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第一节　化学反应速率
第1课时　化学反应速率
[课程标准]　1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。2.能进行化学反应速率的简单计算。
任务一　化学反应速率
【交流研讨】
一定温度下，在1 L的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，5 min后测得容器中NH3的质量为3.4 g。
1.分别计算用N2、H2、NH3表示的化学反应速率。
提示：NH3浓度的变化量：÷1 L＝0.2 mol/L，
N2　　＋　　3H2??　　2NH3
起始： 1 mol/L 3 mol/L 0
变化： 0.1 mol/L 0.3 mol/L 0.2 mol/L
5 min: 0.2 mol/L
v(N2)＝＝0.02 mol/(L·min)
v(H2)＝＝0.06 mol/(L·min)
v(NH3)＝＝0.04 mol/(L·min)。
2.N2、H2、NH3的化学反应速率与化学反应的化学计量数之间有何关系？
提示：v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.02∶0.06∶0.04＝1∶3∶2，因此，各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。
________________________________________________________________________
答案：错误；有些反应并没有明显的反应现象，即使反应速率快也体现不出来。
(2)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s内某物质的浓度为0.8 mol·L－1。
________________________________________________________________________
答案：错误；化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s内某物质的浓度变化量为0.8 mol·L－1。
(3)由v＝计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值。
________________________________________________________________________
答案：错误；由v＝计算平均速率，用反应物和用生成物表示时均为正值。
(4)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。
________________________________________________________________________
答案：正确。
2.已知反应：4A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)。完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率。
B C D
起始浓度 1 mol·L－1 0 0
2 min内浓度变化量 ________ ________ ________
2 min末浓度 0.4 mol·L－1 ________ ________
v(B)＝_______________________；v(C)＝_______________________；
v(D)＝_____________________。
答案：0.6 mol·L－1　0.4 mol·L－1　0.2 mol·L－1
0.4 mol·L－1　0.2 mol·L－1　0.3 mol·L－1·min－1　0.2 mol·L－1·min－1　0.1 mol·L－1·min－1
任务二　化学反应速率的测定
1.测定原理
注意：在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
2.常用的测定方法
(1)对于有气体生成的反应：可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间；或恒容容器中测定一段时间内的气体压强变化。
(2)对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
(4)对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间，或仪器测定透光率、颜色深浅等。
(5)对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的时间。
【交流研讨】
化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。某同学利用如图所示装置测定化学反应速率。(已知：S2O＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑)
(1)为保证实验的准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是________________________________________________________________________；
除如图所示装置的实验用品、仪器外，还需要的一种实验仪器是____________。
(2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出这2 min内H＋的反应速率，但该测定值比实际值偏小，其原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试简述测定该反应的反应速率的其他方法__________________________________(写一种即可)。
提示：(1)检查装置的气密性　秒表　(2)部分SO2溶于水，使得气体体积偏小　(3)测定一定时间内生成硫单质的质量或H＋浓度的变化(其他合答案均可)
1.设计实验测定盐酸与碳酸钙的反应速率，按下列实验步骤完成实验。
(1)按如图装置安装仪器，加入一定量碳酸钙然后快速加入1 mol·L－1的盐酸，测量收集10 mL CO2所用的____________。
(2)实验中所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、直角导气管、__________、50 mL注射器、铁架台、________。
