周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应（含解析）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册
文档属性
| 名称 | 周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应（含解析）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-09 08:02:00 | ||
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文档简介
周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·呼和浩特高二检测)研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是( )
A.糖果制作过程中添加着色剂
B.用冰箱冷藏食物
C.炉膛内用煤粉代替煤块
D.利用催化技术减少汽车尾气
2.下列测量化学反应速率的依据不可行的是( )
选项 化学反应 测量依据 (单位时间内)
A 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 溶液颜色变化
B AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 沉淀质量变化
C H2(g)+I2(g)2HI(g) 温度、容器体积一定时，体系压强变化
D H2O2+2HI===2H2O+I2 溶液体积一定时，I-的浓度变化
3.在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下(反应中K+的数目不变)，研究人员提出反应机理：①H2O2+I-===IO-+H2O；②H2O2+IO-===I-+O2+H2O。能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.②反应速率最小，它是控速反应
B.总反应的焓变(ΔH)大于0
C.I-是总反应的催化剂
D.上述反应只断裂和形成了极性键
4.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.压强不变，充入N2使容器容积增大
B.将容器的容积缩小一半
C.容积不变，充入水蒸气使体系压强增大
D.增加Fe的量
5.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)===nI(g)+2W(g)，5 min末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学方程式中的n为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
6.参照反应Br·+H2HBr+H·的能量随反应历程变化的示意图(图甲)进行判断。下列叙述不正确的是( )
A.正反应吸热
B.加入催化剂，该化学反应的反应热不变
C.加入催化剂后，该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示
D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率
7.下列说法正确的是( )
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.对于反应2H2O2===2H2O+O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
8.(2025·天津高二期末)已知反应2NO+2H2===N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO+H2N2+H2O2 慢
②H2O2+H22H2O 快
下列说法正确的是( )
A.其他条件不变，适当升高温度，只可以提高反应①的速率
B.其他条件不变，增大c(NO)或c(H2)，可减慢总反应的反应速率
C.反应②的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应②
D.c(NO)、c(H2)分别增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同
9.在常温、常压和光照条件下，N2在催化剂表面与H2O发生反应：2N2(g)+6H2O(l) ===4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密闭容器中，起始反应物用量相同，催化剂的使用情况也相同，控制不同温度分别进行4组实验，3 h后测定NH3的生成量，所得数据如下表：
实验级别 实验1 实验2 实验3 实验4
温度/K 303 313 323 353
NH3生成量/ (×10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
下列说法不正确的是( )
A.温度为303 K时，在3 h内用氮气表示的平均反应速率为4×10-7 mol·L-1·h-1
B.实验1和实验3中，3 h内N2的转化率之比为4∶5
C.分析四组实验数据可得出，温度升高可加快反应速率，也可能减慢反应速率
D.353 K时，可能是催化剂催化活性下降或部分水脱离催化剂表面，致使化学反应速率减慢
10.(2024·湖北名校联盟联考)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是( )
A.在0~6 s内，用C表示的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B.6 s后，反应停止了
C.该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
D.在0~4 s内，v(A)=3v(D)
11.(2024·辽宁省实验中学期中)一定条件下，H2O(g)在某催化剂表面发生分解反应生成H2和O2，测得的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H2O(g)在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
B.H2O(g)在该催化剂表面的分解速率与其起始浓度成正比
C.在该催化剂表面H2O(g)分解反应先快后慢
D.ab段O2的平均生成速率为5.0×10-4 mol·L-1·min-1
12.(2024·山东德州阶段练习)某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如下表所示：
组号 1 2 3 4 5 6
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(×10-3mol·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
下列说法不正确的是( )
A.表格中的c1=0.75、v2=6.4
B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
C.由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的，无法通过化学方程式直接得出
D.升温、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
13.(8分)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定，前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为 。
(3)12 s时，C的物质的量为 。
(4)向体积均为2 L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入1 mol B气体和3 mol A气体，发生上述反应。2 min后测得甲中剩余0.4 mol B，乙中A的浓度为0.5 mol·L-1，丙中用C表示的反应速率为v(C)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min内三个容器中反应速率的大小关系为 。
14.(16分)Ⅰ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。
