2024年高考化学一轮复习：专题1化学反应速率和化学计量数的关系

试卷更新日期：2023-08-30 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 一定温度下，向容积为 $2 L$ 的恒容密闭容器中加入等物质的量的 $H_{2}$ 和 $I_{2}$ ，发生反应 $H_{2} (g) + I_{2} (g) ⇌ 2 H I (g)$ 。测得不同反应时间容器内 $H_{2}$ 的物质的量如表；
时间(min)
0
10
20
30
40
$n (H_{2}) / m o l$
1
0.75
0.65
0.6
0.6
下列说法正确的是（）

A、反应达到化学平衡状态时， $I_{2}$ 的转化率为0.6 B、 $0 \sim 20 m i n$ 内HI的平均反应速率为 $0.0175 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ C、容器内压强不再改变，说明反应已达到平衡 D、 $30 m i n$ 后，再充入 $2 m o l H_{2}$ ，正反应速率增大，逆反应速率减小

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2. 反应 $2 C O (g) + 4 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} C H_{2} O H (g) + H_{2} O (g)$ ，在下列四种不同情况下的反应速率最快的是（）

A、 $v (C O) = 0.45 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、 $v (H_{2}) = 0.6 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ C、 $v (H_{2} O) = 0.12 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ D、 $v (C H_{3} C H_{2} O H) = 0.2 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$

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3. $S O_{2}$ 和 $H_{2} S O_{4}$ 在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成 $S O_{2}$ ； $S O_{2}$ 在 $V_{2} O_{5}$ 催化作用下与空气中的 $O_{2}$ 在接触室中发生可逆反应： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌_{Δ}^{催化剂} 2 S O_{3} (g)$ ；生成的 $S O_{3}$ 在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。下列关于 $S O_{2}$ 催化氧化生成 $S O_{3}$ 的反应说法正确的是（）

A、降低温度能加快反应速率 B、减小 $S O_{2}$ 的浓度能加快反应速率 C、使用 $V_{2} O_{5}$ 作催化剂同时增大正、逆反应的速率 D、 $2 m o l S O_{2}$ 和 $1.5 m o l O_{2}$ 通过接触室，可生成 $2 m o l S O_{3}$

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4. 一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应 $3 A (g) + B (g) ⇌ x C (g) + 2 D (g) + E (s)$ ，加入1molA和1molB，经5s反应达平衡，此时容器内的压强与起始时压强比为6：5，同时生成0.4molD，下列叙述中不正确的是（）

A、 $x = 4$ B、5s内B的平均反应速率 $v (B) = 0.04 m o l / (L \cdot s)$ C、当混合气体的密度不再改变时，该反应已达到平衡状态 D、当 $2 v {(A)}_{正} = 3 v {(D)}_{逆}$ 时，标志着该反应达到平衡状态

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5. 在2A+B $⇌$ 3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（）

A、v(A)＝0.5mol/(L·s) B、v(B)＝0.3mol/(L·s) C、v(C)＝1.2mol/(L·min) D、v(D)＝1mol/(L·s)

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6. 对于纯气体的反应 $A + 3 B = 2 C + 3 D$ ，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是（）

A、 $v (A) = 0.15 m o l / (L \cdot s)$ B、 $v (B) = 0.3 m o l / (L \cdot s)$ C、 $v (C) = 0.2 m o l / (L \cdot s)$ D、 $v (D) = 3 m o l / (L \cdot m i n)$

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7. 在可逆反应 $2 X (g) + 3 Y (g) ⇌ a Z (g) + W (g)$ 中，已知：起始时，仅通X、Y，此时，X的浓度为 $0.5 m o l \cdot L^{- 1}$ ， Y的浓度为 $0.3 m o l \cdot L^{- 1}$ ， 2min末时，测得W的浓度为 $0.05 m o l \cdot L^{- 1}$ ， 0～2min内，Z的反应速率为 $0.05 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ 。则下列关于此反应的说法不正确的是（）

