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2019-2020年高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡學案 　教材復習——打牢基礎，基穩(wěn)才能樓高 化學反應速率 1．概念與表示 (1)概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。 (2)表示：通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 (3)表達式：v＝。 (4)單位：一般為molL－1s－1、molL－1min－1。 (1)由v＝計算得到的反應速率是平均速率而不是瞬時速率，且不論用反應物還是用生成物表示均取正值。 (2)同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。 (3)不能用固體或純液體表示化學反應速率，因為固體或純液體的濃度視為常數(shù)?！　　?　 2．與化學方程式中各物質化學計量數(shù)的關系 某一反應中，以各物質表示的化學反應速率之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數(shù)之比。如對于反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)；則有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。 [對點練習] 1．在容積為3 L的密閉容器內進行如下反應：4A(g)＋bB(g)===2C(g)，開始時A為8 mol，B為12 mol，2 s后A為2 mol，B為3 mol，則b值為(　　) A．2　　 　B．6　　　C．4　　　D．5 解析：選B　v(A)＝(8－2)mol/(2 s3 L)＝1 molL－1s－1，v(B)＝(12－3)mol/(2 s3 L)＝1.5 molL－1s－1，v(A)∶v(B)＝1∶1.5＝4∶b，得b＝6。 2．在一定條件下，合成氨反應為N2＋3H22NH3，在2 L密閉容器中進行，5 min內氨的質量增加了1.7 g，則5 min內此反應以各物質的濃度變化表示的平均反應速率中不正確的是(　　) A．v(H2)＝0.015 molL－1min－1 B．v(N2)＝0.3 molL－1h－1 C．v(NH3)＝0.001 7 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.01 molL－1min－1 解析：選C　在2 L密閉容器中進行，5 min內氨的質量增加了1.7 g，Δn(NH3)＝＝0.1 mol，v(NH3)＝＝0.01 molL－1min－1，C項錯誤，D項正確；v(H2)＝v(NH3)＝0.01 molL－1min－1＝0.015 molL－1min－1，A項正確；v(N2)＝v(NH3)＝0.01 molL－1min－1＝0.005 molL－1min－1＝0.3 molL－1h－1，B項正確。 3．(xx清遠清城區(qū)考試)反應A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應速率如下，其中表示該反應的反應速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.15 molL－1min－1 B．v(B)＝0.01 molL－1s－1 C．v(C)＝0.40 molL－1min－1 D．v(D)＝0.45 molL－1min－1 解析：選D　如果都用物質B表示該反應的反應速率，則根據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知選項A～D分別是0.45 molL－1min－1、0.60 molL－1min－1、0.60 molL－1min－1、0.675 molL－1min－1，即選項D表示的該反應的反應速率最快。 影響化學反應速率的因素 1．內因 反應物本身的性質，如Na、Mg、Al與水反應的速率由大到小的順序為Na>Mg>Al。 2．外因 3．理論解釋——有效碰撞理論 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 ②活化能：如圖 圖中：E1為正反應的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，E2為逆反應的活化能，反應熱為E1－E2。 ③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞與化學反應速率的關系 [對點練習] 1．一定溫度下，反應N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密閉容器中進行，下列措施不改變化學反應速率的是(　　) A．縮小容積使壓強增大　　　　　 　B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒壓，充入He 解析：選C　A項，縮小容積即增大壓強，化學反應速率增大，錯誤。B項，恒容，充入N2，反應物N2的濃度增大，反應速率增大，錯誤。C項，恒容，充入He，沒有改變反應物的濃度，故反應速率不變，正確。D項，恒壓，充入He，體積擴大，各物質濃度減小，反應速率減小，錯誤。 2．由下列生產或實驗事實得出的相應結論不正確的是(　　) 選項 事實 結論 A 其他條件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應，升高溶液的溫度，析出硫沉淀所需時間縮短 當其他條件不變時，升高反應溫度，化學反應速率加快 B 工業(yè)制硫酸中，在SO3的吸收階段，吸收塔里要裝填瓷環(huán) 增大氣液接觸面積，使SO3的吸收速率增大 C 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容器的體積縮小一半 正反應速率加快，逆反應速率減慢 D A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，在B試管中加入2～3滴FeCl3溶液，B試管中產生氣泡較快 當其他條件不變時，催化劑可以改變化學反應速率 解析：選C　升高溫度，反應速率增大，A項正確；增大氣液接觸面積，可增大反應速率，B項正確；壓縮容器體積，反應物、生成物濃度均增大，正逆反應速率均加快，C項錯誤；FeCl3為過氧化氫分解的催化劑，由反應現(xiàn)象知滴加FeCl3溶液可加快反應速率，D項正確。 [基礎過關練] 1．反應2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O可用于合成烯烴。下列有關說法錯誤的是(　　) A．增大壓強可加快該反應速率 B．升高溫度能加快該反應速率 C．增大H2的濃度能加快該反應速率 D．密閉容器中，通入略過量的CO2可以實現(xiàn)H2的100%轉化 解析：選D　有氣體參加的反應，增大壓強化學反應速率加快，所以增大壓強可加快該反應速率，A項正確；溫度越高反應速率越快，B項正確；反應物濃度越大反應速率越快，C項正確；可逆反應中，原料的轉化率小于100%，D項錯誤。 2．一定溫度下，在某密閉容器中發(fā)生反應2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，若在0～15 s內c(HI)由0.1 molL－1降到0.07 molL－1，則下列說法正確的是(　　) A．0～15 s內用I2表示的平均反應速率為v(I2)＝0.002 molL－1s－1 B．c(HI)由0.07 molL－1降到0.05 molL－1所需的反應時間小于10 s C．升高溫度正反應速率加快，逆反應速率減慢 D．減小反應體系的體積，化學反應速率加快 解析：選D　0～15 s內，v(I2)＝v(HI)＝＝0.001 molL－1s－1，A項錯誤；隨著反應進行，c(HI)減小，v(HI)減小，故c(HI)由0.07 molL－1降到0.05 molL－1，所以時間大于10 s，B項錯誤；升高溫度，正、逆反應速率均增大，C項錯誤；減小反應體系的體積，壓強增大，反應速率加快，D項正確。 3．在2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)===2HCN(g)＋6H2O(g)反應中，已知v(HCN)＝n molL－1min－1，且v(O2)＝m molL－1min－1，則m與n的關系正確的是(　　) A．m＝n　 　B．m＝n　　C．m＝n　　D．m＝2n 解析：選C　已知：v(HCN)＝n molL－1min－1，v(O2)＝m molL－1min－1，反應速率之比等于對應化學計量數(shù)之比，故n∶m＝2∶3，即m＝n。 4．已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機理為：H2O2＋I－―→H2O＋IO－　慢；H2O2＋IO－―→H2O＋O2↑＋I－　快。下列有關該反應的說法正確的是(　　) A．反應速率與I－的濃度有關 B．IO－也是該反應的催化劑 C．反應活化能等于98 kJmol－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2) 解析：選A　把已知兩反應依次編號①、②，由兩反應的快慢知過氧化氫分解快慢取決于反應①，I－是①的反應物之一，其濃度大小對反應一定有影響，A正確；反應①＋②可得總反應方程式，反應的催化劑是I－，IO－只是中間產物，B錯誤；1 mol過氧化氫分解的ΔH＝－98 kJmol－1，ΔH不是反應的活化能，是生成物與反應物的能量差，C錯誤；因為反應是在含少量I－的溶液中進行的，溶液中水的濃度是常數(shù)，不能用其濃度變化表示反應速率，D錯誤。 5．一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應生成另外兩種氣體，反應中各物質的物質的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是(　　) A．該反應的化學方程式為3B(g)＋4D(g)6A(g)＋2C(g) B．反應進行到1 s時，v(A)＝v(D) C．反應進行到6 s時，B的平均反應速率為0.05 molL－1s－1 D．反應進行到6 s時，各物質的反應速率相等 解析：選C　該反應中各物質的物質的量變化量之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，又因為各物質濃度最終不變，應為可逆反應，所以化學方程式為3B(g)＋4C(g)6A(g)＋2D(g)，A項錯誤；任意時刻，用各物質表示的反應速率之比都等于其化學計量數(shù)之比，B、D錯誤。 6．工業(yè)上生產硫酸的關鍵反應為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，下圖是SO2的平衡轉化率與催化劑、溫度的關系。 請完成下列各題： (1)提高化學反應速率的措施有__________________________________________，若你作為上述生產的工程師，要提高化學反應速率，你首先考慮的條件是____________，你選擇的原因是________________________________________________________________________。 (2)對上述反應催化效果最好的是___________，實際工業(yè)生產中選擇的是V2O5，這種選擇的原因是_____________________________________________。 解析：(1)增大濃度、升高溫度、使用催化劑、增大接觸面積等都可提高化學反應速率；催化劑對化學反應的影響遠遠超過其他因素的影響。(2)Pt是最好的催化劑但非常昂貴，生產成本高，V2O5成本低催化效果也比較好。 答案：(1)增大濃度、升高溫度、使用催化劑、增大接觸面積等　使用催化劑　催化劑對化學反應的影響最大，遠遠超過其他因素的影響　(2)Pt　Pt非常昂貴，生產成本高 　高考研究——把握考情，方向不對努力白費 考 綱 要 求 高 頻 考 點 1.