实验序号 实验温 度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 5 t1
B T1 2 0.02 4 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 6 t2
(1)通过实验A、B可探究 (填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1= ；通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是 ；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为 。
Ⅱ.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内，各物质物质的量(单位： mol)的变化如下表所示：
X Y Z Q
起始 1.2 0
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)=0.3 mol·L-1· min-1，v(Z)∶v(Y)=2∶3。
(3)(2分)试确定以下物质的量：起始时n(Y)= mol，n(Q)= mol。
(4)(4分)化学方程式中m= ，n= ，p= ，q= 。
15.(16分)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，也是导致臭氧层损耗的物质之一。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下表：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
c(N2O)/(mol·L-1) 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
反应时间/min 60 70 80 90 100
c(N2O)/(mol·L-1) 0.04 0.03 0.02 0.01 0
①0~20 min内，反应速率v(N2O)= mol·L-1·min-1。
②其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L-1，则反应至30 min时N2O的浓度为 ；比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0=0.15 mol·L-1) (填“>”“=”或“<”)v(c0=0.10 mol·L-1)。
③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化情况如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O减小一半时所需的时间)，则T1 (填“>”“=”或“<”)T2。若温度为T1，起始压强为p0 kPa，则反应至t1 min时，体系压强p= kPa(用p0表示)。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：
第一步：I2(g)I(g)(快)
第二步：I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢)
第三步：IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快)
实验表明：含碘时N2O的分解速率方程为v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
①第 步反应对总反应速率起决定作用。
②碘蒸气为N2O分解反应的催化剂，则I2的浓度对N2O的分解速率 (填“有”或“无”)影响。
③第二步反应的活化能比第三步反应的活化能 (填“大”或“小”)。
周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·呼和浩特高二检测)研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是( )
A.糖果制作过程中添加着色剂
B.用冰箱冷藏食物
C.炉膛内用煤粉代替煤块
D.利用催化技术减少汽车尾气
答案 A
2.下列测量化学反应速率的依据不可行的是( )
选项 化学反应 测量依据 (单位时间内)
A 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 溶液颜色变化
B AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 沉淀质量变化
C H2(g)+I2(g)2HI(g) 温度、容器体积一定时，体系压强变化
D H2O2+2HI===2H2O+I2 溶液体积一定时，I-的浓度变化
答案 C
解析 随反应进行，KMnO4溶液的浓度逐渐减小，可通过记录单位时间内溶液颜色变化来测定反应速率，A可行；单位时间内产生沉淀的质量越多，反应速率越快，反之，反应速率越慢，B可行；反应前后气体分子数不变，即温度、容器体积一定时，反应前后体系总压强不变，C不可行；溶液体积一定时，单位时间内，I-的浓度变化越大，反应速率越快，反之，反应速率越慢，D可行。
3.在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下(反应中K+的数目不变)，研究人员提出反应机理：①H2O2+I-===IO-+H2O；②H2O2+IO-===I-+O2+H2O。能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.②反应速率最小，它是控速反应
B.总反应的焓变(ΔH)大于0
C.I-是总反应的催化剂
D.上述反应只断裂和形成了极性键
答案 C
解析 由图像可知，反应①的活化能较大，反应较慢，它是控速反应，A项错误；生成物总能量低于反应物总能量，总反应是放热反应，B项错误；由实验现象可知，碘离子在反应①中参加反应，反应②中又生成，反应前后没有变化，但是使双氧水分解速率加快，故它作总反应的催化剂，C项正确；从总反应看出，断裂了极性键和H2O2中的非极性键过氧键，形成了极性键和氧气中的非极性键，D项错误。
4.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.压强不变，充入N2使容器容积增大
B.将容器的容积缩小一半
C.容积不变，充入水蒸气使体系压强增大
D.增加Fe的量
答案 D
解析 压强不变，充入N2使容器容积增大，则H2O(g)、H2(g)的浓度减小，反应速率减慢；将容器的容积缩小一半，反应体系中H2O(g)、H2(g)的浓度增大，反应速率加快；容积不变，向容器中充入反应物H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，反应速率加快；增加固体Fe的量，对反应速率无影响。
5.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)===nI(g)+2W(g)，5 min末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学方程式中的n为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
答案 D
解析 v(I)=0.01 mol·L-1·min-1，则Δn(I)=0.01 mol·L-1·min-1×2 L×5 min=0.1 mol，而Δn(W)=0.2 mol，又Δn(I)∶Δn(W)=n∶2，得n=1。
6.参照反应Br·+H2HBr+H·的能量随反应历程变化的示意图(图甲)进行判断。下列叙述不正确的是( )
A.正反应吸热
B.加入催化剂，该化学反应的反应热不变
C.加入催化剂后，该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示
D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率
答案 D
解析 反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，A正确；催化剂不能改变反应的反应热，B正确；催化剂通过降低反应的活化能改变反应历程，C正确；催化剂同时降低正、逆反应的活化能，同等程度地加快正、逆反应速率，D错误。
7.下列说法正确的是( )
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.对于反应2H2O2===2H2O+O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
