人教版高中化学选修4教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：04【基础】化学反应速率
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修4教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：04【基础】化学反应速率 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 432.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-01-05 16:21:57 | ||
图片预览
文档简介
化学反应速率
【学习目标】
1、了解化学反应速率的定量表示方法，初步了解测定某些化学反应速率的实验方法；
2、通过实验事实和思考，掌握化学反应速率的表示方法。
【要点梳理】
要点一、化学反应速率
1、化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2、化学反应速率的表示方法
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。符号为v，单位为mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol/(L·h)。
3、化学反应速率的表达式
/
4、化学反应速率的计算规律
同一化学反应中，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如对于化学反应aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g)，有下列恒等式：
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
5、有关化学反应速率的注意事项
①化学反应速率均为正值，没有负值。
②化学反应速率通常指的是某物质在某一时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。
③由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。化学反应速率与表面积大小有关，而与物质的量的多少无关。通常是通过增大物质的表面（如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等）来加快化学反应速率。
④对于同一个化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的反应速率。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作为标准。
要点二、化学反应速率的测量
1、基本思路
化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可加以利用。
2、用于化学反应速率测量的基本性质
/
3、实验测量锌与硫酸反应速率
实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol/L的硫酸、4 mol/L的硫酸。
实验步骤：①取一套装置，加入40 mL 1 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
②取另一套装置，加入40 mL 4 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，②收集10 mL气体所用时间比①所用时间短。
实验结果：
加入试剂
反应时间/min
反应速率/(mL·min－1)
1 mol/L H2SO4
长
小
4 mol/L H2SO4
短
大
实验结论：4 mol/L的硫酸与锌反应比1 mol/L的硫酸与锌反应速率快。
注意事项：a．锌的颗粒（即表面积）大小要基本相同；
b．40 mL的硫酸溶液要迅速加入；
c．装置气密性要好，且计时要迅速准确。
问题思考：还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应的反应速率？
锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+==Zn2++H2↑，因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、硫酸浓度的变化等来测量化学反应速率。
要点三、化学反应速率的计算及比较
1、化学反应速率的计算——三段式法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤：
a．写出有关反应的化学方程式。
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
c．根据已知条件列方程式计算。
/
②计算中应注意以下量的关系：
a．对反应物：c(起始)－c(转化)=c(某时刻)
b．对生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时刻)
c．
2、化学反应速率的比较
①选用同种物质作标准
换算成用同一物质、同一单位表示的化学反应速率，再比较其数值大小。
②比较化学反应速率与化学计量数的比值：如反应aA+bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，可比较与的大小，若，则A的反应速率比B的反应速率大。
要点四、关于化学反应速率的特别说明
1、化学反应速率表述的共同之处：①都有一个确定的起点（速率为0）；②都有一个与速率大小相匹配的时间单位；③都有能说明体系某种变化的可计量的性质（如质量、体积、压强、浓度等）。
2、一个确定的化学反应涉及反应物和生成物等多种物质，在中学化学里，通常所说的化学反应速率的快慢，往往是对整个化学反应而言的，例如H2+F2==2HF反应很快、CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H2O反应很慢等；定量地表示化学反应速率是对某种具体物质而言的，例如在N2+3H22NH3中v(N2)=0.5 mol/(L·min)等。
3、由于在一定时间内的化学反应，有关物质的物质的量浓度是连续变化的，所以化学反应速率有平均速率和即时（或瞬时）速率之分。在中学化学里，通常所说的化学反应速率一般是指平均速率。在速率一时间图像中经常出现瞬时速率，如锌粒与0.1 mol·L－1盐酸反应，在一定温度下的反应速率与反应时间的关系如图所示，图像中A点表示的就是在反应过程中t1时刻的瞬时反应速率。
要点五、有效碰撞理论
1、有效碰撞
要点诠释：化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞。反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生，多数碰撞并不能导致反应的发生，是无效碰撞。碰撞的频率越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。
2、活化分子和活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时，能够克服相撞分子之间的排斥力，破坏分子内部原子之间的“结合力”，从而导致反应物分子的破坏，重新组合成生成物分子，发生化学反应。
②活化能：活化分子所多出的那部分能量（或普通分子转化成活化分子所需的最低能量）。右图所示的E1是反应的活化能，E2是活化分子变成生成物分子放出的能量，能量差E2－E1是反应热。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。
普通分子+活化能活化分子
活化能的大小虽然意味着普通分子成为活化分子的难易，但是对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。