了解化學反應速率的概念和定量表示方法。 2．了解反應活化能的概念，了解催化劑的重要作用。 3．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響，能用相關理論解釋其一般規(guī)律。 4．了解化學反應速率的調控在生產、生活和科學研究領域中的重要作用。 1.化學反應速率的計算與比較 5年4考 2.探究影響化學反應速率的因素 5年5考 考點一　化學反應速率的計算與比較 [高考這樣考] 1．(xx北京高考)一定溫度下，10 mL 0.40 molL－1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)(　　) A．0～6 min的平均反應速率： v(H2O2)≈3.310－2 molL－1min－1 B．6～10 min的平均反應速率： v(H2O2)<3.310－2 molL－1min－1 C．反應至6 min時，c(H2O2)＝0.30 molL－1 D．反應至6 min時，H2O2分解了50% 解析：選C　根據(jù)題目信息可知，0～6 min，生成22.4 mL(標準狀況)氧氣，消耗0.002 mol H2O2，則v(H2O2)≈3.310－2 molL－1min－1，A項正確；隨反應物濃度的減小，反應速率逐漸降低，B項正確；反應至6 min時，剩余0.002 mol H2O2，此時c(H2O2)＝0.20 molL－1，C項錯誤；反應至6 min時，消耗0.002 mol H2O2，轉化率為50%，D項正確。 2．(xx重慶高考)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：2X(g) Y(g)，溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是(　　) A．該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量 B．T2下，在0～t1時間內，v(Y)＝ molL－1min－1 C．M點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆 D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉化率減小 解析：選C　根據(jù)圖示可知，T1＞T2，溫度越高平衡時c(X)越高，則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，M點X的轉化量小于W點X的轉化量，M點放出的熱量小于W點放出的熱量，A項錯誤；T2下，Δt＝t1，Δc(Y)＝ molL－1，v(Y)＝ molL－1min－1，B項錯誤；M點溫度比W點溫度高，所以M點的正反應速率大于W點的逆反應速率，而W點的逆反應速率大于N點的逆反應速率，則M點的正反應速率大于N點的逆反應速率，C項正確；由于是恒容下反應，再加入一定量X，相當于增加壓強，平衡向正反應方向移動，再次平衡時X的轉化率增大，D項錯誤。 3．(xx全國卷Ⅱ節(jié)選)在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g)，100 ℃時，體系中各物質濃度隨時間變化如圖所示。在0～60 s時段，反應速率v(N2O4)為________molL－1s－1。 解析：v(N2O4)＝＝0.001 0 molL－1s－1。 答案：0.001 0 [師說高考] 知 考 情 化學反應速率是近年高考的重要考查點，主要涉及反應速率快慢的比較、平均速率的計算及影響因素，特別是結合圖像、圖表等考查獲取數(shù)據(jù)分析計算的能力 明 學 法 復習本部分內容首先要明確化學反應速率的意義與表示方法，注意容器容積、單位等易錯點，并強化練習分析圖像、圖表及計算的能力 [備考這樣辦] 1．化學反應速率計算2方法 (1)根據(jù)圖像計算反應速率 ①找出橫、縱坐標對應的物理量； ②將圖中的變化量轉化成相應濃度的變化量； ③根據(jù)公式v＝進行計算。 (2)運用“三段式”計算 ①寫出有關反應的化學方程式； ②找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量； ③根據(jù)已知條件列方程計算。 例如：反應　　　　mA?。玭B　　pC 起始濃度/(molL－1) a b c 轉化濃度/(molL－1) x 某時刻濃度/(molL－1) a－x b－ c＋ 2．化學反應速率大小比較2方法 (1)歸一法：將同一反應中的不同物質的反應速率轉化成同一單位、同一種物質的反應速率，再進行速率的大小比較。 (2)比值法：將各物質表示的反應速率轉化成同一單位后，再除以對應各物質的化學計量數(shù)，然后對求出的數(shù)值進行大小排序，數(shù)值大的反應速率快。如反應mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若>，則反應速率v(A)>v(B)。 [過關這樣練] 1．在2 L的恒容容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定條件下發(fā)生反應：A(s)＋3B(g)2C(g)。若經(jīng)3 s后測得C的濃度為0.6 molL－1，下列說法正確的是(　　) ①用A表示的反應速率為0.1 molL－1s－1 ②用B表示的反應速率為0.4 molL－1s－1 ③3 s時生成C的物質的量為1.2 mol ④3 s時B的濃度為0.6 molL－1 A．①②④　　　B．①③④　　　C．③④　　　D．②③④ 解析：選C　A是固體，不能用A表示反應速率，①錯誤；v(C)＝＝0.2 molL－1s－1?；瘜W反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(B)＝v(C)＝0.3 molL－1s－1，②錯誤；3 s時生成C的物質的量為n＝cV＝0.6 molL－12 L＝1.2 mol，③正確；3 s時轉化的B的物質的量為1.8 mol，剩下的B的物質的量為1.2 mol，所以B的濃度為0.6 molL－1，④正確。 