答案 B
解析 常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，不生成氢气，故A错误；使用催化剂、升高温度均可加快反应速率，则加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率，故B正确；加热时Na与氧气反应生成过氧化钠，则升高温度不能加快生成Na2O的速率，故C错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，则H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为1∶2，故D错误。
8.(2025·天津高二期末)已知反应2NO+2H2===N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO+H2N2+H2O2 慢
②H2O2+H22H2O 快
下列说法正确的是( )
A.其他条件不变，适当升高温度，只可以提高反应①的速率
B.其他条件不变，增大c(NO)或c(H2)，可减慢总反应的反应速率
C.反应②的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应②
D.c(NO)、c(H2)分别增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同
答案 D
9.在常温、常压和光照条件下，N2在催化剂表面与H2O发生反应：2N2(g)+6H2O(l) ===4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密闭容器中，起始反应物用量相同，催化剂的使用情况也相同，控制不同温度分别进行4组实验，3 h后测定NH3的生成量，所得数据如下表：
实验级别 实验1 实验2 实验3 实验4
温度/K 303 313 323 353
NH3生成量/ (×10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
下列说法不正确的是( )
A.温度为303 K时，在3 h内用氮气表示的平均反应速率为4×10-7 mol·L-1·h-1
B.实验1和实验3中，3 h内N2的转化率之比为4∶5
C.分析四组实验数据可得出，温度升高可加快反应速率，也可能减慢反应速率
D.353 K时，可能是催化剂催化活性下降或部分水脱离催化剂表面，致使化学反应速率减慢
答案 C
解析 303 K时v(NH3)===8×10-7 mol·L-1·h-1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)∶v(NH3)=1∶2，v(N2)=v(NH3)=4×10-7mol·L-1·h-1，A项正确；根据实验1和实验3中3 h内NH3的生成量之比为4.8×10-6 mol∶6.0×10-6 mol=4∶5，实验1和实验3中转化的N2的物质的量之比为4∶5，起始反应物用量相同，实验1和实验3中3 h内N2的转化率之比为4∶5，B项正确；其他条件相同时，升高温度化学反应速率加快，353 K时，温度升高化学反应速率减慢，可能是温度升高催化剂活性下降或部分水脱离催化剂表面，C项错误、D项正确。
10.(2024·湖北名校联盟联考)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是( )
A.在0~6 s内，用C表示的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B.6 s后，反应停止了
C.该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
D.在0~4 s内，v(A)=3v(D)
答案 B
11.(2024·辽宁省实验中学期中)一定条件下，H2O(g)在某催化剂表面发生分解反应生成H2和O2，测得的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H2O(g)在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
B.H2O(g)在该催化剂表面的分解速率与其起始浓度成正比
C.在该催化剂表面H2O(g)分解反应先快后慢
D.ab段O2的平均生成速率为5.0×10-4 mol·L-1·min-1
答案 D
解析
12.(2024·山东德州阶段练习)某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如下表所示：
组号 1 2 3 4 5 6
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(×10-3mol·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
下列说法不正确的是( )
A.表格中的c1=0.75、v2=6.4
B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
C.由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的，无法通过化学方程式直接得出
D.升温、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快
答案 D
解析 将1、2两组数据代入速率方程：1.6×10-3 mol·L-1·min-1=k×(0.25 mol·L-1)m×(0.050 mol·L-1)n、3.2×10-3 mol·L-1·min-1=k×(0.50 mol·L-1)m×(0.050 mol·L-1)n，联立二式得m=1；同理，将2、4两组数据代入速率方程，可得n=0；将m=1、n=0代入速率方程得1.6×10-3 mol·L-1·min-1=k×0.25 mol·L-1，该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1；由此可知反应速率与A的浓度成正比，则=，c1=0.75，将第5组数据代入速率方程，v2×10-3mol·L-1·min-1=6.4×10-3 min-1×1.00 mol·L-1，解得v2=6.4，A、B正确；由m=1，n=0可知浓度对速率的影响是实验测得的，无法通过化学方程式直接得出，C正确；速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，D错误。
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
13.(8分)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定，前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为 。
(3)12 s时，C的物质的量为 。
(4)向体积均为2 L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入1 mol B气体和3 mol A气体，发生上述反应。2 min后测得甲中剩余0.4 mol B，乙中A的浓度为0.5 mol·L-1，丙中用C表示的反应速率为v(C)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min内三个容器中反应速率的大小关系为 。
答案 (1)0.05 mol·L-1·s-1 (2)3A(g)+B(g)2C(g)
(3)0.8 mol (4)乙>甲=丙