③活化能与化学反应速率：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率就越快。
活化能低→普通分子易变成活化分子→活化分子百分数大→有效碰撞次数多→反应速率快
利用有效碰撞理论可以解释外界条件（浓度、压强、温度、催化剂）对化学反应速率的影响。
【典型例题】
类型一、化学反应速率概念的理解
例题1（2019 吉安新干中学模拟）学习化学反应速率时，我们可以用物理上的速率知识来大胆类推学习，二者在许多方面都是及其相似的。下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是（ ）
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示
C．在同一个反应中，用各物质表示的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比
D．化学反应速率的常用单位有mol·L-1·s-1和mol/（L·min）
【思路点拨】本题考查了学生对化学反应速率概念的理解：化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。
【答案】B
【解析】A项化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，故A正确；B项化学反应通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量表示：/，故B错误；C项在同一反应中，时间相同体积相同，速率之比等于物质的量之比，而物质的量之比等于化学计量数之比，所以各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比，故C正确；D项反应速率单位是导出单位，浓度单位常用mol/L，时间单位常用s、min，化学反应速率的常用单位有mol·L-1·s-1和mol/（L·min），故D正确。
【总结升华】理解化学反应速率时注意：化学反应速率是平均值不是即时值；化学反应速率没有负值；同一化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于其计量数之比；纯固体、液体一般不使用该方法表示反应速率。
举一反三：
【变式1】（2019 陕西渭南月考）某一反应物的浓度是1.0 mol／L，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol／L，在这20 s内它的反应速率为（ ）
A．0.04 B．0.04 mol／(L·s) C．0.08 moL／(L·s) D．0.04 mol／L
【答案】B
【解析】20 s内该物质的浓度变化为△c=(1.0－0.2) mol／L=0.8 mol／L，所以20 s内该物质的反应速率为。
例题2已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
【思路点拨】四个选项没有相关性，可选用排除法做本题，只选肯定对的选项就能做对。
【答案】A
【解析】H2O2的分解反应主要由慢反应决定，且I－浓度越大反应速率越快，A项正确；合并题中两反应，可知I－为催化剂，而IO－为中间产物，B项错误；1 mol H2O2分解时反应热为－98 kJ·mol－1，并不是活化能，C项错误；根据化学计量数关系可确定v(H2O2)＝ v(H2O)＝ 2v(O2)，D项错误。
【总结升华】对于某一化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
举一反三：
【变式1】反应AX3（g）+X2（g）?AX5（g）在容积为10L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示．
/
①列式计算实验a反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）= ．
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）由大到小的次序为 （填实验序号）
【答案】①/≈1.7×10﹣4mol?L﹣1?min﹣1 ②bca
【解析】①起始时AX3和X2均为0.2mol，即no=0.4mol，总压强为160kPa，平衡时总压强为120kPa。设平衡时总物质的量为n，根据压强之比就等于物质的量之比有：/ =/，n=0.30mol，
/
②根据到abc达平衡用时的多少可以比较出反应速率的大小为：b＞c＞a
例题3 反应2A(g)+B(g)==3C(g)+4D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=0.5 mol/(L·s)；②v(B)=0.3 mol/(L·s)；
③v(C)=0.8mol/(L·s)；④v(D)=1 mol/(L·s)。
该反应进行的快慢顺序为________。
【答案】②＞③＞④=①
【解析】将不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率，再比较反应速率数值的大小。
若以物质B为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质B表示的速率，则有：
v(B)∶v(A)=1∶2，则①表示的v(B)=0.25 mol/(L·s)；
v(B)∶v(C)=1∶3，则③表示的v(B)=0.8/3 mol/(L·s)；
v(B)∶v(D)=1∶4，则④表示的v(B)=0.25 mol/(L·s)。
故反应进行的快慢顺序为：②＞③＞④=①。
举一反三：
【变式1】将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3 A(g) + B(g)/ x C(g) + 2 D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，C的平均反应速率0.1 mol/(L·min)，且c(A)∶c(B)=3∶5。求：
（1）此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B物质的量；
（2）B的平均反应速率；
（3）x值是多少？
【解析】本题可用三段式法求解，设反应前放入容器中A、B物质的量均a，则其反应前浓度均为0.5a。由5分钟时D的浓度可求出此时D的物质的量，再根据反应方程式中的计量数，可知：
/
由题意c(A)∶c(B)=3∶5=( a-1.5):( a-0.5)，解得a=3mol，
所以，开始前放入容器中A、B的物质的量均为3mol
5min后A的浓度为：c(A)=(3-1.5)mol/2L=0.75mol/L
B的平均反应速率为：v(B)=0.5mol÷2L÷5min=0.05mol/(L·min)
化学反应中各物质的速率比等于计量系数比：v(B):v(C)=0.05：0.1=1：2，所以x=2
【答案】
（1）此时A的浓度为0.75mol/L，反应开始前放入容器中A、B物质的量均为3mol；
（2）B的平均反应速率为0.05mol/(L·min)；
（3）x值是2。
类型二、化学反应速率的测量
例题4 “碘钟”实验中，3I―+S2O42―==I3―+2SO42―的反应速率可以用I3―与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃下进行实验，测得的数据如下表所示：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I―)/mol·L―1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O82―)/mol·L―1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
（1）该实验的目的是________________。
（2）显色时间t1=________。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________（填序号）。
