2.1 化学反应速率 同步检测题
一、单选题
1．在恒温恒容的密闭容器中，某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如表所示，下列说法正确的是（ ）
编号 时间/min c(NH3)/(10-3mol L-1) 表面积/cm2 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A．实验①，N2的反应速率：0～20min大于20～40min
B．实验②，40min时，v正(NH3)=v逆(NH3)
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
2．下列反应速率4NH3+5O2=4NO+6H2O关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．T℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO，发生反应：2NO+2CO 2CO2+N2；测得NO和CO的浓度如下表：
时间/s 0 2 4 6
c/mol·L 1 NO 1.00 0.25 0.10 0.10
CO 3.60 2.85 2.70 2.70
下列说法中，正确的是（ ）
A．0~2s内，用NO表示的平均速率为0.125mol·L-1·s-1
B．若使用催化剂，2s时的c(NO)将大于0.25mol/L
C．若升高温度，反应到达平衡的时间将缩短
D．4s时，反应恰好达到该条件下的最大限度
4．对于在一密闭容器中进行的下列反应：C（s）+ O2（g） CO2（g）下列说法中错误的是 （ ）
A．将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速
B．升高温度可以加快化学反应速率
C．增加压强可以加快化学反应速率
D．增加木炭的量可以加快化学反应速率
5．下列叙述正确的是（ ）
A．生物质能与氢能均属于一次能源
B．缩小气体体积，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．相同状况下，已知：，则为吸热反应
D．取一定量的晶体和晶体于烧杯中搅拌，放出的气体使蓝色石蕊试纸变红
6．一定条件下，发生反应使化剂4NH3（g）+5O2（g） 4NO（g）+ 6H2O（g），则反应中的这几种物质的反应速率之比正确的是（ ）
A．2v（NH3）=v（H2O） B．3v（NO）=2v（H2O）
C．4v（NH3）=5v（O2） D．5v（O2）=6v（H2O）
7．下列措施不能加快Zn与1mol/LH2SO4反应产生H2的速率的是（ ）
A．用Zn粉代替Zn粒 B．滴加少量的CuSO4溶液
C．升高温度 D．再加入1mol/LCH3COOH溶液
8．下列说法正确的是（ ）
A．对于有气体参与的反应，增大压强,活化分子总数增多，化学反应速率增大
B．对放热反应而言，升高温度，活化分子百分数减少，化学反应速率减
C．活化分子间发生的碰撞为有效碰撞
D．使用催化剂，活化分子百分数增多，化学反应速率增大
9．已知在10秒内N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)反应体系中的 的浓度减少了 ，则在这段时间内用 表示的反应速率是（）
A． B．
C． D．
10．2021年中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展，排在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：，这是迄今最接近人造光合作用的方法，加氢制的一种催化机理如图。下列说法正确的是（ ）
A．反应中是中间产物
B．转化为利用了的氧化性
C．经过活性中心裂解产生带负电荷的H
D．使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
11．在密闭容器中进行反应 ，逆反应的反应速率随时间变化的关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．min时使用了催化剂
B．min时一定降低了温度
C．min时反应向逆反应方向进行
D．min时可能减小了生成物的浓度
二、综合题
12．氨是重要的无机化工产品，合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理如下：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0。在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，各组分浓度与时间的关系如图所示。
（1）表示N2浓度变化的曲线是 （填字母），25min时c(NH3)= 。
（2）0~25min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
（3）若升高温度，则平衡向 （填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
13．将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：
H2（g）+I2（g） 2HI（g）（正反应放热），反应经过5分钟测得碘化氢的浓度
为0.5mol/L，碘蒸气的浓度为0.25mol/L．请填写以下的空白：
（1）求反应速率v（HI）= ；v（H2）= ；氢气的起始浓度= ．
（2）若上述反应达到平衡时，则平衡浓度C（HI）、C（I2）、C（H2）的关系是 （填“相等”、“2：1：1”或“均为恒量”）
