资源简介 专题03 化学反应速率▉考点01 化学反应速率概念及表示方法1.定义:用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。2.表示方法:当体系为气态或溶液时,化学反应速率用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。3.公式及单位:Δc为各反应物或生成物浓度变化量的绝对值,单位为mol L-1;Δt为时间变化量,单位为s/min/h;v为化学反应速率,单位为mol L-1 s-1/ mol L-1 min-1/ mol L-1 h-1。4.化学反应速率的计算规律:对于某一化学反应,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。例如,反应mA+nB pY+qZ,用不同物质表示的化学反应速率分别为 , ,,则:▉考点02 化学反应速率的测量1.实验探究 p24化学反应速率是通过实验进行测量、计算的,可以通过化学实验来定性或定量地描述化学反应速率。(1)定性描述:通过反应物的溶解、气泡产生的剧烈程度或出现浑浊的先后来定性说明化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多,粗锌与稀硫酸反应比纯锌快等等。(2)定量测定:通过测定单位体积内气体体积、沉淀质量的变化、溶液的电导率变化等方法来测量化学反应速率。中学实验中较易进行的是测定单位时间内气体体积的变化,如通过下图所示的实验装置和方法可以计算锌与稀硫酸反应的速率或比较不同浓度的稀硫酸与锌反应的快慢。【实验探究】实验用品:锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、 1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸。实验装置:实验步骤:①取一套装置,加入40mL1mol/L的硫酸,测量收集10mLH2所用的时间。②取一套装置,加入40mL4mol/L的硫酸,测量收集10mLH2所用的时间。实验现象:锌跟硫酸反应产生气泡,收集10mL气体②所用时间比①所用时间短。实验结果:加入试剂 反应时间/min 反应速率/(min·L—1·min—1)1mol/L H2SO4 长 小4mol/L H2SO4 短 大实验结论:4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。【注意事项】①需使锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同;②40mL的硫酸溶液要迅速加入;③装置气密性要好,且计时要迅速准确。▉考点03 化学反应速率的计算1.根据公式进行计算①常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1②适用范围:表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率,不表示固体或纯液体物质的速率▉考点04 化学反应速率大小的比较1.定性比较通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。2.定量比较同一化学反应中,不同物质来表示化学反应速率时,数值可能不同,需要进行转化。常用以下两种方法:(1)归一法①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。②“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。(2)比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大的化学反应速率大。如对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),若>,则A表示的化学反应速率较大。3.由图像比较反应速率大小的方法:根据图像看反应达到平衡所需的时间,时间越短,对应的反应的温度、浓度或压强就越大,则对应的反应速率越大。▉考点05 影响化学反应速率的因素1.实验探究—定性与定量研究影响化学反应速率的因素 P26【实验探究Ⅰ】(1)浓度对化学反应速率的影响①实验探究:实验原理 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O实验步骤 取4mL 0.01mol/L KMnO4溶液于试管中,再向其中加入2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 取4mL 0.01mol/L KMnO4溶液于试管中,再向其中加入2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液实验现象 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色褪色时间 褪色时间长 较0.1mol/L H2C2O4溶液褪色时间短实验结论 H2C2O4浓度越大,KMnO4溶液褪色越快,反应速率也越大; 反之,H2C2O4浓度越小,反应速率越小。②影响规律:当其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率加快;减小反应物浓度,反应速率减慢。▉考点06 活化能1.有效碰撞理论有效碰撞,指能够发生化学反应的碰撞。化学反应的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。反应物分子间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生,多数碰撞并不能导致反应的发生,是无效碰撞。碰撞的频率越高,则化学反应速率就越大。研究发现,只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞,才是有效碰撞。有效碰撞是发生化学反应的先决条件。2.活化能和活化分子(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。(2)活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。如下图所示中的Ea(正)是反应的活化能,Ea(逆)是活化分子变成生成物分子放出的能量,能量差 Ea(逆)—Ea(正)是反应热。活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。3.基元反应(1)含义:大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应叫基元反应。(2)特点:大多数化学反应都是由几个基元反应组成的。4.反应历程(反应机理)大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程就是多个基元反应构成的反应序列。反应历程中的每一步反应都称为基元反应。5.反应历程中的速率(1)决速反应:活化能最大的反应或速率最慢的反应;(2)决速浓度:最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率。(3)实例:H2(g)+I2(g)2HI(g),它的反应历程可能是如下两步基元反应:①I2I+I(快)②H2+2I2HI(慢),其中慢反应为整个反应的决速步骤。6.活化能与反应速率在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化能低→普通分子易变成活化分子→活化分子百分数大→有效碰撞次数多→反应速率快。利用有效碰撞理论可以解释外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响。(1)用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响当其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,如果反应物浓度增大,则单位体积内活化分子的数目增多(但活化分子百分数不变),那么在单位时间内有效碰撞的次数也就相应增多,化学反应速率也就增大了。(2)用有效碰撞理论解释压强对化学反应速率的影响在一定温度下,一定物质的量的气体所占的体积与压强成反比。增大压强(减小容器体积)相当于增大反应物的浓度反应速率加快;减小压强(增大容器体积)相当于减小反应物浓度,反应速率减慢。(3)用有效碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响当其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分能量较低的分子变成活化分子→活化分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因此,升高温度可以增大化学反应速率。(4)用有效碰撞理论解释(正)催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。▉考点01 碰撞理论与活化能1.下列叙述错误的是( )A.活化分子间的碰撞一定为有效碰撞B.由正丁烷(g)→异丁烷(g)ΔH<0可知,异丁烷比正丁烷稳定C.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程D.合成氨工业生产中原料气需净化以防止催化剂“中毒”【答案】A【解答】解:A.活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,碰撞时还要有合适的取向,故A错误;B.由正丁烷(g)→异丁烷(g)ΔH<0可知,异丁烷的能量比正丁烷低,因此异丁烷比正丁烷稳定,故B正确;C.冰在室温下自动熔化成水的过程,△S>0,是熵增过程,故C正确;D.为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气需经过净化,故D正确;故选:A。2.关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )A.能发生有效碰撞的分子不一定是活化分子B.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞C.增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数目增多,化学反应速率加快D.升高温度和使用催化剂,均降低反应的活化能,使得活化分子百分数增大,加快化学反应速率【答案】C【解答】解:A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子,故A错误;B.活化分子发生碰撞时,必须有合适的取向才能发生有效碰撞,故活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故B错误;C.对于有气体参与的反应,增大压强,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快,故C正确;D.