高中化学人教版（新课标）选修4 第二章第一节 化学反应速率
一、单选题
1．（2019高二上·东辽期中）下列生产生活中需要增大化学反应速率的是（ ）
A．铁桥生锈 B．牛奶变质
C．塑料老化 D．高炉炼铁
【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A.铁桥生锈，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，A不符合题意；
B.牛奶变质，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，B不符合题意；
C.塑料老化，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，C不符合题意；
D.高炉炼铁，是对生产有利的，应增大其反应速率，以提高单位时间内铁的产量，D符合题意；
故答案为：D
【分析】生活中需要增大反应速率，则该变化应为有利的，据此结合选项进行分析。
2．（2020高二下·淳安期中）在一定温度下，向2L密闭容器中加入2molHI(g)，发生反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)，4s时生成0.2molH2，则以HI表示该时段的化学反应速率是（ ）
A．0.05mol·L-1·s-1 B．0.1mol·L-1·s-1
C．0.2mol·L-1·s-1 D．0.8mol·L-1·s-1
【答案】A
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】4s时生成0.2molH2，结合方程式可知消耗的HI的物质的量为0.4mol，容器体积为2L，则 ，
故答案为：A。
【分析】根据速率的计算公式，速率等于浓度变化量除以时间，再根据化学计量系数之比等于反应速率之比，来计算出碘化氢的速率。
3．（2020高一下·余姚期中）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol(Ls)-1
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L-1
C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g)
【答案】C
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A．Z物质的物质的量变化为1.58mol，V===0.079mol/（L.s），A不符合题意；
B.10s时，X的物质的量浓度减少了(1.20-0.41)2=0.0395mol/L，B不符合题意；
C.10s时，Y的物质的量减少了1.00-0.21=0.79mol，转化率α=，C符合题意；
D．X、Y、Z物质的量变化分别为：0.79mol、0.79mol、1.58mol，故反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) 2 Z(g) 。
故答案为：C
【分析】A．代入V=计算；
B．注意容器体积为2L；
C．转化率=该物质转化的物质的量/该物质反应总的物质的量x100%；
D．根据反应速率和化学计量数成正比计算可得。
4．（2020高二上·华宁期末）已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA(g)＋ bB(g) 2C(g)
起始（mol/L） 3.0 1.0 0
2 s末浓度（mol/L） 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是（ ）
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
【答案】B
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】
aA（g）+ bB（g） 2C（g）
起始（mol/L） 3.0 1.0 0
反应（mol/L） 1.8 06 0.8
平衡（mol/L） 1.2 0.4 0.8
浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以a：b：c=1.2：0.4：0.8=3：1：2，
故答案为：B。
【分析】根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算解答。
5．（2020高二上·福贡期末）在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)，则此反应可表示为（ ）
A．2A＋3B=2C B．A＋3B=2C
C．3A＋2B=3C D．A＋B=C
【答案】C
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B)，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B、C的化学计量数比为3：2：3，则反应为3A+2B═3C，
故答案为：C。
【分析】注意化学反应速率之比等于化学计量数之比。
6．（2020高二上·新乡期末）对于可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ）
A．v(A)=0.1mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.9 mol·L-1 min-1 D．υ(D)=1.2mol·L-1·min-1
【答案】B
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.v(A|)=0.1mol/(L·s)；
B.将其转化为用A表示的反应速率为；
C.将其转化为用A表示的反应速率为；
D.将其转化为用A表示的反应速率；
因此反应速率最快的是v(B)=0.6mol/(L·s)，B复合体；
故答案为：B
【分析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比，将所给反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率，再进行大小比较。
7．（2019高二上·北京期中）某温度时，在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为（ ）
