考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。2.了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
1．含義
化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。
2．常用表示方法及計(jì)算
3．化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系
同一反應(yīng)在同一時(shí)間內(nèi)，用不同物質(zhì)來(lái)表示的反應(yīng)速率可能不同，但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
如在反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
4．化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計(jì)算模式——“三段式”
(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。
(3)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。
例如：反應(yīng) mA(g) ＋ nB(g)  pC(g)
起始濃度/ml·L－1 a b c
轉(zhuǎn)化濃度/ml·L－1 x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
某時(shí)刻濃度/ml·L－1 a－x b－eq \f(nx,m) c＋eq \f(px,m)
(1)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯(×)
(2)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，都必須用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率(×)
解析 對(duì)于一些化學(xué)反應(yīng)也可以用單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、壓強(qiáng)的變化量來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化量表示正反應(yīng)速率，生成物濃度的變化量表示逆反應(yīng)速率
(×)
(4)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 ml·L－1·s－1是指1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 ml·L－1(×)
(5)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同(√)
(6)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，數(shù)值越大，表示化學(xué)反應(yīng)速率越快(×)
題組一 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較
1．(2019·鄭州質(zhì)檢)對(duì)于可逆反應(yīng)A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是( )
A．v(A)＝0.5 ml·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 ml·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 ml·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 ml·L－1·s－1
答案 D
解析 本題可以采用歸一法進(jìn)行求解，通過(guò)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，B物質(zhì)是固體，不能表示反應(yīng)速率；C項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的v(A)＝0.2 ml·L－1·min－1；D項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的v(A)＝3 ml·L－1·min－1。
2．(2019·西安模擬)將6 ml CO2和8 ml H2充入一容積為2 L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8～10 min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是( )
A．0.5 ml·L－1·min－1
B．0.1 ml·L－1·min－1
C．0 ml·L－1·min－1
D．0.125 ml·L－1·min－1
答案 C
解析 由圖可知，在8～10 min內(nèi)，H2的物質(zhì)的量都是2 ml，因此v(H2)＝eq \f(2 ml－2 ml,2 L×2 min)＝
0 ml·L－1·min－1，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v(CO2)＝eq \f(1,3)v(H2)＝0 ml·L－1·min－1，
故C項(xiàng)正確。
3．硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下發(fā)生水解反應(yīng)：
O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH，兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050 ml·L－1,15 ℃時(shí)測(cè)得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率α隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)如表所示，回答下列問(wèn)題：
(1)列式計(jì)算該反應(yīng)在120～180 s與180～240 s區(qū)間的平均反應(yīng)速率________________、
__________________。
(2)比較兩者大小可得出的結(jié)論是________________________________________________。
答案 (1)v＝eq \f(0.050 ml·L－1×?41.8%－33.0%?,?180－120? s)≈7.3×10－5 ml·L－1·s－1
v＝eq \f(0.050 ml·L－1×?48.8%－41.8%?,?240－180? s)≈5.8×10－5 ml·L－1·s－1
(2)隨反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢
解析 (1)注意“列式計(jì)算”的要求是既要列出規(guī)范的計(jì)算式，又要計(jì)算出結(jié)果。
(2)是要求考生進(jìn)行比較分析，120～180 s時(shí)間段速率大是因?yàn)榉磻?yīng)物濃度大，180～240 s時(shí)間段速率小是因?yàn)榉磻?yīng)物濃度小，即隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢。
