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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時25 化學(xué)反應(yīng)速率考點過關(guān) 化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法 【基礎(chǔ)梳理】 1. 概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量，通常用單位時間內(nèi)　　　　　　　　或　　　　　　　　來表示。 說明:應(yīng)注意這里所說的化學(xué)反應(yīng)速率指的是平均反應(yīng)速率，而不是瞬時反應(yīng)速率。 一定溫度下，鋅粒在1 molL-1稀鹽酸中的反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示，圖像中的A點的斜率就是在反應(yīng)時間t1時刻的瞬時反應(yīng)速率。 2. 數(shù)學(xué)表達(dá)式:如對于反應(yīng)aA+bBcC+dD，v(A)=　　　　。 　　單位:molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1 3. 關(guān)系:在同一個化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率時，數(shù)值可能不相同。對于反應(yīng)aA+bBcC+dD，用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率分別為v(A)、v(B)、v(C)、v(D)，則v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=　　　　。 4. 同一反應(yīng)在不同階段的反應(yīng)速率的變化 同一反應(yīng)在不同反應(yīng)階段的反應(yīng)速率一般是不同的，主要原因:反應(yīng)物濃度的不斷變化;而且反應(yīng)所引起的熱量變化對反應(yīng)也有較大影響。 5. 轉(zhuǎn)換率:α=100% 微課1　有關(guān)反應(yīng)過程中化學(xué)反應(yīng)速率的計算 1. 反應(yīng)速率計算的“三段式”模板 以反應(yīng)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)為例說明: 現(xiàn)向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，測得生成的H2O占混合氣體體積的40%，則下列表示此段時間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率不正確的是 (　　) A. v(N2)=0.125 molL-1min-1 B. v(H2O)=0.375 molL-1min-1 C. v(O2)=0.225 molL-1min-1 D. v(NH3)=0.250 molL-1min-1 [答案]　C [解析]　設(shè)4 min時，生成6x mol H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　n(總) 起始量/mol:　　　　　　4　　　3　　 　 0　　　　0　　　　　7 變化量/mol: 4x 3x 2x 6x 4 min量/mol: 4-4x 3-3x 2x 6x 7+x 據(jù)題意，則有:=0.4，解得:x=0.5， 則4 min內(nèi)H2O的變化濃度為Δc(H2O)==1.5 molL-1， v(H2O)==0.375 molL-1min-1， 再由各物質(zhì)表示的速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，可得各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率分別為 v(N2)=0.125 molL-1min-1， v(NH3)=0.250 molL-1min-1， v(O2)=0.187 5 molL-1min-1。 【典型例題】 一、 基本計算 (xx廣東模擬)一定溫度時，向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196 kJmol-1，一段時間后達(dá)平衡，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表: 反應(yīng)時間/min n(SO2)/mol n(O2)/mol 0 2 1 5 1.2 10 0.4 15 0.8 　　反應(yīng)在前10 min的平均速率為v(SO2)=　　　　。 [答案]　0.06 molL-1min-1 [解析]　在10 min時，容器中n(O2)=0.4 mol，則n(SO2)=0.8 mol，則SO2減少了1.2 mol，v(SO2)==0.06 molL-1min-1。 一定條件下進(jìn)行反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol NO2(g)，經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)見下表: t/s 0 2 4 6 8 n(N2O4)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 　　反應(yīng)在前2 s的平均速率為v(NO2)=　　　　。 [答案]　0.15 molL-1s-1 [解析]　根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以計算出v(N2O4)==0.075 molL-1s-1，根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，得到v(NO2)=0.15 molL-1s-1。 