A．3X + Y 2Z；0.05mol·L-1·min-1
B．2X + Y 2Z；0.1mol·L-1·min-1
C．X + 2Y =Z；0.1mol·L-1·min-1
D．X + 3Y =2Z；0.05mol·L-1·min-1
【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】由图像可知，参与反应的n(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol、n(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1mol，反应生成的n(Z)=0.2mol，因此n(X)：n(Y)：n(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，因此该反应的化学方程式为：3X+Y 2Z；用Z表示的反应速率，A符合题意；
故答案为：A
【分析】由图像确定参与反应的各物质的物质的量之比，得出反应的化学计量系数，从而得出反应的化学方程式；根据公式计算反应速率。
8．（2019高二上·扶余月考）把3molX气体和1moY气体混合于容积为1L的容器中，使其发生如下反应：
3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g)。2min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1，则n的值为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】用W表示的反应速率，由于反应速率之比等于化学计量系数之比，因此v(W):v(Z)=0.1:0.1=2:n，解得n=2，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据公式计算v(W)，根据反应速率之比等于化学计量系数之比，确定n的值。
二、综合题
9．（2020高一下·盐城期中）向体积为V L的恒容容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的总的物质的量没有变化。请回答：
（1）V = 。
（2）若t1=15s时，则0-t1阶段以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)= 。
（3）写出反应的化学方程式： 。
【答案】（1）V=2
（2）v(C)=0.004mol·L-1·s-1
（3）3A（g） B（g）+2C（g）
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）由图像可知，起始时A的物质的量浓度为0.15mol/L，而加入A的物质的量为0.3mol，因此可得该反应容器的体积V=2L；
（2）由图像可知，t1=15s时，物质C的变化浓度为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，因此15s内用物质C表示的反应速率；
（3）由图像可知，反应达到平衡状态时，物质A减小的浓度为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，因此A为反应物；物质C增加的浓度为0.06mol/L，因此C为生成物。由于反应过程中，混合气体的总物质的量没有发生变化，因此物质B增加的浓度为0.09mol/L-0.06mol/L=0.03mol/L，因此物质B为生成物。该反应中，A、B、C各物质的浓度变化量之比为0.09：0.03:0.06=3:1:2，因此该反应的化学方程式为： 3A（g） B（g）+2C（g）；
【分析】（1）根据图像中A的物质的量浓度计算容器的体积V；
（2）根据图像确定15s内，物质C的变化浓度，再结合公式计算反应速率；
（3）根据图像确定各物质的变化浓度之比，从而确定各物质的化学计量系数之比，进而得出反应的化学方程式；
10．（2019高一下·延边期中）某温度时，在一个10L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据填空：
（1）该反应的化学方程式为 ；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为 ；
（3）混合气体的平均相对分子质量比起始时 ；(填“大”，“小”或“相等”)
平衡时容器内混合气体密度比起始时 (填“大”，“小”或“相等”)
（4）将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=2n(Z)，则原混合气体中a：b= ．
【答案】（1）3X+Y 2Z
（2）0.01mol/(L min)
（3）大；相等
（4）7：5
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）根据图示的内容知道，X和Y是反应物，X、Y、Z的变化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应的化学方程式为：3X+Y 2Z；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率v= =0.01 mol/（L min）；
（3）混合气体的平均相对分子质量M= ，从开始到平衡，质量是守恒的，但是n是逐渐减小的，所以M会变大；混合气体密度ρ= ，从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变，即相等；
（4） 3X+Y 2Z（设Y的变化量是x）
初始量：a b 0
变化量：3x x 2x
平衡量：a-3x b-x 2x
当n （X）=n （Y）=2n （Z）时，a-3x=b-x=4x，则a=7x，b=5x，所以原混合气体中a：b=7：5。
【分析】（1）根据化学计量系数之比等于变化的量之比，确定反应的化学方程式；
（2）根据公式计算反应速率；
（3）根据公式结合反应的化学方程式分析反应过程中m、n的变化，从而确定M的变化；
根据公式结合反应的化学方程式分析反应过程中m、V的变化，从而确定ρ的变化；
（4）结合平衡三段式进行分析；
1 / 1高中化学人教版（新课标）选修4 第二章第一节 化学反应速率
一、单选题