使用合适的催化剂,能降低反应所需的活化能,活化分子数目和活化分子百分数均增大,使有效碰撞频率增大,反应速率加快,升高温度,不能改变活化能,只能增加活化分子数目,分子运动速度加快,单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加,反应速率加快,故D错误;故选:C。3.下列关于“有效碰撞”的说法不正确的是( )A.分子间的碰撞均为有效碰撞B.能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞C.发生有效碰撞时,会有化学键断裂与形成D.其他条件相同时,反应物浓度越大,单位时间内的有效碰撞次数越多【答案】A【解答】解:A.能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,发生有效碰撞的条件是:①具有活化分子,②具有合适的取向,所以分子间的碰撞不一定为有效碰撞,故A错误;B.有效碰撞是能发生化学反应的碰撞,故B正确;C.只有发生有效碰撞,才能发生化学变化,才能有化学键断裂与形成,故C正确;D.其他条件相同时,反应物浓度越大,活化分子数越多,单位时间内的有效碰撞次数越多,故D正确;故选:A。4.对于反应2NO+2H2 N2+2H2O,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:第一步:2NO N2O2:快反应;第二步:N2O2+H2→N2O+H2O慢反应;第三步:N2O+H2→N2+H2O快反应。上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是( )A.该反应的速率由第二步反应决定B.反应的中间产物有N2O2、N2O和H2C.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞D.若第一步反应的ΔH<0,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大【答案】A【解答】解:A.反应的速率由最慢的一步决定反应决定,活化能越大,反应速率越小,则第二步的反应较慢,该反应的速率由第二步反应决定,故A正确;B.由反应历程可知,N2O2、N2O都为中间产物,H2为反应物,故B错误;C.只有发生化学反应的碰撞才为有效碰撞,不是每一次碰撞都是有效碰撞,故C错误;D.无论是放热反应还是吸热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,故D错误;故选:A。▉考点02 化学反应速率的概念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瞬时速率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,其数值可能相同D.化学反应速率仅适用于可逆反应,不适用于非可逆反应【答案】C【解答】解:A.概念分析判断,化学反应速率为正值,故A错误;B.反应速率为平均反应速率,不是瞬时速率,故B错误;C.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,化学方程式中的计量数不一定相同,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,其数值可能相同,故C正确;D.化学反应速率表示的是化学反应的快慢,与反应是否是可逆反应无关,故D错误;故选:C。2.下列说法正确的是( )A.强碱滴定弱酸应选用甲基橙为指示剂B.闪光光解技术的时间分辨率达到10﹣9~10﹣12s,主要用于化学平衡问题的研究C.用比色法可以测定化学反应速率D.化学反应的反应热均可通过实验直接测定【答案】C【解答】解:A.强碱与弱酸中和生成强碱弱酸盐,水解呈碱性,则为减小实验误差,滴定时,应该选用酚酞作指示剂,故A错误;B.闪光光解技术主要应用于化学动力学的研究,主要用于化学反应速率问题的研究,故B错误;C.比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法,比色法可以测定化学反应速率,故C正确;D.有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C不完全燃烧生成CO,由于不能控制C恰好反应生成CO,不能测定不完全燃烧生成CO的反应热,故D错误;故选:C。3.下列说法正确的是( )A.比色法可以测定化学反应速率B.压强改变,化学反应速率一定发生变化C.反应热均可通过实验直接测定D.分子间有足够力量的碰撞就能发生化学反应【答案】A【解答】解:A.比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法,比色法可以测定化学反应速率,故A正确;B.压强是针对有气体参加的反应,无气体参加的反应压强对速率无影响,故B错误;C.有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C不完全燃烧生成CO,由于不能控制C恰好反应生成CO,不能测定不完全燃烧生成CO的反应热,故C错误;D.物质发生化学反应,活化分子间必须发生有效碰撞,普通分子间的不能发生有效碰撞,即分子间发生化学反应的条件:碰撞的分子具有足够的能量和合适的取向,故D错误;故选:A。4.下列说法正确的是( )A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显B.对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率C.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快D.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【答案】D【解答】解:A.很多反应无明显现象,所以反应速率越快,反应现象不一定越明显,故A错误;B.对于固体和纯液体它的浓度变化视为0,不能用其浓度变化表示反应速率,故B错误;C.同一反应中,反应速率与化学计量数成正比,则用不同物质表示的反应速率,数值大的反应速率不一定快,故C错误;D.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,故D正确;故选:D。5.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浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B.化学反应速率为0.8 mol/(L s)是指1s末某物质的化学反应速率为0.8 mol/( L s)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.反应2NO2 N2O4在1L密闭容器中进行,1min后,NO2的物质的量减少了1.20mol,则该时间内NO2的反应速率为﹣0.02 mol/( L s)【答案】C【解答】解:A.化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加表示,固体和纯液体浓度不变,不能用来表示反应速率,故A错误;B.化学反应速率为0.8 mol/(L s)是指某时间段内某物质的平均化学反应速率为0.8 mol/( L s),不是瞬时速率,故B错误;C.化学反应有快有慢,化学反应速率能定量表示反应进行的快慢,故C正确;D.化学反应速率概念可知,计算得到的数值为正值,故D错误;故选:C。▉考点03 反应速率的定量表示方法1.在2L的密闭容器中进行反应A(g)+3B(g) 2C(g),2min内A的物质的量由1mol减小到0.6mol,则用B的浓度变化表示的反应速率为( )A.0.3mol/(L min) B.0.2mol/(L min)C.0.1mol/(L min) D.0.05mol/(L min)【答案】A【解答】解:在2L的密闭容器中进行反应A(g)+3B(g) 2C(g),2min内A的物质的量由1mol减小到0.6mol,则v(A)0.1mol/(L min),v(A):v(B)=1:3,所以v(B)=3×0.1mol/(L min)=0.3mol/(L min),故选:A。2.在298K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率(v)见下表。由此可推出当c(HI)=0.500mol L﹣1、c(H2O2)=0.400mol L﹣1时的反应速率为( )实验编号 1 2 3 4 5c(HI)/mol L﹣1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100c(H2O2)/mol L﹣1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.30v/mol L﹣1 s﹣1 0.00760 0.0152 0.0228 0.0152 0.0228A.0.152mol L1﹣s﹣1 B.0.0380mol L﹣1 s﹣1C.0.608mol L﹣1 s﹣1 D.0.0304mol L﹣1 s﹣1【答案】A【解答】解:分析表中的数据可知,化学反应速率v与c(HI)和c(H2O2)的乘积成正比,以第一组实验为参考,当c(HI)=0.500mol/L,c(H2O2)=0.400mol/L时,c(HI)与c(H2O2)的乘积是第一组实验中c(HI)和c(H2O2)乘积的20倍,则反应速率为0.00760mol/(L s)×20=0.152mol/(L s)故选:A。3.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2min后,B的浓度减少了0.6mol L﹣1。对此反应速率的正确表示是( )A.用A表示的反应速率是0.4mol L﹣1 min﹣1B.在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol L﹣1 min﹣1C.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的【答案】C【解答】解:A.反应物A呈固态,浓度为定值,不能用来表示反应速率,故A错误;B.化学反应速率不能表示某一瞬时或者时刻的速率,故B错误;C.在此反应中,B、C、D都呈气态,用B、C、D表示反应的速率,其比值等于化学计量数之比,即等于3:2:1,故C正确;D.因为B、C的化学计量数不同,所以在这2min内,用B和C表示的反应速率的值不相同,故D错误;故选:C。4.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,30s后NH3的物质的量减小了6mol,则对此反应的速率的表示正确的是( )A.v(NH3)=0.2mol (L s)﹣1B.v(O2)=0.1mol (L s)﹣1C.v(H2O)=0.15mol (L s)﹣1D.v(O2):v(NO)=4:5【答案】C【解答】解:A.v(NH3)0.1mol (L s)﹣1,故A错误;B.速率之比等于其化学计量数之比,v(O2)v(NH3)0.1mol (L s)﹣1=0.125mol (L s)﹣1,故B错误;C.v(NH3)0.1mol (L s)﹣1,速率之比等于其化学计量数之比,故v(H2O)v(NH3)0.1mol (L s)﹣1=0.15mol (L s)﹣1,故C正确;D.