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第1讲　化学反应速率
【复习目标】
1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法并能够进行简单计算。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
考点一　化学反应速率的概念及计算
1.化学反应速率的含义与表示方法
注意事项:(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)不能用固体或纯液体的浓度变化来表示化学反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数。
2.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应,当用不同的反应物或生成物表示其化学反应速率时,速率的数值之比等于对应物质的　　　 　　　之比。对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=　　　　　　。
3.化学反应中各物质浓度的计算方法——“三段式”
(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式计算。
例如:　　　　　　　mA(g)+nB(g)pC(g)
t0 s时/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s时/(mol·L-1) a-x b-
则v(A)= mol·L-1·s-1,
v(B)= mol·L-1·s-1,
v(C)= mol·L-1·s-1。
[理解·辨析] 判断正误
(1)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。(　　)
(2)通常情况下,化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度单位决定。(　　)
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越大。(　　)
(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。(　　)　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、化学反应速率的计算
1.汽车尾气在三元催化转化中发生的反应为 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)、1 mol NO(g)发生上述反应,测得NO的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)
[A] 2 min时正反应速率大于逆反应速率
[B] 0～4 min内CO的转化率α=×100%
[C] 当NO消耗速率等于N2消耗速率一半时到达8 min对应状态
[D] 2～4 min内N2平均速率v(N2)= mol·L-1·min-1
二、化学反应速率大小比较
2.反应A(g)+3B(g)2C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,则反应速率由大到小的顺序为(　　)
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1
②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1
③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1
④v(D)=3.5 mol·L-1·min-1
[A] ②>③>④>① [B] ④>②=③>①
[C] ②=③>④>① [D] ④>①>②>③
比较化学反应速率大小的思维模型
三、用压强等物理量表示的化学反应速率计算
3.一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应:A(g)B(g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化见下表。
t/min 0 100 150 250 420 500 580
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06
(1)100～150 min内,消耗A的平均速率为　　　　kPa·min-1。
(2)推测x为　　　　。
4.(2021·湖北卷,19节选)丙烯是一种重要的化工原料,可以在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)　ΔH1=+125 kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢):C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)　ΔH2=-118 kJ·mol-1
在温度为T2时,通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合气体,各组分气体的分压随时间的变化关系如图所示。0～1.2 s生成C3H6的平均速率为　　　　kPa·s-1。
四、化学反应速率常数的计算
5.(2024·黑龙江哈尔滨模拟)工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的逆反应速率表达式为v逆=
k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如下表所示:
CO浓度/ (mol·L-1) H2浓度/ (mol·L-1) 逆反应速率/ (mol·L-1·min-1)
0.1 c1 8.0
c2 c1 16.0
c2 0.15 6.75
由上述数据可得该温度下,c2=　　　　　　,该反应的逆反应速率常数k=　
L3·mol-3·min-1。
考点二　影响化学反应速率的因素
一、影响化学反应速率的因素
1.主要因素——内因
反应物的组成、结构和性质等,起决定性作用。如Na、Mg、Al与酸反应的速率大小关系为　　　　　　　　。
2.外界因素——外因(只改变一个条件,其他条件保持不变)
[注意] (1)浓度主要是指密闭容器中气体的浓度或溶液中分子、离子的浓度。
(2)压强的改变主要是通过改变容器的容积实现的。
二、理论解释
1.有效碰撞与活化能
反 应 历 程 2HIH2+I2的反应历程如下: 2HIH2+2I· 2I·I2 其中每一步反应都称为　　　　反应
有 效 碰 撞 定义 能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞
条件 (1)反应物分子必须具有一定的能量; (2)碰撞时有　　　　
活 化 分 子 能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)
续　表
活 化 能 活化能越小,化学反应速率　　　
2.活化分子、有效碰撞与化学反应速率的关系
(1)关系:条件改变→活化分子数变化→有效碰撞次数变化→化学反应速率变化。
(2)变化。
条件 改变 单位体积内 有效碰 撞次数 化学反 应速率
分子 总数 活化 分子数 活化 分子 百分数
增大反 应物浓度 　 　 　 　 　
增大压强 　 　 　 　 　
升高温度 　 　 　 　 　
加催化剂 　 　 　 　 　
[理解·辨析] 判断正误
(1)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大。(　　)
(2)对于反应:A+BC,改变容器容积,化学反应速率一定发生变化。(　　)
(3)碳酸钙与盐酸反应过程中,再增加CaCO3固体,反应速率不变,但把CaCO3固体粉碎,可以增大反应速率。(　　)
(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子百分数,所以反应速率增大。(　　)
(5)使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大。(　　)
一、压强对化学反应速率的影响
1.在C(s)+CO2(g)2CO(g)的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的是(　　)
①缩小容器容积,增大压强　②增加碳的量　③恒容下通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2
[A] ①④ [B] ②③⑤
[C] ①③ [D] ①②④
2.一定温度下,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)缩小容积使压强增大:　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)恒容充入H2:　　　　　。
(3)恒容充入He:　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)恒压充入He:　　　　　　。
惰性气体对反应速率的影响
二、固体表面积对化学反应速率的影响
3.(2024·黑龙江齐齐哈尔期末)汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂,质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是(　　)
编 号 t/℃ c(NO)/ (mol·L-1) c(CO)/ (mol·L-1) 催化剂的比 表面积/ (m2/g)
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80
Ⅱ a 6.50×10-3 4.00×10-3 120
Ⅲ c 6.50×10-3 4.00×10-3 80
[A] 汽车尾气处理的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2
[B] 由图像可知:a=280,c<280
[C] 其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大
[D] 若Ⅰ组实验5 min达到平衡,该段时间内化学反应速率v(NO)=6×10-4 mol·L-1·min-1