(3)按如图装置，测定1 mol·L－1的盐酸分别与块状碳酸钙、粉状碳酸钙反应的速率，实验时，已限定了两次实验时间均为1 min，还需要测定的另一个数据是____________________。实验结束后，得到的结论是__________________________________________________。
答案：(1)时间　(2)分液漏斗　秒表　(3)收集到气体的体积　其他条件相同时，粉状碳酸钙与盐酸的反应速率比块状碳酸钙与盐酸的反应速率快
2.某学生设计如下图所示的装置Ⅰ，来测定2 mol/L的H2SO4溶液分别与锌粒和锌粉反应的速率。请回答下列问题：
(1)按照装置Ⅰ实验时，限定两次实验时间均为10 min，还需要测定的另一个数据是________________________________________________________________________。
(2)实验结束后，得到的结论是______________________________________________。
(3)该学生又将装置Ⅰ中的气体收集装置改为装置Ⅱ，实验完毕待冷却后，该学生准备读数时，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是________________________
_________________________________________________。
答案：(1)收集的气体的体积　(2)在其他条件相同时，锌粉的反应速率比锌粒的大　(3)调节滴定管的高度，使两侧液面相平
解析：(1)因是测反应速率，限定时间之后，还要测定相同时间内收集的气体的体积。(2)因实验目的是测定2 mol/L的H2SO4溶液分别与锌粒和锌粉反应的速率，故得出的结论应是锌粒和锌粉分别与H2SO4溶液反应的快慢，等质量的锌粉比锌粒与H2SO4溶液接触面积大，故锌粉反应速率比锌粒的大。(3)读数时应使左右压强相等以保证读数准确，可通过上下移动滴定管，调节左右两边液面相平。
任务三　化学反应速率的计算与比较
1.化学反应速率的计算方法
(1)公式法
利用公式v＝计算化学反应速率。
(2)比例式法
利用化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。
(3)“三段式”法
①写出有关反应的化学方程式。
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
③根据已知条件列方程计算。
例如：　　　　mA　＋　nB　　===　　pC
起始浓度/
(mol·L－1)　 a　　　　b　　　　　　c
转化浓度/
(mol·L－1) x
某时刻浓度/
(mol·L－1) a－x b－ c＋
v(B)＝＝。
(4)计算中注意以下量的关系
①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)
②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)
2.化学反应速率的比较方法
(1)转化法
先换算成统一单位，再将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小，若以物质A为标准，将用其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率，并比较数值的大小，确定化学反应速率的大小。
(2)比值法
对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，先换算成统一单位，再分别计算、、、的值，数值越大，化学反应速率越大。
1.在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)??pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为物质的化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量变化如下表所示：
　　　 物质 时间　　　 X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，＝。
(1)起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)化学方程式中m＝__________，n＝__________，p＝__________，q＝__________。
(3)用Z表示2 min内的反应速率为____________________________________________
_____________________________________________。
(4)2 min末Q的转化率为________。
答案：(1)2.3 mol　3.0 mol　(2)1　4　2　3　
(3)0.05 mol·L－1·min－1　(4)10%
解析：解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算的方法。对比X的起始量和2 min末的量，可知反应逆向进行。
|Δn(Q)|＝|v(Q)·V·Δt|＝0.075 mol·L－1·min－1×2 L×2 min＝0.3 mol，
对反应过程作“三段式”分析如下：
　 　　　　　mX(g)＋nY(g)??pZ(g)＋qQ(g)
起始/mol 0.7 n(Y) 1 n(Q)
转化/mol Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) Δn(Q)
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
故Δn(X)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol
Δn(Z)＝0.8 mol－1 mol＝－0.2 mol
n(Q)＝0.3 mol＋2.7 mol＝3.0 mol
(1)因＝＝＝
Δn(Y)＝0.4 mol
n(Y)＝2.7 mol－0.4 mol＝2.3 mol。
(2)m∶n∶p∶q＝Δn(X)∶Δn(Y)∶|Δn(Z)|∶|Δn(Q)|＝0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝1∶4∶2∶3。
(3)＝，v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1，故v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1。