2．如圖表示800 ℃時，A、B、C三種氣體物質的濃度隨時間變化的情況，t是反應充分時的時間。試回答： (1)該反應的反應物是________。 (2)用A、B物質表示的反應速率分別為______________________、____________________。 (3)該反應的化學方程式為________________________________________________。 解析：(1)隨著反應的進行，c(A)不斷減小，c(B)、c(C)不斷增大，故A為反應物，B、C為生成物。 (2)由v＝知，v(A)＝＝ molL－1min－1， v(B)＝＝ molL－1min－1。 (3)由Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝1.2∶0.4∶1.2＝3∶1∶3， 可知化學方程式中A、B、C三種物質的化學計量數(shù)之比為3∶1∶3。由圖像知反應過程中A、B、C共存，為可逆反應，反應的化學方程式為3A(g)B(g)＋3C(g)。 答案：(1)A　(2) molL－1min－1　 molL－1min－1 (3)3A(g)B(g)＋3C(g) 3．(xx西安重點高中練兵)可逆反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L的容器中，1 min后，測得容器內A的濃度為x molL－1。這時B的濃度為________ molL－1，C的濃度為________ molL－1。這段時間內反應的平均速率若以物質A的濃度變化來表示，應為__________。 解析： 　　　　　　 aA(g)?。B(g)　　 cC(g)　＋　dD(g) 起始量(mol) 　a 　b 　0 　0 轉化量(mol) (a－Vx) b c d 1 min時(mol) Vx b－b c d 所以此時，c(B)＝ molL－1＝ molL－1， c(C)＝ molL－1＝molL－1， v(A)＝＝molL－1min－1。 答案：　－x　v(A)＝molL－1min－1 考點二　探究影響化學反應速率的因素 [高考這樣考] 1．(xx江蘇高考)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快 B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．圖丙表明，少量Mn2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快 D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大 解析：選D　由圖甲可知，起始時H2O2的濃度越小，曲線下降越平緩，說明反應速率越慢，A項錯誤；OH－的濃度越大，pH越大，即0.1 molL－1NaOH對應的pH最大，曲線下降最快，即H2O2分解最快，B項錯誤；由圖丙可知，相同時間內，0.1 molL－1NaOH條件下H2O2分解最快，0 molL－1NaOH條件下H2O2分解最慢，而1.0 molL－1NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間，C項錯誤；由圖丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，說明Mn2＋對H2O2分解速率影響較大，D項正確。 2．(xx福建高考)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是(　　) 　　　　　　　c/(molL－1) v/(mmolL－1min－1)　　 　 　　　　　　　　　 0.600 0.500 0.400 0.300 318.2 3.60 3.00 2.40 1.80 328.2 9.00 7.50 a 4.50 b 2.16 1.80 1.44 1.08 A.a＝6.00 B．同時改變反應溫度和蔗糖的濃度，v可能不變 C．b＜318.2 D．不同溫度時，蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 解析：選D　分析328.2 K的瞬時速率與濃度的關系成正比，則0.600/0.400＝9.00/a，a＝6.00，A項正確；從題給數(shù)據(jù)看，濃度越大、溫度越高，反應速率越快，當增大濃度同時降低溫度時，瞬時反應速率可能會不變，B項正確；濃度不變時，b K下反應速率低于318.2 K下的反應速率，故b<318.2，C項正確；題給數(shù)據(jù)是瞬時速率而不是平均速率，故不能作為判斷所用時間的依據(jù)，D項錯誤。 [師說高考] 知 考 情 高考對本部分知識的考查，一是根據(jù)反應條件判斷反應速率的變化；二是考查外界因素對化學反應速率的影響?？疾樾问接薪Y合實驗現(xiàn)象(如顏色變化等)，結合化學方程式，結合圖像、圖表等進行考查 明 學 法 化學反應速率的影響因素常與活化分子、活化能、化學平衡及平衡常數(shù)綜合命題，命題方式常以圖表或圖像為載體綜合命制，在備考時一定分析問題的實質并靈活解題 [備考這樣辦] 1．理清影響化學反應速率的因素 (1)影響化學反應速率的根本因素是反應物的性質。 (2)升高溫度，不論是放熱反應還是吸熱反應，化學反應速率都加快。 (3)改變壓強，實質是通過改變體積而使?jié)舛劝l(fā)生改變來實現(xiàn)化學反應速率的改變。若壓強改變導致了反應物濃度增大或減小，則化學反應速率會增大或減小。 如“惰性氣體”對化學反應速率的影響分為以下兩種情形： 恒溫恒容 充入“惰性氣體”總壓強增大，但各物質的濃度不變(活化分子濃度不變)，反應速率不變 恒溫恒壓 充入“惰性氣體”體積增大各反應物濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減小 (4)在比較溶液中物質的濃度對反應速率的影響時，不能只看加入物質的濃度，應該看加入后其在混合液中的濃度。 (5)不特別指明，催化劑一般是加快反應速率。 (6)固體反應物量的增減，不能改變化學反應速率，固體的表面積改變才能改變化學反應速率。 2．學會控制變量法探究影響化學反應速率的因素 在研究影響化學反應速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進行實驗。此方法稱為控制變量法。 (1)常見考查形式 ①以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學反應速率的影響。 ②給出影響化學反應速率的幾種因素，讓學生設計實驗分析各因素對化學反應速率的影響。 (2)解題策略 ①確定變量。解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。 ②定多變一。在探究時，應該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。 ③數(shù)據(jù)有效。解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。 [過關這樣練] 1．某學習小組用鐵與稀硫酸反應探究“影響化學反應速率因素”，數(shù)據(jù)如下表： 實驗序號 鐵的質量/g 鐵的形態(tài) V(H2SO4)/ mL c(H2SO4)/ molL－1 反應前溶液的溫度/℃ 金屬完全消失的時間/s ① 0.10 片狀 50 0.8 20 200 ② 0.10 粉狀 50 0.8 20 25 ③ 0.10 片狀 50 1.0 20 125 ④ 0.10 片狀 50 1.0 35 50 請分析上表信息，下列說法錯誤的是(　　) A．實驗①和②表明固體反應物的表面積越大，反應速率越大 B．僅表明反應物濃度對反應速率產生影響的實驗有①和③ C．實驗③和④表明反應物溫度越高，反應速率越小 D．實驗③將稀硫酸改為同體積、c(H＋)相同的鹽酸(其他條件不變)，發(fā)現(xiàn)放出氣泡的速率鹽酸明顯比硫酸快，其可能的原因是Cl－起催化作用 解析：選C　A項，實驗①和②中，其他條件相同，只有鐵的狀態(tài)不同，因此固體反應物的表面積越大，反應速率越大，正確；B項，實驗①和③中，其他條件相同，只有c(H2SO4)不同，正確；C項，根據(jù)數(shù)據(jù)，溫度越高，金屬完全消失的時間越短，反應速率越快，錯誤；D項，因為其他條件都相同，不同的是SO和Cl－，鹽酸反應速率快，應是Cl－的催化作用，正確。 2．對水樣中溶質M的分解速率影響因素進行研究。在相同溫度下，M的物質的量濃度(molL－1)隨時間(min)變化的有關實驗數(shù)據(jù)見表。下列說法不正確的是(　　) 　　　時間 水樣　　　 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH＝2) 0.4 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH＝4) 0.4 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH＝4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH＝4，含Ca2＋) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 A．在0～20 min內，Ⅰ中M的分解速率為0.015 molL－1min－1 B．水樣酸性越強，M的分解速率越快 C．在0～20 min內，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D．由于Ca2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 解析：選D　在0～20 min內，Ⅰ中M的物質的量濃度變化為0.3 molL－1，則Ⅰ中M的分解速率為＝＝0.015 molL－1min－1，A項正確；對比Ⅰ、Ⅱ組數(shù)據(jù)，0～5 min內，Ⅰ中M的物質的量濃度變化0.12 molL－1，Ⅱ中M的物質的量濃度變化0.09 molL－1，則酸性增強，速率增大，B項正確；在0～20 min內，Ⅲ中M的物質的量濃度變化0.13 molL－1，分解百分率為，Ⅱ中變化0.22 molL－1，分解百分率為，則Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大，C項正確；可對比5～10 min內Ⅰ中分解速率為、Ⅳ中M的分解速率為，可知Ⅰ中M的分解速率比Ⅳ快，D項錯誤。 3．某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題： (1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)硫酸銅溶液可以加快H2生成速率的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO44種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_______________________________________________________。 (4)要加快上述實驗中氣體產生的速率，還可采取的措施有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________(答兩種)。 (5)為了進一步探究CuSO4的量對H2生成速率的影響，該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積氣體所需的時間。 　　　　實驗 混合溶液　　　　 A B C D E F 4 molL－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請完成此實驗設計，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。 ②該同學最后得出的結論為當加入少量CuSO4溶液，生成H2的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成H2的速率反而會下降。