解析 (1)从反应开始到12 s时，A的浓度减少了0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1，时间为12 s，故v(A)==0.05 mol·L-1·s-1。(2)从反应开始到12 s时，B的浓度减少了0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1，故a∶b=0.6∶0.2=3∶1，前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1，A的浓度减少了0.8 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1，v(A)==0.075 mol·L-1·s-1，即v(A)∶v(C)=0.075∶0.05=3∶2，故a∶b∶c=3∶1∶2，该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。(3)12 s内A的浓度减少了0.6 mol·L-1，故C的浓度增加了0.4 mol·L-1，则C的物质的量为0.4 mol·L-1×2 L=0.8 mol。(4)容器甲中，0~2 min内v(B)==0.15 mol·L-1·min-1；容器乙中，2 min后A的浓度为0.5 mol·L-1，即剩余的A的物质的量为0.5 mol·L-1×2 L=1 mol，则0~2 min内v(A)==0.5 mol·L-1·min-1，故v(B)=×0.5 mol·L-1·min-1≈0.17 mol·L-1·min-1；容器丙中，0~2 min内用C表示的反应速率为v(C)=0.3 mol·L-1·min-1，则v(B)=×0.3 mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1，故反应速率：乙>甲=丙。
14.(16分)Ⅰ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。
实验序号 实验温 度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 5 t1
B T1 2 0.02 4 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 6 t2
(1)通过实验A、B可探究 (填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1= ；通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是 ；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为 。
Ⅱ.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内，各物质物质的量(单位： mol)的变化如下表所示：
X Y Z Q
起始 1.2 0
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)=0.3 mol·L-1· min-1，v(Z)∶v(Y)=2∶3。
(3)(2分)试确定以下物质的量：起始时n(Y)= mol，n(Q)= mol。
(4)(4分)化学方程式中m= ，n= ，p= ，q= 。
答案 (1)浓度 6 B、C (2)其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 4.2×10-4 mol·L-1·s-1 (3)3.9 1.5 (4)1 3 2 3
解析 (1)根据表中数据，对比实验A、B可知，A、B探究浓度对化学反应速率的影响，因此温度应相同，即T1=293；混合溶液的总体积应相同，即V1=6，V2=4，探究温度对化学反应速率的影响，温度是变量，根据图表可知，实验B、C探究温度变化对反应速率的影响。(2)根据表中数据可知，实验A中草酸的浓度比实验B中草酸的浓度大，若t1<8，实验A的反应速率快，可以得出其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；溶液颜色褪至无色，说明高锰酸钾完全反应，实验B中用高锰酸钾表示的速率为v(KMnO4)=≈4.2×10-4 mol·L-1·s-1。(3)2 min内v(X)==0.1 mol·L-1· min-1，v(Z)==0.2 mol·L-1· min-1，v(Q)=0.3 mol·L-1· min-1，因为v(Z)∶v(Y)=2∶3，推出v(Y)=0.3 mol·L-1· min-1，2 min内消耗Y的物质的量为0.3 mol·L-1· min-1×2 min×2 L=1.2 mol，则起始时Y的物质的量为(1.2+2.7) mol=3.9 mol，2 min内Q变化的物质的量为0.3 mol·L-1· min-1×2 min×2 L=1.2 mol，Q为生成物，则起始时Q的物质的量为(2.7-1.2) mol=1.5 mol。(4)根据(3)的分析，利用化学反应速率之比等于化学计量数之比，m∶n∶p∶q=0.1 mol·L-1· min-1∶0.3 mol·L-1· min-1∶0.2 mol·L-1· min-1∶0.3 mol·L-1· min-1=1∶3∶2∶3。
15.(16分)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，也是导致臭氧层损耗的物质之一。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下表：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
c(N2O)/(mol·L-1) 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
反应时间/min 60 70 80 90 100
c(N2O)/(mol·L-1) 0.04 0.03 0.02 0.01 0
①0~20 min内，反应速率v(N2O)= mol·L-1·min-1。
②其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L-1，则反应至30 min时N2O的浓度为 ；比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0=0.15 mol·L-1) (填“>”“=”或“<”)v(c0=0.10 mol·L-1)。
③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化情况如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O减小一半时所需的时间)，则T1 (填“>”“=”或“<”)T2。若温度为T1，起始压强为p0 kPa，则反应至t1 min时，体系压强p= kPa(用p0表示)。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：
第一步：I2(g)I(g)(快)
第二步：I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢)
第三步：IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快)
实验表明：含碘时N2O的分解速率方程为v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
①第 步反应对总反应速率起决定作用。
②碘蒸气为N2O分解反应的催化剂，则I2的浓度对N2O的分解速率 (填“有”或“无”)影响。
③第二步反应的活化能比第三步反应的活化能 (填“大”或“小”)。
答案 (1)①1.0×10-3 ②0.12 mol·L-1 = ③> 1.25p0 (2)①二 ②有 ③大
解析 (1)①0~20 min内，反应速率v(N2O)==1.0×10-3 mol·L-1·min-1。②根据表中数据可知，每10 min内N2O的浓度减少0.01 mol·L-1，则其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L-1，反应至30 min时消耗N2O的浓度为0.03 mol·L-1，此时N2O的浓度为(0.15-0.03) mol·L-1=0.12 mol·L-1；每个相同时间段内的v(N2O)相同，则N2O的分解速率与N2O的起始浓度无关，故v(c0=0.15 mol·L-1)与v(c0=0.10 mol·L-1)相等。③温度一定时，起始压强增大，则起始浓度增大，由图可知，随着起始压强的增大，半衰期变长，即随着起始浓度的增大，半衰期变长；若起始压强一定，升高温度，则起始浓度减小，其他条件不变时，起始浓度减小，则半衰期变短，而升高温度，反应速率加快，则此条件下，半衰期一定变短，故T1>T2。设N2O起始物质的量为2 mol，则t1 min时，消耗1 mol N2O，产生1 mol N2和0.5 mol O2，此时气体的总物质的量为2.5 mol，根据恒温恒容下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，可得p=×p0 kPa=1.25p0 kPa。(2)①总反应的反应速率由反应历程中的慢反应决定，故第二步反应对总反应速率起决定作用。②含碘时N2O的分解速率方程为v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)，则I2的浓度对N2O的分解速率有影响。③第二步反应是慢反应，第三步反应是快反应，活化能越大，反应速率越慢，则第二步反应的活化能比第三步反应的活化能大。
