广西学大教育南宁分校高二暑期课程研发说明个性化学案(含解析):第四讲 化学反应速率和影响化学反应速率的因素

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广西学大教育南宁分校高二暑期课程研发说明个性化学案(含解析):第四讲 化学反应速率和影响化学反应速率的因素

资源简介

第四讲
化学反应速率和影响化学反应速率的因素
适用学科
化学
适用年级
高二
适用区域
全国
本讲时长
120分钟
知识点
1.化学反应速率的概念2.化学反应速率的表示方法及简单计算3.速率大小的比较4.有效碰撞5.影响化学反应速率的因素6.化学反应速率的图像问题
教学目标
1.理解化学反应反应速率的概念与表达式。2.认识外界条件对化学反应速率的影响规律 3.合作完成实验探究影响化学反应速率的因素的相关实验
教学重难点
1.化学反应速率的概念与表达式
2.影响化学反应速率的因素
教学过程
复习预习
回顾上节课我们学习过的化学反应中能量变化的计算方法盖斯定律的主旨?本次课我们将继续新课的学习:化学反应速率的计算及影响化学反应速率的因素。
二、知识讲解
本节课主要的学习要求是(1)了解化学反应速率的概念,反应速率的定量表示方法;(2)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识其一般规律;(3)了解化学反应速率的调控在生活。生产和科学研究领域中的重要作用。
考点1
化学反应速率的比较和计算
北京的故宫是世界著名的古建筑群,是世界珍贵的文化遗产。在保和殿后,有一块巨大的“云龙陛石”,上面雕刻有精美的蟠龙图案。但是,近些年来这些浮雕已开始受损,一些细小的花纹已变得模糊不清。
在太和殿周围的汉白玉护栏上的蟠龙柱以及吐水龙头上的花纹也不同程度地受到腐蚀。据统计,世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重,有的已面目全非。这真是一场大的灾难。
几百年来,这些精美的图案都保存完好,可近些年来却不断遭受损失,这是为什么呢?
1、化学反应速率概念:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
(1)公式:v=。
单位:mol/(L·s);
mol/(L·min);
mol/(L·H)等
(2)化学反应速率是某段时间内的平均值。瞬时速率可由物质的浓度随时间的变化曲线通过数学方法得到。
(3)对于有固体或是纯液体参加的化学反应而言,由于在一定条件下,固体或纯液体的浓度是固定的,所以物质在化学反应中浓度不改变,因此在表示化学反应速率时,不能用固体或纯液体物质。
(4)用不同物质表示同一反应的反应速率时,其数值可能不同但表示的含义是相同的。对于反应aA+bBcC+dD,用各物质表示的反应速率分别为:v(A)、v(B)、v(C)、v(D),则v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d。
例如:反应4A(g)+3B(g)==2C(g)+D(g),经2
min,B的浓度减少0.6
mol·L-1。对此反应速率的表示,正确的是(  )
①用A表示的反应速率是0.4
mol·L-1·min-1
②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1
③在2
min末的反应速率,用B表示是0.3
mol·L-1·min-1
④在这2
min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的,用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
A.①② 
B.③
C.①
D.②④
【解析】 本题考查对反应速率定义的理解。
①根据化学计量数知,A的浓度减少0.8
mol/L,故v(A)=0.4
mol/(L·min)。
②B、C、D的化学计量数之比为3∶2∶1,故其反应速率之比为3∶2∶1。
③中是2
min内的平均反应速率,而不是瞬时速率。
④用B表示的反应速率逐渐减小,用C表示的值也逐渐减少。
【答案】 A
(5)对于较为复杂的题目,采用以下步骤和模板计算:
a、写出有关反应的化学方程式;
b、找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
c、根据已知条件列方程式计算。
例如:反应
mA
+
nB
pC
起始浓度(mol/L)
a
b
c
转化浓度(mol/L)
x
某时刻浓度(mol/L)
a-x
化学反应速率大小比较
由于同一化学反应速率用不同物质表示是数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
例如:在不同条件下,分别测得反应2SO2+O2==2SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是(  )
A.v(SO2)=4
mol·L-1·min-1
B.v(O2)=3
mol·L-1·min-1
C.v(SO2)=0.1
mol·L-1·s-1
D.v(O2)=0.1
mol·L-1·s-1
【解析】 本题考查的是化学反应速率的比较。以SO2为标准,并将单位统一,A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为:A.v(SO2)=4
mol/(L·min);B.v(SO2)=2v(O2)=6
mol/(L·min);C.v(SO2)=0.1×60
mol/(L·min)=6
mol/(L·min);D.v(SO2)=2v(O2)=2×0.1×60
mol/(L·min)=12
mol/(L·min)。
【答案】 D
考点2
有效碰撞与活化分子
1、有效碰撞:能够引发化学反应的碰撞。
2、活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
3、活化能:活化分子比普通分子所高出的能量。活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。如图所示:反应的活化能是E1,反应热是E1-E2。
4.普通分子+活化能==活化分子。
5.活化能与化学反应速率的关系:在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应速率越快。
思考:(1)其他条件相同时,用2
mol/L
HCl、4
mol/L
HCl分别与金属锌反应,谁产生的氢气快?(相同时间内)
(2)对反应2
H2O2===2H2O+O2↑使用MnO2作催化剂与不用产生O2的速率有什么不同?