1．化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的一般方法
(1)定義式法：找出各物質(zhì)的起始量、某時(shí)刻量，求出轉(zhuǎn)化量，利用定義式v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V·Δt)來(lái)計(jì)算。
(2)用已知物質(zhì)的反應(yīng)速率，計(jì)算其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率——關(guān)系式法。
化學(xué)反應(yīng)速率之比＝物質(zhì)的量濃度變化之比＝物質(zhì)的量變化之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
2．比較反應(yīng)速率大小的常用方法
(1)換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值的大小。
(2)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，即對(duì)于一般反應(yīng)aA＋bB===cC＋dD，比較eq \f(v?A?,a)與eq \f(v?B?,b)，若eq \f(v?A?,a)＞eq \f(v?B?,b)，則A表示的反應(yīng)速率比B的大。
題組二 用其他物理量改變表示的化學(xué)反應(yīng)速率
4．合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸氫性能，在配合氫能的開(kāi)發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時(shí)，
2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v＝________mL·g－1·min－1。
答案 30
解析 吸氫速率v＝eq \f(240 mL,2 g×4 min)＝30 mL·g－1·min－1。
5．在新型RuO2催化劑作用下，使HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的反應(yīng)2HCl(g)＋eq \f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定條件下測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下：
計(jì)算2.0～6.0 min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率(以ml·min－1為單位，寫出計(jì)算過(guò)程)。
答案 解法一 2.0～6.0 min時(shí)間內(nèi)，Δn(Cl2)＝5.4×10－3 ml－1.8×10－3 ml＝3.6×10－3 ml，
v(Cl2)＝eq \f(3.6×10－3 ml,4 min)＝9.0×10－4 ml·min－1
所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4 ml·min－1＝1.8×10－3 ml·min－1。
解法二 HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n，則
2HCl(g)＋eq \f(1,2)O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)
2 1
n (5.4－1.8)×10－3 ml
解得n＝7.2×10－3 ml，
所以v(HCl)＝eq \f(7.2×10－3 ml,?6.0－2.0? min)＝1.8×10－3 ml·min－1。
6．工業(yè)制硫酸的過(guò)程中，SO2(g)轉(zhuǎn)化為SO3(g)是關(guān)鍵的一步，550 ℃時(shí)，在1 L的恒溫容器中，反應(yīng)過(guò)程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表：
若在起始時(shí)總壓為p0 kPa，反應(yīng)速率若用單位時(shí)間內(nèi)分壓的變化表示，而氣態(tài)物質(zhì)分壓＝總壓×氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則10 min內(nèi)SO2(g)的反應(yīng)速率v(SO2)＝____ kPa·min－1。
答案 eq \f(p0,30)
解析 列出“三段式”
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
初始/ml 4 2 0
轉(zhuǎn)化/ml 2 1 2
10 min/ml 2 1 2
氣體總壓之比等于氣體物質(zhì)的量之比，所以10 min時(shí)體系總壓p10 min滿足eq \f(p0kPa,p10 min)＝eq \f(6 ml,5 ml)，即p10 min＝eq \f(5,6) p0 kPa，p初始(SO2)＝eq \f(2,3) p0 kPa，p10 min(SO2)＝eq \f(5,6) p0×eq \f(2,5)＝eq \f(1,3) p0 kPa，故v(SO2)＝(eq \f(2,3) p0 kPa－eq \f(1,3) p0 kPa)÷10 min＝eq \f(1,30) p0 kPa·min－1。
1．內(nèi)因
反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg＞Al。
2．外因
3．用圖像表示濃度、溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
4.理論解釋——有效碰撞理論
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。
②活化能：如圖
圖中：E1為正反應(yīng)的活化能，使用催化劑時(shí)的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1－E2。(注：E2為逆反應(yīng)的活化能)
③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
[解疑釋惑] 稀有氣體對(duì)反應(yīng)速率的影響
A(g)＋B(g)C(g)，恒溫恒容，充入氦氣，對(duì)反應(yīng)速率有何影響？恒溫恒壓，充入氦氣，對(duì)反應(yīng)速率又有何影響？
理解應(yīng)用
一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，回答下列措施對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。
(1)縮小體積使壓強(qiáng)增大：__________，原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)恒容充入N2：__________。
(3)恒容充入He：__________，原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)恒壓充入He：__________。
答案 (1)增大 單位體積內(nèi)，活化分子數(shù)目增加，有效碰撞的次數(shù)增多，因而反應(yīng)速率增大 (2)增大 (3)不變 單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變，因而反應(yīng)速率不變 (4)減小
(1)催化劑都不參加化學(xué)反應(yīng)(×)