（3）反应过程中混和气体的总物质的量 （填“增大”、“减小”或“不变”）
14．
（1）已知：①Fe(s)＋1/2O2(g)=FeO(s) ΔH1＝－272.0 kJ·mol－1；
②2Al(s)＋3/2O2(g)=Al2O3(s) ΔH2＝－1 675.7 kJ·mol－1。
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是 (填“能”或“不能”)，你的理由是 。
（2）反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。
①据图判断该反应是 (填“吸”或“放”)热反应
②其中B历程表明此反应采用的条件为 (填字母)。
A．升高温度
B.增大反应物的浓度
C.降低温度
D.使用催化剂
15．在一密闭容器中发生下列反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应)，下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
（1）t1、t3、t4时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？
t1 ，t3 ，t4 。
（2）下列时间段中，氨的百分含量最高的是（ ）
A.0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t4～t5
16．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)。
回答下列问题：
（1）增加Fe的量，正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
（2）将容器的容积缩小一半，正反应速率 ，逆反应速率 。
（3）保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率 ，逆反应速率 。
（4）保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，正反应速率 ，逆反应速率 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．由表格数据可知，实验①中0～20min消耗氨气的浓度与20～40min消耗氨气的浓度相等，说明反应速率相等，则0～20min生成氮气的反应速率与20～40min生成氮气的反应速率相等，故A不符合题意；
B．由表格数据可知，实验③和实验①起始氨气的浓度相等，60min实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4mol/L，催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4mol/L；恒温恒容条件下，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验②投入氨气的浓度是实验①的一半，相当于减小压强，化学反应速率小于实验①，所以实验②40min时反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故B不符合题意；
C．由表格数据可知，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，但实验①和实验②在0～20min、20～40min氨气浓度变化量相等，都是4.00×10-4mol/L，说明相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率不增大，故C不符合题意；
D．对比实验①和实验③，起始氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、根据表格中NH3的变化浓度可知，反应过程中速率相同；
B、根据实验①、实验②、实验③的数据分析，确定实验②中反应未达到平衡状态；
C、根据实验①、实验②数据可知，增大c(NH3)，反应速率不变；
D、根据实验①、实验③数据可知，增大催化剂面积，反应速率增大；
2．【答案】D
【解析】【解答】A、由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则 ，故A不符合题意；
B、由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则 ，故B不符合题意；
C、由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则 ，故C不符合题意；
D、由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由化学反应速率之比=化学计量数之比=物质的转化率之比。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.0~2s内，用NO表示的平均速率为mol·L 1·s 1，故A不符合题意；
B．使用催化剂，反应速率加快，NO为反应物，则2s时的c(NO)将小于0.25mol/L，故B不符合题意；
C．升高温度，反应速率加快，则反应到达平衡的时间将缩短，故C符合题意；
D．由图示数据知，4s时反应物的浓度不在改变，达到了平衡状态，则反应达到到该条件下的最大限度，但不能说明恰好此刻达到，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.依据计算；