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·呼和浩特高二检测)研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是( )
A.糖果制作过程中添加着色剂
B.用冰箱冷藏食物
C.炉膛内用煤粉代替煤块
D.利用催化技术减少汽车尾气
2.下列测量化学反应速率的依据不可行的是( )
选项 化学反应 测量依据 (单位时间内)
A 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 溶液颜色变化
B AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 沉淀质量变化
C H2(g)+I2(g)2HI(g) 温度、容器体积一定时，体系压强变化
D H2O2+2HI===2H2O+I2 溶液体积一定时，I-的浓度变化
3.在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下(反应中K+的数目不变)，研究人员提出反应机理：①H2O2+I-===IO-+H2O；②H2O2+IO-===I-+O2+H2O。能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.②反应速率最小，它是控速反应
B.总反应的焓变(ΔH)大于0
C.I-是总反应的催化剂
D.上述反应只断裂和形成了极性键
4.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.压强不变，充入N2使容器容积增大
B.将容器的容积缩小一半
C.容积不变，充入水蒸气使体系压强增大
D.增加Fe的量
5.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)===nI(g)+2W(g)，5 min末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学方程式中的n为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
6.参照反应Br·+H2HBr+H·的能量随反应历程变化的示意图(图甲)进行判断。下列叙述不正确的是( )
A.正反应吸热
B.加入催化剂，该化学反应的反应热不变
C.加入催化剂后，该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示
D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率
7.下列说法正确的是( )
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.对于反应2H2O2===2H2O+O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
8.(2025·天津高二期末)已知反应2NO+2H2===N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO+H2N2+H2O2 慢
②H2O2+H22H2O 快
下列说法正确的是( )
A.其他条件不变，适当升高温度，只可以提高反应①的速率
B.其他条件不变，增大c(NO)或c(H2)，可减慢总反应的反应速率
C.反应②的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应②
D.c(NO)、c(H2)分别增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同
9.在常温、常压和光照条件下，N2在催化剂表面与H2O发生反应：2N2(g)+6H2O(l) ===4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密闭容器中，起始反应物用量相同，催化剂的使用情况也相同，控制不同温度分别进行4组实验，3 h后测定NH3的生成量，所得数据如下表：
实验级别 实验1 实验2 实验3 实验4
温度/K 303 313 323 353
NH3生成量/ (×10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
下列说法不正确的是( )
A.温度为303 K时，在3 h内用氮气表示的平均反应速率为4×10-7 mol·L-1·h-1
B.实验1和实验3中，3 h内N2的转化率之比为4∶5
C.分析四组实验数据可得出，温度升高可加快反应速率，也可能减慢反应速率
D.353 K时，可能是催化剂催化活性下降或部分水脱离催化剂表面，致使化学反应速率减慢
10.(2024·湖北名校联盟联考)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是( )
A.在0~6 s内，用C表示的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B.6 s后，反应停止了
C.该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
D.在0~4 s内，v(A)=3v(D)
11.(2024·辽宁省实验中学期中)一定条件下，H2O(g)在某催化剂表面发生分解反应生成H2和O2，测得的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H2O(g)在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
B.H2O(g)在该催化剂表面的分解速率与其起始浓度成正比
C.在该催化剂表面H2O(g)分解反应先快后慢
D.ab段O2的平均生成速率为5.0×10-4 mol·L-1·min-1
12.(2024·山东德州阶段练习)某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如下表所示：
组号 1 2 3 4 5 6
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(×10-3mol·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
下列说法不正确的是( )
A.表格中的c1=0.75、v2=6.4
B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
C.由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的，无法通过化学方程式直接得出
D.升温、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
13.(8分)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定，前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为 。
(3)12 s时，C的物质的量为 。
(4)向体积均为2 L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入1 mol B气体和3 mol A气体，发生上述反应。2 min后测得甲中剩余0.4 mol B，乙中A的浓度为0.5 mol·L-1，丙中用C表示的反应速率为v(C)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min内三个容器中反应速率的大小关系为 。
14.(16分)Ⅰ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。
实验序号 实验温 度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 5 t1
B T1 2 0.02 4 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 6 t2