4.图1为从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2,含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的部分流程。
“焙烧”时将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取如图2所示的“多层逆流焙烧”,其目的是
　。
三、控制变量法探究影响化学反应速率的因素
5.(2024·黑龙江龙东五地市期中联考)某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(Ea为反应活化能)。
第1组:
实验 Ea/(kJ·mol-1) 温度/K
a 100 298/318 14.0
第2组:
实验 Ea/(kJ·mol-1) 温度/K
b 100 298 3 205
c 120 298
基于数据分析和平衡原理判断,下列说法错误的是(　　)
[A] 一般离子反应的活化能接近零,所以反应速率很大
[B] 吸热反应中,温度升高对于放热方向的反应速率影响较大
[C] 其他条件相同时,温度升高,化学反应速率增大
[D] 该实验的目的是对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度
6.(2024·江西景德镇模拟)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
纯锌粉/g 2.0 2.0 2.0 2.0
2.0 mol·L-1 硫酸溶液/mL 50.0 40.0 50.0 50.0
续　表
温度/℃ 25 25 25 25
硫酸铜固体/g 0 0 0.2 4.0
加入蒸馏水/mL 0 10.0 0 0
(1)本实验待测数据可以是 　　　　　　　　　,实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　　　　　　对锌与稀硫酸反应速率的影响。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是 　　　　　　　　　　　　,写出有关反应的离子方程式:　 　。
利用“控制变量法”讨论外界条件对化学反应速率的影响:
1.(2024·甘肃卷,4)下列措施能降低化学反应速率的是(　　)
[A] 催化氧化氨制备硝酸时加入铂
[B] 中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
[C] 锌粉和盐酸反应时加水稀释
[D] 石墨合成金刚石时增大压强
2.(2022·浙江6月选考,20)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法不正确的是(　　)
编 号 表面积/ cm2 c(NH3)/(10-3 mol/L)
0 min 20 min 40 min 60 min 80 min
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
[A] 实验①,0～20 min,v(N2)=1.00×10-5 mol/(L·min)
[B] 实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
[C] 相同条件下,增加氨的浓度,反应速率增大
[D] 相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
3.(2024·安徽卷,12)室温下,为探究纳米铁去除水样中Se的影响因素,测得不同条件下Se浓度随时间变化关系如图。
实验序号 水样体 积/mL 纳米铁 质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
[A] 实验①中,0～2小时内平均反应速率 v(Se)=2.0 mol·L-1·h-1
[B] 实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+2Fe3++Se+4H2O
[C] 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可增大反应速率
[D] 其他条件相同时,水样初始pH越小,Se的去除效果越好
4.(2021·福建卷,12节选)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0 mol·L-1NaNO2溶液、2.0 mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入 1.0 mol·L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0 mL N2所需的时间,重复多次取平均值(t)。
回答下列问题。
(1)若需控制体系的温度为36 ℃,采取的合理加热方式为　　　　　　　　　　。
(2)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。
实验 编号 V/mL t/s
NaNO2 溶液 NH4Cl 溶液 醋酸 水
1 4.0 V1 4.0 8.0 334
2 V2 4.0 4.0 V3 150
3 8.0 4.0 4.0 4.0 83
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
①V1=　　　　,V3=　　　　。
②该反应的速率方程为v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+),k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=　　　　(填整数)。
③醋酸的作用是　 。
第1讲　化学反应速率
考点一　化学反应速率的概念及计算
必备知识整合
1.快慢　　mol·L-1·s-1　mol·L-1·min-1
2.化学计量数　a∶b∶c∶d
[理解·辨析] (1)×　(2)√　(3)×　(4)√
【提示】 (1)化学反应速率为平均速率,不能表示某时刻的物质的浓度。
(2)化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示,单位是 mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1,单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定。
(3)用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,不能表示化学反应速率越大。
关键能力提升
1.C　由题图可知,2 min时反应没有达到平衡,向正反应方向进行,故正反应速率大于逆反应速率,A正确;0～4 min内NO的转化率为α=×100%,根据转化率定义,NO、CO起始投料相等、化学计量数相同,则0～4 min内它们的转化率相等,B正确;8 min时达到平衡状态,此时NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍,C错误;2～4 min内NO平均速率v(NO)= mol·L-1·min-1,在相同时间内,N2的平均速率是NO的一半,
v(N2)= mol·L-1·min-1,D正确。
2.C　①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1,则=0.01 mol·L-1·s-1;②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1,=
0.02 mol·L-1·s-1;③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1,=1.2 mol·L-1·min-1=0.02 mol·L-1·s-1;④v(D)=3.5 mol·L-1·min-1,= mol·L-1·min-1≈0.019 mol·L-1·s-1。反应速率与化学计量数的比值越大,则反应速率越大,根据分析可知,反应速率由大到小的顺序为②=③>④>①。
3.【答案】 (1)0.006　(2)18.1
【解析】 (1)A(g)B(g)+2C(g)反应前后气体压强变化和生成C的量成正比,同时A的消耗量为气体变化量的,用压强代替浓度,故100～150 min 体系压强变化为 13.9 kPa-13.3 kPa=0.6 kPa,消耗A的平均速率为=0.006 kPa·min-1。
(2)0～100 min,压强变化1.2 kPa,150～250 min,压强变化1.2 kPa,故100～500 min,压强变化 1.2×4 kPa=4.8 kPa,500 min时,体系压强为 13.3 kPa+4.8 kPa=18.1 kPa。
4.【答案】 2
【解析】 由图可知,0～1.2 s内,C3H6的分压由0增大到 2.4 kPa,则生成C3H6的平均速率为 v(C3H6)== kPa·s-1=2 kPa·s-1。
5.【答案】 0.2　1.0×104
【解析】 根据v逆=k·c(CO)·c3(H2),由表中数据可得(c1 mol·L-1)3=,
c2 mol·L-1=,有k××=16.0 mol·L-1·min-1,
解得k=1.0×104 L3·mol-3·min-1,代入c2的等式可得c2=0.2。
考点二　影响化学反应速率的因素
必备知识整合
一、1.Na>Mg>Al　
2.增大　不变　增大　减小　气体　增大　减小　增大　相同　接触面积
二、1.基元　合适的取向　活化能　反应热　E3　越大
2.(2)增加　增加　不变　增加　增大　增加　增加　不变　增加　增大　不变　增加　增加　增加　增大　不变　增加　增加　增加　增大
[理解·辨析] (1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
【提示】 (1)升高温度时,增大了单位体积内活化分子百分数,不论正反应是吸热反应还是放热反应,正、逆反应速率都增大。
(2)若没有气体参加,则改变容器容积,化学反应速率不变。
(3)化学反应中,固体的浓度视为常数,固体质量的多少不影响反应速率,但反应物的接触面积越大,反应速率越大。
(4)增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,但活化分子百分数不变。