(4)2 min 末Q的转化率α(Q)＝×100%＝×100%＝10%。
2.对于反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，在四种不同情况下测得的反应速率由快到慢的顺序为________________(填序号)。
①v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1
②v(O2)＝0.24 mol·L－1·s－1
③v(H2O)＝15 mol·L－1·min－1
④v(NO)＝9 mol·L－1·min－1
答案：①>②>③>④
1.下列说法正确的是(　　)
A.化学反应速率既有正值，又有负值
B.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
C.对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同
D.化学反应速率是对于所有化学反应而言的
答案：D
解析：化学反应速率均为正值，没有负值，A项错误；化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢，B项错误；对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，若化学计量数和速率的单位均相同，则化学反应速率的数值相同，C项错误；化学反应速率是对于所有化学反应而言的，D项正确。
2.现有反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示其关系正确的是(　　)
A.4v(NH3)＝5v(O2) B.v(NH3)＝5v(H2O)
C.4v(O2)＝5v(NO) D.4v(NH3)＝5v(NO)
答案：C
解析：化学反应中，化学反应速率之比等于化学计量数之比。氨气与氧气的化学计量数之比为4∶5，则5v(NH3)＝4v(O2)，故A错误；氨气和水反应速率之比等于4∶6，6v(NH3)＝4v(H2O)，故B错误；一氧化氮与氧气的化学计量数之比为4∶5，则4v(O2)＝5v(NO)，故C正确；氨气和一氧化氮的化学计量数之比为4∶4，则v(NH3)＝v(NO)，故D错误。
3.在一定条件下使4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，下列说法正确的是(　　)
A.用物质A表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
B.用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
C.物质A的转化率为30%
D.物质B的浓度为0.6 mol·L－1
答案：C
解析：起始A的浓度为＝2 mol/L，B的浓度为＝1 mol/L，利用三段式计算：
　　　　 2A(g)＋B(g)??2C(g)
起始(mol/L)　 2　　　1　　　0
变化(mol/L) 0.6 0.3 0.6
2 s时(mol/L) 1.4 0.7 0.6
2 s内，v(A)＝＝0.3 mol/(L·s)；v(B)＝＝0.15 mol/(L·s)；α(A)＝×100%＝30%；c(B)＝0.7 mol·L－1。
4.聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯，其催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为CH3COOCH3(l)＋C6H13OH(l)??CH3COOC6H13(l)＋CH3OH(l)，反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料，测得348 K、343 K、338 K三个温度下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示。
(1)曲线①中，A、C两点反应速率大的是________(填“A”或“C”)。
(2)试比较曲线③中B、D两点正反应速率v正(B)________v正(D)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
答案：(1)A　(2)大于
解析：(1)曲线①温度相同，A点的斜率大于C点，故A的反应速率大；(2)曲线③温度相同，B点反应物浓度大，则B点正反应速率大。
课时测评4　化学反应速率
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
题点一　化学反应速率及其表示方法
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　)
A.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
B.化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，是指反应经过1 min后，反应物的浓度是0.2 mol·L－1
C.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显
D.化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少量或生成物物质的量的增加量
答案：A
解析：化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，选项A正确；化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，是指反应经过1 min后，化学计量数为1的反应物的浓度变化了0.2 mol·L－1，选项B错误；有些反应速率快的反应没有明显现象，选项C错误；化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量浓度的减少量或生成物物质的量浓度的增加量，选项D错误；答案选A。
2.在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用VA、VB、VC表示，已知2VB＝3VA、3VC＝2VB，则此反应可表示为(　　)
A.A＋3B===2C　　　　　 B.2A＋3B===2C
C.3A＋B===2C D.A＋B===C
答案：B
解析：在密闭容器里，A与B反应生成C，则A与B是反应物，C是生成物。在同一反应中用不同物质表示反应速率时，速率之比等于方程式中相应物质的化学计量数的比。由于2VB＝3VA、3VC＝2VB，则n(A)∶n(B)∶n(C)＝VA∶VB∶VC＝2∶3∶2，故化学方程式为2A＋3B===2C；答案选B。