速率之比等于其化学计量数之比,则v(O2):v(NO)=5:4,故D错误;故选:C。▉考点04 活化能及其对化学反应速率的影响1.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是( )A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率B.升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,但可以加快反应速率D.只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率【答案】B【解答】解:A.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,活化分子百分数不变,故A错误;B.升高温度,活化分子百分数增大,则化学反应速率加快,故B正确;C.催化剂能降低反应所需活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率,不改变平衡移动,则反应物转化率不变,故C错误;D.对于气体反应来说,压缩体积增大压强,增大单位体积内活化分子个数,活化分子有效碰撞几率增大,反应速率加快,对固体反应来说,增大压强无影响,故D错误;故选:B。2.氨气氧化反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O改变下列条件使反应速率加大,其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是( )A.加入NH3 B.升高温度C.增大压强 D.用氧气代替空气【答案】B【解答】解:A.再充入一定量的氨气,相当增加NH3浓度,反应物浓度增大,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,故A错误;B.升高温度,部分普通分子转化为活化分子,活化分子的百分数增多,故B正确;C.缩小体积增大压强,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,故C错误;D.用氧气代替空气,增加了氧气浓度,反应物浓度增大,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,故D错误;故选:B。3.下列关于有效碰撞理论说法正确的是( )A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应B.化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞C.普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大【答案】B【解答】解:A.活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,只有当活化分子有合适的取向时,碰撞才可能发生化学反应,这种碰撞叫做有效碰撞,故A错误;B.化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而这一过程是通过活化分子有合适取向时的有效碰撞来实现的,故B正确;C.普通分子能量较低,它们之间的碰撞一般不能发生化学反应,只有活化分子之间的碰撞才有可能发生化学反应,故C错误;D.增大反应物浓度,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多,活化分子百分数是由物质本身的性质和温度等因素决定的,与反应物浓度无关,故D错误;故选:B。4.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( )A.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大C.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大【答案】B【解答】解:A.升高温度,反应物获得能量,活化分子的百分数增大,从而使有效碰撞次数增大,反应速率增大,故A正确;B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,反应速率不变,活化分子百分数百分数不变,故B错误;C.对有气体参加的反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数目增多,反应速率增大,活化分子百分数不变,故C正确;D.加入催化剂,降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增加,反应速率加快,故D正确;故选:B。5.下列对有效碰撞理论的分析错误的是( )A.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增多C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大D.加入适宜的催化剂,降低反应活化能,使反应物分子中活化分子百分数增大【答案】B【解答】解:A.活化分子间只有按照一定的取向发生碰撞时才能发生化学反应,因此活化分子之间的碰撞不一定都是有效碰撞,故A正确;B.加入相同浓度的反应物,活化分子百分数不变,故B错误;C.升高温度,物质的内能增加,有更多的普通分子变为活化分子,活化分子数增加,活化分子百分数增加,故C正确;D.催化剂能改变反应途径,降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,提高活化分子百分数,故D正确;故选:B。▉考点05 化学反应速率和化学计量数的关系1.对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是( )A.V(A)=0.3mol L﹣1s﹣1B.v(B)=1.8mol L﹣1s﹣1C.v(C)=0.7mol L﹣1s﹣1D.v(D)=3.2mol L﹣1 min﹣1【答案】B【解答】解:都转化为A的反应速率进行比较;A.v(A)=0.3mol L﹣1s﹣1;B.v(B)=1.8mol L﹣1 s﹣1,v(A)=1.8mol L﹣1 s﹣10.6mol L﹣1 s﹣1;C.v(C)=0.7mol L﹣1s﹣1,v(A)=0.7mol L﹣1 s﹣10.35mol L﹣1 s﹣1;D.v(D)=3.2mol L﹣1 min﹣1=0.053 mol L﹣1s﹣1,v(A)=0.053mol L﹣1 s﹣10.0265mol L﹣1 s﹣1;故选:B。2.近年,我国大力加强对温室气体CO2催化氢化合成甲醚(CH3OCH3)技术的工业化量产研究,其反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。在不同情况下测得该反应速率如下,其中反应速率最快的是( )A.B.C.D.【答案】A【解答】解:化学反应速率与其对应的化学计量数之比越大,则表示的反应速率越快;A.;B.;C.;D.,故选:A。3.在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )A.v(A)=0.5mol L﹣1 s﹣1B.v(B)=0.3mol L﹣1 s﹣1C.v(C)=0.8mol L﹣1 s﹣1D.v(D)=10mol L﹣1 min﹣1【答案】B【解答】解:A.v(A)=0.5mol L﹣1 s﹣1,转化为v(B)=0.5mol L﹣1 s﹣10.25mol L﹣1 s﹣1;B.v(B)=0.3mol L﹣1 s﹣1;C.v(C)=0.8mol L﹣1 s﹣1,转化为v(B)=0.8mol L﹣1 s﹣10.267mol L﹣1 s﹣1;D.v(D)=10mol L﹣1 min﹣1mol L﹣1 s﹣1,转化为v(B)mol L﹣1 s﹣10.042mol L﹣1 s﹣1;显然B中速率最快,故B正确,故选:B。4.反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最大的是( )A.vA=0.15mol L﹣1 min﹣1B.vB=0.6mol L﹣1 min﹣1C.vC=0.4mol L﹣1 min﹣1D.vD=0.01mol L﹣1 s﹣1【答案】D【解答】解:反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则A.0.15;B.0.2;C.0.2;D.0.3;显然D中比值最大,反应速率最快,故选:D。▉考点06 测定某些化学反应的速率1.下列方法不能实现对应化学反应速率测定的是( )A Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2 压力传感器测量反应前后体系压强变化B Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ 分析天平称量镁条变化前后的质量变化C 2H2O22H2O+O2↑ 注射器收集反应后气体体积D Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O 浊度计测量反应前后浊度变化A.A B.B C.C D.D【答案】A【解答】解:A.反应过程中气体的压强不变,则用压力传感器测量反应前后体系压强变化,不能测定化学反应速率,故A正确;B.反应过程中镁条的质量减小,则分析天平称量镁条变化前后的质量变化,可测定化学反应速率,故B错误;C.反应过程中氧气的体积不断增大,测定注射器收集反应后气体体积,可测定化学反应速率,故C错误;D.反应过程中生成硫沉淀,则通过浊度计测量反应前后浊度变化,可测定化学反应速率,故D错误;故选:A。2.用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。下列说法错误的是( )A.甲、乙两实验均需要秒表B.实验前将乙装置注射器活塞外拉,放开后若回到原位,说明气密性良好C.其他条件相同时,乙装置所测速率比甲装置误差小D.上述装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率【答案】D【解答】解:A.甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积,需要用到秒表,故A正确;B.实验前将乙装置注射器活塞外拉,体系内压强减小,若气密性良好,在外界大气压作用下,活塞会回到原位,故B正确;C.甲装置中稀硫酸的体积明显大于乙装置添加锌粒的体积,导致前者测定误差大,故C正确;D.甲、乙装置是通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率,故D错误;故选:D。3.某学生设计如图Ⅰ装置,测定2mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答:(1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是 分液漏斗 。(2)锥形瓶内发生反应的离子方程式是 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 。