(5)使用合适的催化剂,降低反应的活化能,使部分不是活化分子的分子成为活化分子,增大活化分子百分数,所以反应速率增大。
关键能力提升
1.C　该反应为有气体参加的反应,缩小容器容积,增大压强,反应速率增大,①符合题意;碳为固体,增加碳的量,反应速率不变,②不符合题意;恒容下通入CO2,反应物浓度增大,反应速率增大,③符合题意;恒容下充入N2,参与反应的各物质的物质的量浓度不变,反应速率不变,④不符合题意;恒压下充入N2,容器容积增大,参与反应的各物质的物质的量浓度减小,反应速率减小,⑤不符合题意。
2.(1)增大　单位体积内,活化分子数目增加,有效碰撞的次数增多　(2)增大　(3)不变　单位体积内活化分子数不变　(4)减小
3.B　汽车尾气中NO和CO在催化剂作用下生成二氧化碳和氮气,化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2,故A正确;由题图可知,Ⅰ、Ⅱ平衡不移动,则温度相同,所以a=280,反应Ⅲ速率大,可知温度高,则c>280,故B错误;根据实验Ⅰ、Ⅱ可知,其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大,故C正确;若Ⅰ组实验5 min达到平衡,CO浓度降低3×10-3 mol·L-1,NO的浓度降低 3×10-3 mol·L-1,该段时间内化学反应速率v(NO)==6×10-4 mol·L-1·min-1,故D正确。
4.增大反应物接触面积,增大反应速率,提高原料利用率
5.B　离子反应中,离子已经是活化离子,其活化能几乎为零,所以反应速率很大,故A正确;对于吸热反应,温度升高,对于吸热方向的反应速率的影响较大,故B错误;从第1组的实验结果可知,温度升高,反应速率增大,故C正确;第1组实验中温度不同,温度高的反应速率更大,第2组实验中活化能不同,活化能低的反应速率更大,故D正确。
6.【答案】 (1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)　硫酸浓度
(2)探究硫酸铜的质量对反应速率的影响　Zn+Cu2+Zn2++Cu,Zn+2H+Zn2++H2↑
【解析】 实验Ⅰ和实验Ⅱ中,锌的质量和状态相同,硫酸溶液的浓度不同,实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜固体,Cu2+的氧化性强于H+,首先发生反应 Zn+Cu2+Zn2++Cu,生成的铜附着在锌表面,在稀硫酸中构成原电池,加快锌失电子,但是加入的硫酸铜过多,生成的铜会覆盖在锌表面,阻止锌与稀硫酸进一步反应,产生氢气的速率会减小。(1)本实验待测数据可以是反应结束所需要的时间或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间;实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同,可以探究硫酸铜的质量对反应速率的影响。
真题验收
1.C　催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来增大化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以增大化学反应速率,A不符合题意;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以增大化学反应速率,B不符合题意;锌粉和盐酸反应时加水稀释会减小盐酸的浓度,会减小化学反应速率,C符合题意;石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D不符合题意。
2.C　由表格中数据可知,0～20 min,平均反应速率 v(N2)=v(NH3)==1.00×10-5mol/(L·min),A项正确;根据实验③,反应平衡时 c(NH3)=0.40×10-3 mol/L,则 c(N2)=1.00×10-3 mol/L,c(H2)=3.00×10-3 mol/L,该反应的平衡常数K==,若x=0.40,则此时c(N2)=0.40×10-3 mol/L,c(H2)=1.20×10-3 mol/L,浓度商为≠K,B项正确;对比实验①②可知,增加氨的浓度,反应速率不变,C项错误;对比实验①③可知,催化剂表面积增大,反应速率增大,D项正确。
3.C　实验①中,0～2小时内平均反应速率v(Se)==2.0×10-3 mol·L-1·h-1,A不正确;实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,离子方程式中不能用H+配电荷守恒,B不正确;由实验①和②可知,在相同时间内,实验①中Se浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可增大反应速率,C正确;由实验③和②可知,在相同时间内,实验②中Se浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小水样初始pH,Se的去除效果更好,但是当水样初始pH太小时,纳米铁与H+反应速率增大,会导致与Se反应的纳米铁减少,因此,水样初始pH越小时,Se的去除效果不一定越好,D不正确。
4.【答案】 (1)水浴加热
(2)①4.0　6.0　②2　③增大反应速率
【解析】 (1)若需控制体系的温度为36 ℃,可采取水浴加热使温度均匀平稳。
(2)①为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,NH4Cl溶液浓度应不变,根据实验3和4的数据可知溶液总体积为 20 mL,故V1为4.0;根据变量单一可知V2为6.0,V3为6.0。
②反应物浓度增大,反应速率增大,根据实验1和3数据分析,实验3的c(NaNO2)是实验1的2倍,实验1和3所用的时间比为≈4,根据分析可知速率和浓度的平方成正比,故m=2。
③醋酸在反应前后没变,起催化剂作用,可增大反应速率。
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化学反应速率
第1讲
1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法并能够进行简单计算。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
1.化学反应速率的含义与表示方法
快慢
mol·L-1·s-1
mol·L-1·min-1
注意事项:(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)不能用固体或纯液体的浓度变化来表示化学反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数。
2.化学反应速率与化学计量数的关系
化学计量数
a∶b∶c∶d
3.化学反应中各物质浓度的计算方法——“三段式”
(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式计算。
[理解·辨析] 判断正误
(1)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。
(　 　)
×
【提示】 (1)化学反应速率为平均速率,不能表示某时刻的物质的浓度。
(2)通常情况下,化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度单位决定。(　 　)
√
【提示】 (2)化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示,单位是 mol·L-1·s-1 或mol·L-1·min-1,单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定。
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越大。(　 　)
×
【提示】 (3)用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,不能表示化学反应速率越大。
(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。(　 　)
√
一、化学反应速率的计算
下列叙述错误的是(　　)
[A] 2 min时正反应速率大于逆反应速率
C
[C] 当NO消耗速率等于N2消耗速率一半时到达8 min对应状态
二、化学反应速率大小比较
①v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.06 mol·L-1·s-1
③v(C)=2.4 mol·L-1·min-1 ④v(D)=3.5 mol·L-1·min-1
[A] ②>③>④>① [B] ④>②=③>①
[C] ②=③>④>① [D] ④>①>②>③
C
思维建模
比较化学反应速率大小的思维模型
三、用压强等物理量表示的化学反应速率计算
t/min 0 100 150 250 420 500 580
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06
(1)100～150 min内,消耗A的平均速率为　　 　　kPa·min-1。
0.006
(2)推测x为　　　　。
【解析】 (2)0～100 min,压强变化1.2 kPa,150～250 min,压强变化1.2 kPa,故100～500 min,压强变化 1.2×4 kPa=4.8 kPa,500 min时,体系压强为
13.3 kPa+4.8 kPa=18.1 kPa。
18.1
4.(2021·湖北卷,19节选)丙烯是一种重要的化工原料,可以在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
在温度为T2时,通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合气体,各组分气体的分压随时间的变化关系如图所示。0～1.2 s生成C3H6的平均速率为　　　　kPa·s-1。
2
四、化学反应速率常数的计算
CO浓度/(mol·L-1) H2浓度/(mol·L-1) 逆反应速率/(mol·L-1·min-1)
0.1 c1 8.0
c2 c1 16.0
c2 0.15 6.75
由上述数据可得该温度下,c2=　　　　 　　,该反应的逆反应速率常数k=　 L3·mol-3·min-1。
0.2
1.0×104
