课时精练04 化学反应速率 浓度、压强对反应速率的影响-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（解析版）

课时精练04化学反应速率浓度、压强对反应速率的影响1．化学反应速率(单位可用mol/(L∙s))表示单位时间内反应物或生成物()A．体积的变化B．物质的量的变化C．质量的变化D．物质的量浓度的变化【答案】D【解析】化学反应速率(单位可用mol/(L∙s))表示单位时间内反应物或生成物物质的量浓度的变化，即v(B)=，故D正确。2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　)A．v(W)＝3v(Z)B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)D．3v(W)＝2v(X)【答案】C【解析】对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。v(W)＝v(Z)，A错误；3v(X)＝2v(Z)，B错误；2v(X)＝v(Y)，C正确；2v(W)＝3v(X)，D错误。3．下列方法对2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的反应速率没有影响的是(　　)A．加入SO3B．容积不变，充入N2C．压强不变，充入N2D．降低温度【答案】B【解析】容积不变，充入N2后没有引起反应中各物质浓度的变化，故反应速率不变。4．100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的()A．碳酸钠(固体)B．水C．硫酸铜溶液D．硫酸铵(固体)【答案】B【解析】A项，碳酸钠(固体)与硫酸反应生成二氧化碳和水，消耗氢离子，放出的氢气量减小，故不选A；B项，硫酸中加水，氢离子物质的量不变，放出氢气的量不变，氢离子浓度降低，放出氢气的速率减慢，故选B；C项，加入硫酸铜溶液，锌置换出铜，构成原电池，锌与硫酸反应速率加快，故不选C；D项，硫酸铵和锌反应放出氢气，加入硫酸铵(固体)，放出氢气的量增多，故不选D。故选B。5．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)＝4mol·L－1·min－1B．v(O2)＝3mol·L－1·min－1C．v(SO2)＝0.1mol·L－1·s－1D．v(O2)＝0.1mol·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．v(SO2)＝4mol·L－1·min－1；B．v(SO2)＝2v(O2)＝6mol·L－1·min－1；C．v(SO2)＝0.1×60mol·L－1·min－1＝6mol·L－1·min－1；D．v(SO2)＝2v(O2)＝2×0.1×60mol·L－1·min－1＝12mol·L－1·min－1。6．某反应2A(g)+B(g)C(g)经10s后A的物质的量浓度为0.2mol/L，B的物质的量浓度降低了0.02mol/L，则A物质的起始浓度为()A．0.24mol/LB．0.6mol/LC．2.4mol/LD．4.2mol/L【答案】A【解析】可逆反应2A(g)+B(g)C(g)，经过10s后，B的浓度降低了0.02mol•L-1，则A的浓度降低了2×0.02mol•L-1=0.04mol•L-1，因此A的起始浓度为0.2mol•L-1+0.04mol•L-1=0.24mol•L-1；故选A。7．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均反应速率可表示为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．v(NH3)=0.010mol·L-1·s-1B．v(O2)=0.0010mol·L-1·s-1C．v(NO)=0.0010mol·L-1·s-1D．v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1【答案】C【解析】v(H2O)=0.45mol10L×30s=0.0015mol·L-1·s-1，v(NH3)=v(NO)=0.3mol10L×30s=0.0010mol·L-1·s-1，v(O2)=0.375mol10L×30s=0.00125mol·L-1·s-1。8．在2L的密闭容器中发生反应2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)若最初充入的A和B都是4mol，在前10s内A的平均反应速率为0.12mol·L-1·s-1，则10s时，容器中B的物质的量是(　　)A．1.6molB．2.8molC．2.4molD．1.2mol【答案】B【解析】前10s内A的平均反应速率为0.12mol·L-1·s-1，则A消耗了0.12mol·L-1·s-1×10s×2L=2.4mol，则B消耗了1.2mol，故10s时容器中B的物质的量是4mol-1.2mol=2.8mol。9．在一密闭容器中充入一定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)，经测定前3s用N2表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1，则6s末NO的浓度为(　　)A．1．2mol·L-1B．大于1．2mol·L-1C．小于1．2mol·L-1D．不能确定【答案】C【解析】前3s用N2表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1，即用NO表示的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1，如果3~6s内NO的反应速率仍为0.2mol·L-1·s-1，则6s未NO的浓度应为1．2mol·L-1，但随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故NO的浓度应小于1.2mol·L-1。 10．反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经一段时间t后，SO3的浓度增大了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则t为(　　)A．0.1s　　　B．2．5s　　　C．10s　　　D．5s【答案】D【解析】SO3的浓度增大了0.4mol·L-1，则O2的浓度减小了0.2mol·L-1，v(O2)=Δc(O2)Δt，则Δt=Δc(O2)v(O2)=0.2mol·L-10.04mol·L-1·s-1=5s。11．对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　)A．增大C(s)的量B．增大H2O(g)的浓度C．增大CO(g)或H2(g)的浓度D．减小H2O(g)的浓度【答案】A【解析】改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。12．T℃时，在0.5L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，下列结论正确的是(　　)A．10s时反应生成了0.2molCB．该反应进行到10s时，消耗了0.15molAC．该反应的化学方程式为3A+B2CD．