A．＜22.0 s B．22.0 s～44.0 s C．＞44.0 s D．数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是________________。
【答案】（1）研究反应物I―与S2O82―的浓度对反应速率的影响
（2）29.3 s （3）A
（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成正比）
【解析】由已知数据可知，当两组实验的c(I―)和c(S2O82―)乘积相等时，显色时间也相等，即反应速率相等，但显色时间与反应速率成反比，故。升高温度可以加快化学反应速率，即缩短显色时间，故t2＜22.0 s。
举一反三：
【变式1】反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2+Cl2==2HCl的反应速率v可表示为v=k [c(H2)]m·[c(Cl2)]n，式中k为常数，m、n的值可用下表中的数据确定。
c(H2)/mol·L－1
c(Cl2)/mol·L－1
v/(mol·L－1)m+n
1.0
1.0
1.0k
2.0
1.0
2.0k
2.0
4.0
4.0k
（1）由此可推算得m、n的值分别为m=________，n=________。
（2）由公式可知________[填“c(H2)”或“c(Cl2)”]对反应速率的影响大。
【答案】（1）1 （2）c(H2)
【解析】（1）将三组数据分别代入v=k [c(H2)]m·[c(Cl2)]n中，列方程可求得m=1、。
（2）从速率方程中可看出，反应速率分别与c(H2)和成正比，显然前者对反应速率影响大。
类型三、有效碰撞理论
例题５ 下列说法正确的是（ ）
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应；②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应；③活化分子比普通分子具有较高的能量；④化学反应的实质是原子的重新组合；⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程；⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。
A．①③④⑤ B．②③⑥ C．④⑤⑥ D．②④⑤
【答案】C
【解析】①观点错误，因为活化分子有合适取向时的碰撞，才能发生化学反应。②观点错误，因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应。③指代不明确，即某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高，因而是错误的。
举一反三：
【变式1】1918年，Lewis提出反应速率的碰撞理论：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能引起化学反应。能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞。
/
（1）图Ⅰ是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是________（填“A”“B”或“C”）。
（2）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出了化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO的过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________。
（3）过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而使有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图。
【答案】（1）C （2）NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g) ΔH=－234 kJ/mol
（3）如图。
/
【解析】（1）有效碰撞是发生化学反应的碰撞，即有新物质生成的碰撞，显然选C。（2）当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热。反之吸热，注意书写热化学方程式时必须标明反应物和生成物的状态。（3）催化剂的主要作用是使发生有效碰撞所需的能量降低，使发生反应的门槛降低，即过渡态的能量较低。
【巩固练习】
一、选择题
1．在化学反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)中，各物质的平均反应速率间的关系式正确的是（ ）
A．v(A)= v(B) B．v(A)=2v(C) C．3v(B)=v(C) D．v(B)=3v(D)
2．反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2 min B的浓度减少了0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是（ ）
A．用A表示的反应速率是0.8 mol·L－1·s－1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
3．（2019 山东济宁期中）在一定条件下，对于反应A2 (g)+3B2 (g)2AB，(g)来说，以下化学反应速率的表示中，最快的是（ ）
A．v (A2)=0.8 mol·L－1·s－1 B．v (A2)=30 mol·L－1·min－1
C．v (AB3)=1.0 mol·L－1·s－1 D．v (B2)=1.2 mol·L－1·s－1
4．（2019 石家庄模拟）将气体A2和B2各1mol充入1L的密闭容器中反应，生成气体C，一段时间后测得c（A2）的浓度为0.58 mol·L－1，c（B2）为0.16 mol·L－1，c（C）为0.84mol·L－1，则C的化学式（C用A、B表示）为（ ）
A．AB B．A2B C．AB2 D．A2B2
5．在mA+nBpC的反应中，m、n、p为各物质的化学计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m∶n∶p为（ ）
A．2∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶3∶2 D．3∶1∶2
6．反应2SO2+O22SO3，经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s)，则这段时间为（ ）
A．0.1 s B．2.5 s C．5 s D．10 s
7．可逆反应2SO2+O22SO3，如果SO2的起始浓度为2 mol·L－1，2 min后SO2的浓度为1.8 mol·L－1，则用SO2的浓度变化表示的反应速率为（ ）
A．1 mol·L－1·min－1 B．0.9 mol·L－1·min－1
C．0.2 mol·L－1·min－1 D．0.1 mol·L－1·min－1
8．用纯净的CaCO3，与稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示。根据分析判断正确的是（ ）
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多
C．FG段表示收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快
9．（2019 河北唐山期中）在372 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中。立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol·L－1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是（ ）