B．使用催化剂，能加快反应速率；
C．升高温度，反应速率加快；
D．依据“变者不变即平衡”。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.将木炭粉碎成粉末状，接触面积增大，可以加快化学反应速率，A项不符合题意；
B.升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，B项不符合题意；
C.压强增大，气体的浓度增大，化学反应速率加快，C项不符合题意；
D.木炭为纯固体，增加木炭的量，化学反应速率不变，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.增大表面积加快反应速率；
B.升高温度可以增大活化分子百分数；
C.增大压强相等于增大浓度；
D.改变固体、纯液体的用量不能改变反应速率。
5．【答案】C
【解析】【解答】A． 生物质能属于一次能源，氢能是经过一定加工手段制得的，是二次能源，A不符合题意；
B． 缩小气体体积，反应物浓度增大，单位体积内活化分子的百分数不变，单位体积内活化分子总数增大，从而使反应速率增大，B不符合题意；
C． 一个可逆反应的正反应是放热反应，它的逆反应是吸热反应，C符合题意；
D．Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应生成NH3气体，能够使红色的石蕊试纸变蓝，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.生物质能是一次能源，氢能是二次能源
B.缩小体积可以使浓度增大，活化分子数不变
C.根据焓变即可判断
D.根据氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝
6．【答案】B
【解析】【解答】A．化学计量数之比等于反应速率的反比，3v（NH3）=2v（H2O），故A不符合题意；
B．化学计量数之比等于反应速率的反比，3v（NO）=2v（H2O），故B符合题意；
C．化学计量数之比等于反应速率的反比，5v（NH3）=4v（O2），故C不符合题意；
D．化学计量数之比等于反应速率的反比，6v（O2）=5v（H2O），故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据速率之比等于化学计量系数之比结合选项进行判断
7．【答案】D
【解析】【解答】A．用Zn粉代替Zn粒，可以增大接触面积，加快反应速率，A不符合题意；
B．滴加少量的CuSO4溶液，Zn会先置换出铜，之后形成原电池，可以加快反应速率，B不符合题意；
C．升高温度可以加快反应速率，C不符合题意；
D．CH3COOH为弱酸，1mol/LCH3COOH溶液溶液中c(H+)＜1mol/L，加入后相当于稀释，会使氢离子浓度变小，减慢反应速率，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据影响反应速率的因素分析。
8．【答案】D
【解析】【解答】A.对于有气体参与的反应，增大压强，单位体积内活化分子数增多，发生有效碰撞的次数增大，反应速率加快，但活化分子总数不变，A不符合题意；
B.对于放热反应，升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，B不符合题意；
C.活化分子间的碰撞，且发生化学反应，为有效碰撞，C不符合题意；
D.使用催化剂，单位体积内活化分子百分数增大，化学反应速率增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.增大压强，活化分子总数不变；
B.升高温度，活化分子百分数增大；
C.活化分子间的碰撞，且发生化学反应，为有效碰撞；
D.使用催化剂，单位体积内活化分子百分数增大；
9．【答案】B
【解析】【解答】根据化学反应方程式，H2浓度减少了0.6mol·L－1，生成NH3浓度增加了0.6mol·L－1×2/3=0.4mol·L－1，根据化学反应速率的定义，v(NH3)=0.4mol·L－1/10s=0.04mol/(L·s)，故B符合题意。
【分析】化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢。通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化侦（减少值或增加值）来表示，反应速度与反应物的性质和浓度、温度、压力、催化剂等都有关，如果反应在溶液中进行，也与溶剂的性质和用量有关。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．La2O3是反应催化剂，La2O2CO3是中间产物，A不符合题意；
B．反应中CO2中C化合价降低被还原，是氧化剂，B符合题意；
C．氢气经过镍活性中心裂解产生电中性氢原子，C不符合题意；
D．催化剂能降低反应的活化能，提高化学反应速率，不能改变焓变，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．反应催化剂，中间产物的判断；
B．化合价降低被还原，是氧化剂；
C．氢气经过镍活性中心裂解产生电中性氢原子；
D．催化剂能降低反应的活化能，提高化学反应速率，不能改变焓变。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．t1时逆反应速率不变，说明反应达平衡，没有使用催化剂，A项不符合题意；
B．t2后达新平衡的速率与t2前小一些，故改变的条件是C的浓度降低，或者降低温度，B项不符合题意；