(3)按照图Ⅰ装置实验时,已限定了两次实验时间均为10min,还需要测定的另一个数据是 收集到气体的体积 。(4)实验结束后,得到的结论是 在其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的化学反应速率快 。(5)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数时,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 调整滴定管高度使两侧液面相平 。【答案】(1)分液漏斗;(2)Zn+2H+=Zn2++H2↑;(3)收集到气体的体积;(4)在其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的化学反应速率快;(5)调整滴定管高度使两侧液面相平。【解答】解:(1)图Ⅰ中盛放H2SO4溶液的仪器是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;(2)Zn与稀H2SO4发生置换反应,生成ZnSO4和H2,其离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,故答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;(3)按照图Ⅰ装置实验测定测定2mol L﹣1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率,除了两次实验时间均为10min,还要测定相同时间内生成气体的体积,才能测定反应速率,故答案为:收集到气体的体积;(4)因实验目的是测定2mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率,得出的结论应是锌粒和锌粉与硫酸反应的快慢,等质量锌粉比锌粒与硫酸接触面积大,故锌粉反应速率比锌粒大,故答案为:在其他条件相同时,锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的化学反应速率快;(5)读数时应使左右压强相等保证读数准确,可上下移动滴定管,使左右两边液面相平;答案为调节滴定管的高度使得两侧液面相平,故答案为:调整滴定管高度使两侧液面相平。4.25℃时,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 0.25mol/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44.8mL (已折算成0℃、101 kPa条件下的体积)(1)实验前必须检查该装置的气密性,检查方法为 关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉,松开后若注射器活塞能回到原来的位置,说明装置的气密性良好 。(2)忽略锥形瓶中溶液体积的变化,用H+表示10 s内该反应的平均速率 0.01mol/(L s) 。反应到10s时溶液的pH约为 0.4 (已知lg2=0.3),此时溶液中由水电离出的c(H+)为 2.5×10﹣14mol/L 。【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)实验前必须检查该装置的气密性,检查方法为关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉,松开后若注射器活塞能回到原来的位置,说明装置的气密性良好,故答案为:关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞向外拉,松开后若注射器活塞能回到原来的位置,说明装置的气密性良好;(2)收集到气体44.8mL,可知生成氢气为2×10﹣3mol,由2H+~H2↑可知用H+表示10 s内该反应的平均速率为0.01mol/(L s),反应到10s时溶液中c(H+)0.4mol/L,pH约为﹣lg0.4=1﹣21g2=1﹣0.3×2=0.4;此时溶液中由水电离出的c(H+)为mol/L=2.5×10﹣14mol/L,故答案为:0.01mol/(L s);0.4;2.5×10﹣14mol/L。5.某学生设计如下图Ⅰ装置,测定2mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率.请回答:(1)装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是 分液漏斗 .(2)按照图Ⅰ装置实验时,他限定了两次实验时间均为10min,他还需要测定的另一个数据是 收集到气体的体积 .(3)实验结束后,得到的结论是 在其他条件相同时,锌粉比锌粒反应的速率快 .(4)该生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数,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 调节滴定管的高度使得两侧液面相平 .【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)用分液漏斗滴加硫酸,便于控制酸的用量,故答案为:分液漏斗;(2)因是测反应速率,限定时间固定,故要测相同时间内收集到气体的体积,故答案为:收集到气体的体积;(3)因实验目的是测定2mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率,故得出的结论应是锌粒和锌粉与硫酸反应的快慢,等质量锌粉比锌粒与硫酸接触面积大,故锌粉反应速率比锌粒大,故答案为:在其他条件相同时,锌粉比锌粒反应的速率快;(4)读数时应使左右压强相等保证读数准确,可上下移动滴定管,使左右两边液面相平,故答案为:调节滴定管的高度使得两侧液面相平.▉考点07 化学反应速率的调控作用1.已知反应:2NO(g)+Br2(g)═2NOBr(g)△H=﹣akJ mol﹣1(a>0),其反应机理如下,下列说法不正确的是( )①NO(g)+Br2(g)═NOBr2(g)△H1快反应;②NO(g)+NOBr2(g)═2NOBr(g)△H2慢反应。A.△H=△H1+△H2B.该反应的速率主要取决于反应①C.NOBr2是该反应的中间产物,不是催化剂D.恒容时,增大Br2(g)的浓度能增加单位体积活化分子总数,加快反应速率【答案】B【解答】解:A.根据盖斯定律:①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g)△H1;②NOBr2(g)+NO(g) 2NOBr(g)△H2,由①+②得反应2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g),则△H=△H1+△H2,故A正确;B.慢反应决定反应速率,则该反应的速率主要取决于②的快慢,故B错误;C.在第一个反应中是反应物、第二个反应中是生成物的物质为催化剂,NOBr2在第一个反应中是生成物、第二个反应中是反应物,所以不是催化剂,故C正确;D.活化分子数越多反应速率越快,恒容时,增大反应物浓度能增加活化分子总数,反应速率加快,故D正确。故选:B。2.已知反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)△H=﹣a kJ mol﹣1 (a>0),其反应机理如下①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g) 快 ②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢下列有关该反应的说法不正确的是( )A.该反应的速率主要取决于②的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ mol﹣1D.增大Br2(g)浓度能增加单位体积内的活化分子数目,加快反应速率【答案】B【解答】解:A.慢反应决定整个反应速率,则该反应的速率主要取决于②的快慢,故A正确;B.NOBr2为中间产物,开始不存在,不能作催化剂,故B错误;C.焓变等于正逆反应活化能之差,焓变为负,则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ mol﹣1,故C正确;D.增大Br2(g)浓度,活化分子数目增多,加快反应速率,故D正确;故选:B。3.下列措施与控制化学反应速率无关的是( )A.汽车加大油门B.使用加酶洗衣粉C.搅拌使食盐在水中溶解D.在月饼包装中放置脱氧剂【答案】C【解答】解:A.汽车加大油门,浓度增大,反应速率加快,故A不选;B.使用加酶洗衣粉,催化剂可加快反应速率,故B不选;C.搅拌使食盐在水中溶解,为物理变化,故C选;D.在月饼包装中放置脱氧剂,可减缓氧化速率,故D不选;故选:C。4.某密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g) (正反应为放热反应);(1)上图表示该反应的速率(v) 随时间(t) 变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。请运用所学的化学原理分析t2、t3、t5时刻改变的条件:t2时 加催化剂 ;t3时 减小压强 ;t5时 升高温度 。(2)下列时间段中,Z的百分含量最小的是 D (填字母)。A.t1~t2B.t2~t3C.t4~t5D.t6~t7【答案】(1)加催化剂;减小压强;升高温度;(2)D。【解答】解:(1)t2时改变条件正逆反应速率同等程度的增大,该反应平衡不移动,该反应前后气体计量数减小,所以压强影响平衡移动,如果反应速率同等程度的增大,则改变的条件是加入催化剂;t3时改变条件正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,所以平衡逆向移动,降低温度平衡正向移动,不符合,所以改变的条件应该是减小压强;t5时改变条件正逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,增大压强平衡正向移动,不符合,所以改变的条件是升高温度,故答案为:加催化剂;减小压强;升高温度;(2)如果改变条件平衡逆向移动,则Z的百分含量减小,t2时改变条件平衡不移动,t3时改变条件平衡逆向移动、t5时改变条件平衡影响浓度,所以Z的百分含量最小的是t6~t7,故答案为:D。▉考点08 化学反应速率变化曲线及其应用1.某密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系,图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是( )A.该反应为吸热反应B.t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6C.t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度D.T1℃时,3v正(H2)=v逆(N2),反应达到化学平衡【答案】B【解答】解:A.