A、2min末时，Y和W的浓度之比为3∶1 B、a=2 C、2min末时，X的浓度为 $0.4 m o l \cdot L^{- 1}$ D、一段时间后，Z的浓度可能为 $0.5 m o l \cdot L^{- 1}$

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二、多选题

8. 对于可逆反应 $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ $Δ H_{1} = - 129 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，在1100℃时，测得反应在不同时间时各物质的浓度如下，下列说法正确的是（）
时间/min
0
10
20
30
40
50
$C H_{3} O H (g) / (m o l \cdot L^{- 1})$
1.00
0.58
0.50
0.50
0.52
0.52
$C O / (m o l \cdot L^{- 1})$
0
0.42
0.50
0.50
0.52
0.52

A、0~10 min内， $H_{2}$ 的平均反应速率 $v (H_{2}) = 0.042 m o l \cdot {(L \cdot m i n)}^{- 1}$ B、当升高反应温度，逆反应的平衡常数增大 C、30 min后反应改变的条件为使用催化剂 D、40 min时 $c (H_{2}) = 1 m o l \cdot L^{- 1}$

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9. 恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为① $X = Y$ ；② $Y = Z$ 。反应①的速率 $v_{1} = k_{1} c (X)$ ，反应②的速率 $v_{2} = k_{2} c (Y)$ ，式中 $k_{1} 、 k_{2}$ 为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的 $l n k ~ \frac{1}{T}$ 曲线。下列说法错误的是（）

A、随 $c (X)$ 的减小，反应①、②的速率均降低 B、体系中 $v (X) = v (Y) + v (Z)$ C、欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D、温度低于 $T_{1}$ 时，总反应速率由反应②决定

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10. 将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g) $⇌_{}^{}$ xC(g)+2D(g)，经2min后测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)：c(B)=3：5，以C表示的平均速率 $v (C) = 0.25 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ ，下列说法正确的是（）

A、反应速率 $v (B) = 0.25 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、该反应方程式中，x=2 C、2min时，A的物质的量为1.5mol D、2min时，A的转化率为60%

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11. 已知乙烷燃烧的化学方程式为 $2 C_{2} H_{6} (g) + 7 O_{2} (g) = 4 {CO}_{2} (g) + 6 H_{2} O (g)$ 。若反应速率分别用 $v (C_{2} H_{6})$ 、 $v (O_{2})$ 、 $v ({CO}_{2})$ 、 $v (H_{2} O)$ 表示，则下列关系正确的是（）

A、 $\frac{2}{7} v (C_{2} H_{6}) = v (O_{2})$ B、 $\frac{6}{7} v (O_{2}) = v (H_{2} O)$ C、 $\frac{1}{3} v (C_{2} H_{6}) = v (H_{2} O)$ D、 $\frac{4}{7} v (O_{2}) = v ({CO}_{2})$

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12. 一定条件下，将 $3molA$ 气体和 $1molB$ 气体混合于固定容积为 $2L$ 的密闭容器中，发生反应： $3A (g) +B (g) ⇌ 4C (g) +2D (s)$ 。 $2min$ 末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是（）

A、若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态 B、平衡时C的体积分数为 $40 %$ C、反应过程中A和B的转化率之比为3：1 D、从开始到平衡，用A表示的化学反应速率为 $0.3 mol \cdot L^{- 1} \cdot {min}^{- 1}$

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三、非选择题

13.