影响化学反应速率的因素
考点二
一、影响化学反应速率的因素
1.主要因素——内因
反应物的组成、结构和性质等,起决定性作用。如Na、Mg、Al与酸反应的速率大小关系为 。
Na>Mg>Al
2.外界因素——外因
(只改变一个条件,其
他条件保持不变)
增大
不变
增大
减小
气体
增大
减小
增大
相同
接触面积
[注意] (1)浓度主要是指密闭容器中气体的浓度或溶液中分子、离子的
浓度。
(2)压强的改变主要是通过改变容器的容积实现的。
二、理论解释
1.有效碰撞与活化能
基元
有效 碰撞 定义 能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞
条件 (1)反应物分子必须具有一定的能量;
(2)碰撞时有
活化 分子 能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)
合适的取向
活 化 能
活化能越小,化学反应速率
活化能
反应
热
E3
越大
2.活化分子、有效碰撞与化学反应速率的关系
(1)关系:条件改变→活化分子数变化→有效碰撞次数变化→化学反应速率
变化。
(2)变化。
条件 改变 单位体积内 有效碰 撞次数 化学反
应速率
分子总数 活化分子数 活化分子 百分数
增大反 应物浓度 　 　 　 　 　
增大压强 　 　 　 　 　
升高温度 　 　 　 　 　
加催化剂 　 　 　 　 　
增加
增加
不变
增加
增大
增加
增加
不变
增加
增大
不变
增加
增加
增加
增大
不变
增加
增加
增加
增大
[理解·辨析] 判断正误
【提示】 (1)升高温度时,增大了单位体积内活化分子百分数,不论正反应是吸热反应还是放热反应,正、逆反应速率都增大。
×
【提示】 (2)若没有气体参加,则改变容器容积,化学反应速率不变。
(1)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大。
(　 　)
√
(3)碳酸钙与盐酸反应过程中,再增加CaCO3固体,反应速率不变,但把CaCO3固体粉碎,可以增大反应速率。(　 　)
√
【提示】 (3)化学反应中,固体的浓度视为常数,固体质量的多少不影响反应速率,但反应物的接触面积越大,反应速率越大。
×
(4)增大反应物的浓度,能够增大活化分子百分数,所以反应速率增大。(　　)
【提示】 (4)增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增
大,但活化分子百分数不变。
(5)使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大。(　 　)
√
【提示】 (5)使用合适的催化剂,降低反应的活化能,使部分不是活化分子的分子成为活化分子,增大活化分子百分数,所以反应速率增大。
一、压强对化学反应速率的影响
①缩小容器容积,增大压强　②增加碳的量　③恒容下通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2
[A] ①④ [B] ②③⑤
[C] ①③ [D] ①②④
C
【解析】 该反应为有气体参加的反应,缩小容器容积,增大压强,反应速率增大,①符合题意;碳为固体,增加碳的量,反应速率不变,②不符合题意;恒容下通入CO2,反应物浓度增大,反应速率增大,③符合题意;恒容下充入N2,参与反应的各物质的物质的量浓度不变,反应速率不变,④不符合题意;恒压下充入N2,容器容积增大,参与反应的各物质的物质的量浓度减小,反应速率减小,⑤不符合题意。
(1)缩小容积使压强增大: 　　,原因是
　　　　　　　　　　。
(2)恒容充入H2:　　　　　。
(3)恒容充入He: 　　,原因是　　　　　　　　　　　 　　。
(4)恒压充入He:　　　　　　。
增大
单位体积内,活化分子数目增加,
有效碰撞的次数增多
增大
不变
单位体积内活化分子数不变
减小
思维建模
惰性气体对反应速率的影响
二、固体表面积对化学反应速率的影响
3.(2024·黑龙江齐齐哈尔期末)汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂,质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。
编号 t/℃ c(NO)/(mol·L-1) c(CO)/(mol·L-1) 催化剂的比
表面积/(m2/g)
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80
Ⅱ a 6.50×10-3 4.00×10-3 120
Ⅲ c 6.50×10-3 4.00×10-3 80
下列说法不正确的是(　　)
[B] 由图像可知:a=280,c<280
[C] 其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将增大
[D] 若Ⅰ组实验5 min达到平衡,该段时间内化学反应速率v(NO)=6×
10-4 mol·L-1·min-1
B
4.图1为从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2,含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的部分流程。
增大反应物接触面积,增大反应速率,提高原料利用率
“焙烧”时将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取如图2所示的“多层逆流焙
烧”,其目的是 　。
三、控制变量法探究影响化学反应速率的因素
5.(2024·黑龙江龙东五地市期中联考)某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(Ea为反应活化能)。
第1组:
第2组:
基于数据分析和平衡原理判断,下列说法错误的是(　　)
[A] 一般离子反应的活化能接近零,所以反应速率很大
[B] 吸热反应中,温度升高对于放热方向的反应速率影响较大
[C] 其他条件相同时,温度升高,化学反应速率增大
[D] 该实验的目的是对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度
B
【解析】 离子反应中,离子已经是活化离子,其活化能几乎为零,所以反应速率很大,故A正确;对于吸热反应,温度升高,对于吸热方向的反应速率的影响较大,故B错误;从第1组的实验结果可知,温度升高,反应速率增大,故C正确;第1组实验中温度不同,温度高的反应速率更大,第2组实验中活化能不同,活化能低的反应速率更大,故D正确。
6.(2024·江西景德镇模拟)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
纯锌粉/g 2.0 2.0 2.0 2.0
2.0 mol·L-1硫酸溶液/mL 50.0 40.0 50.0 50.0
温度/℃ 25 25 25 25
硫酸铜固体/g 0 0 0.2 4.0
加入蒸馏水/mL 0 10.0 0 0
(1)本实验待测数据可以是
　　　　 　,实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究　　 　　对锌与稀硫酸反应速率的影响。
反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等
体积的氢气所需要的时间)
硫酸浓度
(1)本实验待测数据可以是反应结束所需要的时间或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间;实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是 　　　　　　　 　　　　　,写出有关反应的离子方程式:　 　。
探究硫酸铜的质量对反应速率的影响
【解析】 (2)实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同,可以探究硫酸铜的质量对反应速率的影响。
思维建模
利用“控制变量法”讨论外界条件
对化学反应速率的影响:
1.(2024·甘肃卷,4)下列措施能降低化学反应速率的是(　　)
[A] 催化氧化氨制备硝酸时加入铂
[B] 中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
[C] 锌粉和盐酸反应时加水稀释
[D] 石墨合成金刚石时增大压强
C
【解析】 催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来增大化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以增大化学反应速率,A不符合题意;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以增大化学反应速率,B不符合题意;锌粉和盐酸反应时加水稀释会减小盐酸的浓度,会减小化学反应速率,C符合题意;石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D不符合题意。
编号 表面积/cm2 c(NH3)/(10-3 mol/L)
0 min 20 min 40 min 60 min 80 min
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
[A] 实验①,0～20 min,v(N2)=1.00×10-5 mol/(L·min)
[B] 实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
[C] 相同条件下,增加氨的浓度,反应速率增大
[D] 相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
C
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
C
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0 mol·L-1
NaNO2溶液、2.0 mol·L-1NH4Cl溶液和水,
充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往
A中加入 1.0 mol·L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0 mL N2所需的时间,重复多次取平均值(t)。