(1)通过实验A、B可探究 (填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1= ；通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是 ；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为 。
Ⅱ.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内，各物质物质的量(单位： mol)的变化如下表所示：
X Y Z Q
起始 1.2 0
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)=0.3 mol·L-1· min-1，v(Z)∶v(Y)=2∶3。
(3)(2分)试确定以下物质的量：起始时n(Y)= mol，n(Q)= mol。
(4)(4分)化学方程式中m= ，n= ，p= ，q= 。
15.(16分)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，也是导致臭氧层损耗的物质之一。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下表：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
c(N2O)/(mol·L-1) 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
反应时间/min 60 70 80 90 100
c(N2O)/(mol·L-1) 0.04 0.03 0.02 0.01 0
①0~20 min内，反应速率v(N2O)= mol·L-1·min-1。
②其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L-1，则反应至30 min时N2O的浓度为 ；比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0=0.15 mol·L-1) (填“>”“=”或“<”)v(c0=0.10 mol·L-1)。
③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化情况如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O减小一半时所需的时间)，则T1 (填“>”“=”或“<”)T2。若温度为T1，起始压强为p0 kPa，则反应至t1 min时，体系压强p= kPa(用p0表示)。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：
第一步：I2(g)I(g)(快)
第二步：I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢)
第三步：IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快)
实验表明：含碘时N2O的分解速率方程为v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
①第 步反应对总反应速率起决定作用。
②碘蒸气为N2O分解反应的催化剂，则I2的浓度对N2O的分解速率 (填“有”或“无”)影响。
③第二步反应的活化能比第三步反应的活化能 (填“大”或“小”)。
周测2 化学反应速率 反应历程与基元反应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·呼和浩特高二检测)研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是( )
A.糖果制作过程中添加着色剂
B.用冰箱冷藏食物
C.炉膛内用煤粉代替煤块
D.利用催化技术减少汽车尾气
答案 A
2.下列测量化学反应速率的依据不可行的是( )
选项 化学反应 测量依据 (单位时间内)
A 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 溶液颜色变化
B AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 沉淀质量变化
C H2(g)+I2(g)2HI(g) 温度、容器体积一定时，体系压强变化
D H2O2+2HI===2H2O+I2 溶液体积一定时，I-的浓度变化
答案 C
解析 随反应进行，KMnO4溶液的浓度逐渐减小，可通过记录单位时间内溶液颜色变化来测定反应速率，A可行；单位时间内产生沉淀的质量越多，反应速率越快，反之，反应速率越慢，B可行；反应前后气体分子数不变，即温度、容器体积一定时，反应前后体系总压强不变，C不可行；溶液体积一定时，单位时间内，I-的浓度变化越大，反应速率越快，反之，反应速率越慢，D可行。
3.在双氧水中滴加KI溶液实验结果如下(反应中K+的数目不变)，研究人员提出反应机理：①H2O2+I-===IO-+H2O；②H2O2+IO-===I-+O2+H2O。能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.②反应速率最小，它是控速反应
B.总反应的焓变(ΔH)大于0
C.I-是总反应的催化剂
D.上述反应只断裂和形成了极性键
答案 C
解析 由图像可知，反应①的活化能较大，反应较慢，它是控速反应，A项错误；生成物总能量低于反应物总能量，总反应是放热反应，B项错误；由实验现象可知，碘离子在反应①中参加反应，反应②中又生成，反应前后没有变化，但是使双氧水分解速率加快，故它作总反应的催化剂，C项正确；从总反应看出，断裂了极性键和H2O2中的非极性键过氧键，形成了极性键和氧气中的非极性键，D项错误。
4.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.压强不变，充入N2使容器容积增大
B.将容器的容积缩小一半
C.容积不变，充入水蒸气使体系压强增大
D.增加Fe的量
答案 D
解析 压强不变，充入N2使容器容积增大，则H2O(g)、H2(g)的浓度减小，反应速率减慢；将容器的容积缩小一半，反应体系中H2O(g)、H2(g)的浓度增大，反应速率加快；容积不变，向容器中充入反应物H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，反应速率加快；增加固体Fe的量，对反应速率无影响。
5.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)===nI(g)+2W(g)，5 min末生成0.2 mol W(g)，用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1，则化学方程式中的n为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
答案 D
解析 v(I)=0.01 mol·L-1·min-1，则Δn(I)=0.01 mol·L-1·min-1×2 L×5 min=0.1 mol，而Δn(W)=0.2 mol，又Δn(I)∶Δn(W)=n∶2，得n=1。
6.参照反应Br·+H2HBr+H·的能量随反应历程变化的示意图(图甲)进行判断。下列叙述不正确的是( )
A.正反应吸热
B.加入催化剂，该化学反应的反应热不变
C.加入催化剂后，该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示
D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率
答案 D
解析 反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，A正确；催化剂不能改变反应的反应热，B正确；催化剂通过降低反应的活化能改变反应历程，C正确；催化剂同时降低正、逆反应的活化能，同等程度地加快正、逆反应速率，D错误。
7.下列说法正确的是( )
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.对于反应2H2O2===2H2O+O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
答案 B