(1)、在反应A(g)＋3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L^－1·min^－1 ，则以物质B表示此反应的化学反应速率为 mol·L^－1·min^－1。

(2)、在2 L的密闭容器中，充入2 mol N₂和3 mol H₂ ，在一定条件下发生反应，3 s后测得N₂为1.9 mol，则以H₂的浓度变化表示的反应速率为。

(3)、将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L^－1·s^－1 ，则在2 s时，容器中有 mol A，此时C的物质的量浓度为。

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14. 某温度下，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：

(1)、由图中的数据分析，该反应的化学方程式为。

(2)、5 min内用Z表示的平均反应速率为。

(3)、化学反应速率受到很多因素的影响，例如：实验室制取氢气时一般用粗锌替代纯锌和稀硫酸反应，这是利用原理加快了氢气生成的速率。

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15. 将气体A、B置于体积为1L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)+B(g) =2C(g) 反应进行到4s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol， C为0.2mol。则用v(A)表示的该反应的速率为，用v(B)表示的该反应的速率为，用v(C)表示的该反应的速率为。

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16. 将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，且c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min）．求：
（1）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？

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17. 已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L^-1、2.00mol·L^-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。

(1)、完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

编号	T/K	锌规格	盐酸浓度/mol·L^-1	实验目的
①	298	粗颗粒	2.00	(I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。
②	298	粗颗粒	1.00
③	308	粗颗粒	2.00
④	298	细颗粒	2.00

(2)、实验①记录如下(换算成标况)：

时间(s)	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
氢气体积(mL)	16.8	39.2	67.2	224	420	492.8	520.8	543.2	554.4	560

①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)= (忽略溶液体积变化)。

②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为，可能原因是；

(3)、另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H₂气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是____(填相应字母)；

A、NaNO₃溶液 B、NaCl溶液 C、CuSO₄溶液 D、Na₂CO₃

(4)、某化学研究小组的同学为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，设计了图所示的实验。

①如图可通过观察现象，比较得出比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果结论。

②某同学提出将FeCl₃改为Fe₂(SO₄)₃更为合理，其理由是。

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18. I.以Na₂S₂O₃溶液与稀盐酸的反应为例，探究外界条件对该化学反应速率的影响，(已知：S₂O

_{3}^{2 -}

+2H⁺=SO₂↑+S↓+H₂O)设计以下三组实验：

实验编号	反应温度/℃	Na₂S₂O₃溶液		稀盐酸		H₂O	出现浑浊所用的时间/s
实验编号	反应温度/℃	c/mol•L^-1	V/mL	c/mol•L^-1	V/mL	V/mL	出现浑浊所用的时间/s
①	25	0.1	5	0.2	10	5	10
②	25	0.2	5	0.4	5	10	5
③	35	0.1	5	0.2	10	V	4

试回答下列问题：

(1)、表中编号③的V为；设计实验编号①和②的目的是。

(2)、该实验(填“能”或“不能”)利用图乙装置测定反应速率，若不能，填写原因，若能，本空不需要填写。

(3)、II.某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应产物进行检验：

请回答：实验开始前，需进行的操作是。

(4)、滴加浓硝酸后，可以观察到三颈烧瓶中气体的颜色为。

(5)、检验产物中有CO₂ ，若装置C中装澄清石灰水，一段时间后并未观察到有白色沉淀生成，可能的原因是，该如何改进。

(6)、装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O₂。

①若集气瓶中收集到的无色气体是NO，设计实验检验。

②若集气瓶中收集到的无色气体是O₂ ，用化学方程式说明来源。

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19. I.某研究性学习小组利用

H_{2} C_{2} O_{4}

溶液和酸性

K M n O_{4}

溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：

实验序号	实验温度	有关物质					溶液颜色褪至无色所需时间/s
		和酸性 $K M n O_{4}$ 溶液		$H_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液		$H_{2} O$
		V/mL	c/ $m o l \cdot L^{- 1}$	V/mL	c/ $m o l \cdot L^{- 1}$	V/mL
A	293	2	0.02	4	0.1	0	$t_{1}$
B	$T_{1}$	2	0.02	3	0.1	$V_{1}$	8
C	313	2	0.02	$V_{2}$	0.1	1	$t_{2}$

(1)、写出草酸与高锰酸钾反应的离子方程式。

(2)、通过实验A、B，可探究出(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中

V_{1} =

、

T_{1} =

；通过实验(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中

V_{2} =

。

(3)、若

t_{1} < 8

，则由此实验可以得出的结论是；忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0-8s内，用

K M n O_{4}

的浓度变化表示的反应速率

v (K M n O_{4})

