的浓度变化表示速率，D错误。答案为B。
4．对于反应来说，下列反应速率最快的是（ ）
A．= 0.3 mol·L-1·min-1 B．
C．= D．
【答案】D
【解析】反应速率比较时需根据反应速率之比等于化学计量系数之比进行转化为同一物质相同的单位进行比较：现全部转化为用A 表示的反应速率，则有：B项当，= 0.2 mol·L-1·min-1，C项当=0.5 mol·L-1·min-1时，=0.25 mol·L-1·min-1；D项 ；综上分析可知，反应速率快慢为：D＞A＞C＞B，则最快的是D，故答案为：D。
5．反应2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为
A．②>④>①>③ B．③>④>②>①
C．③>②>④>① D．④>③>②>①
【答案】C
【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，把四个选项中物质的反应速率都转化成物质A的反应速率，则
①v (A) = 0.45mol • L-1 • min-1 ②v (A) = 36 mol • L-1 • min-1
③v (A) = 48 mol • L-1 • min-1 ④v (A) = 20 mol • L-1 • min-1
所以反应速率大小为： ③>②>④>①，故本题答案C。
6．把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则n值是
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】A
【解析】5 min末生成0.2 mol W可知，W的反应速率v(W)= =0.02mol·L-1·min-1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得：n：2=0.01mol·L-1·min-1∶0.02mol·L-1·min-1=2∶1，解得n=1，故选A。
7．在不同条件下，分别测得反应2SO2＋O22SO3的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是(　　)
A．v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1 B．v(O2)＝3 mol·L－1·min－1
C．v(SO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 D．v(O2)＝0.1 mol·L－1·s－1
【答案】D
【解析】以SO2为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A中v(SO2)＝4 mol·L－1·min－1；B中v(SO2)＝2v(O2)＝6 mol·L－1·min－1；C中v(SO2)＝(0.1×60) mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1；D中v(SO2)＝2v(O2)＝(2×0.1×60)mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1。答案为D。
8．在容积不变的密闭容器中，A和B反应生成C和D，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)、v (D)表示。已知2 v (A)= v (C)、 3v (B)=4 v (D)、3 v (A)=2 v (D)，则此反应可表示为（ ）
A．3A+4B=2C+3D B．3A+4B=4C+2D
C．2A+4B=4C+3D D．A+4B=3C+3D
【答案】C
【解析】由3v (B)=4 v (D)、3 v (A)=2 v (D)可知，v (B)=2v (A)，由反应速率之比等于化学计量数之比可得：A、B、C、D的化学计量数之比为v (A)：2 v (A)：2v (A)：=2：4：4：3，反应的化学方程式为2A+4B=4C+3D，故选C。
9．已知氯化铁溶液与碘化钾溶液混合时发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(s)。现将1 L 0.25 mol•L-1氯化铁溶液与4 L 0.10 mo1•L-1碘化钾溶液混合后，在第2 min时。测得混合溶液中c(I-) = 0.04 mo1•L-1，则下列说法正确的是（ ）
A．第2min时，c(Fe2+)=0.01mo1•L-1
B．混合溶液中，c(K+)=0.01mo1•L-1
C．0～2min内，v(I-)=0.01mo1•L-1•min-1
D．第2min时，c(Fe3+)=0.01mo1•L-1
【答案】D
【解析】选项A，2Fe3+(aq)+2I-(aq)=2Fe2+(aq)+I2(s)生成的c(Fe2+)等于参加反应的c(I-)，所以c(Fe2+) = c(Fe3+)减少 = c(I-)减少==0.04 mol/L，故A错误。选项B，钾离子不参加反应，c(K+) = = 0.08 mol/L，故B错误。选项C，c(I-)减少== 0.04 mol/L，则v==0.02 mol•L-1•min-1，故C错误。选项D，第2 min时，c(Fe3+) = = 0.01 mol/L，故D正确。答案为D。
10．在一密闭的2L容器中装有4 molS O2和2 mol O2，在一定条件下开始反应。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2，请计算：
（1）2 min末SO3的浓度_______；
（2）2 min内SO2的平均反应速率_______。
（3）2 min内O2的转化率_______。
【答案】（1）1.2mol/L （2）0.4mol/(L·min) （3）60%