考点3
影响化学反应速率的因素
1、
内因:不同的化学反应具有不同的反应速率,参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。
2.、外因:对于同一化学反应,改变外界条件可以改变化学反应速率。
(1)浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,使单位体积内分子数增多,分子之间有效碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快。
(2)温度:其它条件不变时,升高温度,反应物的能量增加,使原来一部分能量较低的分子变成活化分子,所以可以加快反应的速率。通常情况下,温度每升高10度,化学反应的速率增大到原来的2至4倍。升高温度,对可逆反应,正逆反应速率均加快,但吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数;降低温度,正逆反应速率均减小,吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。
(3)压强:对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。所以讨论压强对反应速率影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响,由此判断出对反应速率有何影响。
例如:对于气体反应体系,有以下几种情况:
①恒温时:增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快。
②恒容时:
a.充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快;
b.充入“惰性气体”总压强增大,但各反应物浓度不变,所以反应速率不变。
③恒压时:充入“惰性气体”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。
(4)催化剂:
催化剂能够增大化学反应速率的原因,是它能够降低反应所需的能量,这样就会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,从而成千上万倍地增大化学反应速率。
例如:在一密闭容器中充入2
mol
H2和2
mol
I2,压强为p,在一定温度下发生H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应:
(1)恒容条件下,向其中加入1
mol
H2,反应速率______(填“加快”“减慢”或“不变”,下同)。
(2)恒容条件下,向其中加入1
mol
Ar,反应速率________。
(3)恒压条件下,向其中加入1
mol
Ar,反应速率________。
【解析】 (1)恒容条件下,充入H2,增大了反应物浓度,反应速率加快。
(2)恒容条件下,充入与反应无关的气体(Ar),没有引起反应物浓度的变化,反应速率不变。
(3)恒压条件下,充入与反应无关的气体(Ar),使得容器体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减慢。
【答案】 (1)加快 (2)不变 (3)减慢
考点4
化学反应速率的图像问题
1.、物质的量(或浓度)—时间图像及应用
例如:某温度时,在定容(V
L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
根据上述图像可进行如下计算:
(1)某物质的平均速率、转化率,如:
v(X)=mol·L-1·s-1,
Y的转化率=×100%
(2)确定化学方程式中的化学计量数之比
X、Y、Z三种物质的化学计量数比为(n1-n3)
:
(
n2-n3)
:
n2
2.、速率—时间图像及应用
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
任一平衡体系正反应方向为气体体积增大的放热反应
①增大反应物浓度
v(正)、v(逆)
均增大,且v(正)>v(逆)
正向移动

②减小反应物浓度
v(正)、v(逆)
均减小,且v(逆)>v(正)
逆向移动

平衡体系
③增大生成物浓度
v(正)、v(逆)
均增大,且v(逆)>v(正)
逆向移动
任一平衡体系
④减小生成物浓度
v(正)、v(逆)
均减小,且v(正)>v(逆)
正向移动
⑤增大压强或升高温度
v(正)、v(逆)均增大,且v(逆)>v(正)
逆向移动
正反应方向为气体体积增大的放热反应
⑥减小压强或降低温度
v(正)、v(逆)均减小,且v(正)>v(逆)
正向移动

3、规律方法
解图像题三步曲:“一看”、“二想”、“三判断”
(1)“一看”——看图像
①看面:弄清纵、横坐标的含义。②看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。③看点:弄清曲线上的点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。④看量的变化:弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。⑤看要不要作辅助线:如等温线、等压线等
(2)“二想”——想规律
看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)“三判断”
通过对比分析,作出正确判断。
例如:一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y
气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列
叙述中正确的是
(  )
A.反应的化学方程式为5YX
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率
【解析】从图像可以看出,t2时刻X、Y两物质的物质的量相等,而不是反应速率相等,故C不正确;t3时,反应达到平衡状态,所以正反应速率等于逆反应速率,故D不正确;反应开始X指示的物质的量不清晰,故无法判断化学方程式的化学计量数。
【答案】B
三、例题精析
【例题1】
【题干】反应:3A(g)+B(g)==2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:
①v(A)=0.6
mol·L-1·min-1;
②v(B)=0.45
mol·L-1·min-1;
③v(C)=0.015mol·L-1·min-1;
④v(D)=0.45
mol·L-1·min-1。
则此反应在不同条件下进行得最快的是(  )。
A.③
B.①
C.④
D.②
【答案】D
【解析】化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,则转化为用A表示的化学反应速率分别为:①v(A)=0.6mol·L-1·min-1;②v(A)=1.35mol·L-1·min-1;③v(A)=0.0225
mol·L-1·min-1;④v(A)=0.675
mol·L-1·min-1,所以在不同条件下,反应进行最快的是②,
【例题2】
【题干】下列说法正确的是(  )
A.Fe和Mg与0.1
mol·L-1的盐酸反应,反应速率相同