在温度为T1时比温度为T2时先达到平衡,说明反应温度:T1>T2,升高温度,A2的转化率降低,说明升高温度,化学平衡逆向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应,故该反应的正反应为放热反应,故A错误;B.反应从正反应方向开始,在t1时达到平衡状态;在t2时刻改变外界条件,使v(正)、v(逆)都增大,但v(正)=v(逆),因此化学平衡不移动;在t3时刻改变外界条件,使v(正)、v(逆)都减小,由于v(逆)>v(正),平衡逆向移动,至t4时刻反应达到平衡状态导致NH3%降低;在t5时刻改变外界条件,使v(正)、v(逆)都增大,由于v(逆)>v(正),平衡逆向移动,至t6时刻反应达到平衡状态,导致NH3%进一步降低,故t1以后NH3%的百分含量最低的时间是t6,故B正确;C.该反应的正反应是放热反应,在t5时刻改变外界条件,使v(正)、v(逆)都增大,且v(逆)>v(正),则改变的条件是升高反应温度,而不是降低温度,故C错误;D.T1℃时,v正(H2)= 3v逆(N2),反应达到化学平衡,故D错误;故选:B。2.某化学研究小组探究外界条件对化学反应:mA(g)+nB(g) pC(g)速率和平衡的影响图像如图所示。下列判断错误的是( )A.由图1可知:T1<T2,该反应ΔH<0B.由图2可知:该反应m+n>pC.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点1D.图4中,则a曲线一定使用了催化剂【答案】C【解答】解:A.T2温度下,先出现拐点,说明该温度下先达到平衡,说明T1<T2,随着温度升高,产物C的含量降低,说明平衡逆向移动,正反应是放热反应,ΔH<0,故A正确;B.随着压强增大,产物C的含量逐渐增多,说明增大压强,平衡正向移动,m+n>p,故B正确;C.点2、4处于平衡状态,点3对应的B物质的转化率未达到平衡点,说明反应还在以正向反应为主进行,点1对应的B物质的转化率已经超过达到平衡点对应数据,说明反应逆向移动,v正<v逆,故C错误;D.a曲线与b曲线平衡时反应物B的含量相同,说明平衡没有发生移动,a曲线的平衡时间比b曲线时间短,则a曲线一定使用了催化剂,故D正确;故选:C。3.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,在此过程中正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图得出的结论不正确的是( )A.SO2浓度:a点小于b点B.c点没有达到平衡C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.若Δt1=Δt2,SO2的消耗量:bc段大于ab段【答案】A【解答】解:A.反应从开始到a点再到b点,二氧化硫作为反应物不断被消耗,浓度逐渐减小,因此a点二氧化硫浓度大于b点,故A错误;B.达到平衡时正反应速率等于逆反应速率,不再改变,即平衡时正反应速率应保持不变,c点后正反应速率仍在减小,说明反应未达平衡,故B正确;C.反应初期正反应速率增大,从反应物浓度随反应进行减小会导致速率减小,但图像显示反应初期正反应速率增大,原因是温度升高导致的速率增大,即因容器绝热,温度升高只能由反应放热导致,故正反应为放热反应,反应物总能量高于生成物,故C正确;D.Δt1=Δt2时,ab段速率从a到b逐渐增大,bc段速率从b到c继续增大至最大值后开始减小,bc段平均速率大于ab段,相同时间内平均速率越大,二氧化硫消耗量越大,则Δt1=Δt2,SO2的消耗量:bc段大于ab段,故D正确;故选:A。4.已知一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=﹣92.4kJ mol﹣1,在反应过程中,反应速率的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施.t1 增大反应物浓度 ;t2 催化剂 ;t3 降低温度 ;t4 增大压强 .【答案】见试题解答内容【解答】解:t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,则平衡正向移动,则应为增大反应物浓度;t2时正逆反应速率同等程度增大,则为使用了催化剂;t3时正反应速率减小,且正反应速率大于逆反应速率,则平衡正向移动,则为降低温度;t4时正反应速率增大,且大于逆反应速率,则平衡正向移动,则应为增大压强,故答案为:增大反应物浓度;催化剂;降低温度;增大压强.5.可逆反应C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),△H>0达到平衡后,改变某一外界条件(不改变物质的量的条件下),反应速率v与时间t的关系如图.①图中t4到t6段时引起平衡移动的条件可能是 增大压强 ;②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 t3~t4 .【答案】见试题解答内容【解答】解:t2~t3段正逆速率都加快,且v(正)>v(逆),平衡正向移动,t4~t5段正逆速率都加快,且v(正)<v(逆),平衡逆向移动,该反应为体积增大的吸热反应,若升高温度,平衡正向移动,若增大压强,平衡逆向移动,故t2~t3段为升高温度,t4~t5段为增大压强;t2~t3段为升高温度后,平衡正向移动,CO的含量升高,至t3~t4平衡时含量达最高,故答案为:增大压强;t3~t4.▉考点09 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响1.在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol L﹣1 min﹣1【答案】D【解答】解:A.催化剂只是改变反应速率,由图可知,在无催化剂条件下,反应也能进行,故A错误;B.反应曲线越陡,活化能越低,反应速率越快,故与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更高,故B错误;C.2min时,X转化的浓度为2mol L﹣1,X与Y的系数比为1:2,则Y增加的量为4mol L﹣1,对应的曲线为Ⅰ,故C错误;D.由B可知使用催化剂Ⅰ,X的浓度随t的变化为a,时0~2min内,v(X)1.0mol L﹣1 min﹣1,故D正确;故选:D。2.有三支试管,分别加入下列物质后甲:10mL 0.01mol/L FeCl3溶液和10mL 0.01mol/L KSCN溶液乙:5mL水、10mL 0.01mol/L FeCl3溶液5mL 0.01mol/L KSCN溶液丙:10mL 0.1mol/L FeCl3溶液和10mL 0.1mol/L KSCN溶液观察这三支试管的颜色,其中颜色最浅的是( )A.甲试管 B.乙试管 C.丙试管 D.无法判断【答案】B【解答】解:甲中混合后,FeCl3溶液浓度为 0.005mol/L,KSCN溶液浓度为0.005mol/L,乙中混合后,FeCl3溶液浓度为 0.005mol/L,KSCN溶液浓度为0.0025mol/L,丙中混合后,FeCl3溶液浓度为 0.05mol/L,KSCN溶液浓度为0.05mol/L,从混合后浓度可知,乙中浓度最小,反应最慢,生成的硫氰化铁离子浓度最小,颜色最浅,故选:B。3.“在3支大小相同的试管中各加入2mL 5%的H2O2溶液,再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、2滴1mol/LFeCl3溶液.对比观察现象.”该实验的目的是( )A.探究浓度对反应速率的影响B.探究温度对反应速率的影响C.探究固体表面积对反应速率的影响D.探究催化剂对反应速率的影响【答案】D【解答】解:在3支大小相同的试管中各加入2mL 5%的H2O2溶液,再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、2滴1mol/LFeCl3溶液,二氧化锰和铁离子对双氧水的分解起到催化剂的作用,没加入催化剂的试管中无气泡产生,加入催化剂的试管中,加入二氧化锰的试管产生气泡的速率较快,加入氯化铁溶液的试管中产生气泡的速率稍慢,根据该反应现象可以探究催化剂对反应速率的影响,故选:D。4.比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中,若催化剂的质量均控制在0.1g,3%的H2O2溶液均取5mL,可选择的实验装置是( )A. B.C. D.【答案】D【解答】解:3%的H2O2溶液均取5mL,双氧水的密度大于1g/mL,按照1g/mL计算,双氧水的物质的量为0.004mol,生成氧气在标况下的体积约为0.004mol22.4L/mol≈0.0448L=44.8mL,A.装置中长颈漏斗没有形成液封,生成的氧气会从长颈漏斗中逸出,无法收集气体,且量筒规格太小,故A错误;B.生成的气体会从长颈漏斗逸出,无法收集气体,故B错误;C.该装置中收集装置为10mL量筒,10mL的量筒规格太小,无法完成实验,故C错误;D.该选项中发生装置和收集装置都比较合理,能够完成实验,故D正确;故选:D。▉考点10 探究温度、压强对化学反应速率的影响1.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.实验②的反应物应( )实验编号 反应物 催化剂① 10mL 2% H2O2溶液 无② 无③ 10mL 5% H2O2溶液 MnO2 固体A.5mL 2% H2O2溶液 B.10mL 5% H2O2溶液C.10mL 2% H2O2溶液 D.5mL 10% H2O2溶液【答案】B【解答】解:本实验的目的是探究浓度、催化剂对反应速率的影响,表中已有数据中,①和③两组实验有两个反应条件不同,二者无法达到实验目的;只能实验②和③探究催化剂对反应速率的影响,所以实验②中双氧水浓度和体积必须与③相同,即10mL 5% H2O2溶液;同时实验①和②中都没有使用催化剂,可以探究双氧水浓度对反应速率的影响,故选:B。2.大气中温室气体含量剧增是导致异常天气出现的原因之一,温室气体二氧化碳和甲烷的再利用一直备受关注。研究发现CH4和CO2在催化剂作用下转化为CH3COOH,该反应在不同温度下,其催化剂催化效率和乙酸生成速率变化如图。下列关于该反应的说法错误的是( )A.及时分离出乙酸,可以提高该反应的速率B.温度超过250℃后,催化剂降低该反应活化能的功效在下降C.根据图象可知,实际生产中选择的适宜温度是250℃D.温度低于250℃时,乙酸生成速率加快是催化剂和反应温度协同作用的结果【答案】A【解答】解:A.及时分离乙酸,可以使反应朝着正向移动,但反应速率会下降,故A错误;B.温度超过250℃,由图可知,催化效率在降低,故B正确;C.根据图像,250℃时催化效率最高,故C正确;D.温度低于250℃时,催化剂与温度共同决定反应速率,故D正确;故选:A。3.如表是研究性学习小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2溶液制取150mL氧气所需的时间(单位:s)浓 度 反应条件 30% H2O2 15% H2O2 10% H2O2 5% H2O2无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应无催化剂、加 热 360 480 540 720MnO2催化剂、加热 10 25 60 120请回答下列问题:(1)该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、 温度 、 催化剂 等反应条件对过氧化氢分解速率的影响.