回答下列问题。
(1)若需控制体系的温度为36 ℃,采取的合理加热方式为　　　　 　　。
水浴加热
【解析】 (1)若需控制体系的温度为36 ℃,可采取水浴加热使温度均匀
平稳。
(2)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。
实验 编号 V/mL t/s
NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水
1 4.0 V1 4.0 8.0 334
2 V2 4.0 4.0 V3 150
3 8.0 4.0 4.0 4.0 83
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
①V1=　　　　,V3=　　　　。
4.0
【解析】 (2)①为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,NH4Cl溶液浓度应不变,根据实验3和4的数据可知溶液总体积为20 mL,故V1为4.0;根据变量单一可知V2为6.0,V3为6.0。
6.0
②该反应的速率方程为v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+),k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=　　　　(填整数)。
2
③醋酸的作用是　 。
增大反应速率
【解析】 ③醋酸在反应前后没变,起催化剂作用,可增大反应速率。
课时作业31　化学反应速率及其影响因素
(时间:30分钟　满分:100分)
一、选择题(共12小题,每小题6分,共72分)
1.通过改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列措施是为了增大化学反应速率的是(　　)
[A] 钢铁部件表面进行“烤蓝”处理
[B] 灯泡里充入氮气
[C] 谷物酿酒时使用酒曲
[D] 夏天将食物放入冰箱
C
【解析】 钢铁部件表面进行“烤蓝”处理是为了形成保护膜,减小反应速率,
A不符合题意;氮气化学性质稳定,灯泡里充入氮气可以防止灯丝被氧化,是为了减小反应速率,B不符合题意;酒曲是催化葡萄糖分解为酒精的催化剂,可以增大谷物酿酒的速率,C符合题意;夏天将食物放入冰箱,温度降低,是为了减小食物腐败的速率,D不符合题意。
[A] v(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1 [B] v(O2)=0.1 mol·L-1·min-1
[C] v(SO3)=0.01 mol·L-1·s-1 [D] v(SO2)=0.004 mol·L-1·s-1
C
【解析】 根据反应速率之比等于化学计量数之比,换算为同一物质、相同单位进行比较。
A.当v(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1 时,v(O2)=0.1 mol·L-1·min-1;
B.v(O2)=0.1 mol·L-1·min-1;
C.当v(SO3)=0.01 mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1 时,v(O2)=0.3 mol·L-1·min-1;
D.当v(SO2)=0.004 mol·L-1·s-1=0.24 mol·L-1·min-1 时,
v(O2)=0.12 mol·L-1·min-1。
综上所述,C项表示的反应最快。
[A] 向容器中充入氩气,反应速率不变
[B] 加入少量W,逆反应速率增大
[C] 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
[D] 将容器的容积压缩,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
A
【解析】 恒容通“惰性气体”,反应物浓度没有改变,反应速率不变,A正确;W为固体,加入W,反应速率不改变,B错误;升高温度,v正、v逆均增大,C错误;改变压强,活化分子百分数不变,D错误。
4.下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是(　　)
[A] 催化剂在化学反应过程中参与了反应,使用催化剂,单位体积内活化分子数增大,反应速率增大
[B] 增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率增大
[C] 升高温度,反应的活化能降低,反应速率增大
[D] 增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率增大
A
【解析】 催化剂降低了反应的活化能,一些普通分子成为了活化分子,单位体积内活化分子数增大,反应速率增大,故A正确;增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,但不会增大单位体积内活化分子的百分数,故B错误;升高温度并不能降低反应的活化能,而是部分普通分子获得能量转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,有效碰撞概率增大,从而使化学反应速率增大,故C错误;压强改变只对有气体参加的反应有影响,若反应中无气体参与,改变压强反应速率不变,故D错误。
选项 [A] [B] [C] [D]
反应温度/℃ 25 25 35 35
Na2S2O3溶液 V/mL 5 5 5 5
c/(mol·L-1) 0.1 0.2 0.1 0.2
稀硫酸 V/mL 10 5 10 5
c/(mol·L-1) 0.1 0.2 0.1 0.2
H2O V/mL 5 10 5 10
D
【解析】 结合选项知混合液的体积都为20 mL,但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大,其反应速率最大,故最先出现浑浊(有硫单质
生成)。
6.I-可以作为水溶液中的SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
为探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入 2 mL 下列试剂中,密闭放置,观察现象。(已知I2易溶解在KI溶液中)
序号 试剂组成 实验现象
Ⅰ 0.4 mol·L-1KI溶液 溶液变黄,一段时间后出现浑浊
Ⅱ a mol·L-1KI、 0.2 mol·L-1H2SO4溶液 溶液变黄,出现浑浊较Ⅰ快
Ⅲ 0.2 mol·L-1H2SO4溶液 无明显现象
Ⅳ 0.2 mol·L-1KI溶液、 0.000 2 mol I2 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快
下列说法不正确的是(　　)
[B] Ⅱ是Ⅰ的对比实验,则a=0.4
[C] 比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可得出的结论是I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以增大SO2歧化反应的速率
[D] 实验表明,SO2歧化反应的速率Ⅳ>Ⅰ,原因是反应ⅰ比反应ⅱ快;Ⅳ中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快
D
Ⅳ中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快”,说明SO2歧化反应速率Ⅳ>Ⅰ,对比Ⅳ和Ⅰ,Ⅳ中加入的KI的浓度小,但加入了I2,反应ⅰ消耗H+和I-,反应ⅱ消耗I2,由此说明反应ⅱ比反应ⅰ快,反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快,D错误。
7.(2021·辽宁卷,12)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是(　　)
[A] 其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
[B] 其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
[C] 条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
[D] 条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
B
【解析】 由图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需的时间越短,故反应速率越大,A项正确;由图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B项错误;
8.某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验方案如下表。
实验编号 ① ② ③
室温下,试管中所加试剂及其用量 0.2 mol·L-1 2C2O4溶液 2.0 mL 3.0 mL 3.0 mL
H2O 2.0 mL a mL 1.0 mL
0.04 mol·L-1 KMnO4溶液 1.0 mL 1.0 mL 1.0 mL
0.36 mol·L-1稀硫酸 1.0 mL 1.0 mL 1.0 mL
MnSO4固体 — — 少量
室温下溶液颜色褪至无色时所需 时间 4.1 min 3.7 min t min
下列说法正确的是(　　)
[B] 实验①和③探究MnSO4固体对反应速率的影响
[C] 实验①和②探究H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响,a=1.0
[D] MnSO4对该反应有催化作用,增大反应速率,t>3.7
C
[A] 水样pH越大,M的分解速率越小
[B] 水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率
[C] 由①③得,反应物浓度越大,M的分解速率越小
[D] 在0～20 min内,②中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
C
9.对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度[c(M)]随时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