【解析】根据已知，可得容器中装有4 mol SO2，2 min末1.6 mol SO2，则反应的SO2是2.4 mol，得：
（1）根据以上分析，2min末SO3的浓度为= 1.2 mol/L。
（2）SO2的平均反应速率为0.4 mol/(L·min)。
（3）O2的转化率为= 60%。

题组B 能力提升练
11．一定温度下，将1 mol A和2 mol B放入5 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g) C(g) + 2 D(g) △H＜0，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol/L。下列叙述正确的是
A．加入少量A，反应速率加快
B．在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 0.02mol/(L·min)
C．保持体积不变，向容器充入一定量氦气，压强增大，反应速率加快
D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率加快
【答案】B
【解析】选项A，固体的浓度为定值，增加固体的量，反应速率不变，则加入少量固体A，化学反应速率不变，故A错误。选项B，由容器内反应物B的浓度减少了0.2 mol/L可知，生成物C增加的浓度为0.2 mol/L×1/2=0.1 mol/L，则在5 min内该反应用C的浓度改变量表示的反应速率为 = 0.02 mol/(L·min)，故B正确。选项C，保持体积不变，向容器充入一定量氦气，容器的压强增大，但参加反应的气体物质的浓度不变，反应速率不变，故C错误。选项D，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故D错误。答案为B。
12．将6 mol A和5 mol B混合于4 L恒容密闭容器中，发生如下反应： ，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D，经测定以C表示的平均反应速率为0.1。则下列结论中正确的是（ ）
A．5 s内以A表示的平均反应速率为0.075
B．平衡时，B的浓度为4
C．n值等于1
D．当反应速率符合2v正(A)=3v逆(D)达到平衡
【答案】A
【解析】选项A，平衡时生成2mol的D，所以参加反应的A为1.5mol，故，故A正确。选项B，平衡时生成2mol的D，所以参加反应的B为0.5mol，故平衡时B的物质的量为5mol-0.5mol=4.5mol，平衡时B的浓度为，故B错误。选项C，速率之比等于化学计量数之比，故3：n=0.075mol•(L•s)-1：0.1mol•(L•s)-1，解得n=4，故C错误。选项D，平衡时正逆反应速率相等，即4v正(A)=3v逆(D) 达到平衡，故D错误。答案为A。
13．下列说法不正确的是（ ）
A．化学反应速率是可以通过实验测定的
B．研究反应热时需要明确体系与环境
C．完全燃烧生成气态水时所放出的热量称为氢气的燃烧热
D．可以采用定性和定量的方法研究影响化学反应速率的因素
【答案】C
【解析】选项A，化学反应速率是定量表示反应快慢的物理量，可以通过实验测定，故A正确。选项B，反应热是通过测量化学反应而变化的热量，研究反应热时需要明确体系与环境，故B正确。选项C，1 mol氢气完全燃烧生成1mol液态水放出的热量是氢气的燃烧热，不是气态水，故C错误。选项D，可以采用定性如比较气泡或颜色变化和定量如单位时间内测定某物质变化浓度的方法研究影响化学反应速率的因素，故D正确。答案为C。
14．下列说法正确的是（ ）
A．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
B．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
C．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
D．在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)的平均速率为v=
【答案】D
【解析】选项A，化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指在1 s 的时间内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，故A错误。选项B，化学反应速率可以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，都是正值，故B错误。选项C，同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，数值可能不同，但意义是相同的，表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均速率，故C错误。选项D，同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，所以在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，消耗SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率：v=；故选D。
15．2021年10月6日诺贝尔化学奖揭晓，科学家David MacMillan和Benjamin List因在“不对称有机催化”研究方面的进展被授予该奖项。催化剂可改变化学反应的历程(如图所示)，下列说法正确的是

A．相比曲线a，曲线b是使用了催化剂的反应历程
B．升高温度，催化剂的活性一定增强
C．加入合适的催化剂能够提高生成物的产率
D．图中
【答案】A