B.0.1
mol·L-1的盐酸与0.1
mol·L-1
H2SO4分别与大小、形状相同的大理石反应,反应速率相同
C.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子百分数大大增加
D.100
mL
2
mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
【答案】C
【解析】A项中化学反应速率由反应物本身性质决定,Fe、Mg性质不同,反应速率不同;B项中大理石实质上与H+反应,盐酸中c(H+)=0.1
mol·L-1,硫酸中c(H+)=0.2
mol·L-1,所以速率不相同;D项中加入NaCl溶液,因为反应实质是Zn+2H+===Zn2++H2↑,H+浓度减小,故速率减小。
【例题3】少量铁粉与100
mL
0.01
mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的(  )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸
④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10
mL
0.1
mol/L盐酸
A.①⑥⑦      B.③⑤⑧
C.③⑦⑧
D.⑤⑦⑧
【答案】C
【解析】滴入几滴浓HCl溶液,可增大盐酸浓度,提高反应速率,产生的H2取决于Fe粉,不影响其体积;改用0.1
mol/L
HCl一样;升温也一定加快反应速率。⑥中加入CuSO4溶液,与Fe发生置换反应生成Cu,铁的量减少,产生H2的量减少,其他几项均使反应速率降低。
四、课堂运用
【基础】
1.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(  )
A.Cu能与浓硝酸反应,而不与浓盐酸反应
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.Cu与浓硫酸反应,而不与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】 要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素,如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为浓度不同所致,选项C为反应条件不同所致,只有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。
2.10
mL
1
mol·L-1盐酸与一小块大理石的化学反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是(  )
A.加入一定量的CaCl2
B.加入5
mL
1.5
mol·L-1盐酸
C.加入15
mL
0.5
mol·L-1盐酸
D.加入5
mL
H2O
【答案】B
【解析】本题考查的是在其他条件不变的情况下,增加反应物的浓度可加快反应速率。CaCl2是反应中的生成物,其浓度增大,不能增大反应速率;加入1.5
mol·L-1的盐酸可使1
mol·L-1的盐酸浓度增大,加快化学反应速率;加入0.5
mol·L-1的盐酸可使1
mol·L-1的盐酸浓度减小,减慢化学反应速率;加水相当于稀释使盐酸的浓度减小,从而使反应速率减慢。
3.下列说法不正确的是(  )
A.反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件
B.反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应
C.活化分子具有比普通分子更高的能量
D.活化能是活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差,如图所示正反应的活化能为E-E1
【答案】B
【解析】 反应必须碰撞,只有发生有效的碰撞,具有足够的能量,合适的方向,才可发生反应,选B。
4.少量铁粉与100
mL
0.01
mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的(  )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸
④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10
mL
0.1
mol/L盐酸
①⑥⑦      B.③⑤⑧
C.③⑦⑧
D.⑤⑦⑧
【答案】C
【解析】滴入几滴浓HCl溶液,可增大盐酸浓度,提高反应速率,产生的H2取决于Fe粉,不影响其体积;改用0.1
mol/L
HCl一样;升温也一定加快反应速率。⑥中加入CuSO4溶液,与Fe发生置换反应生成Cu,铁的量减少,产生H2的量减少,其他几项均使反应速率降低。
5.对于反应:3A+B===2C,下列说法中,正确的是(  )
A.某温度时,化学反应速率无论用A、B、C何种物质表示,其数值都是相同的
B.其他条件不变时,升高温度,反应速率加快
C.其他条件不变时,增大压强,反应速率加快
D.若增加或减少A物质的量,反应速率一定会发生明显的变化
【答案】B
【解析】 任何一个化学反应,用不同物质来表示其化学反应速率时,速率之比等于其化学方程式中化学计量数之比,而反应:3A+B===2C中,化学方程式中化学计量数不同,所以分别用A、B、C来表示该化学反应速率,其数值是不一样的,故A项错误;其他条件不变时,一般来说,温度升高,反应速率增大,故B项正确;压强的改变对化学反应速率的影响体现在有气体参加或有气体生成的反应中,式中A、B、C可能都不是气体,当然,即使A、B、C中有气体,其压强的改变对体系压强没有产生影响时,也就是对各物质浓度没有产生影响,速率也不一定发生变化,故C项不正确;对于固体或纯液体来说,物质的量的变化不影响它们的浓度,当然也就不能影响化学反应速率,D项不正确。
6.对于可逆反应N2+3H22NH3,决定其化学反应速率的主要因素是( 
 )
反应物的浓度  B.反应物的状态
C.压强
D.反应物的性质
【答案】B
【解析】 决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,次要因素是浓度、温度、压强等。
7.下列实验事实所引出的相应结论正确的是(
  )
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液浓度越大,析出硫沉淀所需时间越短
当其他条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参加化学反应
C
H+浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),把容积缩小一倍
正反应速率加快,逆反应速率不变
【答案】A
【解析】 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快,A对,C错,C中其他条件不一定相同;催化剂参与反应历程,但反应前后质量和化学性质不变,B错;容积缩小一倍,对H2(g)+I2(g)??2HI(g),则正、逆反应速率同时增大且增大的倍数相同,D错。
8.100
mL
6
