2021届高考化学一轮复习强化：化学反应速率(含解析)

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化学反应速率

1、一定温度下，将1 mol A和1 mol B气体充入2 L恒容密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)

xC(g)＋D(s)，t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A.反应方程式中的x＝1

B.t2时刻改变的条件是使用催化剂

C.t3时刻改变的条件是移去少量物质D

D.t1～t3间该反应的平衡常数均为4

解析 A.t2时刻C的浓度增大，但平衡不移动，应是增大压强造成的，压强不影响该平衡，所以有x＝1＋1＝2，故A错误；B.加入催化剂C的浓度不发生变化，故B错误；C.D为固体，减少D的量，不影响平衡，C的浓度不发生变化，故C错误；D.t1～t3间温度相同，平衡常数相同，由图可知平衡时C的浓度为0.5 mol/L，则：

A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(s)

开始(mol/L): 0.5 0.5 0

变化(mol/L): 0.25 0.25 0.5

2 平衡(mol/L): 0.25 0.25 0.5

所以平衡常数K＝c2（C）c（A）·c（B）＝0.520.25×0.25＝4，故D正确。

答案 D

2、2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应机理为：

Ⅰ：V2O5＋SO2―→2VO2＋SO3(快)

Ⅱ：4VO2＋O2―→2V2O5(慢)，下列说法正确的是( )

A.反应速率主要取决于Ⅰ步反应

B.该反应逆反应的活化能大于198 kJ/mol

C.2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应能放出198 kJ的热量

D.在恒温、恒容条件下，达到平衡后继续加入少量SO3平衡将向正反应方向移动，所以SO3的体积百分数增大

解析 对于多步反应，决定总反应速率的应该是较慢的反应，所以反应速率主要取决于Ⅱ步反应，选项A错误。该反应为放热反应，其能量变化可以表示为下图：

则E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，焓变ΔH为－198 kJ·mol－1，所以该反应逆反应的活化能大于198 kJ/mol，选项B正确。该反应为可逆反应，2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下反应，是不能完全反应的，所以放热一定小于198 kJ，选项C错误。加入少量SO3(即增大生成物浓度)平衡应该向逆反应方向进行，选项D错误。

3 答案 B

3、对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。在1 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol

NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。

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

下列说法正确的是( )

A.组别①中，0～20 min内，NO2的降解速率为 0.012 5 mol·L－1·min－1

B.由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2

C.40 min时，表格中T2对应的数据为0.18

D.0～10 min内，CH4的降解速率①＞②

解析 A.随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减小，故组别①中，0～20 min内，NO2的降解平均速率为0.025 mol·L－1·min－1，选项A错误；B.温度越高反应速率越大，达平衡所需时间越短，由实验数据可知实验控制的温度T1①，选项D错误。

4 答案选B。

答案 B

4、X(g)＋3Y(g) 2Z(g)ΔH＝－a kJ·mol－1 ，一定条件下，将1

mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是( )

A.10 min内，Y的平均反应速率为0.03 mol·L－1·s－1

B.第10 min时，X的反应速率为0.01 mol·L－1·min－1

C.10 min内，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol Z

D.10 min内，X和Y反应放出的热量为a kJ

解析 反应10 min时测得Y的物质的量为2.4 mol，则Y消耗的物质的量为：3 mol－2.4 mol＝0.6 mol，根据反应方程式X(g)＋3Y(g)

2Z(g)可知，10 min内消耗0.2 mol X、生成0.4 mol Z，A.10 min内，Y的平均反应速率为：0.6 mol2 L×10 min＝0.03 mol·L－1·min－1，A错误；B.化学反应速率与化学计量数成正比，则10 min内X的反应速率为：v(X)＝13×v(Y)＝0.01 mol·L－1·min－1，该速率为平均速率，无法计算即时速率，B错误；C.根据分析可知，10 min内，消耗0.2

mol X，生成0.4 mol Z，C正确；D.由于该反应为可逆反应，则1 mol

X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中生成Z的物质的量小于2 mol，放出的热量小于a kJ，D错误；答案选C。

答案 C

5、为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同

5 初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是( )

A.25 ℃时，在10～30 min内，R的分解平均速率为0.030 mol·L－1·min－1

B.对比30 ℃和10 ℃曲线，在50 min时，R的分解百分率相等

C.对比30 ℃和25 ℃曲线，在0～50 min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大

D.对比30 ℃和10 ℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大

解析 A项，25 ℃时，v(R)＝（1.4－0.8） mol/L20 min＝0.030 mol·L－1·min－1，正确；B项，50 min时，R的分解率均为100%，正确；C项，对比30 ℃和25 ℃曲线，取相同一段时间，可以发现30 ℃浓度变化快，速率大，正确；D项，无法说明同一时刻速率的快慢，错误。

答案 D

6、某温度时,在3 L密闭容器中,X､Y､Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示｡由图中数据分析:

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(1)该反应的化学方程式:_____________________________;

(2)反应开始至2 min末,X的反应速率为____________________;

(3)该反应是由________开始反应的｡(填“正反应”､“逆反应”或“正､逆反应同时”)

解析:(1)在时间为“0 min”时X､Y､Z的物质的量分别为0.4 mol､1.2 mol､2.0 mol,在时间为“3 min”时X､Y､Z的物质的量分别为1.0 mol､1.0 mol､1.6 mol｡在0~3 min内X､Y､Z的物质的量变化分别为:0.6 mol(增加)､0.2 mol(减小)､0.4 mol(减小)｡即X､Y､Z变化的物质的量之比为:n(X):n(Y):n(Z)=3:1:2｡根据各物质变化的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比,得到化学方程式为:2Z+Y⇌3X｡

(2)在时间为“0 min”和“2 min”时,X的物质的量分别为0.4

mol､0.8 mol｡即在0~2 min内X增加的物质的量为0.4 mol｡故X的反应速率为:v(X)=0.432molLmin =0.067 mol/(L·min)｡

(3)由于图中X､Y､Z三条曲线均未通过原点,故可断定该反应是

7 由正､逆反应同时开始反应的｡

答案:(1)2Z+Y3X

(2)0.067 mol/(L·min)

(3)正､逆反应同时

7、2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ· mol－1。

请回答下列问题：

(1)图中A、C分别表示____________________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是___________。

(2)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：________________________，________________________。

(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝________ mol·L－1·min－1。

(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ· mol－1，计算由S(s)生成3 mol

SO3(g)的ΔH＝________。

解析 本题考查化学反应中的能量变化、盖斯定律、反应速率计算及

8 催化剂的催化原理。(1)由图像知A、C点分别代表反应物、产物的总能量，E为反应的活化能因反应历程不同而不同，但对反应热无影响；催化剂的加入，改变了反应历程，降低了反应的活化能，从而加快了反应速率。(3)对于反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2，由v(SO2)＝0.05 mol·L－1·min－1可得v(O2)。(4)硫的燃烧热为296 kJ· mol－1，可得S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296 kJ· mol－1①，结合2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g) ΔH＝－198 kJ· mol－1②，利用盖斯定律，①×3＋②×32得：3S(s)＋92O2(g) 3SO3(g) ΔH＝3ΔH1＋32ΔH2＝－1 185 kJ· mol－1。

答案 (1)反应物总能量，生成物总能量 没有影响 降低 催化剂改变了反应历程，使活化能E降低

(2)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2 4VO2＋O2===2V2O5

(3)0.025

(4)－1 185 kJ· mol－1

8、相同的投料发生反应2A(g)===B(g)＋C(g)，在不同温度下物质A的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法不正确的是( )

A.反应2A(g)===B(g)＋C(g)为可逆反应