。

(4)、II.催化剂在生产和科技领域起到重大作用。某化学研究小组的同学分别设计了如图1所示的实验，用控制变量法比较和对分解的催化效果。请回答相关问题；

定性分析：某同学通过观察甲中两支试管产生气泡的快慢，由此得出 $F e^{3 +}$ 和 $C u^{2 +}$ 对 $H_{2} O_{2}$ 分解的催化效果，该结论填(“合理”或“不合理”)，原因。

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20. 人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下，将 $C O_{2}$ 和 $H_{2} O$ 转化为甲醇( $C H_{3} O H$ )，该反应化学方程式为 $2 C O_{2} (g) + 4 H_{2} O (g) ⇌_{光照}^{催化剂} 2 C H_{3} O H (g) + 3 O_{2} (g)$ 。一定温度光照下，将1mol $C O_{2}$ 和2mol $H_{2} O$ 在2L密闭容器中进行上述反应，测得 $n (C H_{3} O H)$ 随时间的变化如表所示：
时间/min
0
1
2
3
4
5
$n (C H_{3} O H)$ /mol
0
0.2
0.6
0.7
0.8
0.8

(1)、用 $H_{2} O$ (g)浓度变化表示0～2min内该反应的平均反应速率为。

(2)、达到平衡时 $H_{2} O$ 的转化率为。

(3)、该反应达平衡后的气体压强与反应前的气体压强比为。

(4)、下列选项中能说明该反应已达到平衡状态的是____(填字母)。

A、相同时间内， $v_{正} (H_{2} O) ： v_{逆} (C H_{3} O H) = 2 ： 1$ B、容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 C、容器内温度不变化 D、容器内气体的密度不再变化

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21. 2L恒容密闭容器中，充入0.6molX气体和0.4mol Y气体，发生如下反应： $3 X (g) + Y (g) = n Z (g) + 2 W (g)$ ， 5min末容器中W的物质的量为0.2mol。若测得前5min以Z浓度变化来表示的平均反应速率为 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ ，则：

(1)、上述反应的化学方程式中Z的化学计量数n的值是____

A、1 B、2 C、3 D、4

(2)、上述反应在5min末时，已消耗掉Y的物质的量分数是____

A、20% B、25% C、33% D、50%

(3)、下列措施可以加快该反应速率的是____

A、Y的物质的量减少为0.2mol B、将容器体积扩大至4L C、升高温度 D、向容器中充入与反应无关的氩气

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22. 一定条件下铁可以和CO₂发生反应Fe(s)+CO₂(g)⇌FeO(s)+CO(g) $Δ H$ >0。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，反应过程中CO₂气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。

(1)、t₁时，正、逆反应速率的大小关系为ν_正ν_逆(填“>”“<”或“=”)；

(2)、4分钟内，CO₂的转化率为；CO的平均反应速率v(CO)=；

(3)、下列条件的改变能减慢其反应速率的是(选填序号)
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大
④保持体积不变，充入He使体系压强增大

(4)、下列描述能说明上述反应已达平衡的是(选填序号)。
①v(CO₂)=v(CO)
②单位时间内生成nmolCO₂的同时生成nmolCO
③容器中气体压强不随时间而变化
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化

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时间/min	0	10	20	30	40	50
$C H_{3} O H (g) / (m o l \cdot L^{- 1})$	1.00	0.58	0.50	0.50	0.52	0.52
$C O / (m o l \cdot L^{- 1})$	0	0.42	0.50	0.50	0.52	0.52

时间(min)	0	10	20	30	40
$n (H_{2}) / m o l$	1	0.75	0.65	0.6	0.6

时间/min	0	1	2	3	4	5
$n (C H_{3} O H)$ /mol	0	0.2	0.6	0.7	0.8	0.8