mol·L-1的H2SO4溶液与足量的锌粉反应,在一定温度下,加入下列物质,试将对v(H2)和n(H2)的影响填入下表中:
加入物质
对v(H2)的影响
对n(H2)的影响
Na2CO3固体
K2SO4溶液
NaNO3固体
通入一定量HCl气体
【答案】
加入物质
对v(H2)的影响
对n(H2)的影响
Na2CO3固体
减小
减小
K2SO4溶液
减小
不变
NaNO3固体
减小
减小
通入一定量HCl气体
增大
增大
【解析】 解答此题的关键是要弄清反应的实质,以及影响v(H2)的因素。具体分析如下:H2SO4和Zn反应的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑,H+浓度的变化影响反应速率,产生H2的物质的量受参与反应的H+的物质的量影响。加入Na2CO3固体时,消耗部分H2SO4,减少H+的物质的量和浓度;加入K2SO4溶液时,相当于加水稀释,H+的物质的量不变,但浓度减小;加入NaNO3固体时,引入NO,NO在H+的存在下与Zn反应,不生成H2;通入HCl时,HCl===H++Cl-,增大H+的物质的量浓度。
9.反应3Fe(s)+4H2O(g)高温,Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其反应速率________(填“增大”、“不变”或“减小”,以下相同)。
(2)将容器的体积缩小一半,其反应速率________。
(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其反应速率________。
(4)保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其反应速率________。
【答案】(1)不变 (2)增大 (3)不变 (4)减小
【解析】 (1)由于Fe是固体,改变Fe的量,反应物浓度不变,故反应速率不变。(2)将容器体积缩小一半,则反应物浓度增大,故反应速率增大。(3)容器体积不变,充入N2,反应物浓度不变,故反应速率不变。(4)保持容器内压强不变,充入N2相当于减小压强,即反应物和生成物浓度均减小,故反应速率减小。
【巩固】
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是(  )
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B.化学反应速率为0.8
mol·(L·s)-1是指1
s
时某物质的浓度为0.8
mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
【答案】
C
【解析】化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度mol·L-1变化量来表示,A错误;反应速率为0.8
mol·(L·s)-1表示1
s内某物质的浓度平均变化了0.8
mol·L-1,而不是1
s时的实际浓度,B错误;反应速率有时不一定能察觉,如酸碱中和反应瞬间即能完成,但几乎没有明显现象发生,D错误。
2.对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是(  )
A.v(A)=0.2
mol·(L·s)-1
B.v(B)=0.2
mol·(L·s)-1
C.v(B)=0.3
mol·(L·s)-1
D.v(C)=0.2
mol·(L·s)-1
【答案】A
【解析】v(A)/1

v(B)/3

v(C)/2中数值最大的,则反应进行的最快,代入数据判断出A项表示的反应速率最快。
3.反应4NH3+5O2===4NO+6H2O,在5
L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3
mol,则此反应的平均速率为(  )
A.v(O2)=0.01
mol·(L·s)-1
B.v(NO)=0.08
mol·(L·s)-1
C.v(H2O)=0.003
mol·(L·s)-1
D.v(NH3)=0.003
mol·(L·s)-1
【答案】C
【解析】先求出NO的反应速率,然后运用“化学反应速率比=化学方程式中各物质前的计量数比”求出其他物质的反应速率。
根据题意计算得v(NO)=0.002
mol·(L·s)-1,因v(O2)∶v(NO)=5∶4,故v(O2)=
0.002
5
mol·(L·s)-1,同理v(H2O)=0.003
mol·(L·s)-1,v(NH3)=0.002
mol·(L·s)-1。
4.已知某反应aA(g)+bB(g)cC(g)的各物质浓度数据如下:
A
B
C
起始浓度(mol·L-1)
3.0
1.0
0
2
s末浓度(mol·L-1)
1.8
0.6
0.8
据此可推算出a∶b∶c是(  )
A.9∶3∶4    
B.3∶1∶2
C.2∶1∶3
D.3∶2∶1
【答案】B
【解析】A、B、C在2
s内浓度的变化值分别为1.2
mol·L-1、0.4
mol·L-1、0.8
mol·L-1,各物质的计量数之比与其浓度变化值之比相等,为3∶1∶2。
5.在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:____________。
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体:______________。
(3)同浓度、同体积的盐酸中分别放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢:_______。
(4)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象:_____________________________。
【答案】(1)光照 (2)催化剂 (3)反应物本身的性质 (4)温度
【解析】反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素,而浓度、温度、压强、催化剂及固体的表面积、光照等均能影响化学反应速率,结合各问题描述即可找出答案。
【拔高】
1.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢起反应,生成N2和CO2,对此反应的下列叙述中正确的是(  )。
A.使用催化剂不能增大反应速率
B.降低压强能增大反应速率
C.升高温度能增大反应速率
D.改变压强对反应速率无影响
【答案】C
【解析】催化剂可以增大或减慢化学反应速率;减小压强会减慢化学反应速率。
2.(双选)把100
mL
6
mol·L-1的硫酸跟过量的锌粉反应,在一定温度下,为减小反应速率而不影响生成氢气的总量,可在反应物中加入适量的(  )。
A.Na2CO3固体
B.NaOH固体
C.硫酸钾溶液
D.水
【答案】CD
【解析】减小反应速率就要降低溶液中H+的浓度,不影响生成氢气的总量则又不能减少H+的物质的量。适量的硫酸钾溶液和水都能稀释溶液,但不减少H+的物质的量。答案:CD
3.(双选)一定温度下,对于反应N2+O22NO在密闭容器中进行,下列措施能增大反应速率的是(  )。
A.缩小体积使压强增大
B.恒容,充入N2
C.恒容充入氦气
D.恒压充入氦气
【答案】AB