【解析】A．催化剂能降低反应的活化能，由图可知曲线b的活化能比a低，因此曲线b是使用了催化剂的反应历程，A正确；B．催化剂的催化活性受温度影响，一定温度范围内其催化活性随温度升高而升高，超过一定范围，其催化活性可能随温度升高而降低，B错误；C．催化剂只能改变化学反应速率，不能提高生成物的产率，C错误；D．反应焓变为产物总能量减反应物总能量，，D错误；答案选A。
16．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2nolNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表。
组别
温度
时间/min
n/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
…
0.15
下列说法不正确的是
A．组别①中，0~10min内，CO2的生成速率为0.0075mol·L-1·min-1
B．0~20min内，NO2的降解速率①>②
C．40min时，表格中T2对应的数据为0.15
D．由实验数据可知实验控制的温度T1 【答案】B
【解析】选项A，组别①中0∼10 min内，CH4的降解速率为=0.0075 mol·L-1·min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则CO2的生成速率为v(CO2)=v(CH4)= 0.0075 mol⋅L−1⋅min−1，故A正确。选项B，有表格数据对比可以看出，0~20 min内，CH4的变化量：②>①，相同的时间内NO2降解速率: ②>①，故B不正确。选项C，40 min时组别①中甲烷的物质的量不再改变，说明反应达到平衡，组别②反应速率比组别①更快，所以40 min时组别②也已经达到平衡，所以表格中T2对应的数据为0.15，故C正确。选项D，开始时CH4 的物质的量相同，10 min后，T2温度时甲烷物质的量更小，说明反应速率快，温度越高反应越快，T1 17．在2L密闭容器中充有2 mol SO2和一定量的O2，发生下列反应：2SO2＋O22SO3，当反应进行到4 min时，测得此时SO2为0.4 mol，若反应进行到2 min时，密闭容器中SO2物质的量是（　 　）
A．1.6mol　　　　　　B．1.2mol C．大于1.6mol　　　　D．小于1.2mol
【答案】D
【解析】假如反应是匀速进行的，则反应进行到2 min时，SO2应转化物质的量0.8 mol。由于开始时反应较快，所以转化的SO2大于0.8 mol，所以剩余的SO2小于1.2mol。答案为D。
18．在25℃时，向100 mL含14.6 g氯化氢的盐酸溶液里放入5.60 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min末，收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后，又经过4 min，铁粉完全溶解。则：
(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是________________________________。
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是________________________________。
(3)前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是____________，其原因是___________________。
【答案】(1)0.250mol·L－1·min－1 (2)0.250mol·L－1·min－1
(3)前2min　随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢。

题组C 培优拔尖练
19．在一定条件下，将8 mol A和25.7 mol B两种气体通入体积为WL的密闭容器中发生反应：mA（气）+nB（气）===2C （气）。经t秒，A、B、C的物质的量分别为7.5 mol，23.7 mol，1 mol。则m与n值应是（　　）
A．m=2，n=1 B．m=1，n=3
C．m=1，n=4 D．m=3，n=1
【答案】C
【解析】经t秒，A、B、C的物质的量分别为7.5 mol，23.7 mol，1 mol，则：Δn（A）=8 mol﹣7.5 mol=0.5 mol，Δn（B）=25.7 mol﹣23.7 mol=2 mol，Δn（C）=1 mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，故m∶n∶2=Δn（A）∶Δn（B）∶Δn（C）=0.5 mol∶2 mol∶1 mol=1∶4∶2，解得m=1，n=4，故选C。
20．将固体NH4Br置于2.0 L的密闭容器中，在某温度下发生如下反应：
NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)
2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)
2 min后，测得H2为1 mol，HBr为8 mol，则上述反应中生成NH3的速率为(　　)
A． 0.5 mol·(L·min)－1 B． 2 mol·(L·min)－1
C． 2.5 mol·(L·min)－1 D． 5 mol·(L·min)－1
【答案】C
【解析】2 min后H2为1 mol，则反应掉HBr为2 mol，现HBr剩8 mol，则说明反应NH4BrNH3＋HBr生成的HBr应为10 mol，生成10 mol HBr也生成等量的NH3，则v(NH3)＝＝2.5 mol·(L·min)－1。