A．前2 s内以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 m01·L－1·s－1
B．在2 s时体系内压强为开始时的1.1倍
C．在平衡时体系内含有0.25 mol N2O4
D．平衡时，N2O4的转化率为40％
10．下列说法不正确的是（ ）
A．具有较高能量的反应物分子称为活化分子
B．反应物活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
C．活化能越小，一般分子就越容易成为活化分子
D．反应物活化分子间有合适取向的碰撞才是有效碰撞
11．在温度不变、恒容的容器中进行反应2HIH2+I2（正反应为吸热反应），反应物的浓度由0.1 mol/L降到0.06 mol/L，需要20 s，那么由0.06 mol/L降到0.036 mol/L所需时间为（ ）
A．等于10 s B．等于12 s C．大于12 s D．小于12 s
12．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)
二、填空题
1．将化合物A的蒸气l mol充入0.5 L密闭容器中加热分解：2A(g)B(g)+nC(g)。反应到3 min时，容器内A的浓度为0.8 mol/L，测得这段时间内，平均速率v(C)=0.6 mol/(L·min)，则化学方程式中n的值为________，v(B)=________。
2．（2019 广东茂名质检）一定温度下，在2 L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：
/
（1）从反应开始到10 s时，用z表示的反应速率为________，X的物质的量浓度减少了________，Y的转化率为________ 。
（2）该反应的化学方程式为________。
3．（2019 广东高考）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t(min)
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10-3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。
【答案与解析】
一、选择题
1．D
【解析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行推断。
2．B
【解析】反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率；v(B)=0.6 mol·L－1/2 min=0.3 mol·L－1·min。是两分钟内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率；反应方程式中B和C的系数不同，表示的反应速率的值也不同。
3．A
【解析】对于同一可逆反应，比较在不同条件下的化学反应速率，可以用同一物质表示的化学反应速率进行比较。A项，v (A2)=0.8 mol·L－1·s－1；B项，v (A2)=30 mol·L－1·min－1=0.5 mol·L－1·s－1；C项，v (AB3)=1.0 mol·L－1·s－1，化学反应速率之比等于系数之比，故v (A2)=v (AB3)=×1.0 mol·L－1·s－1=0.5 mol·L－1·s－1；D项，v (A2)=0.6 mol·L－1·s－1；所以最快的是A中表示的化学反应速率，故选A。
4．C
【解析】该时间段内，A2、B2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。由题意可得A2、B2、C三种物质的化学计量数之比为1:2:2，结合质量守恒可知C的化学式为AB2。
5．C
【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，也等于物质的量浓度变化之比，即m∶n∶p=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2。
6．C
【解析】由v(O2) ∶v(SO3)=1∶2，v(O2)=0.04 mol/(L·s)，可得：v(SO3)=0.08 mo1/(L·s)；再由，可计算出：Δt=5 s。
7．D
【解析】v(SO2)=(2 mol·L－1－1.8 mol·L－1)/2 min=0.1 mol·L－1·min－1。
8．B
【解析】CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O，图像的横坐标是时间，纵坐标是二氧化碳的体积。很显然可以用单位时间内放出CO2的体积表示其反应速率，表现在图像上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越快，放出CO2越多。
9．【答案】B
【解析】N2O4和NO2存在转化关系：N2O4 (g)2NO2 (g)，前2 s时
N2O4 (g) 2NO2 (g)
起始（mol） 0.5 0
反应（mol） 0.05 0.02×5
2 s时（mol） 0.5－0.05 0.02×5
，气体总的物质的量为
0.5 mol－0.05 mol+0.02 mol·L－1×5 L=0.55 mol，2 s时与开始的压强之比p (2 s)∶p (始)=0.55 mol∶0.5 mol=11∶10。60 s达到平衡时，设参加反应的N2O4的物质的量为x mol。则有
N2O4 2NO2
起始（mol） 0.5 0
反应（mol） x 2x
平衡（mol） 0.5－x 2x
平衡时，气体总的物质的量为(0.5－x+2x) mol=(0.5+x) mol，则有(0.5+x)／0.5=1.6，解得x=0.3，故平衡体系中含0.2 mol N2O4，平衡时N2O4的转化率为。
10．A
【解析】能量高不一定是活化分子，只有能量较高且能发生有效碰撞的分子才称为活化分子，A错；反应物中活化分子间的碰撞不一定发生化学反应，如果分子不是沿着合适取向的碰撞，就不能使旧键断裂，故B正确；活化能越小，则一般分子成为活化分子越容易，具有一定能量的反应物分子间有合适取向的碰撞才能发生反应，能发生反应的碰撞称为有效碰撞。故C、D正确。
11．C
【解析】 先计算出20 s内的反应速率v(HI)=(0.1 mol/L－0.06 mol/L)/20 s=0.002 mol/(L·s)，则20 s后的反应速率v＇＜v(HI)，后一段反应所用时间：t=(0.06 mol/L－0.036 mol/L)/v＇=(0.024 mol/L)/v＇。因为v＇＜0.002 mol/(L·s)，所以t＞12 s。
12． C
【解析】速率之比等于方程式的计量系数之比，A项，v (W)=v (Z)；B项，3v (X)=2v (Z)；C项，2v (X)=v (Y)；D项，2v (W)=3v (X)。
二、填空题
1． 3 0.2 mol/(L·min)
【解析】，用A表示的化学反应速率为：
=0.4 mol/(L·min)，则v(A)∶v(C)=2∶n=0.4 mol/(L·min)∶0.6 mol/(L·min)=2∶3，故n=3。v(B)=v(A)=×0.4 mol/(L·min)=0.2 mol/(L·min)。
2．（1）0.079 mol／(L·s) 0.395 mol／L 79.0％
（2）X (g)+Y (g)2Z (g)
【解析】（1）分析图像知：
，，
Y的转化率为。
（2）由图1知，各物质转化的物质的量：X为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.58 mol，则化学方程式中X、Y、Z的系数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X (g)+Y (g)2Z (g)。
3．1.8×10-3mol/min