解析 常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，不生成氢气，故A错误；使用催化剂、升高温度均可加快反应速率，则加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率，故B正确；加热时Na与氧气反应生成过氧化钠，则升高温度不能加快生成Na2O的速率，故C错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，则H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为1∶2，故D错误。
8.(2025·天津高二期末)已知反应2NO+2H2===N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：
①2NO+H2N2+H2O2 慢
②H2O2+H22H2O 快
下列说法正确的是( )
A.其他条件不变，适当升高温度，只可以提高反应①的速率
B.其他条件不变，增大c(NO)或c(H2)，可减慢总反应的反应速率
C.反应②的活化能高，该反应的快慢主要取决于反应②
D.c(NO)、c(H2)分别增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同
答案 D
9.在常温、常压和光照条件下，N2在催化剂表面与H2O发生反应：2N2(g)+6H2O(l) ===4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密闭容器中，起始反应物用量相同，催化剂的使用情况也相同，控制不同温度分别进行4组实验，3 h后测定NH3的生成量，所得数据如下表：
实验级别 实验1 实验2 实验3 实验4
温度/K 303 313 323 353
NH3生成量/ (×10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
下列说法不正确的是( )
A.温度为303 K时，在3 h内用氮气表示的平均反应速率为4×10-7 mol·L-1·h-1
B.实验1和实验3中，3 h内N2的转化率之比为4∶5
C.分析四组实验数据可得出，温度升高可加快反应速率，也可能减慢反应速率
D.353 K时，可能是催化剂催化活性下降或部分水脱离催化剂表面，致使化学反应速率减慢
答案 C
解析 303 K时v(NH3)===8×10-7 mol·L-1·h-1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)∶v(NH3)=1∶2，v(N2)=v(NH3)=4×10-7mol·L-1·h-1，A项正确；根据实验1和实验3中3 h内NH3的生成量之比为4.8×10-6 mol∶6.0×10-6 mol=4∶5，实验1和实验3中转化的N2的物质的量之比为4∶5，起始反应物用量相同，实验1和实验3中3 h内N2的转化率之比为4∶5，B项正确；其他条件相同时，升高温度化学反应速率加快，353 K时，温度升高化学反应速率减慢，可能是温度升高催化剂活性下降或部分水脱离催化剂表面，C项错误、D项正确。
10.(2024·湖北名校联盟联考)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是( )
A.在0~6 s内，用C表示的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B.6 s后，反应停止了
C.该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
D.在0~4 s内，v(A)=3v(D)
答案 B
11.(2024·辽宁省实验中学期中)一定条件下，H2O(g)在某催化剂表面发生分解反应生成H2和O2，测得的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H2O(g)在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
B.H2O(g)在该催化剂表面的分解速率与其起始浓度成正比
C.在该催化剂表面H2O(g)分解反应先快后慢
D.ab段O2的平均生成速率为5.0×10-4 mol·L-1·min-1
答案 D
解析
12.(2024·山东德州阶段练习)某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B)，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如下表所示：
组号 1 2 3 4 5 6
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2
v/(×10-3mol·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8
下列说法不正确的是( )
A.表格中的c1=0.75、v2=6.4
B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1
C.由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的，无法通过化学方程式直接得出
D.升温、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快
答案 D
解析 将1、2两组数据代入速率方程：1.6×10-3 mol·L-1·min-1=k×(0.25 mol·L-1)m×(0.050 mol·L-1)n、3.2×10-3 mol·L-1·min-1=k×(0.50 mol·L-1)m×(0.050 mol·L-1)n，联立二式得m=1；同理，将2、4两组数据代入速率方程，可得n=0；将m=1、n=0代入速率方程得1.6×10-3 mol·L-1·min-1=k×0.25 mol·L-1，该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1；由此可知反应速率与A的浓度成正比，则=，c1=0.75，将第5组数据代入速率方程，v2×10-3mol·L-1·min-1=6.4×10-3 min-1×1.00 mol·L-1，解得v2=6.4，A、B正确；由m=1，n=0可知浓度对速率的影响是实验测得的，无法通过化学方程式直接得出，C正确；速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，D错误。
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
13.(8分)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中充入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定，前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1，则该反应的化学方程式为 。
(3)12 s时，C的物质的量为 。
(4)向体积均为2 L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入1 mol B气体和3 mol A气体，发生上述反应。2 min后测得甲中剩余0.4 mol B，乙中A的浓度为0.5 mol·L-1，丙中用C表示的反应速率为v(C)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min内三个容器中反应速率的大小关系为 。
答案 (1)0.05 mol·L-1·s-1 (2)3A(g)+B(g)2C(g)
(3)0.8 mol (4)乙>甲=丙
解析 (1)从反应开始到12 s时，A的浓度减少了0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1，时间为12 s，故v(A)==0.05 mol·L-1·s-1。(2)从反应开始到12 s时，B的浓度减少了0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1，故a∶b=0.6∶0.2=3∶1，前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1，A的浓度减少了0.8 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1，v(A)==0.075 mol·L-1·s-1，即v(A)∶v(C)=0.075∶0.05=3∶2，故a∶b∶c=3∶1∶2，该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。(3)12 s内A的浓度减少了0.6 mol·L-1，故C的浓度增加了0.4 mol·L-1，则C的物质的量为0.4 mol·L-1×2 L=0.8 mol。(4)容器甲中，0~2 min内v(B)==0.15 mol·L-1·min-1；容器乙中，2 min后A的浓度为0.5 mol·L-1，即剩余的A的物质的量为0.5 mol·L-1×2 L=1 mol，则0~2 min内v(A)==0.5 mol·L-1·min-1，故v(B)=×0.5 mol·L-1·min-1≈0.17 mol·L-1·min-1；容器丙中，0~2 min内用C表示的反应速率为v(C)=0.3 mol·L-1·min-1，则v(B)=×0.3 mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1，故反应速率：乙>甲=丙。