請分析H2生成速率下降的主要原因：__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析實驗中涉及的物質：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能發(fā)生的化學反應有2個：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (2)由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面，構成銅鋅原電池，從而加快了H2產生的速率。 (3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有Ag2SO4，Zn＋Ag2SO4===ZnSO4＋2Ag。 (4)根據(jù)影響化學反應速率的外界因素，加快反應速率的方法還有：增大反應物濃度、升高溫度、使用催化劑、增大鋅粒的表面積等。注意：H2SO4濃度不能過大，濃硫酸與Zn反應不能生成H2。 (5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響，實驗中除CuSO4的量不同之外，其他物質的量均相同，則V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30 mL，最終溶液總體積相同。由實驗F可知，溶液的總體積均為50 mL，可知V6＝10 mL，V9＝17.5 mL。隨著CuSO4的量增大，附著在Zn粒表面的Cu會越來越多，被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸，生成H2的反應速率會減慢。 答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu， Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4與Zn反應產生的Cu與Zn形成銅鋅原電池，加快了H2產生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反應溫度，適當增大硫酸的濃度，增大鋅粒的表面積等(答兩種即可) (5)①30　10　17.5?、诋敿尤胍欢康腃uSO4溶液后，生成的單質Cu會沉積在Zn的表面，減少了Zn與溶液的接觸面積 [課堂即時練] 1．(xx宜城一中月考)把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于容積為2 L的容器中使它們發(fā)生反應3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5 min時生成0.2 mol W，0～5 min內，以Z的濃度變化來表示反應的平均速率為0.01 molL－1min－1，則上述反應中Z氣體在反應方程式中的化學計量數(shù)n是(　　) A．1　　　　　 B．2　　　　　 C．3　　　　　 D．4 解析：選A　用W的濃度變化表示的反應速率為v(W)＝0.2 mol(2 L5 min)＝0.02 molL－1min－1，根據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，即0.01∶0.02＝n∶2，解得n＝1，A項正確。 2．可逆反應A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)，在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應進行得最快的是(　　) A．v(A)＝0.15 molL－1min－1 B．v(B)＝0.6 molL－1min－1 C．v(C)＝0.4 molL－1min－1 D．v(D)＝0.02 molL－1s－1 解析：選D　根據(jù)同一反應中各物質表示的反應速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，將選項中的其他物質的速率都轉化為A物質的速率。B項，v(A)＝0.3 molL－1min－1；C項，v(A)＝0.4 molL－1min－1；D項，v(A)＝0.02 molL－1s－1＝1.2 molL－1min－1。所以D項表示的反應速率最快。 3．10 mL濃度為1 molL－1的鹽酸與過量的鋅粉反應，若加入適量的下列溶液，能減慢反應速率但又不影響氫氣生成量的是(　　) ①K2SO4?、贑H3COONa　③CuSO4?、躈a2CO3 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 解析：選A　加入K2SO4溶液，相當于稀釋鹽酸，反應速率減慢，但H＋的物質的量不變，不影響H2的生成量，①正確；加入CH3COONa溶液，CH3COONa與HCl反應生成CH3COOH，H＋的濃度減小，反應速率減慢，但與鋅反應的H＋的物質的量不變，不影響H2的生成量，②正確；加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，Zn和Cu構成原電池，反應速率加快，③錯誤；加入Na2CO3溶液，Na2CO3與HCl反應，H＋的濃度及物質的量均減小，反應速率減慢，氫氣的生成量減小，④錯誤。 4．(xx廊坊模擬)如圖所示為800 ℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結論是(　　) A．發(fā)生的反應可表示為2A(g)2B(g)＋C(g) B．前2 min A的分解速率為0.1 molL－1min－1 C．開始時，正逆反應同時開始 D．2 min時，A、B、C的濃度之比為2∶3∶1 解析：選C　根據(jù)圖像，反應過程中A的濃度減小，B、C濃度增大，因此A為反應物，B、C為生成物，根據(jù)濃度的變化量可以確定反應為2A(g)2B(g)＋C(g)，A項正確；前2 min，v(A)＝＝0.1 molL－1min－1，B項正確；開始時加入的物質為A和B，沒有C，C項錯誤；根據(jù)圖像，2 min時，A、B、C的濃度分別為0.2 molL－1、0.3 molL－1、0.1 molL－1，D項正確。 