【解析】设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g) + 1/2O2(g) == H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得 n=7.2×10-3mol，所以v(HCl)= 7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min=1.8×10-3mol/min
【学习目标】
1、了解化学反应速率的定量表示方法，初步了解测定某些化学反应速率的实验方法；
2、通过实验事实和思考，掌握化学反应速率的表示方法。
【要点梳理】
要点一、化学反应速率
1、化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2、化学反应速率的表示方法
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。符号为v，单位为mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol/(L·h)。
3、化学反应速率的表达式
/
4、化学反应速率的计算规律
同一化学反应中，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如对于化学反应aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g)，有下列恒等式：
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
5、有关化学反应速率的注意事项
①化学反应速率均为正值，没有负值。
②化学反应速率通常指的是某物质在某一时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。
③由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。化学反应速率与表面积大小有关，而与物质的量的多少无关。通常是通过增大物质的表面（如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等）来加快化学反应速率。
④对于同一个化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的反应速率。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作为标准。
要点二、化学反应速率的测量
1、基本思路
化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可加以利用。
2、用于化学反应速率测量的基本性质
/
3、实验测量锌与硫酸反应速率
实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol/L的硫酸、4 mol/L的硫酸。
实验步骤：①取一套装置，加入40 mL 1 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
②取另一套装置，加入40 mL 4 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，②收集10 mL气体所用时间比①所用时间短。
实验结果：
加入试剂
反应时间/min
反应速率/(mL·min－1)
1 mol/L H2SO4
长
小
4 mol/L H2SO4
短
大
实验结论：4 mol/L的硫酸与锌反应比1 mol/L的硫酸与锌反应速率快。
注意事项：a．锌的颗粒（即表面积）大小要基本相同；
b．40 mL的硫酸溶液要迅速加入；
c．装置气密性要好，且计时要迅速准确。
问题思考：还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应的反应速率？
锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+==Zn2++H2↑，因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、硫酸浓度的变化等来测量化学反应速率。
要点三、化学反应速率的计算及比较
1、化学反应速率的计算——三段式法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤：
a．写出有关反应的化学方程式。
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
c．根据已知条件列方程式计算。
/
②计算中应注意以下量的关系：
a．对反应物：c(起始)－c(转化)=c(某时刻)
b．对生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时刻)
c．
2、化学反应速率的比较
①选用同种物质作标准
换算成用同一物质、同一单位表示的化学反应速率，再比较其数值大小。
②比较化学反应速率与化学计量数的比值：如反应aA+bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，可比较与的大小，若，则A的反应速率比B的反应速率大。
要点四、关于化学反应速率的特别说明
1、化学反应速率表述的共同之处：①都有一个确定的起点（速率为0）；②都有一个与速率大小相匹配的时间单位；③都有能说明体系某种变化的可计量的性质（如质量、体积、压强、浓度等）。
2、一个确定的化学反应涉及反应物和生成物等多种物质，在中学化学里，通常所说的化学反应速率的快慢，往往是对整个化学反应而言的，例如H2+F2==2HF反应很快、CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H2O反应很慢等；定量地表示化学反应速率是对某种具体物质而言的，例如在N2+3H22NH3中v(N2)=0.5 mol/(L·min)等。
3、由于在一定时间内的化学反应，有关物质的物质的量浓度是连续变化的，所以化学反应速率有平均速率和即时（或瞬时）速率之分。在中学化学里，通常所说的化学反应速率一般是指平均速率。在速率一时间图像中经常出现瞬时速率，如锌粒与0.1 mol·L－1盐酸反应，在一定温度下的反应速率与反应时间的关系如图所示，图像中A点表示的就是在反应过程中t1时刻的瞬时反应速率。
要点五、有效碰撞理论
1、有效碰撞
要点诠释：化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞。反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生，多数碰撞并不能导致反应的发生，是无效碰撞。碰撞的频率越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。
2、活化分子和活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时，能够克服相撞分子之间的排斥力，破坏分子内部原子之间的“结合力”，从而导致反应物分子的破坏，重新组合成生成物分子，发生化学反应。
②活化能：活化分子所多出的那部分能量（或普通分子转化成活化分子所需的最低能量）。右图所示的E1是反应的活化能，E2是活化分子变成生成物分子放出的能量，能量差E2－E1是反应热。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。
普通分子+活化能活化分子
活化能的大小虽然意味着普通分子成为活化分子的难易，但是对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。
③活化能与化学反应速率：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率就越快。
活化能低→普通分子易变成活化分子→活化分子百分数大→有效碰撞次数多→反应速率快
利用有效碰撞理论可以解释外界条件（浓度、压强、温度、催化剂）对化学反应速率的影响。
【典型例题】
类型一、化学反应速率概念的理解