C．min时改变的条件是升温，该反应是是放热反应，故此时反应逆向进行，C项符合题意；
D．min时逆反应速率减小，但是一直是保持不变，故平衡不移动，所以改变的条件是减小压强，不是减小生成物的浓度，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.使用催化剂能加快反应速率；
B.t2时刻改变的条件也可能是分离生成物；
D.t6时刻改变的条件是减小压强。
12．【答案】（1）C；2.0mol·L-1
（2）0.12mol·L-1·min-1
（3）逆反应
【解析】【解答】（1）由图像数据可知，A、C的浓度在减小，因此A和C为反应，B的浓度在增加，因此B为生成物，故B为NH3，25min时，c(NH3)=2.0mol/L；
反应达到平衡时，参与反应的c(A)=6.0mol/L-3.0mol/L=3.0mol/L，参与反应的c(C)=2.0mol/L-1.0mol/L=1.0mol/L，因此A表示的是H2，C表示的是N2；
（2）0~25min内，用H2浓度变化表示的反应速率；
（3）由于该反应为放热反应，因此升高温度，平衡向逆反应方向移动；
【分析】（1）参与反应的物质的物质的量浓度之比等于其化学计量系数之比，据此确定A、B、C所表示的物质；
（2）根据公式，结合图像数据计算反应速率；
（3）结合温度对平衡移动的影响进行分析；
13．【答案】（1）0.1mol/Lmin；0.05mol/Lmin；0.5mol/L
（2）均为恒量
（3）不变
【解析】【解答】解：（1）v（HI）= =0.1mol/（L min ）；
根据速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）= v（HI）= ×0.1mol/（L min ）=0.05mol/（L min ）；
I2的浓度变化量△c（I2）= △c（HI）= ×0.5mol/L=0.25mol/L．
所以I2的起始浓度c（I2）=0.25mol/L+0.25mol/L=0.5mol/L．
开始等氢气和碘蒸气的物质的量相等，所以二者起始浓度相等．
所以氢气的起始浓度为0.5mol/L．
故答案为：0.1mol/Lmin；0.05mol/Lmin；0.5mol/L；（2）化学反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，所以平衡浓度C（HI）、C（I2）、C（H2）均为恒量，
故答案为：均为恒量；（3）由方程式可知反应前后气体的化学计量数相等，所以混合气体的总物质的量不变，
故答案为：不变．
【分析】（1）根据v= 计算v（HI）；
根据速率之比等于化学计量数之比，结合v（HI），计算v（H2）；
根据碘化氢的浓度计算I2的浓度变化量，5min时I2的浓度加I2的浓度变化量等于I2的起始浓度．开始等氢气和碘蒸气的物质的量相等，所以起始浓度相等；（2）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化；（3）由方程式可知反应前后气体的化学计量数相等，混合气体的总物质的量不变．
14．【答案】（1）3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s) ΔH＝－859.7 kJ·mol－1；不能；该反应为引发反应，需消耗大量能量，成本较高
（2）吸；D
【解析】【解答】（1）②－①×3即得：3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s) ΔH＝－859.7 kJ·mol－1。利用铝热反应在工业上大面积炼铁时，为了引发反应需要消耗大量能源，冶炼Fe的成本就太高了，所以不会使用铝热反应炼铁。（2）①反应物能量低于最后的生成物能量，所以该反应为吸热反应。②从A到B明显反应的活化能降低了，所以是加入了催化剂。
【分析】（1）铝热反应为典型的放热反应。
（2）反应物的总能量大于生成物的总能量时为放热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量时为吸热反应。
（3）使用催化剂可降低反应所需的活化能，活化分子的百分含量增大。
15．【答案】（1）升温；加入催化剂；减压
（2）A
【解析】【解答】在t1时刻，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动，满足两个要求的条件为升温；在t3时刻，正、逆反应速率同等程度增大，则条件为加入催化剂；在t4时刻，正、逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动，满足两个要求的条件为减压。改变三种条件，一种不影响氨的百分含量，两种都使平衡向逆反应方向移动，氨的百分含量减小，所以在0～t1时间段，氨的百分含量最大。
【分析】根据正逆反应速率的变化判断化学平衡移动的方向和改变的外界条件即可.
16．【答案】（1）不变
（2）增大；增大
（3）不变；不变
（4）减小；减小
【解析】【解答】（1）Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。
（2）将容器的容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。
（3）保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。
（4）保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。
【分析】根据浓度、压强、催化剂和温度对化学反应速率的影响进行分析，注意固体和纯液体对反应速率的影响.
