2026鲁科版高中化学选择性必修1基础题--第2章　第3节　第1课时 化学反应历程 化学反应速率

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2026鲁科版高中化学选择性必修1
第2章　化学反应的方向、限度与速率
第3节　化学反应的速率
第1课时　化学反应历程　化学反应速率
基础过关练
题组一　基元反应与反应历程
1.(2025四川成都树德中学期中)研究CH3I与氯自由基(用Cl*表示)的反应有助于保护臭氧层。已知CH3I与Cl*反应有4条可能的反应路径,如图所示。图中TS表示过渡态,IM表示中间体。下列说法中正确的是 (　　)
A.相同条件下,路径①的反应速率最快
B.路径④属于放热反应
C.路径②CH3I+Cl* C+ICl是基元反应
D.过渡态中最稳定的是TS1,产物最稳定的是路径④的
2.(2024江苏无锡期中联考)CO2氧化乙苯制苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g) (g)+H2O(g)+CO(g),其反应历程如图所示。下列有关说法正确的是 (　　)
A.该反应的ΔS<0
B.该反应的平衡常数表达式为K=(C6H5—表示苯基)
C.是该反应的催化剂
D.过程③可能生成副产物
题组二　化学反应速率的计算与比较
3.(2024福建厦门一中开学考试)将2 mol A和2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(s) xC(g)+2D(g),5 min末,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,用C表示的平均反应速率v(C)=0.1 mol·L-1·min-1。下列说法正确的是 (　　)
A.用B表示的平均反应速率v(B)=0.1 mol·L-1·min-1
B.用D表示的平均反应速率v(D)=0.2 mol·L-1·min-1
C.该反应方程式中,x=2
D.5 min末,A的物质的量为0.25 mol
4.(2025黑龙江牡丹江第三高级中学期中)在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是 (　　)
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=4.8 mol·L-1·min-1
D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
5.(2024北京海淀统考)H2(g)+I2(g) 2HI(g)在1 L的恒温容器中进行,反应过程中部分数据如表所示:
反应时间/min n(H2)/mol n(I2)/mol n(HI)/mol
0 4 4 0
10 2
若起始时总压为p0 kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,而气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数,则10 min内用H2(g)表示的反应速率为 (　　)
A.0.25p0 kPa·min-1　　　　
B.0.025p0 kPa·min-1
C.0.005p0 kPa·min-1　　　　
D.0.016p0 kPa·min-1
6.(2025陕西西安第八十五中学月考)已知反应aA(g)+bB(g) cC(g),某温度下,在2 L密闭容器中投入一定量的A、B两种气体,这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)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为　　　　。
题组三　化学反应速率的测定
7.(2025河北唐山一中月考)化学反应的速率可通过实验测定。下列说法错误的是 (　　)
A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率
B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率
C.可以依靠科学仪器测量吸光度、电导率等来测定反应速率
D.恒温恒容条件下发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率
8.(2024湖北荆州沙市中学月考)某校化学活动社团为测定1 mol/L的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图1装置。
(1)图1中盛装H2SO4溶液的仪器的名称是　　　　　　。
(2)按照图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是　　　　　　　　。
(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图2装置,实验结束后读取气体体积时应该注意的问题是　　　　　　　　　(至少回答两点)。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B　在相同条件下,路径①的活化能最大,反应速率最慢,A项错误;路径④的生成物总能量小于反应物总能量,属于放热反应,B项正确;基元反应是指反应物一步直接转化为产物的反应,从图中可以看出,路径②中存在中间产物,所以CH3I+Cl* C+ICl不是基元反应,C项错误;过渡态中TS1的能量最高,稳定性最差,D项错误。
2.D　由题给方程式可知,正反应是一个气体体积增大的反应,故ΔS>0,A错误;该反应的平衡常数表达式为K=(C6H5—表示苯基),B错误;是在反应过程中形成的,不是催化剂,C错误;状态Ⅱ中存在和中间体微粒,过程③可能生成副产物,D正确。
3.C　B为固体,浓度可视为常数,不用B表示该反应的反应速率(易错点),A错误;v(C)=0.1 mol·L-1·min-1,则Δc(C)=0.1 mol·L-1·min-1×5 min=0.5 mol·L-1,Δc(C)=Δc(D),则x=2,v(C)=v(D)=0.1 mol·L-1·min-1,B错误、C正确;Δc(A)=1.5Δc(C)=1.5×0.5 mol·L-1=0.75 mol·L-1,则Δn(A)=0.75 mol·L-1×2 L=1.5 mol,5 min末A的物质的量为2 mol-1.5 mol=0.5 mol,D错误。
4.B　单位统一时,用不同物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快(解题技法)。A项,=0.25 mol·L-1·s-1;B项,0.3 mol·L-1·s-1;C项,≈0.027 mol·L-1·s-1(易错点);D项,=0.25 mol·L-1·s-1;故选B。
名师点睛
也可以根据反应的化学方程式,把不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率(单位相同)进行比较;同一化学反应中,同一时间段内,用各物质表示的化学反应速率之比等于对应的化学计量数之比。
5.B　H2(g)+I2(g) 2HI(g)为反应前后气体总物质的量不变的可逆反应,则恒温恒容条件下该反应中的任意时刻总压不变,均为p0 kPa,列三段式:
　　　　H2(g)+I2(g) 2HI(g)
n始/mol　　4　　4　　 0
Δn/mol　　2　　2　　 4
n10 min/mol　2　　2　　 4
反应前H2(g)的分压为×p0 kPa=0.5p0 kPa,10 min时H2(g)的分压为×p0 kPa=0.25p0 kPa,则10 min内用H2(g)表示的反应速率为=0.025p0 kPa·min-1。
6.答案　(1)0.05 mol·L-1·s-1
(2)3A(g)+B(g) 2C(g)
(3)乙>甲>丙
解析　(1)0~12 s内,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,则v(A)==0.05 mol·L-1·s-1。(2)根据图像可知,0~12 s内,Δc(A)=0.6 mol·L-1,Δc(B)=0.2 mol·L-1,物质的浓度变化量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,即a∶b=Δc(A)∶Δc(B)=3∶1;结合前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,可知前4 s内Δc(C)=0.05 mol·L-1·s-1×4 s=0.2 mol·L-1,而Δc(A)=0.3 mol·L-1,a∶c=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)根据同一反应中,化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,均转化成v(A)进行比较。甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,则v(A)=0.36 mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,则v(A)=0.24 mol·L-1·s-1,故三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
7.D　酸性高锰酸钾具有强氧化性,能将草酸氧化为二氧化碳,本身被还原为Mn2+,所以可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,故A正确;锌与稀硫酸反应生成氢气,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率,故B正确;化学反应过程中,参与反应物质的有些性质如吸光度、电导率等与其物质的量或浓度存在函数关系,这种情况下就可以依靠科学仪器测量吸光度、电导率等来测定反应速率,故C正确;H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应前后气体物质的量不变,即在恒温恒容条件下总压不变,所以不能通过测量压强变化来测定反应速率,故D错误。
方法点津
测量化学反应速率时的常用方法
(1)对于有气体生成的反应:可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。
(2)对于有固体作反应物的反应,可测定一段时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸、碱参与的反应,可测定一段时间内溶液中H+或OH-浓度的变化。
(4)对于有颜色变化的反应,可测定溶液变色所需时间。
8.答案　(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)调节量气管的高度使得两侧液面相平;视线与凹液面最低点相平;待锥形瓶中气体恢复至室温
解析　(1)题图1中盛装H2SO4溶液的仪器的名称是分液漏斗。(2)按照题图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积。
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