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第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应的速率与限度 课时作业
第一课时 化学反应的速率
基础达标
1．下列关于化学反应速率的说法不正确的是( )
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，各物质的反应速率之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
D．化学反应速率的常用单位有 mol·L－1·s－1和 mol·L－1·min－1
【答案】B
【解析】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，B项错
误。
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【答案】D
【解析】化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应，A项错误；固
体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B项错误；0.8 mol·L－1·s－1表示
1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L－1，C项错误；化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物
理量，D项正确。
3．下列说法正确的是（ ）
A．镁与盐酸反应的速率一定比铝快
B．比较Mg和Al与盐酸的反应速率时，必须在相同的条件下进行
C．镁与盐酸的反应，可以用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率
D．只有在溶液中的反应才能计算化学反应速率
【答案】B
【解析】Mg、Al与盐酸的反应速率不仅与Mg、Al活泼性有关，还与盐酸浓度、反应温度、金属的表
面积等因素有关，故Mg与盐酸反应速率不一定比铝快，A项错误；由A选项分析知，若想比较Mg、Al
与盐酸的反应速率需控制变量，即在相同条件下进行，B项正确；由于Mg为纯固体，其浓度视为常数，故不能用Mg表示Mg与盐酸的化学反应速率，通常不用物质的量变化表示反应速率，C项错误；化学反应
速率一般用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量表示，可以用溶液中的溶质浓度变化或者气体物质的
浓度变化表示反应速率，D项错误；答案选B。
4．在氧化钕(Nd O)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO N ＋4CO ，若该反应的反应
2 3 2 2 2
速率分别用v(CO)、v(NO )、v(N )、v(CO)表示，则下列关系正确的是( )
2 2 2
A. v(N )＝v(CO) B. v(NO )＝v(CO) C. v(N )＝v(CO) D. v(CO)＝v(NO )
2 2 2 2 2 2
【答案】D
【解析】A.v(N )＝v(CO)，A错误；B.v(NO )＝v(CO)，B错误；C.v(N )＝v(CO)，C错误；D.v(CO)＝
2 2 2 2 2
v(NO )，D正确；故选D。
2
5．在t℃，在4个均为 的密闭容器中分别进行合成氨反应：N(g)+3H(g) 2NH (g)。根据在相
2 2 3
同时间内测定的结果，判断反应进行快慢的顺序为（ ）
a. b.
c. d.
A．a>c>b>d B．a>c=d>b C．a>b>c>d D．a>d>c>b
【答案】A
【解析】比较同一反应不同物质的化学反应速率，可根据“归一法”分析，即先统一速率的单位，然
后根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比统一转化为同一物质的化学反应速率，进
而比较大小。将各物质代表的化学反应速率转化为氮气的化学反应速率如下：a．
v(NH )=0.05mol·L-1·min-1，则根据v(NH )=2v(N )可知，v(N )= =0.025 mol·L-1·min-1；
3 3 2 2
b．v(H )=0.03mol·L-1·min-1，则根据v(H )=3v(N )可知，v(N ) = =0.01 mol·L-1·min-1；c．
2 2 2 2
v(N )=0.02mol·L-1·min-1；
2
d．v(H )=0.001mol·L-1·min -1，则根据v(H )=3v(N )可知，v(N ) =
2 2 2 2
=0.0003mol·L-1·min-1；
根据上述分析可知，反应速率大小关系为：a>c>b>d，A项符合题意。答案选A。6．反应4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经过2 min后B的浓度减小0.6 mol/L。下列说法正确的是(
)
A．用D表示的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1
B．用A、B、C、D分别表示反应的速率，其比值是4∶3∶2∶1
C．在2 min末，物质B的反应速率是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逐渐增大的
【答案】A
【解析】A.根据题给信息，则v(B)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，根据速率之比等于化学计量数之比，可知