5．在可逆反應2A(g)＋3B(g)xC(g)＋D(g)中，已知：反應開始加入的物質只有A、B，起始濃度A為5 molL－1，B為3 molL－1，前2 min C的平均反應速率為0.5 molL－1min－1。2 min末，測得D的濃度為0.5 molL－1。則關于此反應的下列說法中正確的是(　　) A．2 min末時A和B的濃度之比為5∶3 B．x＝1 C．2 min末時B的濃度為1.5 molL－1 D．前2 min，A的消耗濃度為0.5 molL－1 解析：選C　2 min內C的濃度變化量為0.5 molL－1min－12 min＝1 molL－1， 　 　　　　　　　　　　 2A(g)＋3B(g)xC(g)＋D(g) 初始濃度(molL－1): 5 3 0 0 轉化濃度(molL－1): 1 1.5 0.5x 0.5 2 min末濃度(molL－1): 4 1.5 0.5x 0.5 2 min末時，A和B的濃度之比為4∶1.5＝8∶3，A錯誤；濃度變化量之比等于其化學計量數(shù)之比，故0.5x∶0.5＝1∶0.5，解得x＝2，B錯誤；由上述計算可知，前2 min，A的消耗濃度為1 molL－1，D錯誤。 6．(xx襄陽調研)一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如圖所示。 下列判斷正確的是(　　) A．在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等 B．溶液酸性越強，R的降解速率越小 C．R的起始濃度越小，降解速率越大 D．在20～25 min之間，pH＝10時R的平均降解速率為0.04 molL－1min－1 解析：選A　根據(jù)圖像可知，在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率都是100%，A正確；根據(jù)圖像可知，溶液酸性越強，即pH越小時，曲線的斜率越大，R的降解速率越大，B錯誤；由同一pH條件下，曲線斜率不斷變小可知，R的起始濃度越小，降解速率越小，C錯誤；在20～25 min之間，pH＝10時R的平均降解速率為＝410－6 molL－1，D錯誤。 7．(xx合肥六中月考)用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應來探究影響化學反應速率的因素。 (1)實驗前先用酸性KMnO4標準溶液滴定未知濃度的草酸 反應原理： MnO＋H2C2O4＋________===Mn2＋＋CO2↑＋H2O ①配平上述離子方程式。 ②滴定時KMnO4溶液應盛裝于________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。 (2)探究影響化學反應速率的因素 下表列出了在“探究影響化學反應速率的因素”實驗中得出的部分實驗數(shù)據(jù)： 實驗 組別 褪色所 需時間 實驗 目的 1 0.2 2 0.002 5 4 0.12 6′55″ (a) 0.2 2 0.005 4 0.12 5′17″ 0.2 2 0.01 4 0.12 3′20″ 0.2 2 0.02 4 0.12 9′05″ 0.2 2 0.03 4 0.12 11′33″ 0.2 2 0.04 4 0.12 14′20″ ①實驗目的(a)是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標中畫出反應褪色所需時間隨KMnO4溶液濃度的變化關系圖像。 ③若要探究催化劑對該反應速率的影響應選擇MnSO4而不選MnCl2作為催化劑，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①MnO中Mn元素的化合價從＋7價降低到＋2價，得到5個電子，H2C2O4中C元素的化合價從＋3價升高到＋4價，共失去2個電子，根據(jù)得失電子守恒，則MnO的化學計量數(shù)是2，H2C2O4的化學計量數(shù)是5，根據(jù)元素守恒配平Mn2＋、CO2的化學計量數(shù)，最后根據(jù)電荷守恒配平H＋、H2O的化學計量數(shù)。 ②高錳酸鉀的氧化性強，易腐蝕堿式滴定管的膠管，所以不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液，應用酸式滴定管盛裝KMnO4溶液。 (2)①由表中數(shù)據(jù)可知，草酸的濃度、體積都不變，稀硫酸的濃度不變，KMnO4的濃度變化，體積不變，所以實驗目的是探究高錳酸鉀溶液濃度對化學反應速率的影響。 ③若要探究催化劑對該反應速率的影響，應選擇MnSO4而不選MnCl2作為催化劑，是因為高錳酸鉀可以氧化氯離子，影響催化劑對反應速率影響的探究。 答案：(1)①2　5　6　H＋　2　10　8 ②酸式 (2)①探究高錳酸鉀溶液濃度對化學反應速率的影響 ②如圖 ③因Cl－可與酸性KMnO4發(fā)生氧化還原反應 [課下達標練] 1．(xx西安質檢)同質量的鋅與鹽酸反應，欲使反應速率增大，選用的反應條件正確的是(　　) ①鋅?！、阡\片?、垆\粉?、?%的鹽酸?、?0%的鹽酸 ⑥15%的鹽酸?、哂美渌鋮s　⑧不斷振蕩?、嵫杆倩旌虾箪o置 A．②⑥⑨　　　　　　　 　B．①④⑦⑨ C．③⑤⑧ D．③⑥⑧ 解析：選D　固體表面積越大，反應速率越快；反應物的濃度越大，反應速率越快；不斷振蕩可加快反應速率。由以上條件可知，D項正確。 2．對于反應A2＋3B2===2AB3來說，下列反應速率中表示該反應進行得最快的是(　　) A．v(A2)＝0.6 molL－1s－1 B．v(B2)＝2.7 molL－1min－1 C．v(AB3)＝12 molL－1min－1 D．v(A2)＝6 molL－1min－1 解析：選A　A項，可表示為v(A2)＝36 molL－1min－1；B項，經(jīng)轉化可表示為v(A2)＝0.9 molL－1min－1；C項，經(jīng)轉化可表示為v(A2)＝6 molL－1min－1，故A項符合要求。 