二、 同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率關(guān)系及反應(yīng)速率大小的比較 已知反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則下列關(guān)系正確的是 (　　) A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O) C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO) [答案]　B [解析]　5v(NH3)=4v(O2)，選項A錯誤;3v(NH3)=2v(H2O)，選項C錯誤;6v(O2)=5v(H2O)，選項B正確;4v(O2)=5v(NO)，選項D錯誤。 在2A+2BC+5D反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是 (　　) A. v(A)=0.5 molL-1s-1 B. v(B)=0.3 molL-1s-1 C. v(C)=0.4 molL-1s-1 D. v(D)=1 molL-1s-1 [答案]　C [解析]　在不同時間段進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時，應(yīng)該轉(zhuǎn)化為用同一物質(zhì)表示的速率，然后再比較其大小。我們不妨用C的濃度變化來表示。A項，v(C)=0.25 molL-1s-1;B項，v(C)=0.15 molL-1s-1;C項，v(C)=0.4 molL-1s-1;D項，v(C)=0.2 molL-1s-1。所以化學(xué)反應(yīng)速率最快的是選項C。 三、 化學(xué)反應(yīng)速率的圖像分析 大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。 (1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成: ①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g) ②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) 總反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。 (2)為探究Fe2+對氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖1)，某研究小組測定兩組實驗中濃度和體系pH，結(jié)果見圖2。 圖1 圖2 據(jù)圖2，計算318 s內(nèi)第2組實驗中生成的平均反應(yīng)速率(寫出計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 [答案]　(1)2I-+O3+2H+I2+H2O+O2 (2)v()==5.510-4 molL-1s-1 [解析]　由圖可知，318 s內(nèi)第2組實驗中，c()由3.510-3 molL-1增加到11.810-3 molL-1，則生成的平均反應(yīng)速率:v()==5.510-4 molL-1s-1，此問需要注意縱坐標(biāo)中“c()/10-3 molL-1”隱含的信息，計算時需要將圖中所得數(shù)據(jù)乘以“10-3 molL-1”。 鎳具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，是許多領(lǐng)域尤其是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。已知:M(Ni)=59 gmol-1。 羰基法提純粗鎳涉及的兩步反應(yīng)依次為 反應(yīng)Ⅰ:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH1<0 反應(yīng)Ⅱ:Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)　ΔH2 (1)在溫度不變的情況下，要提高反應(yīng)Ⅰ中Ni(CO)4的產(chǎn)率，可采取的措施有　　　　、　　　　。 (2)已知350 K下的2 L密閉容器中裝有100 g粗鎳(純度98.5%，所含雜質(zhì)不與CO反應(yīng))，通入6 mol CO氣體發(fā)生反應(yīng)Ⅰ制備Ni(CO)4，容器內(nèi)剩余固體質(zhì)量和反應(yīng)時間的關(guān)系如上圖所示，10 min后剩余固體質(zhì)量不再變化。 反應(yīng)Ⅰ在0~10 min的平均反應(yīng)速率v[Ni(CO)4]=　　　　。 [答案]　(1)增大CO濃度　加壓 (2)0.05 molL-1min-1 [解析]　(1)要提高反應(yīng)Ⅰ中Ni(CO)4的產(chǎn)率，即使平衡向正反應(yīng)方向移動，可采取的措施有增大CO濃度、加壓等。 (2)由圖可知，10 min時，消耗的鎳的質(zhì)量為59 g，即消耗了1 mol鎳，同時生成了1 mol Ni(CO)4，反應(yīng)是在2 L密閉容器中進(jìn)行的，所以c[Ni(CO)4]==0.50 molL-1，v[Ni(CO)4]==0.05 molL-1min-1。 四、 反應(yīng)過程曲線變化圖與基本計算 固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，原理如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJmol-1 某科學(xué)實驗將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示(實線)。 (1)a點正反應(yīng)速率　　　　(填“>”、“<”或“=”)逆反應(yīng)速率。 (2)下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是　　　　，最小的是　　　　。(填字母) A. 0~1 min B. 1~3 min C. 3~8 min D. 8~11 min [答案]　(1)>　(2)A　D [解析]　(1)a點反應(yīng)正向進(jìn)行，則v(正)>v(逆)。 (2)圖像中，0~1 min斜率最大，化學(xué)反應(yīng)速率最大;8~11 min斜率為0，反應(yīng)宏觀結(jié)束。 