1．（2019高二上·东辽期中）下列生产生活中需要增大化学反应速率的是（ ）
A．铁桥生锈 B．牛奶变质
C．塑料老化 D．高炉炼铁
2．（2020高二下·淳安期中）在一定温度下，向2L密闭容器中加入2molHI(g)，发生反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)，4s时生成0.2molH2，则以HI表示该时段的化学反应速率是（ ）
A．0.05mol·L-1·s-1 B．0.1mol·L-1·s-1
C．0.2mol·L-1·s-1 D．0.8mol·L-1·s-1
3．（2020高一下·余姚期中）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol(Ls)-1
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L-1
C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g)
4．（2020高二上·华宁期末）已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA(g)＋ bB(g) 2C(g)
起始（mol/L） 3.0 1.0 0
2 s末浓度（mol/L） 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是（ ）
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
5．（2020高二上·福贡期末）在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)，则此反应可表示为（ ）
A．2A＋3B=2C B．A＋3B=2C
C．3A＋2B=3C D．A＋B=C
6．（2020高二上·新乡期末）对于可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ）
A．v(A)=0.1mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.9 mol·L-1 min-1 D．υ(D)=1.2mol·L-1·min-1
7．（2019高二上·北京期中）某温度时，在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为（ ）
A．3X + Y 2Z；0.05mol·L-1·min-1
B．2X + Y 2Z；0.1mol·L-1·min-1
C．X + 2Y =Z；0.1mol·L-1·min-1
D．X + 3Y =2Z；0.05mol·L-1·min-1
8．（2019高二上·扶余月考）把3molX气体和1moY气体混合于容积为1L的容器中，使其发生如下反应：
3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g)。2min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1，则n的值为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
二、综合题
9．（2020高一下·盐城期中）向体积为V L的恒容容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图所示。已知在反应过程中混合气体的总的物质的量没有变化。请回答：
（1）V = 。
（2）若t1=15s时，则0-t1阶段以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)= 。
（3）写出反应的化学方程式： 。
10．（2019高一下·延边期中）某温度时，在一个10L的恒容容器中，X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据填空：
（1）该反应的化学方程式为 ；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为 ；
（3）混合气体的平均相对分子质量比起始时 ；(填“大”，“小”或“相等”)
平衡时容器内混合气体密度比起始时 (填“大”，“小”或“相等”)
（4）将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=2n(Z)，则原混合气体中a：b= ．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A.铁桥生锈，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，A不符合题意；
B.牛奶变质，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，B不符合题意；
C.塑料老化，是对生活不利的，应减慢其反应速率，而不能增大反应速率，C不符合题意；
D.高炉炼铁，是对生产有利的，应增大其反应速率，以提高单位时间内铁的产量，D符合题意；
故答案为：D
【分析】生活中需要增大反应速率，则该变化应为有利的，据此结合选项进行分析。
2．【答案】A
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】4s时生成0.2molH2，结合方程式可知消耗的HI的物质的量为0.4mol，容器体积为2L，则 ，
故答案为：A。
【分析】根据速率的计算公式，速率等于浓度变化量除以时间，再根据化学计量系数之比等于反应速率之比，来计算出碘化氢的速率。
3．【答案】C
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A．Z物质的物质的量变化为1.58mol，V===0.079mol/（L.s），A不符合题意；
B.10s时，X的物质的量浓度减少了(1.20-0.41)2=0.0395mol/L，B不符合题意；
C.10s时，Y的物质的量减少了1.00-0.21=0.79mol，转化率α=，C符合题意；
D．X、Y、Z物质的量变化分别为：0.79mol、0.79mol、1.58mol，故反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) 2 Z(g) 。