【解析】A、B都能增大物质的浓度,所以能使反应速率增大,C项无影响,D使容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小。
4.某一反应物的浓度是2.0
mol·L-1,经过2
min后,它的浓度变成了1.56
mol·L-1,则在这2
min内它的平均反应速率为(  )。
A.0.22
mol·(L·min)-1
B.0.1
mol·(L·min)-1
C.0.04
mol·(L·min)-1
D.0.08
mol·(L·min)-1
【答案】A
【解析】平均化学反应速率:v=Δc/Δt==0.22
mol·(L·min)-1。
5.在四个不同的容器中,在不同条件下利用N2+3H22NH3反应来合成氨,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最大的是(  )。
A.v(H2)=0.1
mol·(L·min)-1
B.v(N2)=0.01
mol·(L·s)-1
C.v(N2)=0.2
mol·(L·min)-1
D.v(NH3)=0.3
mol·(L·min)-1
【答案】B
【解析】根据化学反应速率之比等于计量系数之比,将A和D选项的速率换算成氮气的反应速率,来比较即可。
6.用铁片和稀硫酸反应制取H2时,下列措施不能使氢气的生成速率增大的是(  )。
A.加热
B.不用稀硫酸,而改用98%的浓硫酸
C.滴加少量浓盐酸
D.不用铁片,改用铁粉
【答案】B
【解析】A项加热,C项中增大H+的浓度,D项中增大了反应物的接触面积,故它们均能增大化学反应速率。但是B项中改用浓硫酸后,浓硫酸常温下能使铁片钝化,不能增大反应速率。
7.对于反应M+NP,如果温度每升高10
℃,反应速率增大为原来的3倍。在10
℃时完成反应的10%需要54
min,将温度提高到40
℃完成反应的10%,需要的时间为(  )。
A.2
min
B.3
min
C.6
min
D.9
min
【答案】A
【解析】本题要弄清两个问题:①时间与速率关系,②速率与温度关系。因每升高10
℃反应速率增大为原来的3倍,如升高的温度为Δt,则反应速率增加为原来的倍,反应温度由10
℃升至40
℃,反应速率增加为原来的33倍,完成反应的10%需要时间为=2
min。
8.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4~8
min
间的平均反应速率和推测反应16
min
时反应物的浓度,结果应是(  )。
A.2.5
μmol·L-1·min-1和2.0
μmol·L-1
B.2.5
μmol·L-1·min-1和2.5
μmol·L-1
C.3.0
μmol·L-1·min-1和3.0
μmol·L-1
D.5.0
μmol·L-1·min-1和3.0
μmol·L-1
【答案】B
【解析】v(反应物)==2.5
μmol·(L·min)-1,由图像可知0~4
min的反应速率为5
μmol·(L·min)-1、4~8
min的反应速率为2.5
μmol·(L·min)-1,所以8~12
min的反应速率为1.25
μmol·(L·min)-1、12~16
min的反应速率为0.625
μmol·(L·min)-1,即16
min时,反应物的浓度为10
μmol·L-1-1.25
μmol·(L·min)-1×4
min-0.625
μmol·(L·min)-1×4
min=2.5
μmol·L-1,B正确。
9.反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:
①v(A)=0.6
mol·L-1·min-1;②v(B)=0.45
mol·L-1·min-1;③v(C)=0.015
mol·L-1·min-1;
④v(D)=0.45
mol·L-1·min-1。
则此反应在不同条件下进行得最快的是(  )。
A.③
B.①
C.④
D.②
【答案】D
【解析】化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,则转化为用A表示的化学反应速率分别为:①v(A)=0.6
mol·L-1·min-1;
②v(A)=1.35
mol·L-1·min-1;③v(A)=0.022
5
mol·L-1·min-1;④v(A)=0.675
mol·L-1·min-1,所以在不同条件下,反应进行最快的是②,D项正确。
10.将一定质量的镁条投入盛有1.0
mol·L-1稀盐酸的敞口烧杯中。反应速率在反应开始时逐渐增大,反应后期又会逐渐减小。你能够解释其中的原因吗
【答案】反应过程中,溶液中c(H+)逐渐减小。Mg+2H+Mg2++H2↑是一个放热反应,放出的热量使温度逐渐上升。反应开始时,温度对于化学反应速率的影响处于主导地位,化学反应速率逐渐增大。到反应后期时,浓度对于化学反应速率的影响处于主导地位,化学反应速率逐渐减小。
课程小结
可用不同物质表示化学反应的速率,但对于同一个反应,用不同物质表示的速率可能不同,其反应速率之比等于其相应的化学计量数之比。让学生充分理解这个关系,便于学生正确计算和判断速率的大小。
判断外界条件对速率的影响时应注意引导学生抓住实质,如速率表示单位时间内浓度(单位体积内物质的量)的变化量,增大表面积、增大压强,都相当于增大了反应物的浓度,速率加快;加入固体或纯液体,或保持体积不变充入稀有气体,并未增大单位体积内反应物的物质的量,即未增大浓度,对速率无影响。
课后作业
【基础】
1.下列过程需要增大化学反应速率的是(  )。
A.钢铁腐蚀
B.食物腐败
C.塑料老化
D.工业合成氨
【答案】D
【解析】对人类生活或研究有利的,我们就要增大其化学反应速率,如工业合成氨;对人类生活或研究不利的,我们就要抑制反应的发生,减小其反应速率,如钢铁腐蚀、食物腐败、塑料老化等。
2.在一定温度下,向a
L密闭容器中加入1
mol
X气体和2
mol
Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是(  )。
A.容器内气体质量不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内消耗0.1
mol
X的同时生成0.2
mol
Z
【答案】B
【解析】根据化学反应达到平衡状态的标志,各物质的浓度或质量或物质的量不在变化进行判断。
3.N2+3H22NH3反应达到平衡时的说法不正确的是(  )。
A.平衡体系中氮气、氢气、氨的物质的量保持不变
B.平衡体系中氮气、氢气、氨的浓度保持不变
C.单位时间内生成的氨和分解的氨物质的量相同
D.单位时间内消耗的氮气和氢气与生成的氨气物质的量相同
【答案】D
【解析】达到平衡时,各组分的物质的量、浓度都会保持不变。无论是平衡状态时还是非平衡状态时,单位时间内消耗N2、H2的物质的量跟生成NH3的物质的量都不可能相等。
4.下列理解不正确的是(  )。
A.化学平衡是一个动态平衡
B.化学平衡研究的对象主要是可逆反应
C.化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题,化学平衡是研究化学反应进行的限度问题
D.化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中不同物质而言
【答案】D
【解析】化学反应达到平衡时,对同种物质而言,其生成速率和消耗速率相等,D错。