在25 ℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的濃度變化情況如下圖，下列說法錯誤的是 (　　) A. 反應(yīng)可表示為3X+Y2Z B. 從反應(yīng)開始到0.4 s時，以Y表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.25 molL-1s-1 C. 增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小 D. 升高溫度，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)一定增大 [答案]　C [解析]　從反應(yīng)開始到0.4 s時，X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度變化量分別為0.3 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1，則其化學(xué)計量數(shù)之比為3∶1∶2，A正確;從反應(yīng)開始到0.4 s時，以Y表示的化學(xué)反應(yīng)速率為=0.25 molL-1s-1，B正確;增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率均增大，但增大的倍數(shù)不同，C錯誤。 　 化學(xué)反應(yīng)速率的理解 在反應(yīng)速率的計算中，要明確反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加，為平均反應(yīng)速率。要避免用物質(zhì)的量直接計算;固體無濃度概念，故一般不用固體表示反應(yīng)速率。 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 【基礎(chǔ)梳理】 1. 反應(yīng)速率理論(碰撞理論和活化理論) (1)有效碰撞:　　　　　　　　的碰撞稱為有效碰撞。 有效碰撞必須具備兩個條件:一是發(fā)生碰撞的分子具有　　　　　　　　，二是分子必須在　　　　　　　　　。 (2)活化分子:在化學(xué)反應(yīng)中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。 活化分子的百分?jǐn)?shù)=100% (3)活化能:活化分子具有的最低能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能。 在下圖中，反應(yīng)的活化能是　　　　，反應(yīng)熱是　　　　。 2. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 (1)內(nèi)因(決定因素):化學(xué)反應(yīng)速率的大小由參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的性質(zhì)所決定。如金屬與水反應(yīng)的速率:Na　　Mg　　Al。 (2)外因 ①濃度:當(dāng)其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以　　　　化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度，可以　　　　化學(xué)反應(yīng)速率。 ②壓強(qiáng):在其他條件不變時，對有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率　　　　;減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率　　　　。 ③溫度:在其他條件不變時，升高溫度，可以　　　　化學(xué)反應(yīng)速率，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快(實驗測得，溫度每升高10 ℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2~4倍);降低溫度，可以　　　　化學(xué)反應(yīng)速率，溫度越低，化學(xué)反應(yīng)速率越慢。 ④催化劑:使用催化劑可以　　　　化學(xué)反應(yīng)速率(不作特殊強(qiáng)調(diào)，一般指正催化劑)。 ⑤其他因素:除濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑這四大影響因素外，光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應(yīng)物顆粒的大小、構(gòu)成微小原電池等也能影響反應(yīng)速率。 3. 用化學(xué)反應(yīng)速率理論來解釋化學(xué)反應(yīng)的快慢 活化能→活化分子→有效碰撞→化學(xué)反應(yīng)速率 影 響 外因 單位體積內(nèi) 有效碰撞次數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率 分子總數(shù) 活化分子數(shù) 活化分子百分?jǐn)?shù) 增大反應(yīng)物濃度 增大壓強(qiáng) 升高溫度 使用催化劑 微課2　有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的易錯點分析 1. 向反應(yīng)體系中加入物質(zhì)一定會加快反應(yīng)速率嗎? 2. 對可逆反應(yīng)，增大生成物濃度能加快反應(yīng)速率? 3. 增大壓強(qiáng)一定會加快反應(yīng)速率? 4. 對系數(shù)相等的氣相可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)能加快反應(yīng)速率嗎? 5. 對于正反應(yīng)是吸熱的可逆反應(yīng)，升溫，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減慢，這種說法對嗎? 6. 使用催化劑能提高轉(zhuǎn)化率嗎? [答案]　1. 