例题1（2019 吉安新干中学模拟）学习化学反应速率时，我们可以用物理上的速率知识来大胆类推学习，二者在许多方面都是及其相似的。下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是（ ）
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示
C．在同一个反应中，用各物质表示的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比
D．化学反应速率的常用单位有mol·L-1·s-1和mol/（L·min）
【思路点拨】本题考查了学生对化学反应速率概念的理解：化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。
【答案】B
【解析】A项化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，故A正确；B项化学反应通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量表示：/，故B错误；C项在同一反应中，时间相同体积相同，速率之比等于物质的量之比，而物质的量之比等于化学计量数之比，所以各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比，故C正确；D项反应速率单位是导出单位，浓度单位常用mol/L，时间单位常用s、min，化学反应速率的常用单位有mol·L-1·s-1和mol/（L·min），故D正确。
【总结升华】理解化学反应速率时注意：化学反应速率是平均值不是即时值；化学反应速率没有负值；同一化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于其计量数之比；纯固体、液体一般不使用该方法表示反应速率。
举一反三：
【变式1】（2019 陕西渭南月考）某一反应物的浓度是1.0 mol／L，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol／L，在这20 s内它的反应速率为（ ）
A．0.04 B．0.04 mol／(L·s) C．0.08 moL／(L·s) D．0.04 mol／L
【答案】B
【解析】20 s内该物质的浓度变化为△c=(1.0－0.2) mol／L=0.8 mol／L，所以20 s内该物质的反应速率为。
例题2已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
【思路点拨】四个选项没有相关性，可选用排除法做本题，只选肯定对的选项就能做对。
【答案】A
【解析】H2O2的分解反应主要由慢反应决定，且I－浓度越大反应速率越快，A项正确；合并题中两反应，可知I－为催化剂，而IO－为中间产物，B项错误；1 mol H2O2分解时反应热为－98 kJ·mol－1，并不是活化能，C项错误；根据化学计量数关系可确定v(H2O2)＝ v(H2O)＝ 2v(O2)，D项错误。
【总结升华】对于某一化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
举一反三：
【变式1】反应AX3（g）+X2（g）?AX5（g）在容积为10L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示．
/
①列式计算实验a反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）= ．
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）由大到小的次序为 （填实验序号）
【答案】①/≈1.7×10﹣4mol?L﹣1?min﹣1 ②bca
【解析】①起始时AX3和X2均为0.2mol，即no=0.4mol，总压强为160kPa，平衡时总压强为120kPa。设平衡时总物质的量为n，根据压强之比就等于物质的量之比有：/ =/，n=0.30mol，
/
②根据到abc达平衡用时的多少可以比较出反应速率的大小为：b＞c＞a
例题3 反应2A(g)+B(g)==3C(g)+4D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=0.5 mol/(L·s)；②v(B)=0.3 mol/(L·s)；
③v(C)=0.8mol/(L·s)；④v(D)=1 mol/(L·s)。
该反应进行的快慢顺序为________。
【答案】②＞③＞④=①
【解析】将不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率，再比较反应速率数值的大小。
若以物质B为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质B表示的速率，则有：
v(B)∶v(A)=1∶2，则①表示的v(B)=0.25 mol/(L·s)；
v(B)∶v(C)=1∶3，则③表示的v(B)=0.8/3 mol/(L·s)；
v(B)∶v(D)=1∶4，则④表示的v(B)=0.25 mol/(L·s)。
故反应进行的快慢顺序为：②＞③＞④=①。
举一反三：
【变式1】将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3 A(g) + B(g)/ x C(g) + 2 D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，C的平均反应速率0.1 mol/(L·min)，且c(A)∶c(B)=3∶5。求：
（1）此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B物质的量；
（2）B的平均反应速率；
（3）x值是多少？
【解析】本题可用三段式法求解，设反应前放入容器中A、B物质的量均a，则其反应前浓度均为0.5a。由5分钟时D的浓度可求出此时D的物质的量，再根据反应方程式中的计量数，可知：
/
由题意c(A)∶c(B)=3∶5=( a-1.5):( a-0.5)，解得a=3mol，
所以，开始前放入容器中A、B的物质的量均为3mol
5min后A的浓度为：c(A)=(3-1.5)mol/2L=0.75mol/L
B的平均反应速率为：v(B)=0.5mol÷2L÷5min=0.05mol/(L·min)
化学反应中各物质的速率比等于计量系数比：v(B):v(C)=0.05：0.1=1：2，所以x=2
【答案】
（1）此时A的浓度为0.75mol/L，反应开始前放入容器中A、B物质的量均为3mol；
（2）B的平均反应速率为0.05mol/(L·min)；
（3）x值是2。
类型二、化学反应速率的测量
例题4 “碘钟”实验中，3I―+S2O42―==I3―+2SO42―的反应速率可以用I3―与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃下进行实验，测得的数据如下表所示：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I―)/mol·L―1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O82―)/mol·L―1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
（1）该实验的目的是________________。
（2）显色时间t1=________。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________（填序号）。
A．＜22.0 s B．22.0 s～44.0 s C．＞44.0 s D．数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是________________。
【答案】（1）研究反应物I―与S2O82―的浓度对反应速率的影响
（2）29.3 s （3）A
（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成正比）