3.反应4A(s)＋3B(g)??4C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减少0.6 mol/L，对此反应速率的正确表示是(　　)
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1
B.在2 min时，B的浓度是D浓度的3倍
C.在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·L－1·min－1
D.B、C的速率关系：4v(B)＝3v(C)
答案：D
解析：A物质是固体，没有浓度变化量，不能用浓度的变化表示反应速率，故A项错误；浓度的变化值之比等于化学计量数之比，由于初始浓度未知，所以2 min时的浓度关系无法确定，故B项错误；化学反应速率表示的是某时间段内的平均速率，不是瞬时速率，故C项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，故v(B)∶v(C)＝3∶4，即4v(B)＝3v(C)，故D项正确；答案选D。
题点二　化学反应速率的计算与比较
4.在2 L的恒容密闭容器中加入足量的固体A(s)，充入2 mol气体B(g)，在一定条件下发生反应：3A(s)＋B(g)??2C(g)，若经2 s后测得气体C的物质的量为0.4 mol，则下列说法正确的是(　　)
A.0～2 s内用A表示的该反应的速率为0.15 mol·L－1·s－1
B.0～2 s内用C表示的该反应的速率为6.0 mol·L－1·min－1
C.2 s末时用C表示的该反应的速率为0.1 mol·L－1·s－1
D.0～2 s内用B表示的该反应的速率为6.0 mol·L－1·min－1
答案：B
解析：A是固体，不能用A表示该反应的反应速率，A错误；0～2 s内用C表示的该反应的速率为＝6.0 mol·L－1·min－1，B正确；0～2 s内用C表示的该反应的速率为0.10 mol·L－1·s－1，为平均反应速率，不是瞬时反应速率，C错误；反应速率之比是化学计量数之比，则0～2 s内用B表示的该反应的速率为3.0 mol·L－1·min－1，D错误；答案选B。
5.反应2CO(g)＋4H2(g)??CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在下列四种不同情况下的反应速率最快的是(　　)
A.v(CO)＝0.45 mol·L－1·min－1
B.v(H2)＝0.6 mol·L－1·min－1
C.v(H2O)＝0.12 mol·L－1·min－1
D.v(CH3CH2OH)＝0.02 mol·L－1·s－1
答案：D
解析：v(CO)＝0.45 mol·L－1·min－1；v(H2)＝0.6 mol·L－1·min－1，＝＝，则v(CO)＝0.3 mol·L－1·min－1；v(H2O)＝0.12 mol·L－1·min－1，则v(CO)＝0.24 mol·L－1·min－1；v(CH3CH2OH)＝0.02 mol·L－1·s－1，则v(CO)＝0.04 mol·L－1·s－1＝2.4 mol·L－1·min－1，故D项符合题意；故答案选D。
6.在2A(g)＋B(g)??3C(g)＋5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是(　　)
A.v(A)＝0.5 mol/(L·s)
B.v(B)＝0.3 mol/(L·s)
C.v(C)＝0.8 mol/(L·s)
D.v(D)＝0.4 mol/(L·s)
答案：B
解析：不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质的速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快，注意保持单位一致。A.＝0.25 mol/(L·s)；B.＝0.3 mol/(L·s)；C.≈0.267 mol/(L·s)；D.＝0.08 mol/(L·s)；综上，反应速率：v(B)＞v(C)＞v(A)＞v(D)；故选B。
题点三　化学反应速率图像分析
7.将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在3～8 min内CO2的平均反应速率是(　　)
A.0.5 mol·L－1·min－1
B.0.1 mol·L－1·min－1
C.0
D.0.033 mol·L－1·min－1
答案：D
8.一定温度下，在一个2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.该反应的化学方程式为3X＋Y??2Z
B.2 min时反应达到平衡状态
C.与1～2 min相比，0～1 min的v(正)比较快
D.平衡时，容器压强与初始压强的比值为10∶9
答案：D
解析：Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.3∶0.1∶0.2＝3∶1∶2，与化学计量数成正比，故A正确。2 min后X、Y、Z的物质的量不变，反应达到平衡状态，故B正确。随反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减慢，故C正确。恒温恒容，压强之比等于物质的量之比，故＝＝＝，故D错误；故选D。
9.用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是(　　)
A.OE段表示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0.4 mol·L－1·min－1
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CO2最多
答案：B
解析：相同时间内，生成的CO2越多，反应速率越快，由图可知，相同时间内，EF段生成的CO2最多，所以EF段反应速率最快，A项错误；由图可知EF段生成的CO2的体积为672 mL－224 mL＝448 mL，即0.02 mol，根据CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，可知参加反应的HCl的物质的量为0.04 mol，则盐酸的浓度变化量为＝0.4 mol·L－1，则EF段用盐酸表示该反应的平均反应速率为＝0.4 mol·L－1·min－1，B项正确；OE、EF、FG三段生成的CO2的体积分别为224 mL、448 mL、112 mL，所以OE、EF、FG三段中，该反应用CO2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；由图可知，G点收集到784 mL气体，反应结束，则G点收集到的CO2最多，D项错误。