3．在Ag＋催化作用下，Cr3＋被S2O氧化為Cr2O的機理為 S2O＋2Ag＋===2SO＋2Ag2＋　慢 2Cr3＋＋6Ag2＋＋7H2O===6Ag＋＋14H＋＋Cr2O　快 下列有關說法正確的是(　　) A．反應速率與Ag＋濃度有關 B．Ag2＋也是該反應的催化劑 C．Ag＋能降低該反應的活化能和焓變 D．v(Cr3＋)＝v(S2O) 解析：選A　反應速率由第一步(慢)決定，因此反應速率與Ag＋濃度有關，A項正確；Ag2＋是中間產物，不是催化劑，B項錯誤；Ag＋是該反應的催化劑，能夠降低該反應的活化能，但不改變反應焓變，C項錯誤；由第一個反應3＋第二個反應，可得該反應的總反應2Cr3＋＋3S2O＋7H2O===Cr2O＋6SO＋14H＋，v(Cr3＋)＝v(S2O)，D項錯誤。 4．已知某化學實驗的結果如下表： 實驗序號 反應物 在相同溫度下測得的反應速率 v/molL－1min－1 大小相同的金屬片 酸溶液 1 鎂條 1 molL－1鹽酸 v1 2 鐵片 1 molL－1鹽酸 v2 3 鐵片 0.1 molL－1鹽酸 v3 下列結論正確的是(　　) A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1 C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1 解析：選A　影響化學反應速率的主要因素是反應物自身的性質，由于鎂的活動性比鐵強，所以與相同濃度的鹽酸反應時，鎂條的反應速率大，反應物濃度也影響反應速率，在一定范圍內，速率與濃度成正比，故v2>v3。 5．對于合成氨反應，達到平衡后，以下分析正確的是(　　) A．升高溫度，對正反應的反應速率影響更大 B．增大壓強，對正反應的反應速率影響更大 C．減小反應物濃度，對逆反應的反應速率影響更大 D．加入催化劑，對逆反應的反應速率影響更大 解析：選B　A．合成氨反應的正反應是放熱反應，升高溫度，正反應、逆反應的反應速率都增大，但是溫度對吸熱反應的速率影響更大，所以對該反應來說，對逆反應速率影響更大，錯誤。B.合成氨的正反應是氣體體積減小的反應。增大壓強，平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率，所以對正反應的反應速率影響更大，正確。C.減小反應物濃度，使正反應的速率減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應速率瞬時不變，隨后減小，錯誤。D.加入催化劑，使正反應、逆反應速率改變的倍數(shù)相同，正反應、逆反應速率相同，錯誤。 6．(xx貴陽高三檢測)在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，下列說法正確的是(　　) A．保持容器容積不變，向其中加入1 mol H2(g)，反應速率一定加快 B．保持容器容積不變，向其中加入1 mol N2(N2不參加反應)，反應速率一定加快 C．保持容器內氣體壓強不變，向其中加入1 mol N2(N2不參加反應)，反應速率一定加快 D．保持容器內氣體壓強不變，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，再次平衡時反應速率一定加快 解析：選A　增加反應物的濃度，反應速率加快，A項正確；加入氮氣，因為容器容積不變，反應體系中各氣體的濃度不變，故反應速率不變，B項錯誤；保持壓強不變，加入氮氣，容器容積增大，反應體系中各氣體的濃度減小，反應速率減小，C項錯誤；保持壓強不變，再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，則容器容積增大為原來的2倍，再次平衡反應體系中各氣體的濃度不變，反應速率不變，D項錯誤。 7．(xx衡水中學三模)已知反應：2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g)的活化能為a kJmol－1，其反應機理如下： ①NO(g)＋Br2(g)===NOBr2(g)　慢 ②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g)　快 下列有關該反應的說法正確的是(　　) A．反應的速率主要取決于②的快慢 B．反應速率v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2) C．NOBr2是該反應的催化劑 D．該反應的焓變等于a kJmol－1 解析：選B　A項，反應速率的快慢主要取決于慢反應①的速率；B項，反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，根據(jù)總反應式知v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2)；C項，NOBr2是反應①的生成物，是反應②的反應物，不是催化劑；D項，a kJmol－1是總反應的活化能，不是焓變。 8．(xx臨沂二中月考)已知一定質量的鋅粒與稀鹽酸反應(放熱反應)，生成H2的濃度與反應時間的關系如圖所示，下列結論不正確的是(　　) A．若將鋅粒改為鋅粉，可以加快產生H2的反應速率 B．反應前4 min內溫度對反應速率的影響比濃度大 C．反應前4 min內生成H2的平均速率v(H2)＝0.09 molL－1min－1 D．反應開始2 min內平均反應速率最大 解析：選D　一定質量的鋅粒與稀鹽酸反應，若將鋅粒改為鋅粉，由于固體的接觸面積增大，所以可以加快產生H2的反應速率，A正確；Zn與鹽酸的反應是放熱反應，隨著反應的進行，反應物的濃度不斷減小，反應放出的熱量逐漸增多，使溶液的溫度逐漸升高，反應速率在反應開始的前幾分鐘內逐漸升高，當反應進行到一定程度后，溶液很稀，這時溶液的濃度對速率的影響占優(yōu)勢，由于溶液濃度小，所以反應速率逐漸降低，反應前4 min內反應速率不斷增加，則說明前4 min內溫度對反應速率的影響比濃度大，B正確；反應前4 min內生成H2的平均速率v(H2)＝＝＝0.09 molL－1min－1，C正確；反應開始2 min