v(D)＝0.1 mol·L－1·min－1，A正确；B.物质A为固体，不能用固体的浓度表示反应速率，B错误；C.反应速
率表示的是一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率，C错误；D.随着反应的进行，反应物的浓
度逐渐降低，反应速率逐渐减慢，生成物的浓度的变化量逐渐减少，则 2 min内用B和C表示的反应速率
都是逐渐减小的，D错误；故选A。
7．已知反应CO(g) + 2H (g) CHOH(g)的能量情况如图所示，曲线І和曲线Ⅱ分别表示不使用催
2 3
化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是（ ）
A．该反应的ΔH=-491kJ‧mol-1
B．加入催化剂，加快反应速率，该反应的ΔH变小
C．无论是否使用催化剂，反应物的总能量都大于生成物的总能量
D．如果该反应生成液态CHOH，则ΔH增大
3
【答案】C
【解析】A．由图示可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，而ΔH=
生成物的总能量-反应物的总能量，焓变不是-419kJ‧mol-1，A错误；B．加入催化剂，降低了反应的活化
能，化学反应速率加快，但ΔH不变，B错误；C．由图示可知，该反应为放热反应，反应物的总能量大于
生成物的总能量，曲线I活化能高、为未加催化剂的能量变化曲线，曲线II活化能低、为加催化剂的能量
变化曲线，而催化剂不影响反应的ΔH，因此无论是否使用催化剂，反应物的总能量都大于生成物的总能
量，C正确；D．如果该反应生成液态CHOH，会放出更多的热量，反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH减
3小，D错误；答案选C。
8．工业上合成氨反应为N(g)＋3H(g) 2NH (g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说
2 2 3
法正确的是（ ）
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
【答案】C
【解析】A．温度越高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高
越好，A错误；B．压强越大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越
高越好，B错误；C．可选用适当的催化剂来提高反应速率，C正确；D．加入水蒸气会降低反应体系的温
度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，D错误；故合理选项是C。
9．下表中是各组反应的反应物和温度，反应刚开始时，放出H 速率最快的是（ ）
2
金属(粉末状)/mol 酸的浓度及体积 反应温度
A Mg 0.1 6mol•L﹣1硝酸 10mL 60℃
B Mg 0.1 3mol•L﹣1盐酸 10mL 60℃
C Fe 0.1 3mol•L﹣1盐酸 10mL 60℃
D Mg 0.1 3mol•L﹣1硫酸 10mL 60℃
【答案】D
【解析】在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，或升高温度，或使用催化剂，或增大反应物的
接触面积等均可以加快反应速率。由于硝酸是强氧化性酸，和金属反应得不到氢气。镁的活泼性强于铁，
同浓度的硫酸和盐酸，硫酸中H+浓度大，所以反应放出氢气最快的是D，故选D。
10．CaCO 与稀盐酸反应生成CO 的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是( )
3 2
A．反应在2～4 min内平均反应速率最大
B．反应在2～4 min内生成CO 的平均反应速率为v(CO)＝0.1 mol·L－1·min－1
2 2
C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大D．4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小
【答案】B
【解析】A.相同时间内生成的二氧化碳气体越多，反应速率越快，据题图可知2～4 min内产生二氧化
碳最多，反应速率最大，故A正确；B.由题图可知，2～4 min产生二氧化碳的物质的量为0.2 mol，缺容器
的体积，无法计算二氧化碳的浓度和反应速率，故B错误；C.反应开始后，反应物的浓度开始减小，反应
速率应减小，但实际上反应速率增大，说明该反应为放热反应，随反应进行温度升高，反应速率逐渐上升
说明温度比浓度对反应速率的影响大，故C正确；D.4 min后，反应消耗盐酸，导致溶液中氢离子浓度过
低，浓度比温度对反应速率的影响大，所以反应速率减小，故D正确；故选B。
能力提升
11．反应mA(g)+nB(g)＝wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15 mol·L-1，B每分钟减少
0.05 mol·L-1，C每分钟增加0.1 mol·L-1，则下列叙述正确的是 ( )
A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大
B．化学计量数之比是m∶n∶w=3∶1∶2
C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加
D．若在前10 s内A减少了x mol，则在前20 s内A减少了2x mol
【答案】B
【解析】A．根据速率之比等于化学计量数之比，可知m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，随反应进