5.一定条件下,将A、B、C三种物质各1
mol通入一个密闭容器中发生反应:2A+B2C,达到化学反应限度时,B的物质的量可能是(  )。
A.1.5
mol
B.1
mol
C.0.5
mol
D.0
【答案】B
【解析】达到化学反应限度即达到化学平衡,由于是可逆反应,无论反应到什么程度,反应物与生成物均共存,任何参加反应的物质都不能消失。当B为1.5
mol时,根据反应方程式,A为2
mol,C为0
mol,不合理;同理B为1
mol时,根据反应方程式,A为1
mol,C为1
mol;B为0.5
mol时,根据反应方程式,A为0
mol,C为2
mol;只有B项合理。
6.在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为(  )。
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%
【答案】A
【解析】设A、B起始物质的量都为1
mol,A的转化率为x。
 
A(g)
+
2B(g)
2C(g)
起始(mol):1   1     0
转化(mol):1×x 2(1×x)  2(1×x)
平衡(mol):1-x  1-2x   2x
平衡时A和B的物质的量之和与C的物质的量相等:(1-x)+(1-2x)=2x。
解得x=0.4。
7.下列说法不正确的是(  )。
A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好
D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更高
【答案】A
【解析】化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料,不仅减少了SO2对大气的污染,而且能提高燃烧效率。
8.在2NO2(红棕色)N2O4(无色)的可逆反应中,下列状态一定属于平衡状态的是(  )。
A.N2O4和NO2的分子数比为1∶2
B.N2O4和NO2的浓度相等
C.平衡体系的颜色不再改变
D.单位时间内有1
mol
N2O4变为NO2的同时,有1
mol
NO2变为N2O4
【答案】C
【解析】反应混合物颜色不再变化,说明NO2浓度不变,反应达到平衡。
9.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是(  )。
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率的增大,从而缩短达到平衡的时间
C.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.达到平衡时,正反应速率大于逆反应速率
【答案】B
【解析】根据外部条件对反应速率的影响可知,升高温度,反应速率增大,不论v(正)、v(逆)都增大,故A项错误;速率增大后,可使可逆反应尽快达到平衡,从而缩短达到平衡的时间,所以B项正确;增大压强,正逆反应速率都增大,C项错;达到平衡时,正逆反应速率相等,D项错。
【巩固】
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是(
)
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B.化学反应速率为0.8
mol/(L·s)是指1秒钟时某物质的浓度为0.8
mol/L
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
【答案】C
【解析】反应速率不能用纯液体或纯固体的物质的量变化来表示,故A错误;反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率,故B不正确;有些反应,反应速率越快,反应现象不一定越明显,如酸碱的中和反应等,故D不正确。
2.在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2+3H22NH3。根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最快的是(
)
A.v(H2)=0.3
mol/(L·min)
B.v(N2)=0.2
mol/(L·min)
C.v(NH3)=0.25
mol/(L·min)
D.v(H2)=0.4
mol/(L·min)
【答案】B
【解析】先计算各项中反应速率与相应化学计量数之比,A项,1/3v(H2)=0.1
mol/(L·min);B项,v(N2)=0.2
mol/(L·min);C项,1/2v(NH3)=0.125
mol/(L·min);D项,1/3v(H2)≈0.133
mol/(L·min)),数值大者反应速率快,故选B项。
3.将4
mol
A气体和2
mol
B气体在2
L的容器中混合并在一定条件下发生反应:
2A(g)+B(g)
2C(g),若经2
s后测得C的浓度为0.6
mol/L,现有下列几种说法:
①用物质A表示反应的平均速率为0.3
mol/(L·s)
②用物质B表示反应的平均速率为0.6
mol/(L·s)
③2
s时物质A的转化率为70%
④2
s时物质B的浓度为0.7
mol/L
其中正确的是(  )
A.①③  
B.①④  
 C.②③ 
  D.③④
【答案】B
【解析】本题考查物质浓度表示法,用不同反应物或产物表示反应的平均速率的方法和反应中转化率的计算等知识点,所以考查内容的知识量较大。
v(C)=(0.6
mol/L)/2
s=0.3
mol/(L·s)
①v(A)=v(C)=0.3
mol/(L·s)
②v(B)=v(C)=0.3
mol/(L·s)×=0.15
mol/(L·s)
③参加反应的A的物质的量为:
0.3
mol/(L·s)×2
s×2
L=1.2
mol
A的转化率为:×100%=30%
④2
s时B的浓度为:1
mol/L-0.15
mol/(L·s)×2
s=0.7
mol/L
4.在四个不同的容器中,在不同条件下进行合成氨的反应,根据下列测定的结果判断,生成氨的速率最快的是(  )
A.开始时,N2的浓度为0.5
mol/L,2
min以后浓度为0.1
mol/L
B.开始时,NH3的浓度为0,3
min以后浓度为0.9
mol/L
C.开始时,H2的浓度为0.4
mol/L,3
min以后浓度为0.1
mol/L
D.开始时,N2的浓度为0.5
mol/L,4
min以后浓度为0.1
mol/L
【答案】A
【解析】A项中,v(N2)==0.2
mol/(L·min);B项中,v(NH3)=0.3
mol/(L·min),折合成N2的速率为:v(N2)=0.15
mol/(L·min);C项中,v(H2)==0.1
mol/(L·min),折合成N2的速率为:v(N2)≈0.033
mol/(L·min);
D项中,v(N2)==0.1
mol/(L·min)。由以上比较可知,A项最快。
5.某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5
g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40
mL
2.5
mol/L的硫酸,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10