(2)升高溫度時(shí)，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的速率都增大(√)
(3)一定量的鋅與過(guò)量的稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，滴入少量硫酸銅能夠提高反應(yīng)速率(√)
(4)已知反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)的ΔH>0，升高溫度可縮短達(dá)到平衡的時(shí)間(√)
(5)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的過(guò)程中，再增加CaCO3固體，可以加快反應(yīng)速率(×)
(6)增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大(×)
(7)增大反應(yīng)物的濃度，能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，所以反應(yīng)速率增大(×)
(8)加熱使反應(yīng)速率增大的原因之一是活化分子百分?jǐn)?shù)增大(√)
(9)100 mL 2 ml·L－1鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變(×)
題組一 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1．10 mL濃度為1 ml·L－1的鹽酸與過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是( )
①K2SO4 ②CH3COONa ③CuSO4 ④Na2CO3
A．①② B．①③
C．③④ D．②④
答案 A
解析 K2SO4溶液對(duì)鹽酸起稀釋作用，使反應(yīng)速率降低，但不影響H＋的總物質(zhì)的量，故不影響生成H2的物質(zhì)的量，①正確；CH3COONa溶液中的CH3COO－結(jié)合鹽酸中的H＋生成弱酸CH3COOH，降低了H＋濃度，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CH3COOH又逐漸電離出H＋，不影響H＋的總物質(zhì)的量，故不影響生成H2的物質(zhì)的量，②正確；CuSO4會(huì)與Zn發(fā)生置換反應(yīng)，銅附著在Zn表面，形成原電池，加快產(chǎn)生氫氣的速率，③錯(cuò)誤；Na2CO3與HCl發(fā)生反應(yīng)2H＋＋COeq \\al(2－,3)===H2O＋CO2↑，減小了H＋的總物質(zhì)的量，雖然能夠降低反應(yīng)速率，但同時(shí)也減少了氫氣的總量，④錯(cuò)誤。
2．某溫度下，在容積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s) ΔH>0。下列敘述正確的是( )
A．向容器中充入氬氣，反應(yīng)速率不變
B．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大
C．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小
D．將容器的容積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增大
答案 A
解析 向恒容容器中充入氬氣，各反應(yīng)組分的濃度不變，反應(yīng)速率不變，A項(xiàng)正確；W為固態(tài)，加入少量W，反應(yīng)速率不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將容器的容積壓縮，可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)和有效碰撞次數(shù)，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3．下列表格中的各種情況，可以用對(duì)應(yīng)選項(xiàng)中的圖像表示的是( )
答案 C
解析 由于K比Na活潑，故大小相同的金屬K和Na與水反應(yīng)，K的反應(yīng)速率更快，又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，放出大量的熱，反應(yīng)速率逐漸加快，A項(xiàng)不正確；由于起始時(shí)乙中H2C2O4濃度大，故其反應(yīng)速率比甲中快，B項(xiàng)不正確；由于甲反應(yīng)是在熱水中進(jìn)行的，溫度高，故甲的反應(yīng)速率大于乙，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度逐漸減小，故甲、乙中反應(yīng)速率逐漸減小，C項(xiàng)正確；MnO2在H2O2的分解過(guò)程中起催化作用，故乙的反應(yīng)速率大于甲，D項(xiàng)不正確。
題組二 催化劑、活化能與轉(zhuǎn)化效率
4．(2020·天津一中調(diào)研)已知分解1 ml H2O2放出熱量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為
H2O2＋I(xiàn)－―→H2O＋I(xiàn)O－ 慢
H2O2＋I(xiàn)O－―→H2O＋O2＋I(xiàn)－ 快
下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是( )
A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)
B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑
C．反應(yīng)活化能等于98 kJ·ml－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
答案 A
解析 A項(xiàng)，將題給兩個(gè)反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2===2H2O＋O2↑，該反應(yīng)中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率；B項(xiàng)，該反應(yīng)中IO－是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑；C項(xiàng)，反應(yīng)的活化能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量，分解1 ml H2O2放出98 kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能；D項(xiàng)，由反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。
5．(2019·山東臨沂一模)已知反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－752 kJ·ml－1的反應(yīng)機(jī)理如下：
①2NO(g)N2O2(g) (快)
②N2O2(g)＋H2(g)N2O(g)＋H2O(g) (慢)
③N2O(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g) (快)
下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率
B．②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效