行气体的物质的量减小，在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐减小，故A
错误；B．速率之比等于化学计量数之比，故m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，故B正确；C．由给出
的A、B、C的反应速率可知，单位时间内反应物浓度的减少不等于生成物浓度的增加，故C错误；D．后
10s内反应速率比前10s内小，故后10s内减少的A小于x mol，故前20s内减少的A的物质的量小于2x
mol故D错误。
12．用纯净的CaCO 与100mL稀盐酸反应制取CO，实验过程记录如图所示(CO 的体积已折算为标准
3 2 2
状况下的体积)。下列分析正确的是（ ）
A．OE段的平均反应速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min)
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．F点收集到的CO 的量最多
2
【答案】B
【解析】OE、EF、FG三段对应所用时间相同，生成的CO 体积分别为224 mL、(672-224) mL=448
2
mL、(784-672) mL=112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A项错误；EF段，n(CO)=
2
=0.02 mol，根据关系式CaCO ～2HCl～CO，则n(HCl)=2n(CO)=0.04 mol，用盐酸表示该反应的平均反应
3 2 2
速率为 =0.4 mol/(L•min)，B项正确；OE、EF、FG三段中，时间相同，生成的气体的体积比等于
反应速率之比，则用CO 表示的平均反应速率之比为224 mL:448 mL:112 mL=2:4:1，C项错误；由图可
2
知，F点之后仍然在产生CO，直至G点产生CO 量达最多，故G点表示收集的CO 的量最多，D项错
2 2 2
误；答案选B。
13.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的
数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是（ ）
组别 对应曲线 c(HCl)/(mol·L－1) 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A．第4组实验的反应速率最慢
B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
【答案】D
【解析】由题中图像可知，1、2、3、4四组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4
组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据变量控制法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块
状铁的形状不同，根据变量控制法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合题
目图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
14.HO 不稳定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等对其分解起催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对HO 分解的催化
2 2 2 2
效果，某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。
(1)若利用图甲装置，可通过观察 _________ _
现象，从而定性比较得出结论。
(2)有同学提出将FeCl 改为Fe (SO ) 更为合理，其理由是 ____________ _
3 2 4 3
。
写出HO 在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式： 。
2 2
(3)若利用乙实验可进行定量分析，图乙中仪器A的名称为 ，实验时均以生成40
mL 气 体 为 准 ， 其 他 可 能 影 响 实 验 的 因 素 均 已 忽 略 ， 实 验 中 还 需 要 测 量 的 数 据 是
。
(4)将0.1 mol MnO 粉末加入50 mL H O 溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所
2 2 2
示，解释反应速率变化的原因： __________________________________ _
。
HO 初始物质的量浓度为 (保留两位小数)。
2 2
丙
【答案】(1)产生气泡的快慢 (2)可以消除阴离子不同对实验的干扰 2HO=====2HO＋O↑
2 2 2 2
(3)分液漏斗 产生40 mL气体所需的时间
(4)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小 0.11 mol·L－1
【解析】(1)通过产生气泡的快慢即可比较Fe3＋和Cu2＋对HO 分解的催化效果(保持其他条件相同，只
2 2
改变催化剂)。
(2)FeCl 和CuSO 中阴阳离子都不相同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用，Fe (SO ) 和
3 4 2 4 3