【解析】 相同时间段,浓度变化值越大,反应速率越大。①和②中M的初始浓度相同,pH ①>②,0～10 min,c(M)变化值 ①<②,说明水样pH越大,M的分解速率越小,故A正确;对于③④,M的初始浓度都为0.20 mol·L-1,pH=4时,③中不加Cu2+,④中加Cu2+,0～10 min,c(M)变化值③<④,反应速率③<④,所以水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率,故B正确;
下列说法错误的是(　　)
[A] 比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率增大
[B] 若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
[C] 比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率增大
[D] 0～10 min内,实验②的平均反应速率v(H2)=0.04 mol·L-1·min-1
D
【解析】 实验①②中温度相同,实验①HI的起始浓度大,达到平衡所需时间短,反应速率大,故增大反应物浓度,化学反应速率增大,故A正确;实验②③中反应温度和反应物起始浓度相同,实验③反应速率大,但平衡状态与实验②相同,故实验③使用了催化剂,故B正确;实验②④中反应物起始浓度相同,实验④反应温度高,达到平衡所需时间短,反应速率大,故升高温度,化学反应速率增大,故C正确;
①k为速率常数,只与催化剂、温度、固体接触面积有关,与浓度、压强无关;
③化学上,将物质消耗一半所用时间称为半衰期。
在某温度下,实验测得c(X2Y)与时间变化的关系如下表所示:
t/min 0 20 40 60 80 100
c(X2Y)/(mol·L-1) 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0
下列叙述正确的是(　　)
[A] 升高温度,速率常数k减小
[B] 该反应属于一级反应
[C] 其他条件不变,若X2Y起始浓度为c mol·L-1,则半衰期为500c min
[D] 升温或增大催化剂表面积,反应10 min时X2Y浓度净减小于0.010 mol·L-1
C
【解析】 观察表格数据可知,相同时间内物质浓度变化值相等,即反应速率为常数且与浓度无关,n=0,则v=k,没有相关温度与平衡及速率的关系,无法确认k与温度的关系,A错误;观察表格数据可知,相同时间内物质浓度变化值相等,即反应速率为常数且与浓度无关,n=0,该反应属于零级反应,B错误;
[A] n=2,Ⅰ条件下k=0.075 mol·L-1·min-1
[B] 其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大
[C] 其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变
A
二、非选择题(共2小题,共28分)
13.(10分,每空2分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1K2S2O8溶液、0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
<2
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx=　　,理由是　 　。
2.0
保证反应物K2S2O8的浓度改变,而其他物质的浓度不变
【解析】 (2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响,故应保证每组实验中其他物质的浓度相等,即溶液的总体积相等(为 20.0 mL),从而可知Vx=2.0。
【答案】 (3)
14.(18分,每空2分)调控化学反应速率对化工生产有重要的意义,某校实验小组欲通过实验探究浓度、催化剂、温度等条件对反应速率的影响。
Ⅰ.第一实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表方案完成实验。
编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2%H2O2溶液 无
② 10 mL 5%H2O2溶液 无
③ 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液
⑥ 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL H2O 无
(1)H2O2分解的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　。
(2)选取实验①②探究浓度对速率的影响时,由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是
　。
向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)
【解析】 (2)实验①和②的实验目的为探究浓度对化学反应速率的影响,通常条件下H2O2稳定,不易分解,为了使H2O2分解,可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中。
(3)选取实验　　　　(填实验序号),可完成催化剂对反应速率影响的探究。
【解析】 (3)探究催化剂对反应速率的影响时,应保证除了催化剂以外的其他反应条件相同,则实验③⑥可完成催化剂对反应速率影响的探究。
③⑥
(4)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是
　。
在FeCl3作催化剂条件下,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的
速率
实验序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
(5)该实验探究的是　　　　对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是　　　　　　(用实验序号表示)。
浓度
②>①
【解析】 (5)实验①②中KMnO4溶液浓度相同、H2C2O4溶液浓度不同,实验①②可探究草酸的浓度对化学反应速率的影响,②中A溶液的浓度比①中大,化学反应速率大,则相同时间内所得CO2的体积大,即相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是②>①。
5.2×10-3
1×10-3
(7)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1～t2时间内速率增大的主要原因可能是①产物Mn2+是反应的催化剂;
②
　 。
该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,增大了反应速率
【解析】 (7)t1～t2时间内速率增大的主要原因可能是①产物Mn2+是反应的催化剂;②该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,增大了反应速率。课时作业31　化学反应速率及其影响因素
(时间:30分钟　满分:100分)
一、选择题(共12小题,每小题6分,共72分)
1.通过改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列措施是为了增大化学反应速率的是(　　)
[A] 钢铁部件表面进行“烤蓝”处理
[B] 灯泡里充入氮气
[C] 谷物酿酒时使用酒曲
[D] 夏天将食物放入冰箱
2.接触法制备硫酸中的关键步骤是SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-198 kJ·mol-1。下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是(　　)
[A] v(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1
[B] v(O2)=0.1 mol·L-1·min-1
[C] v(SO3)=0.01 mol·L-1·s-1
[D] v(SO2)=0.004 mol·L-1·s-1
3.某温度下,在容积一定的密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)　ΔH>0。下列叙述正确的是(　　)
[A] 向容器中充入氩气,反应速率不变
[B] 加入少量W,逆反应速率增大
[C] 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
[D] 将容器的容积压缩,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
4.下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是(　　)
[A] 催化剂在化学反应过程中参与了反应,使用催化剂,单位体积内活化分子数增大,反应速率增大
[B] 增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率增大
[C] 升高温度,反应的活化能降低,反应速率增大
[D] 增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率增大
5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
选项 [A] [B] [C] [D]
反应温度/℃ 25 25 35 35
Na2S2O3 溶液 V/mL 5 5 5 5
c/(mol·L-1) 0.1 0.2 0.1 0.2
稀硫酸 V/mL 10 5 10 5
c/(mol·L-1) 0.1 0.2 0.1 0.2
H2O V/mL 5 10 5 10
6.I-可以作为水溶液中的SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O
ⅱ.I2+2H2O+SO2S+4H++2I-
为探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入 2 mL 下列试剂中,密闭放置,观察现象。(已知I2易溶解在KI溶液中)