C．N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑
D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大
答案 C
解析 ①為快反應(yīng)，說(shuō)明反應(yīng)物的活化能和生成物的活化能都較小，反應(yīng)更容易發(fā)生；②為慢反應(yīng)，說(shuō)明反應(yīng)物的活化能和生成物的活化能都較大，②中反應(yīng)物的活化能大于①中生成物的活化能，因此①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率，A項(xiàng)正確；②反應(yīng)為慢反應(yīng)，反應(yīng)慢說(shuō)明反應(yīng)的活化能大，物質(zhì)微粒發(fā)生碰撞時(shí)，許多碰撞都不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此碰撞僅部分有效，B項(xiàng)正確；反應(yīng)過(guò)程中N2O2和N2O是中間產(chǎn)物，不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大，D項(xiàng)正確。
6．[2018·江蘇，20(4)]將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見(jiàn)圖1)。
反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50～250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是_________________________
_______________________________________________________________________________；
當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是________________________。
答案 迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大，與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大 催化劑活性下降；NH3與O2反應(yīng)生成了NO
解析 溫度升高，反應(yīng)速率增大，同時(shí)催化劑的活性增大也會(huì)提高反應(yīng)速率。一段時(shí)間后催化劑活性增大幅度變小，主要是溫度升高使反應(yīng)速率增大。當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，催化劑的活性下降，同時(shí)氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO而使反應(yīng)速率減小。
絕大多數(shù)催化劑都有活性溫度范圍，溫度太低時(shí)，催化劑的活性很小，反應(yīng)速率很慢，隨溫度升高，反應(yīng)速率逐漸增大，物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率增大，溫度過(guò)高又會(huì)破壞催化劑的活性。
1．下列敘述不正確的是( )
A．用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí)，加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率(2018·全國(guó)卷Ⅲ，10A)
B．向2支盛有5 mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時(shí)加入2 mL 5% H2O2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能達(dá)到探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響的目的(2018·全國(guó)卷Ⅱ，13D改編)
C．在酶催化淀粉水解反應(yīng)中，溫度越高淀粉水解速率越快(2018·江蘇，10D)
D．下圖是室溫下H2O2催化分解放出氧氣的反應(yīng)中c(H2O2)隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，說(shuō)明隨著反應(yīng)的進(jìn)行H2O2分解速率逐漸減小(2018·江蘇，13B)
答案 C
解析 可形成鋅銅原電池，加快反應(yīng)速率，A正確；反應(yīng)的離子方程式為HSOeq \\al(－,3)＋H2O2===SOeq \\al(2－,4)＋H＋＋H2O，這說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此無(wú)法探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，B正確；溫度過(guò)高可能使酶(一種蛋白質(zhì))變性，失去生理活性，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像，隨著時(shí)間的推移，c(H2O2)變化趨于平緩，隨著反應(yīng)的進(jìn)行H2O2分解速率逐漸減小，D正確。
2．(2019·浙江4月選考，22)高溫高壓液態(tài)水具有接近常溫下弱酸的c(H＋)或弱堿的c(OH－)，油脂在其中能以較快的反應(yīng)速率水解。與常溫常壓水相比，下列說(shuō)法不正確的是( )
A．高溫高壓液態(tài)水中，體系溫度升高，油脂水解反應(yīng)速率加快
B．高溫高壓液態(tài)水中，油脂與水的互溶能力增強(qiáng)，油脂水解反應(yīng)速率加快
C．高溫高壓液態(tài)水中，c(H＋)增大，可催化油脂水解反應(yīng)，且產(chǎn)生的酸進(jìn)一步催化水解
D．高溫高壓液態(tài)水中的油脂水解，相當(dāng)于常溫下在體系中加入了相同c(H＋)的酸或相同c(OH－)
的堿的水解
答案 D
解析 體系溫度升高，油脂水解反應(yīng)速率加快，A正確；高溫高壓液態(tài)水中，油脂與水的互溶能力增強(qiáng)，增大了油脂分子與水分子的接觸，水解反應(yīng)速率加快，B正確；高溫高壓液態(tài)水中，c(H＋)增大，可催化油脂水解反應(yīng)，且產(chǎn)生的酸進(jìn)一步催化水解，C正確；高溫高壓下的液態(tài)水，盡管具有接近常溫下弱酸的c(H＋)或弱堿的c(OH－)，但仍然呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，與常溫下在油脂水解時(shí)加入相同c(H＋)的酸或相同c(OH－)的堿不相同，D錯(cuò)誤。
3．[2019·全國(guó)卷Ⅱ，27(3)]環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是____(填標(biāo)號(hào))。
A．T1>T2
B．a(chǎn)點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率
C．a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
D．b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 ml·L－1
答案 CD