14.(16分)Ⅰ.某探究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下。
实验序号 实验温 度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 5 t1
B T1 2 0.02 4 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 6 t2
(1)通过实验A、B可探究 (填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1= ；通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1<8，则由此实验可以得出的结论是 ；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为 。
Ⅱ.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内，各物质物质的量(单位： mol)的变化如下表所示：
X Y Z Q
起始 1.2 0
2 min末 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末 0.8
已知2 min内v(Q)=0.3 mol·L-1· min-1，v(Z)∶v(Y)=2∶3。
(3)(2分)试确定以下物质的量：起始时n(Y)= mol，n(Q)= mol。
(4)(4分)化学方程式中m= ，n= ，p= ，q= 。
答案 (1)浓度 6 B、C (2)其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 4.2×10-4 mol·L-1·s-1 (3)3.9 1.5 (4)1 3 2 3
解析 (1)根据表中数据，对比实验A、B可知，A、B探究浓度对化学反应速率的影响，因此温度应相同，即T1=293；混合溶液的总体积应相同，即V1=6，V2=4，探究温度对化学反应速率的影响，温度是变量，根据图表可知，实验B、C探究温度变化对反应速率的影响。(2)根据表中数据可知，实验A中草酸的浓度比实验B中草酸的浓度大，若t1<8，实验A的反应速率快，可以得出其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；溶液颜色褪至无色，说明高锰酸钾完全反应，实验B中用高锰酸钾表示的速率为v(KMnO4)=≈4.2×10-4 mol·L-1·s-1。(3)2 min内v(X)==0.1 mol·L-1· min-1，v(Z)==0.2 mol·L-1· min-1，v(Q)=0.3 mol·L-1· min-1，因为v(Z)∶v(Y)=2∶3，推出v(Y)=0.3 mol·L-1· min-1，2 min内消耗Y的物质的量为0.3 mol·L-1· min-1×2 min×2 L=1.2 mol，则起始时Y的物质的量为(1.2+2.7) mol=3.9 mol，2 min内Q变化的物质的量为0.3 mol·L-1· min-1×2 min×2 L=1.2 mol，Q为生成物，则起始时Q的物质的量为(2.7-1.2) mol=1.5 mol。(4)根据(3)的分析，利用化学反应速率之比等于化学计量数之比，m∶n∶p∶q=0.1 mol·L-1· min-1∶0.3 mol·L-1· min-1∶0.2 mol·L-1· min-1∶0.3 mol·L-1· min-1=1∶3∶2∶3。
15.(16分)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，也是导致臭氧层损耗的物质之一。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下表：
反应时间/min 0 10 20 30 40 50
c(N2O)/(mol·L-1) 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05
反应时间/min 60 70 80 90 100
c(N2O)/(mol·L-1) 0.04 0.03 0.02 0.01 0
①0~20 min内，反应速率v(N2O)= mol·L-1·min-1。
②其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L-1，则反应至30 min时N2O的浓度为 ；比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0=0.15 mol·L-1) (填“>”“=”或“<”)v(c0=0.10 mol·L-1)。
③不同温度(T)下，N2O分解的半衰期随起始压强的变化情况如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O减小一半时所需的时间)，则T1 (填“>”“=”或“<”)T2。若温度为T1，起始压强为p0 kPa，则反应至t1 min时，体系压强p= kPa(用p0表示)。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：
第一步：I2(g)I(g)(快)
第二步：I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢)
第三步：IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快)
实验表明：含碘时N2O的分解速率方程为v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
①第 步反应对总反应速率起决定作用。
②碘蒸气为N2O分解反应的催化剂，则I2的浓度对N2O的分解速率 (填“有”或“无”)影响。
③第二步反应的活化能比第三步反应的活化能 (填“大”或“小”)。
答案 (1)①1.0×10-3 ②0.12 mol·L-1 = ③> 1.25p0 (2)①二 ②有 ③大
解析 (1)①0~20 min内，反应速率v(N2O)==1.0×10-3 mol·L-1·min-1。②根据表中数据可知，每10 min内N2O的浓度减少0.01 mol·L-1，则其他条件不变，若N2O的起始浓度c0为0.15 mol·L-1，反应至30 min时消耗N2O的浓度为0.03 mol·L-1，此时N2O的浓度为(0.15-0.03) mol·L-1=0.12 mol·L-1；每个相同时间段内的v(N2O)相同，则N2O的分解速率与N2O的起始浓度无关，故v(c0=0.15 mol·L-1)与v(c0=0.10 mol·L-1)相等。③温度一定时，起始压强增大，则起始浓度增大，由图可知，随着起始压强的增大，半衰期变长，即随着起始浓度的增大，半衰期变长；若起始压强一定，升高温度，则起始浓度减小，其他条件不变时，起始浓度减小，则半衰期变短，而升高温度，反应速率加快，则此条件下，半衰期一定变短，故T1>T2。设N2O起始物质的量为2 mol，则t1 min时，消耗1 mol N2O，产生1 mol N2和0.5 mol O2，此时气体的总物质的量为2.5 mol，根据恒温恒容下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，可得p=×p0 kPa=1.25p0 kPa。(2)①总反应的反应速率由反应历程中的慢反应决定，故第二步反应对总反应速率起决定作用。②含碘时N2O的分解速率方程为v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)，则I2的浓度对N2O的分解速率有影响。③第二步反应是慢反应，第三步反应是快反应，活化能越大，反应速率越慢，则第二步反应的活化能比第三步反应的活化能大。