(2)从上述影响过氧化氢分解速率的三个因素说明这些因素对分解速率有何影响? 温度升高化学反应速率加快 ; 反应物浓度增大化学反应速率加快 ; 使用合适的催化剂化学反应速率加快 .【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)根据表中给出的数据,无催化剂不加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应,在无催化剂加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都分解,说明过氧化氢的分解速率与温度有关,但是得到相同气体的时间不同,浓度越大,反应的速度越快,说明过氧化氢的分解速率与浓度有关;比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时,在无催化剂加热的时候,需要时间是360s,有催化剂加热的条件下,需要时间是10s,说明过氧化氢的分解速率与温度、催化剂有关,故答案为:温度;催化剂;(2)分析表中数据可以看出,浓度越大,反应速率越快,加热能加快过氧化氢的分解,有催化剂的分解速率快,故答案为:温度升高化学反应速率加快;反应物浓度增大化学反应速率加快;使用合适的催化剂化学反应速率加快.4.某同学用5%的H2O2溶液做了一个探究实验,实验步骤如下:步骤1:分别在2支大小相同的试管1和试管2中装入3.0mL 5%的H2O2溶液.步骤2:再分别往两支试管中滴入1~2滴1mol/L FeCl3溶液,待试管中均有适量气泡出现时,将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中,试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中,同时用排水法收集产生的气体,并记录不同时刻(min)气体的总体积(mL),数据如下:1 2 3 4 5 6 7 8 9试管1 17.5 34.9 50.1 60.3 70.4 80.2 84.9 85.2 85.4试管2 21.7 41.2 57.5 70.8 81.3 84.9 85.3 85.4 85.4(1)向试管中加入的FeCl3溶液的作用 起催化作用 ,写出加入FeCl3溶液后发生的化学反应方程式: 2H2O22H2O+O2↑ ;(2)相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多的原因是: 2中温度高 ,由此该同学可以得出的实验结论是: 温度越高反应速率越快 ;(3)对比每分钟内收集到的气体体积变化,前5分钟内每分钟收集到的气体体积逐渐减小的原因是: H2O2的浓度随着反应的进行逐渐减小 ;(4)若用单位时间内收集到的气体体积表示反应的快慢,则2min到5min试管2中生成气体的速率为: 13.4mL/min .(请列出计算式并将计算结果保留3位有效数字)【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)铁离子对过氧化氢的分解起催化作用,反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑,故答案为:起催化作用(或加快反应速率);2H2O22H2O+O2↑;(2)将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中,试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中,两者的温度不同,所以开始时相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多;原因是温度越高反应速率越快,故答案为:2中温度高;温度越高反应速率越快;(3)随着反应的进行过氧化氢的量逐渐减少,所以浓度逐渐变小,反应速率减慢,故答案为:H2O2的浓度随着反应的进行逐渐减小;(4)2min到5min试管2中气体体积的变化为81.3mL﹣41.2mL,由v13.4mL/min,故答案为:13.4mL/min.5.甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素.(1)该反应的离子方程式为(提示:H2C2O4是弱酸) 2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O .设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):(2)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小. 实验装置如图,实验时分液漏斗中A溶液一次性放下,A、B的成分见下表:序号 T (K) 催化剂用量(g) A溶液 B溶液① 298 0 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.001mol/L KMnO4溶液② 298 0 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液③ 323 0.5 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液④ 298 0.5 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液该实验探究的是 温度、浓度和催化剂 对化学反应速率的影响.在反应停止之前,相同时间内针管中所得CO2的体积由大到小的顺序是 ③>④>②>① (用实验序号填空).(3)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小.取两支试管对实验①和②分别进行三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):实验序号 溶液褪色所需时间t(min)第一次 第二次 第三次① 6 7 7② 14 11 13计算用0.01mol L﹣1KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(假设混合溶液体积可以直接相加) 4.9×10﹣4mol/(L min) .若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行? 不可行 .若不可行(若认为可行则下空不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方法 取过量且同体积、不同浓度的草酸和同体积同浓度的KMnO4酸性溶液反应 .【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)高锰酸钾具有强氧化性,能氧化草酸为二氧化碳,高锰酸钾被还原为锰离子,离子反应方程式为:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;(2)对比①②实验可探究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,所得CO2的体积大,对比③④实验可探究温度对化学反应速率的影响,温度高,化学反应速率快,二氧化碳含量大,对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响,③中使用了催化剂,故相同时间内③实验中所得二氧化碳最多,故答案为:温度、浓度和催化剂;③>④>②>①;(3)c(KMnO4)=0.01mol/L,△t=(14+11+13)/3=12.7min,故v4.9×10﹣4mol/(L min),若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系,故不可行,设计验证方案为:取过量且同体积、不同浓度的草酸和同体积同浓度的KMnO4酸性溶液反应,故答案为:4.9×10﹣4mol/(L min);不可行;取过量且同体积、不同浓度的草酸和同体积同浓度的KMnO4酸性溶液反应.▉考点11 化学反应速率的影响因素1.下列判断正确的是( )A.升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率B.某反应2AB(g) C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,则该反应的正反应的ΔH<0、ΔS<0C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH<0D.BaSO4难溶于水,因此BaSO4属于弱电解质【答案】A【解答】解:A.升高温度,活化分子数增加,反应物分子的活化分子百分数增大,反应速率加快,故A正确;B.反应2AB(g) C(g)+3D(g)正向气体分子数增加,△S>0,反应高温时自发,说明ΔH>0,故B错误;C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0,故C错误;D.BaSO4难溶于水,但溶解部分在水中完全电离,故硫酸钡属于强电解质,故D错误;故选:A。2.下列措施不是为了改变化学反应速率的是( )A.加工馒头时添加膨松剂B.将食物存放在冰箱中C.糕点包装袋内放置除氧剂D.冶铁时将铁矿石粉碎【答案】A【解答】解:A.加工馒头时添加膨松剂,可使馒头疏松柔软,与改变反应速率无关,故A正确;B.食物存放在冰箱中,可降低温度,减缓食物氧化速率,与减小反应速率有关,故B错误;C.包装袋内放置除氧剂,可防止糕点被氧化,减缓食物氧化速率,与减小反应速率有关,故C错误;D.将铁矿石粉碎,可增大接触面积,可加快反应速率,与增大反应速率有关,故D错误;故选:A。3.以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法错误的是( )A.250℃时,催化剂的活性最高B.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低C.300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大D.300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是温度升高【答案】C【解答】解:A、图中250℃时乙酸生成速率与催化效率均较大,则工业上制备乙酸最适宜的温度应为250℃,故A正确;B.催化剂可加快反应速率,且温度太高使催化剂失去活性,则250﹣300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低,故B正确;C.由300﹣400℃可知,乙酸生成速率与催化效率变化不同,催化剂的催化效率越低,乙酸的生成速率越大,故C错误;D、由300﹣400℃可知,催化剂的催化效率降低,则乙酸的生成速率升高的原因是温度升高,故D正确;故选:C。4.