解析 由相同時(shí)間內(nèi)，環(huán)戊二烯濃度減小量越大，反應(yīng)速率越快可知，T1vb。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝k正 SKIPIF 1 < 0 －k逆 SKIPIF 1 < 0 ，則有v正＝k正 SKIPIF 1 < 0 ，v逆＝k逆 SKIPIF 1 < 0 ，343 K下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)v正＝v逆，即k正 SKIPIF 1 < 0 ＝ SKIPIF 1 < 0 ，此時(shí)SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率α＝22%，經(jīng)計(jì)算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.78、0.11、0.11，則有k正×0.782＝k逆×0.112，k正/k逆＝0.112/0.782≈0.02。a處SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率α＝20%，此時(shí)SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.8、0.1、0.1，則有eq \f(v正,v逆)＝ SKIPIF 1 < 0 ＝eq \f(k正,k逆)· SKIPIF 1 < 0 ＝eq \f(0.02×0.82,0.12)≈1.3。
基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練
1．以下是幾位同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率理論后發(fā)表的一些看法，其中不正確的是( )
A．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率
B．化學(xué)反應(yīng)速率理論可以指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品
C．影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，濃度、溫度、催化劑、反應(yīng)物顆粒大小等外部因素也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響
D．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率理論可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益
答案 A
解析 化學(xué)反應(yīng)速率理論研究的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問(wèn)題，不能指導(dǎo)提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率。
2．下列說(shuō)法正確的是( )
A．活化分子的每一次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B．能發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子
C．反應(yīng)物用量增加后，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大
D．催化劑能提高活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率
答案 B
解析 活化分子只有發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；增加固體或純液體的量，反應(yīng)速率不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使原來(lái)不是活化分子的分子變成活化分子，提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。
3．(2019·太原質(zhì)檢)反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是( )
①增加C的量 ②將容器的體積縮小一半 ③保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大 ④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積變大
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
答案 C
解析 增大固體的量、恒容時(shí)充入不參與反應(yīng)的氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。
4．(2020·福建龍巖教學(xué)質(zhì)量檢查)某溫度下，鎳和鎂分別在O2中發(fā)生反應(yīng)，兩種金屬表面形成氧化膜厚度的實(shí)驗(yàn)記錄如下：
表中a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)。
下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A．可用氧化膜生成速率表示金屬氧化速率
B．相同條件下，鎂比鎳耐氧化腐蝕
C．溫度越高，a、b的值越大
D．金屬氧化的本質(zhì)為M－ne－===Mn＋
答案 B
解析 結(jié)合數(shù)據(jù)可知，氧化膜的厚度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，A項(xiàng)正確；因a、b關(guān)系不確定，無(wú)法比較，B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)正確；金屬氧化的本質(zhì)是金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，D項(xiàng)正確。
5．2SO2(g)＋O2(g)eq \(,\s\up7(V2O5),\s\d5(△))2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是( )
A．催化劑V2O5不改變?cè)摲磻?yīng)的逆反應(yīng)速率
B．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大
C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間
D．在t1、t2時(shí)刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時(shí)間間隔t1～t2內(nèi)，生成SO3(g)的平均反應(yīng)速率v＝eq \f(|c2－c1|,t2－t1)
答案 D
解析 V2O5作為催化劑，能同等程度改變正、逆化學(xué)反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)并不是影響化學(xué)反應(yīng)速率的唯一因素，只有當(dāng)其他條件不變時(shí)增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率才增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率均減小，使達(dá)到平衡所需的時(shí)間增多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)v＝eq \f(Δc,Δt)可知，Δc＝|c2－c1|，Δt＝t2－t1，D項(xiàng)正確。