序号 试剂组成 实验现象
Ⅰ 0.4 mol·L-1 KI溶液 溶液变黄,一段时间后出现浑浊
Ⅱ a mol·L-1KI、 0.2 mol·L-1 H2SO4溶液 溶液变黄,出现浑浊较Ⅰ快
Ⅲ 0.2 mol·L-1 H2SO4溶液 无明显现象
Ⅳ 0.2 mol·L-1 KI溶液、 0.000 2 mol I2 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快
下列说法不正确的是(　　)
[A] 水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓
[B] Ⅱ是Ⅰ的对比实验,则a=0.4
[C] 比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可得出的结论是I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以增大SO2歧化反应的速率
[D] 实验表明,SO2歧化反应的速率Ⅳ>Ⅰ,原因是反应ⅰ比反应ⅱ快;Ⅳ中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快
7.(2021·辽宁卷,12)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是(　　)
[A] 其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
[B] 其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
[C] 条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
[D] 条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
8.某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验方案如下表。
实验编号 ① ② ③
室温下,试管中所加试剂及其用 量 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 2.0 mL 3.0 mL 3.0 mL
H2O 2.0 mL a mL 1.0 mL
0.04 mol·L-1 KMnO4溶液 1.0 mL 1.0 mL 1.0 mL
0.36 mol·L-1 稀硫酸 1.0 mL 1.0 mL 1.0 mL
MnSO4固体 — — 少量
室温下溶液颜色褪至无色时所需时间 4.1 min 3.7 min t min
下列说法正确的是(　　)
[A] 反应原理为5C2+2Mn+16H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
[B] 实验①和③探究MnSO4固体对反应速率的影响
[C] 实验①和②探究H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响,a=1.0
[D] MnSO4对该反应有催化作用,增大反应速率,t>3.7
9.对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度[c(M)]随时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
[A] 水样pH越大,M的分解速率越小
[B] 水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率
[C] 由①③得,反应物浓度越大,M的分解速率越小
[D] 在0～20 min内,②中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
10.某研究小组为探究影响化学反应速率的因素,以反应2HI(g)H2(g)+I2(g)为研究对象设计如下实验:在恒容密闭容器中,改变实验条件,得到反应物HI的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示,已知初始时H2、I2的起始浓度为0。下列说法错误的是(　　)
[A] 比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率增大
[B] 若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
[C] 比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率增大
[D] 0～10 min内,实验②的平均反应速率v(H2)=0.04 mol·L-1·min-1
11.(2024·辽宁沈阳模拟)金(Au)表面发生分解反应2X2Y(g)2X2(g)+Y2(g),其速率方程为 v=k·cn(X2Y)。已知部分信息如下:
①k为速率常数,只与催化剂、温度、固体接触面积有关,与浓度、压强无关;
②n为反应级数,可以取整数、分数,如0、1、2、等;
③化学上,将物质消耗一半所用时间称为半衰期。
在某温度下,实验测得c(X2Y)与时间变化的关系如下表所示:
t/min 0 20 40 60 80 100
c(X2Y)/ (mol·L-1) 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0
下列叙述正确的是(　　)
[A] 升高温度,速率常数k减小
[B] 该反应属于一级反应
[C] 其他条件不变,若X2Y起始浓度为c mol·L-1,则半衰期为500c min
[D] 升温或增大催化剂表面积,反应10 min时X2Y浓度净减小于0.010 mol·L-1
12.某温度下,在金表面发生反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g),其速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中,c(N2O)与S(催化剂)及时间的关系如图所示。已知 (半衰期)为反应物消耗一半所用的时间,下列叙述错误的是(　　)
[A] n=2,Ⅰ条件下k=0.075 mol·L-1·min-1
[B] 其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大
[C] 其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变
[D] 该温度下,当S(催化剂)=450 m2·g-1、c起始(N2O)=3.0 mol·L-1时,为20 min
二、非选择题(共2小题,共28分)
13.(10分,每空2分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1K2S2O8溶液、0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2+2I-2S+I2(慢),I2+2S22I-+S4(快)。
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的　　　　耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2与S2初始的物质的量需满足的关系为n(S2)∶n(S2)　　　　　　　　　。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8 溶液 水 KI 溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx=　　　　,理由是　 　。
(3)已知某条件下,c(S2)和反应时间(t)的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
14.(18分,每空2分)调控化学反应速率对化工生产有重要的意义,某校实验小组欲通过实验探究浓度、催化剂、温度等条件对反应速率的影响。
Ⅰ.第一实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表方案完成实验。
编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶 液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶 液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑥ 10 mL 5% H2O2溶 液+1 mL H2O 无
(1)H2O2分解的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　。
(2)选取实验①②探究浓度对速率的影响时,由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是
　。
(3)选取实验　　　　(填实验序号),可完成催化剂对反应速率影响的探究。
(4)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是 　 。
Ⅱ.第二实验小组欲用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应探究影响反应速率的因素,离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。该实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
实验 序号 A溶液 B溶液
① 20 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
② 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 30 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
(5)该实验探究的是　　　　对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是　　　　　　(用实验序号表示)。
(6)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(Mn)=