21．化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率的实验。

该同学利用如图装置测定化学反应速率。（已知：S2O32-+2H+ = H2O+S↓+SO2↑）
（1）除如图装置所示的实验用品外，还需要的一件实验用品是_______________。
（2）若在2 min时收集到224 mL（已折算成标准状况）气体，可计算出该2 min内H+的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因可能是_____________________。
（3）利用该化学反应，试简述测定反应速率的其他方法：_____________（写一种）。
【答案】（1）秒表 （2）SO2会部分溶于水 
（3）测定一段时间内生成沉淀的质量（或实时测定溶液中氢离子浓度，或其他合理答案）
22．图1实验装置用于测定锌与稀硫酸反应的速率。

（1）检查图1装置气密性的操作方法是__________________________________________。
（2）分别取2 g颗粒大小相同的锌粒分别与体积均为40 mL的1 mol·L-1硫酸、4 mol·L-1硫酸反应，收集25 mL H2时所需时间后者比前者_________。填“长”或“短”
（3）某化学兴趣小组对教材实验装置进行图2所示改进。检查装置气密性后进行的实验操作有：
a. 在多孔塑料袋中装入锌粒；
b. 在锥形瓶中加入40 mL的1 mol·L-1硫酸；
c. 塞好橡胶塞，_________________________________时立即用秒表计时；
d. 注射器内每增加5mL气体时读取一次秒表。
（4）实验观察到锌与稀硫酸反应初期速率逐渐加快，其原因是_______________________________，反应进行一定时间后速率逐渐减慢，原因是____________________________。
（5）测得产生H2的体积与反应时间的关系曲线如图3所示，t1~t2时间段氢气体积略有减小的原因是_________________________；在64 s内用H+浓度表示的平均反应速率v(H+) = ______________（此时，溶液体积仍为40 mL，气体摩尔体积为25 L·mol-1）。
【答案】（1）关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好；（2）短；（3）多孔塑料袋浸入稀硫酸；（4）反应放热，温度升高反应速率加快；酸中氢离子浓度减小；（5）气体遇冷压缩；0.00125 mol·L－1·s－1。
23．(Ⅰ)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)。开始时A为4mol，B为6mol。5min末时测得C的物质的量为3mol，D的化学反应速率v(D)=0.2mol×L-1×min-1，请回答：
（1）5min末A的物质的量浓度为 。
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v(B)= ，v(C)= 。
（3）前5min内A的转化率为 。
（4）化学方程式中n的值为___。
（5）此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=5mol·L-1·min-1 ②v(B)=6mol·L-1·min-1
③v(C)=4.5mol·L-1·min-1 ④v(D)=8mol·L-1·min-1
其中反应速率最快的是____填编号)。
(Ⅱ)测定1mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率，设计如图1装置：

（6）装置图1中放有硫酸的仪器名称是___。
（7）按照图1装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是___。
（8）若将图1装置中的气体收集装置改为图2，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是___。
【答案】（1）1.5mol/L （2）     （3）
（4）2 （5）① （6）分液漏斗 （7）收集到气体的体积
（8）待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平
【解析】（1）列三段式：，5min末A的物质的量浓度为；
（2）前5min内的化学反应速率，；
（3）前5min内A的转化率为；
（4）用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L•min)，根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v(B)：v(D)=0.2 mol/(L•min)：0.2mol/(L•min)=2：n，n=2，
（5）反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则①v(A)=5/1=5，②v(B)=6/2=3，③v(C)=4.5/3=1.5，④v(D)=8/2=4，其中反应速率最快的是①；
（6）装置图1中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗；
（7）按照图1装置实验时，限定了两次实验时间均为10 min，还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积；
（8）若将图1装置中的气体收集装置改为图2，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，采取的操作是待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平。