若加入的是固體物質(zhì)，則對反應(yīng)速率無影響;若加入的溶液與原來是等濃度的，盡管加入物質(zhì)，但未改變反應(yīng)物濃度，對反應(yīng)速率無影響;若是恒溫恒容條件下發(fā)生的氣相反應(yīng)，加入的是稀有氣體，對反應(yīng)速率也沒有影響。 2. 對可逆反應(yīng)，增大生成物濃度的瞬間，正反應(yīng)速率不變，逆反應(yīng)速率增大，使平衡逆向移動，從而使反應(yīng)物濃度也增大，正反應(yīng)速率隨即增大。 3. 對于非氣相反應(yīng)，增大壓強(qiáng)對反應(yīng)速率無影響;恒溫恒容條件下的氣相反應(yīng)，充入稀有氣體，盡管增大壓強(qiáng)，但各個反應(yīng)物、生成物濃度未發(fā)生變化，反應(yīng)速率不變。 4. 對系數(shù)相等的氣相可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，能同等程度地加快反應(yīng)速率。 5. 對于正反應(yīng)是吸熱的可逆反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大。 6. 使用催化劑能同等程度的改變反應(yīng)速率，平衡不移動，不能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率。 【典型例題】 某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實驗: 【實驗原理】　2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 【實驗內(nèi)容及記錄】 實驗 編號 室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min　　 0.6 molL-1 H2C2O4溶液 H2O 3 molL-1 稀硫酸 0.05 molL-1 KMnO4溶液 1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5 2 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 3 1.0 4.0 2.0 3.0 3.9 　　請回答: (1)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算，用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(KMnO4)=　　　　　。 (3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2+)隨時間變化趨勢的示意圖，如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn)，該實驗過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)，并繼續(xù)進(jìn)行實驗探究。 圖1 圖2 ①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是　 。 ②請你幫助該小組同學(xué)完成實驗方案，并填寫表中空白。 實驗 編號 室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL 再向試管中加入少量固體 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min 0.6 molL-1 H2C2O4溶液 H2O 3 mol L-1稀硫酸 0.05 mol L-1 KMnO4溶液 4 3.0 2.0 2.0 3.0 t ③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是　 。 [答案]　(1)其他條件相同時，增大H2C2O4濃度(或反應(yīng)物濃度)，反應(yīng)速率增大 (2)1.010-2 molL-1min-1 (3)①生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2+對該反應(yīng)有催化作用) ②MnSO4 ③與實驗1比較，溶液褪色所需時間短 [解析]　(1)從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是H2C2O4濃度;其他條件相同時，增大H2C2O4濃度，反應(yīng)速率增大;原因是反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大。(3)由圖2可知反應(yīng)開始后速率增大的比較快，說明生成物中的MnSO4(或Mn2+)為該反應(yīng)的催化劑，做對比實驗與實驗1比較，其他條件相同時加入MnSO4，若反應(yīng)加快，溶液褪色的時間小于1.5 min，說明Mn2+是催化劑。 某合作小組同學(xué)將銅片加入稀硝酸，發(fā)現(xiàn)開始時反應(yīng)非常慢，一段時間后反應(yīng)速率明顯加快。該小組通過實驗探究其原因。 (1)該反應(yīng)的離子方程式為　 。 (2)提出合理假設(shè)。該實驗中反應(yīng)速率明顯加快的原因可能是　　　　(填字母)。 A. 反應(yīng)放熱導(dǎo)致溫度升高 B. 壓強(qiáng)增大 C. 生成物的催化作用 D. 反應(yīng)物接觸面積增大 (3)初步探究。測定反應(yīng)過程中溶液不同時間的溫度，結(jié)果如下表: 時間/min 0 5 10 15 20 25 35 50 60 70 80 溫度/℃ 25 26 26 26 26 26 26.5 27 27 27 27 　　結(jié)合實驗?zāi)康暮捅碇袛?shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是 　。 (4)進(jìn)一步探究。查閱文獻(xiàn)了解到化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物(含中間產(chǎn)物)可能對反應(yīng)有催化作用，請完成以下實驗設(shè)計表并將實驗?zāi)康难a充完整。 