　　　　 mol·L-1(假设混合溶液的体积为 50 mL),2 min内H2C2O4的消耗速率为 v(H2C2O4)=　　　　 mol·L-1·min-1。
(7)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中 t1～t2时间内速率增大的主要原因可能是①产物Mn2+是反应的催化剂;② 　。
课时作业31　化学反应速率及其影响因素
1.C　钢铁部件表面进行“烤蓝”处理是为了形成保护膜,减小反应速率,A不符合题意;氮气化学性质稳定,灯泡里充入氮气可以防止灯丝被氧化,是为了减小反应速率,B不符合题意;酒曲是催化葡萄糖分解为酒精的催化剂,可以增大谷物酿酒的速率,C符合题意;夏天将食物放入冰箱,温度降低,是为了减小食物腐败的速率,D不符合题意。
2.C　根据反应速率之比等于化学计量数之比,换算为同一物质、相同单位进行比较。A.当v(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1时,v(O2)=0.1 mol·L-1·min-1;B.v(O2)=0.1 mol·L-1·min-1;C.当v(SO3)=0.01 mol·L-1·s-1=0.6 mol·L-1·min-1 时,v(O2)=0.3 mol·L-1·min-1;D.当v(SO2)=
0.004 mol·L-1·s-1=0.24 mol·L-1·min-1 时,v(O2)=0.12 mol·L-1·min-1。综上所述,C项表示的反应最快。
3.A　恒容通“惰性气体”,反应物浓度没有改变,反应速率不变,A正确;W为固体,加入W,反应速率不改变,B错误;升高温度,v正、v逆均增大,C错误;改变压强,活化分子百分数不变,D错误。
4.A　催化剂降低了反应的活化能,一些普通分子成为了活化分子,单位体积内活化分子数增大,反应速率增大,故A正确;增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,但不会增大单位体积内活化分子的百分数,故B错误;升高温度并不能降低反应的活化能,而是部分普通分子获得能量转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,有效碰撞概率增大,从而使化学反应速率增大,故C错误;压强改变只对有气体参加的反应有影响,若反应中无气体参与,改变压强反应速率不变,故D错误。
5.D　结合选项知混合液的体积都为20 mL,但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大,其反应速率最大,故最先出现浑浊(有硫单质生成)。
6.D　根据题中催化过程,可得水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓,A正确;Ⅱ是Ⅰ的对比实验,采用控制变量法,Ⅱ比Ⅰ多加了0.2 mol·L-1H2SO4溶液,Ⅰ与Ⅱ中KI浓度应相等,则a=0.4,B正确;对比Ⅰ与Ⅱ,加入H+可以增大SO2歧化反应的速率,对比Ⅱ与Ⅲ,H+单独存在时不能催化SO2的歧化反应,比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,I-是SO2歧化反应的催化剂,C正确;Ⅳ中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较Ⅰ快”,说明SO2歧化反应速率Ⅳ>Ⅰ,对比Ⅳ和Ⅰ,Ⅳ中加入的KI的浓度小,但加入了I2,反应ⅰ消耗H+和I-,反应ⅱ消耗I2,由此说明反应ⅱ比反应ⅰ快,反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快,D错误。
7.B　由图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需的时间越短,故反应速率越大,A项正确;由图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B项错误;由图中数据可知,条件①,反应速率为v===0.012 mol·L-1·min-1,C项正确;反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由图中数据可知,条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为=62.5 min,D项正确。
8.C　反应原理为5H2C2O4+2Mn+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O,故A错误;根据控制变量法,探究MnSO4固体对反应速率的影响应选用实验②和③,故B错误;实验①和②探究H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响,a=1.0,故C正确;MnSO4对该反应有催化作用,增大反应速率,t<3.7,故D错误。
9.C　相同时间段,浓度变化值越大,反应速率越大。①和②中M的初始浓度相同,pH ①>②,0~10 min,c(M)变化值 ①<②,说明水样pH越大,M的分解速率越小,故A正确;对于③④,M的初始浓度都为0.20 mol·L-1,pH=4时,③中不加Cu2+,④中加Cu2+,0~10 min,c(M)变化值③<④,反应速率③<④,所以水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率,故B正确;①③中pH相同,M的初始浓度①>③,0~10 min,c(M)变化值①>③,反应速率①>③,说明反应物浓度越大,M的分解速率越大,故C错误;0~20 min内,②中M的分解速率v(M)= mol·L-1·min-1=0.015 mol·L-1·min-1,故D正确。
10.D　实验①②中温度相同,实验①HI的起始浓度大,达到平衡所需时间短,反应速率大,故增大反应物浓度,化学反应速率增大,故A正确;实验②③中反应温度和反应物起始浓度相同,实验③反应速率大,但平衡状态与实验②相同,故实验③使用了催化剂,故B正确;实验②④中反应物起始浓度相同,实验④反应温度高,达到平衡所需时间短,反应速率大,故升高温度,化学反应速率增大,故C正确;0~10 min内,实验②HI的浓度变化量为(1-0.80)
mol·L-1=0.20 mol·L-1,氢气的浓度变化量为0.10 mol·L-1,平均反应速率v(H2)==
0.01 mol·L-1·min-1,故D错误。
11.C　观察表格数据可知,相同时间内物质浓度变化值相等,即反应速率为常数且与浓度无关,n=0,则v=k,没有相关温度与平衡及速率的关系,无法确认k与温度的关系,A错误;观察表格数据可知,相同时间内物质浓度变化值相等,即反应速率为常数且与浓度无关,n=0,该反应属于零级反应,B错误;因为反应速率不变,则半衰期与起始浓度成正比,若X2Y起始浓度为c mol·L-1,则半衰期为=500c min,C正确;升温反应速率增大,增大催化剂表面积,反应速率增大,反应10 min时X2Y浓度净减大于0.010 mol·L-1,D错误。
12.A　根据题图可知,Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,所以n=0,k=v(N2O)=0.075 mol·L-1·min-1,A错误,C正确;由题图可知,Ⅱ斜率最大,即在其他条件相同时,S(催化剂)越大,k越大,B正确;该温度下,S(催化剂)=
450 m2·g-1,c起始(N2O)=3.0 mol·L-1时,由题图可知,消耗一半N2O即消耗1.5 mol·L-1
N2O所用的时间为 20 min,所以为20 min,D正确。
13.【答案】 (1)S2(其他合理写法也可)　<2
(2)2.0　保证反应物K2S2O8的浓度改变,而其他物质的浓度不变
(3)
【解析】 (1)淀粉溶液遇I2显蓝色,溶液由无色变为蓝色时,溶液中有I2,说明Na2S2O3耗尽。由题给离子方程式可得关系式S2~I2~2S2,n(S2)∶n(S2)<2时,能确保观察到蓝色。(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响,故应保证每组实验中其他物质的浓度相等,即溶液的总体积相等(为 20.0 mL),从而可知Vx=2.0。(3)降低温度时,化学反应速率减小,相同时间内c(S2)变化减小;加入催化剂时,化学反应速率增大,相同时间内c(S2)变化增大。
14.【答案】 (1)2H2O2O2↑+2H2O
(2)向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)
(3)③⑥
(4)在FeCl3作催化剂条件下,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率
(5)浓度　②>①
(6)5.2×10-3　1×10-3
(7)该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,增大了反应速率
【解析】 (2)实验①和②的实验目的为探究浓度对化学反应速率的影响,通常条件下H2O2稳定,不易分解,为了使H2O2分解,可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中。
(3)探究催化剂对反应速率的影响时,应保证除了催化剂以外的其他反应条件相同,则实验③⑥可完成催化剂对反应速率影响的探究。
(5)实验①②中KMnO4溶液浓度相同、H2C2O4溶液浓度不同,实验①②可探究草酸的浓度对化学反应速率的影响,②中A溶液的浓度比①中大,化学反应速率大,则相同时间内所得CO2的体积大,即相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是②>①。
(6)4.48 mL CO2(标准状况下)的物质的量为=2×10-4 mol,根据题给离子方程式可知,在2 min末,c(Mn)==5.2×10-3 mol·L-1;2 min内,消耗草酸的物质的量为 1×10-4 mol,物质的量浓度为2×10-3 mol·L-1,则 v(H2C2O4)==1×10-3 mol·L-1·min-1。
(7)t1~t2时间内速率增大的主要原因可能是①产物Mn2+是反应的催化剂;②该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高,增大了反应速率。
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