6．A與B在容積為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：aA(s)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，t1、t2時(shí)刻分別測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：
下列說(shuō)法正確的是( )
A．0～t1內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(B)＝eq \f(0.04,t1) ml·L－1·min－1
B．若起始時(shí)n(D)＝0，則t2時(shí)v(D)＝eq \f(0.20,t2) ml·L－1·min－1
C．升高溫度，v(B)、v(C)、v(D)均增大
D．b∶d＝6∶1
答案 C
解析 反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率，而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t1～t2時(shí)間段內(nèi)，B和D的物質(zhì)的量的變化量分別是0.06 ml、0.1 ml，所以b∶d＝3∶5，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7．(2020·浙江寧波十校模擬)某溫度下，在容積為2 L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋bB(g)cC(g) ΔH＝－Q kJ·ml－1(Q＞0)，12 s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，生成C的物質(zhì)的量為0.8 ml，反應(yīng)過(guò)程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A．前12 s內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為0.025 ml·L－1·s－1
B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化學(xué)計(jì)量數(shù)之比b∶c＝1∶2
D．12 s內(nèi)，A和B反應(yīng)放出的熱量為0.2Q kJ
答案 C
解析 分析圖像可知12 s內(nèi)A的濃度變化為(0.8－0.2) ml·L－1＝0.6 ml·L－1，反應(yīng)速率v(A)＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(0.6 ml·L－1,12 s)＝0.05 ml·L－1·s－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；分析圖像，12 s內(nèi)B的濃度變化為(0.5－0.3) ml·L－1＝0.2 ml·L－1，v(B)＝eq \f(0.2 ml·L－1,12 s)＝eq \f(1,60) ml·L－1·s－1，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，3∶b＝0.05∶eq \f(1,60)，則b＝1,3∶c＝0.05∶eq \f(\f(0.8,2),12)，則c＝2，A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，12 s后達(dá)到平衡狀態(tài)，A的消耗速率不等于B的生成速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；消耗3 ml A放熱Q kJ,12 s內(nèi)消耗A的物質(zhì)的量為0.6 ml·L－1×2 L＝1.2 ml，消耗1.2 ml A放出的熱量為0.4Q kJ，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8．在2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)后各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
回答下列問(wèn)題：
(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物分別是_________________________________________，
反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。
(2)0～10 s的平均反應(yīng)速率v(H2)＝___________________________________________。
(3)能否用I2(s)的物質(zhì)的量的變化量來(lái)表示該反應(yīng)的速率？________(填“能”或“否”)。
答案 (1)H2和I2、HI H2(g)＋I(xiàn)2(s)2HI(g)
(2)0.039 5 ml·L－1·s－1
(3)否t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10－3 ml
0
1.8
3.7
5.4
7.2
反應(yīng)時(shí)間/min
SO2(g)/ml
O2(g)/ml
SO3(g)/ml
0
4
2
0
5
1.5
10
2
15
1
圖像
圖像分析
(1)其他反應(yīng)條件一定，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增大而增大
(2)其他反應(yīng)條件一定，化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大
(3)有氣體參加的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)增大而增大
(4)有氣體參加的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨著容器體積的增大而減小
(5)分別在較低溫度和較高溫度下反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大及溫度的升高而增大
選項(xiàng)
反應(yīng)
甲
乙
A
外形、大小相近的金屬和水反應(yīng)
Na
K
B
4 mL 0.01 ml·L－1 KMnO4溶液分別和不同濃度的2 mL H2C2O4(草酸)溶液反應(yīng)
0.1 ml·L－1的H2C2O4溶液
0.2 ml·L－1的H2C2O4溶液
C
5 mL 0.1 ml·L－1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 ml·L－1 H2SO4溶液反應(yīng)
熱水
冷水
D
5 mL 4%的過(guò)氧化氫溶液分解放出O2
無(wú)MnO2粉末
加MnO2粉末
反應(yīng)時(shí)間t/h
1
4
9
16
25
MgO層厚Y/nm
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO層厚Y′/nm
b
2b
3b
4b
5b
n(B)/ml
n(C)/ml
n(D)/ml
反應(yīng)時(shí)間/min
0.12
0.06
0.10
t1
0.06
0.12
0.20
t2

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