【解析】由已知数据可知，当两组实验的c(I―)和c(S2O82―)乘积相等时，显色时间也相等，即反应速率相等，但显色时间与反应速率成反比，故。升高温度可以加快化学反应速率，即缩短显色时间，故t2＜22.0 s。
举一反三：
【变式1】反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2+Cl2==2HCl的反应速率v可表示为v=k [c(H2)]m·[c(Cl2)]n，式中k为常数，m、n的值可用下表中的数据确定。
c(H2)/mol·L－1
c(Cl2)/mol·L－1
v/(mol·L－1)m+n
1.0
1.0
1.0k
2.0
1.0
2.0k
2.0
4.0
4.0k
（1）由此可推算得m、n的值分别为m=________，n=________。
（2）由公式可知________[填“c(H2)”或“c(Cl2)”]对反应速率的影响大。
【答案】（1）1 （2）c(H2)
【解析】（1）将三组数据分别代入v=k [c(H2)]m·[c(Cl2)]n中，列方程可求得m=1、。
（2）从速率方程中可看出，反应速率分别与c(H2)和成正比，显然前者对反应速率影响大。
类型三、有效碰撞理论
例题５ 下列说法正确的是（ ）
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应；②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应；③活化分子比普通分子具有较高的能量；④化学反应的实质是原子的重新组合；⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程；⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。
A．①③④⑤ B．②③⑥ C．④⑤⑥ D．②④⑤
【答案】C
【解析】①观点错误，因为活化分子有合适取向时的碰撞，才能发生化学反应。②观点错误，因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应。③指代不明确，即某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高，因而是错误的。
举一反三：
【变式1】1918年，Lewis提出反应速率的碰撞理论：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数碰撞才能引起化学反应。能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞。
/
（1）图Ⅰ是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是________（填“A”“B”或“C”）。
（2）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出了化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO的过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________。
（3）过渡态理论认为，催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径，对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而使有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图。
【答案】（1）C （2）NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g) ΔH=－234 kJ/mol
（3）如图。
/
【解析】（1）有效碰撞是发生化学反应的碰撞，即有新物质生成的碰撞，显然选C。（2）当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热。反之吸热，注意书写热化学方程式时必须标明反应物和生成物的状态。（3）催化剂的主要作用是使发生有效碰撞所需的能量降低，使发生反应的门槛降低，即过渡态的能量较低。
【巩固练习】
一、选择题
1．在化学反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)中，各物质的平均反应速率间的关系式正确的是（ ）
A．v(A)= v(B) B．v(A)=2v(C) C．3v(B)=v(C) D．v(B)=3v(D)
2．反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2 min B的浓度减少了0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是（ ）
A．用A表示的反应速率是0.8 mol·L－1·s－1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
3．（2019 山东济宁期中）在一定条件下，对于反应A2 (g)+3B2 (g)2AB，(g)来说，以下化学反应速率的表示中，最快的是（ ）
A．v (A2)=0.8 mol·L－1·s－1 B．v (A2)=30 mol·L－1·min－1
C．v (AB3)=1.0 mol·L－1·s－1 D．v (B2)=1.2 mol·L－1·s－1
4．（2019 石家庄模拟）将气体A2和B2各1mol充入1L的密闭容器中反应，生成气体C，一段时间后测得c（A2）的浓度为0.58 mol·L－1，c（B2）为0.16 mol·L－1，c（C）为0.84mol·L－1，则C的化学式（C用A、B表示）为（ ）
A．AB B．A2B C．AB2 D．A2B2
5．在mA+nBpC的反应中，m、n、p为各物质的化学计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m∶n∶p为（ ）
A．2∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶3∶2 D．3∶1∶2
6．反应2SO2+O22SO3，经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s)，则这段时间为（ ）
A．0.1 s B．2.5 s C．5 s D．10 s
7．可逆反应2SO2+O22SO3，如果SO2的起始浓度为2 mol·L－1，2 min后SO2的浓度为1.8 mol·L－1，则用SO2的浓度变化表示的反应速率为（ ）
A．1 mol·L－1·min－1 B．0.9 mol·L－1·min－1
C．0.2 mol·L－1·min－1 D．0.1 mol·L－1·min－1
8．用纯净的CaCO3，与稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示。根据分析判断正确的是（ ）
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多
C．FG段表示收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快
9．（2019 河北唐山期中）在372 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中。立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol·L－1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是（ ）
A．前2 s内以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 m01·L－1·s－1
B．在2 s时体系内压强为开始时的1.1倍
C．在平衡时体系内含有0.25 mol N2O4