10s内用B表示的反应速率为0.01mol·L-1·s-1【答案】A【解析】10s时反应生成气体C的物质的量为0.4mol·L-1×0.5L=0.2mol，消耗A的物质的量为0.5mol·L-1-0.3mol·L-1×0.5L=0.1mol，A项正确，B项错误；0~10s内，Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.2mol·L-1∶0.6mol·L-1∶0.4mol·L-1=1∶3∶2，故反应的化学方程式为A+3B2C，C项错误；10s内用B表示的反应速率为0.7mol·L-1-0.1mol·L-110s=0.06mol·L-1·s-1，D项错误。 13．在两个锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸，装置如图。来比较以上两个反应的反应速率，下列说法正确的是()A．锌粒和40mL1mol/L硫酸反应过程中，用Zn和H+表示该反应的反应速率的关系为v(Zn)：v(H+)=1：2B．可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率C．在相同条件下，1mol/L的硫酸与锌的反应速率更快D．该实验所需要的主要仪器就是以上装置中的仪器，不需要其它仪器【答案】B【解析】A项，锌是固体，不能用来表示反应速率，故A错误；B项，锌相同，硫酸浓度不同，因此可以通过比较二者收集相同体积的H2所用的时间来比较两个反应的速率，故B正确；C项，其他条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快，故40mL4mol/L的硫酸与锌反应的更快，故C错误；D项，测速率还需要测定时间，因此还需要计时器，故D错误；故选B。14．将1molX和3molY在2L的恒容密闭容器中混合，一定条件下发生反应X(s)+3Y(g)2Z(g)，10min时测得Y的物质的量为2．4mol。下列说法正确的是()A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)B．第10min时，Z的浓度为0.4mol/LC．10min时，X的转化率为20%D．反应时，向容器中通入He，容器内压强增大，反应速率加快【答案】C【解析】A项，X是固体，其浓度不变，因此不能用X表示化学反应速率，A错误；B项，反应开始时n(Y)=3mol，10min时测得Y的物质的量为2．4mol，则△n(Y)=3mol-2．4mol=0.6mol，△n(Z)=0.4mol，第10min时，Z的浓度为0.2mol/L，B错误；C项，10min内Y改变的物质的量是0.6mol，根据物质反应转化关系可知△n(X)=0.2mol，则10min时，X的转化率为，C正确；D项， 反应时，向容器中通入He，导致容器内气体压强增大，但由于容器的容积不变，则反应物的浓度不变，所以反应速率不变，D错误；故选C。15．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入3molA和2molB，混合气体起始压强为p0。发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)+2D(s)，反应进行到1min时测得剩余1.2molA，此时C的浓度为0.6mol/L。反应进行到2min时该容器内混合气体总压强为p，5min后反应达到平衡。(1)X为。(2)反应在1min内，B的平均反应速率为；(3)请用p0、p来表示2min时反应物B的转化率为%。(4)在四种不同的条件下测定得到以下反应速率，其中表示的反应速率最快的是；A．v(A)=0.5mol·L-1·min-1B．v(B)=0.2mol·L-1·min-1C．v(C)=0.3mol·L-1·min-1D．v(D)=0.5mol·L-1·min-1【答案】(1)2(2)0.3mol·L-1·min-1(3)125(P0-P)/P0(4)B【解析】(1)反应进行到1min时测得剩余1.2molA，此时C的浓度为0.6mol/L，说明消耗A的物质的量是3mol-1.2mol=1.8mol，生成C的物质的量是0.6mol/L×2L=1.2mol，实验3：x=1.8:1.2=3:2，所以x=2。(2)反应在1min内，C的反应速率是0.6mol/L/1min=0.6mol·L-1·min-1，B的反应速率是C反应速率的1/2，所以B的反应速率是0.3mol·L-1·min-1。(3)设平衡时B的物质的量减少xmol，则A的物质的量减少3xmol，C的物质的量增加2xmol，所以平衡时混合气体的物质的量是(3-3x)mol+(2-x)mol+2xmol=(5-2x)mol，根据阿伏伽德罗定律，压强之比等于气体的物质的量之比，所以P0:P=5：(5-2x)，解得x=5(P0-P)/2P0，则B的转化率是x/2×100%=125(P0-P)/P0%。(4)因为D为固体，所以反应速率一般不用固体表示。比较A、B、C三种物质的反应速率将其全部转化为B表示时，A：v(B)=1/3v(A)=0.5/3mol·L-1·min-1；C：v(B)=1/2v(C)=0.3/2mol·L-1·min-1；与B相比，0.2mol·L-1·min-1数值最大，选B。16．(2022•北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 下列说法不正确的是()A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率D．t3之后，生成的速率为0，是因为反应②不再发生【答案】C【解析】A项，由题干图1所示信息可知，反应①为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2，A正确；B项，由题干图2信息可知，t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应CH4C+2H2，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1：2，B正确；C项，由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为1~2mmol/min之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C错误；D项，由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；故选C。17．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O，为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：常温常压下，向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)实验数据如下表。下列说法正确的是()V/mLNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.0334 2V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038A．实验3用表示的反应平均速率B．若实验4从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率C．