s时恰好收集到气体的体积为50
mL(若折合成0
℃、101
kPa条件下的H2体积为44.8
mL),在该温度下,下列说法不正确的是(  )
A.用锌粒表示10
s内该反应的速率为0.013
g/s
B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+表示10
s内该反应的速率为0.01
mol/(L·s)
C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+表示10
s内反应的速率为0.01
mol/(L·s)
D.用H2表示10
s内该反应的速率为0.004
mol/(L·s)
【答案】C
【解析】Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,今收集到n(H2)==0.002
mol,所以用锌粒表示10
s内的反应速率为=0.013
g·s-1,A正确;用H+表示10
s内反应速率为=0.01
mol·(L·s)-1,B正确;v(Zn2+)=v(H+)=0.005
mol·(L·s)-1,C错误;v(H2)==0.004
mol·(L·s)-1,D正确。故选C。
6.反应物浓度的关系是用实验方法测定的,化学反应H2+Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v=K[c(H2)]m[c(Cl2)]n,式中K为常数,m、n值可用下表中数据确定。
c(H2)(mol/L)
c(Cl2)(mol/L)
V[mol/(L·s)]
1.0
1.0
1.0K
2.0
1.0
2.0K
2.0
4.0
4.0K
由此可推得,m、n值正确的是(  )
A.m=1,n=1
B.m=,n=
C.m=,n=1
D.m=1,n=
【答案】D
【解析】按题给数据代入v=K[c(H2)]m[c(Cl2)]n即可。第一组数据无法计算,代入第二组数据;2.0K=K(2.0)m(1.0)n,则m=1;代入第三组数据:4.0K=K(2.0)m(4.0)n,得n=。
7.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经过2
min,B的浓度减少0.6
mol/L。对此反应速率的表示正确的是(  )
A.用A表示的反应速率是0.4
mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示反应速率,其比值是3∶2∶1
C.在2
min末的反应速率,用B表示是0.3
mol/(L·min)
D.在2
min内的反应速率,用C表示是0.3
mol/(L·min)
【答案】B
【解析】反应速率不能用纯固体或纯液体的物质的量变化来表示,故A不正确;化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率,C错误;同一反应用不同的物质表示反应速率,速率之比等于化学计量数之比,B正确;利用v=计算可知D错误。
8.反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4
mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04
mol/(L·s),则这段时间为(  )
A.0.1
s
B.2.5
s
C.10
s
D.5
s
【答案】D
【解析】
根据题意,SO3的浓度增加了0.4
mol/L,则O2的浓度减少了0.2
mol/L,v(O2)=
Δt===5
s。
9.将等物质的量的A、B混合于2
L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),经5
min后,测得D的浓度为0.5
mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率是0.1
mol/(L·min),求:
(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量;
(2)B的平均反应速率;
(3)x值是多少?
【答案】(1)0.75
mol/L,均为3
mol
(2)0.05
mol/(L·min) 
(3)x=2
【解析】设A、B起始时的物质的量均为a,则:
   3A(g) + B(g)
xC(g) + 
2D(g)
起始
 a
a
 
0
 
0
5
min末a-1.5  a-0.5 0.1×5×2 
0.5×2
由于(a-1.5)∶(a-0.5)=3∶5
得a=3
5
min末,c(A)==0.75
mol/L
v(B)=
=0.05
mol/(L·min)
x∶1=v(C)∶v(B)
x∶1=0.1
mol/(L·min)∶0.05
mol/(L·min)
得x=2
【拔高】
1.下列说法中正确的是(  )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③一般说来,活化分子比普通分子具有更高的能量 ④化学反应的实质是原子的重新组合 ⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 ⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
①③④⑤     
B.②③⑥
C.③④⑤⑥
D.②④⑤
【答案】C
【解析】化学反应需要活化分子间的有效碰撞才能发生,活化分子间的每次碰撞并不一定都能发生反应,需要有合适取向的碰撞。
2.下列关于催化剂的说法,正确的是(  )
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应
B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变
C.催化剂能改变化学反应速率
D.电解水时,往水中加少量NaOH,可使电解速率明显加快,所以NaOH是这个反应的催化剂
【答案】BC
【解析】催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应途径,在化学反应过程中,催化剂参与反应,经过一系列变化之后,催化剂又恢复原来的状态,其化学性质和质量都不变;在电解水时加入少量NaOH可增大水中的离子浓度,加快了离子的移动速率,NaOH并没有改变反应机理,故不是催化剂。
3.把在空气中久置的铝片5.0
g投入盛有500
mL
0.5
mol/L硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图所示的坐标曲线来表示。下列推论错误的是(

A.O→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
B.b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C.t=c时反应处于平衡状态
D.t>c产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低
【答案】C
【解析】铝表面有氧化物薄膜,开始时是氧化铝与酸反应,不产生气体,A项正确;反应放热使溶液的温度升高,反应速率加快,B项正确;注意分析图像,纵坐标表示的是速率,c点表示此时的反应速率最大,而不是达到平衡状态,C项错误;随着反应的进行c(H+)减小,速率减小,D项正确。