10.已知反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12 s时，用A的浓度变化表示的反应速率为____________。
(2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为___________________
________________________________________________________________。
(3)在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1，乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为________________。
答案：(1)0.05 mol·L－1·s－1　(2)3A(g)＋B(g)??2C(g)
(3)　(4)乙>甲>丙
解析：(1)0～12 s内，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，v(A)＝＝0.05 mol·L－1·s－1。(2)前4 s内，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，v(A)＝＝0.075 mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝(0.075 mol·L－1·s－1)∶(0.05 mol·L－1·s－1)＝3∶2；由图像知，0～12 s内，Δc(A)∶Δc(B)＝(0.6 mol·L－1)∶(0.2 mol·L－1)＝3∶1＝a∶b，则a∶b∶c＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)??2C(g)。(3)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，|Δc(A)|∶|Δc(C)|＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)＝＝0.4 mol·L－1；由(2)知4 s时，c(C)＝0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·L－1，从而可得C的变化曲线。(4)丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，则丙容器中v(B)＝0.08 mol·L－1·s－1，甲容器中v(B)＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
11.固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)。某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图曲线Ⅱ所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。
(1)a～b、b～c、c～d、d～e四段中，平均反应速率最大的时间段是____________，该时间段内H2的平均反应速率是____________。
(2)H2的物质的量不再改变时，CO2的转化率是________；反应前后容器内的压强比是________。
答案：(1)a～b　1 mol·L－1·min－1　(2)33.3%　7∶5
解析：(1)a～b段氢气的平均反应速率为＝1 mol·L－1·min－1，b～c段氢气的平均反应速率为＝0.75 mol·L－1·min－1，c～d段氢气的平均反应速率为＝0.1 mol·L－1·min－1，所以平均反应速率最大的时间段是a～b，该时间段内H2的平均反应速率是1 mol·L－1·min－1。
(2)由图可知，平衡时氢气的物质的量为2 mol，列三段式有：
3H2(g)＋CO2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/mol　 8　　　6　　　　 0　　　　　0
变化/mol 6 2 2 2
平衡/mol 2 4 2 2
所以平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%；恒温、恒容时，气体压强之比等于气体的物质的量之比，所以反应前后容器内的压强比是(6＋8)∶(4＋2＋2＋2)＝7∶5。
12.某化学兴趣小组安装下图所示装置来探究H2O2的分解反应。回答下列问题：
(1)仪器a的名称是__________。要测定H2O2分解反应的速率，需要测定的物理量有__________、________。
(2)实验用20.0 mL一定浓度的H2O2溶液，从加入MnO2至5 s时注射器读数为29.5 mL。若该实验条件下气体摩尔体积为25.0 L/mol，则用反应物浓度表示的5 s内的平均反应速率为__________mol/(L·s)。
(3)如图为该小组研究的酸、碱对H2O2分解的影响。该小组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2，反应的化学方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________，
支持这一方案的理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)锥形瓶　反应时间　O2的体积
(2)2.36×10－2　(3)BaO2＋H2SO4===BaSO4＋H2O2　H2O2在酸性条件下分解速率更小
解析：本题探究过氧化氢的分解反应，实验原理是测量一定时间内，产生气体体积，据此分析。(1)根据仪器a的特点，仪器a的名称为锥形瓶；要测定过氧化氢分解反应的速率，需要测定的物理量有反应时间和O2的体积；(2)过氧化氢分解反应2H2O22H2O＋O2↑，反应产生氧气的物质的量为＝1.18×10－3mol，此时消耗过氧化氢物质的量为1.18×10－3 mol×2＝2.36×10－3mol，用过氧化氢表示平均反应速率为＝2.36×10－2mol/(L·s)；(3)根据信息BaO2与H2SO4反应制备过氧化氢，其化学反应方程式为BaO2＋H2SO4===BaSO4＋H2O2；根据图像可知，碱对分解速率影响较大，酸对分解速率影响较小，因此支持这一方案的理由是H2O2在酸性条件下分解速率更小。
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