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )A.Na与水反应时,增加水的用量B.Al与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石【答案】D【解答】解:A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率,故A错误;B.浓硫酸和Al发生钝化现象,且不生成氢气,生成二氧化硫,故B错误;C.Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,故C错误;D.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,故D正确;故选:D。▉考点12 探究影响化学反应速率的因素1.室温下,用0.1mol L﹣1Na2S2O3溶液、0.1mol L﹣1H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化。编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线V/mL V/mL V/mL① 1.5 3.5 10② 2.5 3.5 9③ 3.5 3.5 x④ 3.5 2.5 9⑤ 3.5 1.5 10下列说法不正确的是( )A.实验③中x=8B.实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率C.将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线应为aD.降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大【答案】C【解答】解:A.实验③中,x=15 3.5 3.5=8,故A正确;B.实验①、②、③的目的是探究其他条件相同时,Na2S2O3溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响,实验③、④、⑤的目的是探究其他条件相同时,H2SO4溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响,故B正确;C.将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,反应速率加快,浑浊度增大需要时间更短,故C错误;D.Na2S2O3溶液浓度的改变对速率影响更大,该推断的证据是达到相同浑浊度时,实验①、②、③所需时间的改变量大于实验⑤、④、③所需时间的改变量,故D正确;故选:C。2.某研究性学习小组为研究催化剂(FeCl3)的量对H2O2分解反应产生O2的速率的影响,设计了如下三组实验方案,将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应,所加水的体积正确的是( )实验编号试剂 1 2 310%H2O2/mL 20.0 20.0 20.02mol L﹣1FeCl3/mL 0 5.0 10.0H2O/mL V1 V2 0A.V1=0 B.V1=5.0 C.V2=0 D.V2=5.0【答案】D【解答】解:据控制变量法,H2O2浓度,溶液总体积应一致,实验3的总体积为20.0 mL+10.0 mL+0 mL =30.0mL,即20.0 mL+V1+0 mL =30.0mL,V1 =10.0,实验2的总体积为30.0mL,即20.0 mL+5.0 mL+V2 =30.0mL,V2 =5.0,故答案为:D。3.已知NaNO2+NH4Cl=NaCl+2H2O+N2↑的速率方程为,为探究反应速率与反应物浓度的关系,进行如下实验:向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol L﹣1NaNO2溶液、2.0mol L﹣1NH4Cl溶液、1.0mol L﹣1醋酸和水,充分搅拌,保持体系温度为36℃,测定反应初始速率v,实验数据如下表(忽略水溶液体系中其他平衡对离子浓度的影响)。下列说法正确的是( )实验 V/mL 反应初始速率v(mmol L﹣1 s﹣1)NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水1 4.0 V1 4.0 12.0 8.10×10﹣32 6.0 4.0 4.0 10.0 1.82×10﹣23 4.0 V2 4.0 0 6.47×10﹣24 12.0 4.0 4.0 V3 v′A.V1=4.0;V3=8.0B.速率方程中m=2,n=2C.醋酸不参与反应,其浓度不会影响反应速率D.实验4中,v′约为7.28×10﹣2【答案】D【解答】解:A.实验要控制溶液的总体积相等,则(4+V1+4+12)mL=(6+4+4+10)mL=(12+4+4+V3)mL=(4+4+V2)mL,V1=4,V3=4,V2=16,故A错误;B.实验1和实验3变量为铵根浓度,其他离子浓度相等,则,实验1和实验2变量为亚硝酸根浓度,其他离子浓度相等,则,m≈2,故B错误;C.醋酸不参与反应,但是其会提供氢离子,根据速率方程,则其浓度会影响反应速率,故C错误;D.,因为m≈2为近似值,则实验4中,v′约为7.28×10﹣2,故D正确;故选:D。4.实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是( )甲 乙 丙 丁A.用装置甲探究温度对反应速率的影响B.用装置乙探究铁的腐蚀速率:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀C.用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响D.用装置丁探究浓度对反应速率的影响【答案】D【解答】解:A.装置甲过氧化氢浓度、温度均不同,不能探究温度对反应速率的影响,故A错误;B.装置乙左池中Fe活动性大于Cu,铁为负极,被腐蚀的是Fe;右池为电解池装置,Cu为阳极发生氧化反应,被腐蚀的是Cu;不能探究铁的腐蚀速率,故B错误;C.装置丙阴离子种类、阳离子种类均不同,不能探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响,故C错误;D.装置丁中催化剂相同,变量为H2O2溶液的浓度,能探究浓度对反应速率的影响,故D正确;故选:D。5.探究Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O反应的速率影响因素,设计了以下实验,下列说法正确的是( )锥形瓶号 1 2 3 4反应温度/℃ 20 20 40 400.1mol L﹣1Na2S2O3溶液/mL 10 10 10 100.2mol L﹣1H2SO4溶液/mL 10 5 10 4H2O/mL 0 x 0 6浑浊出现时间/s 10 16 5 8A.该反应也可以通过单位时间内浓度的变化来表示化学反应速率的快慢B.2号瓶中x为5C.3号瓶第10s反应结束,用Na2S2O3来表示前10s内平均反应速率为0.01mol/(L s)D.由1号瓶和4号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快【答案】B【解答】解:A.该反应的离子反应为2H+=SO2↑+S↓+H2O,硫酸根离子没有消耗,其浓度不变,不能用硫酸根离子浓度的变化来表示化学反应速率的快慢,故A错误;B.由于反应中溶液的总体积为20mL,则x=(20﹣10﹣5)mL=5mL,故B正确;C.3号瓶第10s反应结束,Na2S2O3浓度减小为,用Na2S2O3来表示前10s内平均反应速率为0.005mol/(L s),故C错误;D.1号瓶和4号瓶的H2SO4浓度不同、温度不同,变量不单一,不能由1号瓶和4号瓶探究温度对反应速率的影响,无法得到温度越高反应速率越快的结论,故D错误;故选:B。▉考点13 催化剂的作用1.下列关于催化剂的说法中正确的是( )A.催化剂能使不反应的物质发生反应B.温度越高,催化剂的催化效果越好C.催化剂能使反应体系的活化能降低,增大反应平衡转化率D.催化剂能使反应体系的活化分子百分数增大,增大反应速率【答案】D【解答】解:A.催化剂不能使不发生的反应发生,也不能使能发生的反应不发生,故A错误;B.催化剂的最佳催化活性通常有一定的温度范围,温度过高,催化剂可能减弱甚至丧失催化活性,故B错误;C.催化剂能降低反应体系的活化能,但催化剂不能改变反应物的平衡转化率,故C错误;D.催化剂能降低反应的活化能,从而增大反应体系的活化分子百分数,加快反应速率,故D正确;故选:D。2.含氮微粒在催化剂表面的部分变化过程如图所示,下列说法不正确的是( )A.工业合成氨,正反应的活化能高于逆反应的活化能B.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是放热过程C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应D.反应1属于氮的固定,反应2不是氮的固定【答案】A【解答】解:A.工业合成氨的反应方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,该反应的正反应为放热反应,说明反应物的总能量比生成物的总能量高,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A错误;B.在化学反应过程中,断裂化学键需吸收能量,形成化学键会释放能量,根据图示可知:在催化剂b表面NH3分子中的N原子与O原子之间形成氮氧键,形成化学键过程会放出能量,因此该过程是一个放热过程,故B正确;C.根据图示可知:在反应1发生时,N2、H2在催化剂a表面吸附,断裂N2分子中的氮氮键和H2分子中氢氢键,同时形成NH3分子中的氮氢键,故C正确;D.根据图示可知:反应1是N2与H2在催化剂存在条件下反应产生NH3,该反应是氮元素的单质转化为含氮化合物的过程,因此属于氮的固定;反应2是NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O的过程,是氮元素化合物之间的转化,不属于氮的固定,故D正确;故选:A。3.研究发现,腐蚀严重的青铜器大都存在CuCl。CuCl在青铜器腐蚀过程中起催化作用。下列于CuCl叙述不正确的是( )A.加快了反应的速率 B.减小了反应的焓变C.改变了反应的历程 D.降低了反应的活化能【答案】B【解答】解:A.催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,加快了反应的速率,故A正确;B.催化剂不改变反应的焓变,故B错误;C.催化剂降低了反应的活化能,参与反应的进程,改变了反应的历程,故C正确;D.催化剂改变反应机理,降低了反应的活化能,故D正确;故选:B。4.2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉 巴文迪、路易斯 布鲁斯和列克谢 伊基莫夫三位科学家,以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。碳量子点可应用于催化剂制备,下列有关说法错误的是( )A.催化剂能改变反应的历程,不能改变反应的方向B.催化剂能同倍数增大正、逆反应速率C.催化剂能使活化分子的百分数增大D.催化剂能降低反应的焓变,加快反应速率【答案】D【解答】解:A.