4.T
℃时,在2
L的密闭容器中,气体X、Y和Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是(

A.容器中化学反应为X(g)+Y(g)Z(g)
B.0~10
s,X表示的平均化学反应速率为0.04
mol/(L·s)
C.使用催化剂只能加快0~10
s间的反应速率
D.0~4
s的平均反应速率小于0~10
s的平均反应速率
【答案】B
【解析】0~10
s内,Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=(1.20-0.40)
mol)∶(1.00-0.20)
mol∶(1.60-0)
mol=1∶1∶2),因反应最终建立平衡,故化学反应方程式为X(g))+Y(g)2Z(g),A项错误;0~10
s,v(X)=(1.20-0.40)
mol/(2
L×10
s)=0.04
mol/(L·s)),B项正确;催化剂可以加快整个反应过程中的速率,C项错误;随着反应的进行,反应速率逐渐减小,故D项错误。
5.在其他条件具备时,若某一反应较难进行,则其主要原因可能是(  )
①参加反应的分子的能量普遍较低
②参加反应的分子的能量普遍较高
③单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数少
④单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数较多
⑤反应物分子中活化分子百分数较小
⑥反应物分子中活化分子百分数较大
①③⑤
B.②④⑥
C.①④⑥
D.②③⑤
【答案】A
【解析】化学反应发生的先决条件是:反应物分子间必须发生碰撞,能发生化学反应的碰撞为有效碰撞,能发生有效碰撞的分子叫活化分子。对于一个反应,若分子的能量普遍较低,则单位时间内活化分子有效碰撞次数少,活化分子百分数少,则反应比较难进行。
6.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
(
)
A.100
mL
2
mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
【答案】D
【解析】A项中加入NaCl溶液相当于加水稀释,c(H+)减小,反应速率减小,A项错误;因为浓H2SO4
会使Fe钝化,故与Fe不反应,B项错误;升高温度,无论是放热反应,还是吸热反应,反应速率都增大,故C项错误;减小压强,对有气体参加的反应,反应速率减小,D项正确。
7.在实验Ⅰ和实验Ⅱ中,用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状石灰石,实验Ⅱ用的是粉末状石灰石,图中所示哪个图像能正确反映两种实验的结果(  )
【答案】B
【解析】盐酸与足量CaCO3反应,产生CO2的量相同,但Ⅰ中CaCO3是块状,Ⅱ中用的是粉末,故Ⅱ中化学反应速率大,用时短,故B项正确。
8.反应A(s)+2B(g)
2C(g)在一密闭容器中进行,当改变下列条件之一时,一定能增大反应速率的是(  )
A.增加A物质的量  
B.降低温度 
C.压缩反应容器体积
D.消耗掉部分B物质
【答案】C
【解析】A为固体,改变其用量不能改变化学反应速率;B中降温使反应速率减小;C中压缩容积相当于增大浓度,反应速率增大;而D中是减小B(g)的浓度速率减小。
9.把0.01
mol
MnO2粉末加入50
mL过氧化氢的溶液里(ρ=1.1
g·L-1),在标准状况下,放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图
所示。
(1)实验时放出气体的总体积是______________。
(2)放出一半气体所需的时间约为________________________________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是__________________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为______________________。
(5)根据曲线形状解释反应速率的变化情况:
____________________________________________________________。
【答案】(1)60
mL (2)1
min (3)D>C>B>A
(4)0.108
mol/L (5)随着c(H2O2)减小,反应速率减小
【解析】(1)用作图法求解,曲线水平时,对应体积是60
mL,即为放出气体的总体积。
(2)60
mL的一半是30
mL,30
mL对应的时间约是1
min。
(3)开始时,反应物浓度大,反应速率快,故四点中,D点最快,A点最慢。
(4)2H2O22H2O+O2↑
2
mol
22.4
L
n(H2O2)
0.06
L
n(H2O2)≈0.005
4
mol,c(H2O2)=0.005
4
mol/0.05
L=0.108
mol/L,
(5)曲线的斜率逐渐减小,说明随浓度的减小,反应速率逐渐减小。
10.影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸
(0.5
mol/L、2
mol/L、18.4
mol/L)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积的2
mol/L的硫酸于试管中;②_____________
反应速率Mg>Fe,Cu不反应
金属的性质越活泼,反应速率越快
(1)甲同学表中实验步骤②为__________________。
(2)甲同学的实验目的是_____________________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是__________。
乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是________________。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是____________;
该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是_______________。
【答案】(1)分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
(2)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系 温度相同
(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)
(4)Mg(或Fe)和0.5
mol/L硫酸或2
mol/L硫酸
常温下Mg与18.4
mol/L硫酸反应生成SO2;Fe在18.4
mol/L硫酸中钝化
【解析】本题通过实验,对影响化学反应速率的因素进行了探究,主要考查了学生设计实验方案的能力以及对比分析的能力。

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