D．平衡时，N2O4的转化率为40％
10．下列说法不正确的是（ ）
A．具有较高能量的反应物分子称为活化分子
B．反应物活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
C．活化能越小，一般分子就越容易成为活化分子
D．反应物活化分子间有合适取向的碰撞才是有效碰撞
11．在温度不变、恒容的容器中进行反应2HIH2+I2（正反应为吸热反应），反应物的浓度由0.1 mol/L降到0.06 mol/L，需要20 s，那么由0.06 mol/L降到0.036 mol/L所需时间为（ ）
A．等于10 s B．等于12 s C．大于12 s D．小于12 s
12．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)
二、填空题
1．将化合物A的蒸气l mol充入0.5 L密闭容器中加热分解：2A(g)B(g)+nC(g)。反应到3 min时，容器内A的浓度为0.8 mol/L，测得这段时间内，平均速率v(C)=0.6 mol/(L·min)，则化学方程式中n的值为________，v(B)=________。
2．（2019 广东茂名质检）一定温度下，在2 L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：
/
（1）从反应开始到10 s时，用z表示的反应速率为________，X的物质的量浓度减少了________，Y的转化率为________ 。
（2）该反应的化学方程式为________。
3．（2019 广东高考）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t(min)
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10-3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。
【答案与解析】
一、选择题
1．D
【解析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行推断。
2．B
【解析】反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率；v(B)=0.6 mol·L－1/2 min=0.3 mol·L－1·min。是两分钟内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率；反应方程式中B和C的系数不同，表示的反应速率的值也不同。
3．A
【解析】对于同一可逆反应，比较在不同条件下的化学反应速率，可以用同一物质表示的化学反应速率进行比较。A项，v (A2)=0.8 mol·L－1·s－1；B项，v (A2)=30 mol·L－1·min－1=0.5 mol·L－1·s－1；C项，v (AB3)=1.0 mol·L－1·s－1，化学反应速率之比等于系数之比，故v (A2)=v (AB3)=×1.0 mol·L－1·s－1=0.5 mol·L－1·s－1；D项，v (A2)=0.6 mol·L－1·s－1；所以最快的是A中表示的化学反应速率，故选A。
4．C
【解析】该时间段内，A2、B2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。由题意可得A2、B2、C三种物质的化学计量数之比为1:2:2，结合质量守恒可知C的化学式为AB2。
5．C
【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，也等于物质的量浓度变化之比，即m∶n∶p=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2。
6．C
【解析】由v(O2) ∶v(SO3)=1∶2，v(O2)=0.04 mol/(L·s)，可得：v(SO3)=0.08 mo1/(L·s)；再由，可计算出：Δt=5 s。
7．D
【解析】v(SO2)=(2 mol·L－1－1.8 mol·L－1)/2 min=0.1 mol·L－1·min－1。
8．B
【解析】CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O，图像的横坐标是时间，纵坐标是二氧化碳的体积。很显然可以用单位时间内放出CO2的体积表示其反应速率，表现在图像上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越快，放出CO2越多。
9．【答案】B
【解析】N2O4和NO2存在转化关系：N2O4 (g)2NO2 (g)，前2 s时
N2O4 (g) 2NO2 (g)
起始（mol） 0.5 0
反应（mol） 0.05 0.02×5
2 s时（mol） 0.5－0.05 0.02×5
，气体总的物质的量为
0.5 mol－0.05 mol+0.02 mol·L－1×5 L=0.55 mol，2 s时与开始的压强之比p (2 s)∶p (始)=0.55 mol∶0.5 mol=11∶10。60 s达到平衡时，设参加反应的N2O4的物质的量为x mol。则有
N2O4 2NO2
起始（mol） 0.5 0
反应（mol） x 2x
平衡（mol） 0.5－x 2x
平衡时，气体总的物质的量为(0.5－x+2x) mol=(0.5+x) mol，则有(0.5+x)／0.5=1.6，解得x=0.3，故平衡体系中含0.2 mol N2O4，平衡时N2O4的转化率为。
10．A
【解析】能量高不一定是活化分子，只有能量较高且能发生有效碰撞的分子才称为活化分子，A错；反应物中活化分子间的碰撞不一定发生化学反应，如果分子不是沿着合适取向的碰撞，就不能使旧键断裂，故B正确；活化能越小，则一般分子成为活化分子越容易，具有一定能量的反应物分子间有合适取向的碰撞才能发生反应，能发生反应的碰撞称为有效碰撞。故C、D正确。
11．C
【解析】 先计算出20 s内的反应速率v(HI)=(0.1 mol/L－0.06 mol/L)/20 s=0.002 mol/(L·s)，则20 s后的反应速率v＇＜v(HI)，后一段反应所用时间：t=(0.06 mol/L－0.036 mol/L)/v＇=(0.024 mol/L)/v＇。因为v＇＜0.002 mol/(L·s)，所以t＞12 s。
12． C
【解析】速率之比等于方程式的计量系数之比，A项，v (W)=v (Z)；B项，3v (X)=2v (Z)；C项，2v (X)=v (Y)；D项，2v (W)=3v (X)。
二、填空题
1． 3 0.2 mol/(L·min)
【解析】，用A表示的化学反应速率为：
=0.4 mol/(L·min)，则v(A)∶v(C)=2∶n=0.4 mol/(L·min)∶0.6 mol/(L·min)=2∶3，故n=3。v(B)=v(A)=×0.4 mol/(L·min)=0.2 mol/(L·min)。
2．（1）0.079 mol／(L·s) 0.395 mol／L 79.0％
（2）X (g)+Y (g)2Z (g)
【解析】（1）分析图像知：
，，
Y的转化率为。
（2）由图1知，各物质转化的物质的量：X为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.58 mol，则化学方程式中X、Y、Z的系数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X (g)+Y (g)2Z (g)。
3．1.8×10-3mol/min
【解析】设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g) + 1/2O2(g) == H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得 n=7.2×10-3mol，所以v(HCl)= 7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min=1.8×10-3mol/min