實驗 編號 銅片 質(zhì)量/g 0.1 molL-1 硝酸體積/mL 硝酸銅 晶體/g 亞硝酸鈉 晶體/g 實驗?zāi)康? ① 5 20 實驗①和②探究　　　　的影響;實驗①和③探究亞硝酸根的影響? ② 0.5 ③ [答案]　(1)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O (2)AC (3)溫度不是反應(yīng)速率明顯加快的主要原因 (4) 實驗 編號 銅片 質(zhì)量/g 0.1 molL-1 硝酸體積/mL 硝酸銅 晶體/g 亞硝酸鈉 晶體/g 實驗?zāi)康? ① 5 20 0 0 實驗①和②探究Cu2+的影響;實驗①和③探究亞硝酸根的影響 ② 5 20 0.5 0 ③ 5 20 0 0.5 解析　(1)銅片與稀硝酸的反應(yīng)為3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，改為離子方程式即可。 (2)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)放熱，溫度升高使化學(xué)反應(yīng)速率增大，A項合理;在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率無影響，B項不合理;催化劑能使化學(xué)反應(yīng)速率加快，C項合理;在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)物的接觸面積不可能增大，D項不合理。 (3)反應(yīng)從開始至80 min結(jié)束，體系的溫度變化不明顯，但題目明確化學(xué)反應(yīng)速率升高，因此溫度并非本實驗化學(xué)反應(yīng)速率變化的主要因素。 (4)題干明確“產(chǎn)物(含中間產(chǎn)物)可能對反應(yīng)有催化作用”，結(jié)合表格知用Cu2+、N的變化對比即可得出結(jié)論，參照實驗兩者皆為0即可。 H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。 某小組擬在同濃度Fe3+的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30%H2O2、0.1 molL-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。 (1)設(shè)計實驗方案:在不同H2O2濃度下，測定　　　　　　　　　　　　(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。 (2)設(shè)計實驗裝置，完成右圖的裝置示意圖。 (3)參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)用字母表示)。 物理量 實驗序號 V[0.1 molL-1Fe2(SO4)3]/mL …… 1 a …… 2 a …… [答案]　(1)收集相同體積的氧氣所需時間(或相同時間所收集氧氣的體積)　 (2) (3) 物理量 實驗序號　　　 V[0.1 molL-1Fe2(SO4)3]/mL V(H2O2)/mL V(H2O)/mL V(O2)/mL 時間/s 1 a b c e d 2 a c b e f 或 物理量 實驗序號　　　 V[0.1 molL-1Fe2(SO4)3]/mL V(H2O2)/mL V(H2O)/mL 時間/s V(O2)/mL 1 a b c e d 2 a c b e f [解析]　反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度的改變量，所以測定不同濃度的過氧化氫對分解速率的影響，需測定相同的時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積的多少，或生成相同體積的氧氣所需時間的多少;要保證除了H2O2濃度不同之外，其他物質(zhì)的濃度均相等，因而溶液的總體積一定，加入的硫酸鐵一定，H2O2和H2O的體積和相等即可。 某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 molL-1、2.00 molL-1，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為298 K、308 K，每次實驗HNO3的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。 (1)請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號。 實驗編號 T/K 大理石規(guī)格 HNO3濃度/molL-1 實驗?zāi)康? ① 298 粗顆粒 2.00 (Ⅰ)實驗①和②探究HNO3濃度對該反應(yīng)速率的影響 (Ⅱ)實驗①和　　　　探究溫度對該反應(yīng)速率的影響 (Ⅲ)實驗①和　　　　探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對該反應(yīng)速率的影響 ② 298 粗顆粒 1.00 ③ 308 粗顆粒 2.00 ④ 298 細(xì)顆粒 2.00 (2)實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見右圖，計算實驗①在7090 s內(nèi)HNO3的平均反應(yīng)速率。(忽略溶液體積變化，寫出計算過程) (3)請畫出實驗②、③和④中CO2質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。 [答案]　(1)③?、? (2)依據(jù)反應(yīng)CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+CO2↑+H2O計算，實驗①在7090 s范圍內(nèi)Δn(CO2)==2.5 10-3 mol，v(HNO3)===0.01 molL-1s-1。 (3) 解析　作圖要點:實驗②中，HNO3不足量，縱坐標(biāo)對應(yīng)的每一個值均為①中的;實驗③、④的圖像類似，恰好完全反應(yīng)，但反應(yīng)條件改變，升高溫度與大理石細(xì)顆粒增大表面積可加快反應(yīng)速率，所以圖像曲線斜率變大，平衡位置縱坐標(biāo)與實驗①相同。