故答案为：C
【分析】A．代入V=计算；
B．注意容器体积为2L；
C．转化率=该物质转化的物质的量/该物质反应总的物质的量x100%；
D．根据反应速率和化学计量数成正比计算可得。
4．【答案】B
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】
aA（g）+ bB（g） 2C（g）
起始（mol/L） 3.0 1.0 0
反应（mol/L） 1.8 06 0.8
平衡（mol/L） 1.2 0.4 0.8
浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以a：b：c=1.2：0.4：0.8=3：1：2，
故答案为：B。
【分析】根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算解答。
5．【答案】C
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B)，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，A、B、C的化学计量数比为3：2：3，则反应为3A+2B═3C，
故答案为：C。
【分析】注意化学反应速率之比等于化学计量数之比。
6．【答案】B
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.v(A|)=0.1mol/(L·s)；
B.将其转化为用A表示的反应速率为；
C.将其转化为用A表示的反应速率为；
D.将其转化为用A表示的反应速率；
因此反应速率最快的是v(B)=0.6mol/(L·s)，B复合体；
故答案为：B
【分析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比，将所给反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率，再进行大小比较。
7．【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】由图像可知，参与反应的n(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol、n(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1mol，反应生成的n(Z)=0.2mol，因此n(X)：n(Y)：n(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，因此该反应的化学方程式为：3X+Y 2Z；用Z表示的反应速率，A符合题意；
故答案为：A
【分析】由图像确定参与反应的各物质的物质的量之比，得出反应的化学计量系数，从而得出反应的化学方程式；根据公式计算反应速率。
8．【答案】B
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】用W表示的反应速率，由于反应速率之比等于化学计量系数之比，因此v(W):v(Z)=0.1:0.1=2:n，解得n=2，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据公式计算v(W)，根据反应速率之比等于化学计量系数之比，确定n的值。
9．【答案】（1）V=2
（2）v(C)=0.004mol·L-1·s-1
（3）3A（g） B（g）+2C（g）
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）由图像可知，起始时A的物质的量浓度为0.15mol/L，而加入A的物质的量为0.3mol，因此可得该反应容器的体积V=2L；
（2）由图像可知，t1=15s时，物质C的变化浓度为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，因此15s内用物质C表示的反应速率；
（3）由图像可知，反应达到平衡状态时，物质A减小的浓度为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，因此A为反应物；物质C增加的浓度为0.06mol/L，因此C为生成物。由于反应过程中，混合气体的总物质的量没有发生变化，因此物质B增加的浓度为0.09mol/L-0.06mol/L=0.03mol/L，因此物质B为生成物。该反应中，A、B、C各物质的浓度变化量之比为0.09：0.03:0.06=3:1:2，因此该反应的化学方程式为： 3A（g） B（g）+2C（g）；
【分析】（1）根据图像中A的物质的量浓度计算容器的体积V；
（2）根据图像确定15s内，物质C的变化浓度，再结合公式计算反应速率；
（3）根据图像确定各物质的变化浓度之比，从而确定各物质的化学计量系数之比，进而得出反应的化学方程式；
10．【答案】（1）3X+Y 2Z
（2）0.01mol/(L min)
（3）大；相等
（4）7：5
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）根据图示的内容知道，X和Y是反应物，X、Y、Z的变化量之比是0.3：0.1：0.2=3：1：2，反应的化学方程式为：3X+Y 2Z；
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率v= =0.01 mol/（L min）；
（3）混合气体的平均相对分子质量M= ，从开始到平衡，质量是守恒的，但是n是逐渐减小的，所以M会变大；混合气体密度ρ= ，从开始到平衡，质量是守恒的，体积是不变的，所以密度始终不变，即相等；
（4） 3X+Y 2Z（设Y的变化量是x）
初始量：a b 0
变化量：3x x 2x
平衡量：a-3x b-x 2x
当n （X）=n （Y）=2n （Z）时，a-3x=b-x=4x，则a=7x，b=5x，所以原混合气体中a：b=7：5。
【分析】（1）根据化学计量系数之比等于变化的量之比，确定反应的化学方程式；
（2）根据公式计算反应速率；
（3）根据公式结合反应的化学方程式分析反应过程中m、n的变化，从而确定M的变化；
根据公式结合反应的化学方程式分析反应过程中m、V的变化，从而确定ρ的变化；
（4）结合平衡三段式进行分析；
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