V1=4.0；若V2=6.0，则V3=6.0D．醋酸的作用是加快反应速率，改变其浓度对该反应速率无影响【答案】C【解析】A项，实验在常温常压下进行，不是标准状况，故气体摩尔体积不为22.4L/mol，故速率不是，故A错误；B项，实验4开始时NH4Cl的浓度为=0.4mol/L，从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率，故B错误；C项，根据实验3、4可知，溶液的总体积为20.0mL，则V1=20.0—4.0-4.0-8.0=4.0；若V2=6.0，V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0，故C正确；D项，醋酸的作用是加快反应速率，增大浓度该反应速率加快，故D错误；故选C。18．一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：t/s06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是()A．600-1200s，生成NO2的平均速率为5.0×10−4mol⋅L−1⋅s−1B．反应2220s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)C．反应达到平衡时，v正(N2O5)=v逆(NO2)D．推测上表中的x为3930【答案】D【解析】A项，600~1200s，N2O5的变化量为(0.96-0.66)mol⋅L−1==0.3mol⋅L−1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6mol⋅L−1，因此，生成NO2的平均速率为=1.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1，A不正确；B项，由表中数据可知，反应2220s时，N2O5的变化量为(1.40-0.35)mol⋅L−1==1.05mol⋅L−1 ，其物质的量的变化量为1.05mol⋅L−1´0.1L=0.105mol，O2的变化量是其，即0.0525mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol´22.4L/mol=1.176L，B不正确；C项，反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C不正确；D项，分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710，1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24mol⋅L−1变为0.12mol⋅L−1时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D正确。故选D。19．已知：反应Ⅰ  2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ；反应Ⅱ 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-  。为研究反应Ⅰ速率与反应物浓度的关系，设计了对比实验，将下列溶液按表格中用量混合并开始计时，一段时间后蓝色出现，停止计时。组别溶液用量蓝色开始出现时刻0.02mol·L－1Fe2(SO4)30.04mol·L－1KI0.004mol·L－1Na2S2O31%淀粉120mL20mL5mL0mL5mLts220mL10mL5mL10mL5mL4ts310mL20mL5mL10mL5mL2ts下列说法不正确的是()A．根据“一段时间后蓝色出现”的现象，推知反应Ⅰ速率比反应Ⅱ慢B．若将实验中Na2S2O3浓度改为0.008mol·L－1，蓝色出现时间不受影响C．要提高反应Ⅰ速率，增大KI浓度比增大Fe2(SO4)3浓度更高效D．0-ts，实验1中反应平均速率【答案】B【解析】A项，根据“一段时间后蓝色出现”的现象，说明前一段时间内碘单质被消耗的速率比生成大的速率大，推知反应Ⅰ速率比反应Ⅱ慢，A正确；B项，若将实验中Na2S2O3浓度改为0.008mol·L－1，增大反应II的反应物浓度，反应II的速率加快，蓝色出现时间延长，B错误；C项，由表中第2和3组数据可知I-浓度大的反应时间短，则增大I-浓度比增大Fe3+浓度更能提高反应I的速率，即增大KI浓度比增大Fe2(SO4)3浓度更高效，C正确；D项，0-ts，实验1中反应平均速率，D正确；故选B。20．热分解是有效利用H2S的一种有开发前景的方法，反应原理为：H2S(g)H2 (g)+S(g)利用作图法可以计算某时刻的瞬时速率(在变化曲线上画出该时刻对应点的切线，切线的斜率就是该时刻的瞬时速率)，反应初期，H2S热分解反应的变化曲线如图所示，则：(1)A点的瞬时反应速率v(H2S)=__________；(2)随着反应的进行，瞬时反应速率的变化趋势是__________。【答案】(1)    (2)逐渐减小  【解析】(1)切线的斜率就是该时刻的瞬时速率，A点的瞬时反应速率v(H2S)=；(2)根据图象，随着反应的进行，斜率减小，瞬时反应速率的变化趋势是逐渐减小。21．(1)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，有关数据如表所示：序号纯锌粉(g)2.0mol·L-1硫酸溶液(mL)温度(℃)硫酸铜固体(g)加入蒸馏水(mL)Ⅰ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00①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：　 　。 　　(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表所示：实验体积V/mL 序号K2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx=　　　　，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)①反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的H2所需要的时间)　硫酸浓度　②探究CuSO4的量对反应速率的影响　Zn+Cu2+=Zn2++Cu、Zn+2H+=Zn2++H2↑(2)2.0　保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他物质浓度不变【解析】(1)①实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同。②实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入CuSO4，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，在稀硫酸中构成原电池，加快锌失电子的速率。但是加入的CuSO4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H2的速率会减慢(　2)该实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(为20.0mL)，从而可知Vx=2.0。