CuSO 的阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰。
4
(3)通过计算分别用Fe3＋、Cu2＋催化时生成O 的速率，来定量比较Fe3＋和Cu2＋对HO 分解的催化效
2 2 2
果，因此需要测量的数据是产生40 mL气体所需要的时间。(4)由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢，最终生成氧气的体积是 60 mL，即
0.002 7 mol。根据2HO～O，c(H O)＝0.005 4 mol÷0.05 L≈0.11 mol·L－1。
2 2 2 2 2直击高考
15.实验探究HO 分解速率影响因素。HO 浓度在不同条件下随时间变化的曲线如图
2 2 2 2
所示。实验分组及反应条件分别为：
分组 温度/°C pH c(Mn2+)/mol·L-1
① 60 ≈7 0.00002
② 60 12 0
③ 60 13 0
④ 60 11 0.00002
⑤ 70 13 0
下列说法不正确的是（ ）
A．实验①、④说明中性条件下，少量Mn2+对HO 分解的影响不大
2 2
B．实验②、③说明其他条件相同时，溶液碱性越强，HO 分解速率越大
2 2
C．实验③、⑤说明温度升高可以增大HO 分解速率
2 2
D．实验④反应到40min时的化学反应速率为0.0225mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A．实验①、④除pH外其他条件均相同，但①几乎不反应，说明中性条件
下，少量Mn2+对HO 分解的影响不大，A正确；B．实验②、③除pH外其他条件均相
2 2
同，都不添加催化剂，而③的分解速率大于②，说明溶液碱性越强，HO 分解速率越大，
2 2
B正确；
C．实验⑤中浓度低于实验③，而温度高于③，分解速率大于③，说明温度升高可以增大
HO 分解速率，C正确；D．实验④反应到40min时的平均速率为
2 2
=0.0225mol·L-1·min-1，由于随着反应进行，反应速率变慢，所以40min时的瞬时速率应小
于0.0225mol·L-1·min-1，D错误；综上所述答案为D。
16．某研究性学习小组利用HC O 溶液和酸性KMnO 溶液之间的反应来探究“外界
2 2 4 4
条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：(不考虑溶液混合引起的体积变化)参加反应的物质
溶液颜色褪
实验 实验温 KMnO 4 溶液(含硫酸) H 2 C 2 O 4 溶液 H 2 O 至无色时所
序号
度/K
需时间/s
V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL
A 293 2.0 0.02 4.0 0.1 0 6
B T 2.0 0.02 3.0 0.1 V 8
1 1
C 313 2.0 0.02 V 0.1 1.0 t
2 1
(1)通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，其中V=___________，
1
T1=___________，通过实验___________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)C组实验中溶液褪色时间t1___________(填“＞”或“＜”或“=”)8s，C组实验的
反应速率v(KMnO)=___________。(用含有t 的式子表示)
4 1
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如
图所示，并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能的原因是___________。
(4)通过测定收集一定体积氢气所用的时间可以用于测定锌粒和稀硫酸反应的速率，于
是某同学设计了如图所示的实验装置：
①装置中仪器A的名称为___________。
②定量分析：装置组装完成后需要先检查该装置的气密性。简述检查该装置气密性的
方法________________________________________________________；实验时以收集到
40mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是
__________________。【答案】(1) 1.0mL 293k B、C
(2)＜ 0.02/3t mol/(L·s)
1
(3)生成的Mn2+对反应有催化作用，使反应速率加快，单位时间内产生的n(Mn2+)突增
(4)分液漏斗 闭分液漏斗活塞，拉动注射器，松手，注射器能恢复到原来的位置
收集40mL气体所需时间
【解析】(1)因为实验A、B是探究出浓度的改变对反应速率的影响，所以温度需要相
同即T=293K，总溶液的体积也应该相等，所以V=1 mL；根据表格可知：B与C只有温
1 1
度不同，其他条件相同，所以通过B、C两个实验可探究出温度变化对化学反应速率的影
响，故答案：1.0mL；293k；B、C。
(2)根据5HC O+2MnO +6H+= 10CO↑ +2Mn2++8H O和表中的数据可知，草酸过
2 2 4 2 2
量，高锰酸钾完全反应，所以v=(0.02mol/L)×2ml/(6ml×t)=0.02/3t mol/(L·s) ，故答案：
1 1
0.02/3t mol/(L·s)。
1
(3)由图可知，上述实验过程中n(Mn2+)随时间变化突然增大，可能是在反应过程中，生
成的Mn2+对反应起了催化作用，使反应速率加快，使得单位时间内产生的n(Mn2+)突增；故
答案：生成的Mn2+对反应有催化作用，使反应速率加快，单位时间内产生的n(Mn2+)突增。