催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能,改变反应的路径,故A 正确;B.催化剂能够降低反应的活化能,使正逆反应速率加快,且对正、逆反应速率影响相同,故B正确;C.催化剂能够降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,活化分子数增加,故C正确;D.催化剂能够降低反应的活化能,不能降低反应的焓变,使更多的普通分子变为活化分子,活化分子数增加,有效增加碰撞次数增加,反应速率加快,故D错误,故选:D。5.我国在单原子催化剂领域成绩斐然。单原子催化剂是指孤立的金属原子均匀分散在载体表面,发生催化的位点落在单个原子上。下列说法不正确的是( )A.催化剂能提高化学反应速率B.单原子催化剂能降低反应的焓变C.单原子催化剂中原子的利用率高D.金属晶体内存在金属键【答案】B【解答】解:A.催化剂能降低反应活化能,可以提高化学反应速率,故A正确;B.催化剂只能改变反应途径,而不能改变反应物和生成物的状态即不能改变反应的始态和终态,故催化剂不可改变该反应的焓变,故B错误;C.单原子催化剂与反应物接触面积增大,原子的利用率高,故C正确;D.金属晶体中由金属阳离子和自由电子形成金属键,故D正确;故选:B。6.含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂,其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程,如图所示。下列说法错误的是( )A.该转化过程的催化剂是BaO或Ba(NO3)2B.该转化过程中氢元素均被还原C.储存过程中,反应的NO2和O2的物质的量之比为4:1D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NO2三种成分的净化【答案】B【解答】解:A.根据图片可以知道,氧化钡和硝酸钡参与循环,但是生成物中不含有钡元素,所以这个转化过程的催化剂是氧化钡或硝酸钡,故A正确;B.在循环过程中,H元素在整个循环过程中没有发生化合价的变化,没有被还原,故B错误;C.储存过程中氧气是氧化剂,反应中的O元素化合价由0降低为﹣2,二氧化氮是还原剂,N元素的化合价从+4升高到+5,所以储存过程中,反应的NO2和O2的物质的量之比为4:1,故C正确;D.整个过程中,CO、CxHy、NO2转化为二氧化碳、氮气、水,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NO2三种成分的净化,故D正确;故选:B。专题03 化学反应速率▉考点01 化学反应速率概念及表示方法1.定义:用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。2.表示方法:当体系为气态或溶液时,化学反应速率用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。3.公式及单位:Δc为各反应物或生成物浓度变化量的绝对值,单位为mol L-1;Δt为时间变化量,单位为s/min/h;v为化学反应速率,单位为mol L-1 s-1/ mol L-1 min-1/ mol L-1 h-1。4.化学反应速率的计算规律:对于某一化学反应,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但各物质的速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。例如,反应mA+nB pY+qZ,用不同物质表示的化学反应速率分别为 , ,,则:▉考点02 化学反应速率的测量1.实验探究 p24化学反应速率是通过实验进行测量、计算的,可以通过化学实验来定性或定量地描述化学反应速率。(1)定性描述:通过反应物的溶解、气泡产生的剧烈程度或出现浑浊的先后来定性说明化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,Na与乙醇反应比Na与水反应缓和得多,粗锌与稀硫酸反应比纯锌快等等。(2)定量测定:通过测定单位体积内气体体积、沉淀质量的变化、溶液的电导率变化等方法来测量化学反应速率。中学实验中较易进行的是测定单位时间内气体体积的变化,如通过下图所示的实验装置和方法可以计算锌与稀硫酸反应的速率或比较不同浓度的稀硫酸与锌反应的快慢。【实验探究】实验用品:锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、 1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸。实验装置:实验步骤:①取一套装置,加入40mL1mol/L的硫酸,测量收集10mLH2所用的时间。②取一套装置,加入40mL4mol/L的硫酸,测量收集10mLH2所用的时间。实验现象:锌跟硫酸反应产生气泡,收集10mL气体②所用时间比①所用时间短。实验结果:加入试剂 反应时间/min 反应速率/(min·L—1·min—1)1mol/L H2SO4 长 小4mol/L H2SO4 短 大实验结论:4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。【注意事项】①需使锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同;②40mL的硫酸溶液要迅速加入;③装置气密性要好,且计时要迅速准确。▉考点03 化学反应速率的计算1.根据公式进行计算①常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1②适用范围:表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率,不表示固体或纯液体物质的速率▉考点04 化学反应速率大小的比较1.定性比较通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。2.定量比较同一化学反应中,不同物质来表示化学反应速率时,数值可能不同,需要进行转化。常用以下两种方法:(1)归一法①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。②“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。(2)比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大的化学反应速率大。如对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),若>,则A表示的化学反应速率较大。3.由图像比较反应速率大小的方法:根据图像看反应达到平衡所需的时间,时间越短,对应的反应的温度、浓度或压强就越大,则对应的反应速率越大。▉考点05 影响化学反应速率的因素1.实验探究—定性与定量研究影响化学反应速率的因素 P26【实验探究Ⅰ】(1)浓度对化学反应速率的影响①实验探究:实验原理 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O实验步骤 取4mL 0.01mol/L KMnO4溶液于试管中,再向其中加入2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 取4mL 0.01mol/L KMnO4溶液于试管中,再向其中加入2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液实验现象 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色褪色时间 褪色时间长 较0.1mol/L H2C2O4溶液褪色时间短实验结论 H2C2O4浓度越大,KMnO4溶液褪色越快,反应速率也越大; 反之,H2C2O4浓度越小,反应速率越小。②影响规律:当其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率加快;减小反应物浓度,反应速率减慢。▉考点06 活化能1.有效碰撞理论有效碰撞,指能够发生化学反应的碰撞。化学反应的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。反应物分子间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生,多数碰撞并不能导致反应的发生,是无效碰撞。碰撞的频率越高,则化学反应速率就越大。研究发现,只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞,才是有效碰撞。有效碰撞是发生化学反应的先决条件。2.活化能和活化分子(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。(2)活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。如下图所示中的Ea(正)是反应的活化能,Ea(逆)是活化分子变成生成物分子放出的能量,能量差 Ea(逆)—Ea(正)是反应热。活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。3.基元反应(1)含义:大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应叫基元反应。(2)特点:大多数化学反应都是由几个基元反应组成的。4.反应历程(反应机理)大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现。反应历程就是多个基元反应构成的反应序列。反应历程中的每一步反应都称为基元反应。5.反应历程中的速率(1)决速反应:活化能最大的反应或速率最慢的反应;(2)决速浓度:最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率。(3)实例:H2(g)+I2(g)2HI(g),它的反应历程可能是如下两步基元反应:①I2I+I(快)②H2+2I2HI(慢),其中慢反应为整个反应的决速步骤。6.活化能与反应速率在一定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化能低→普通分子易变成活化分子→活化分子百分数大→有效碰撞次数多→反应速率快。利用有效碰撞理论可以解释外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响。(1)用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响当其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,如果反应物浓度增大,则单位体积内活化分子的数目增多(但活化分子百分数不变),那么在单位时间内有效碰撞的次数也就相应增多,化学反应速率也就增大了。(2)用有效碰撞理论解释压强对化学反应速率的影响在一定温度下,一定物质的量的气体所占的体积与压强成反比。增大压强(减小容器体积)相当于增大反应物的浓度反应速率加快;减小压强(增大容器体积)相当于减小反应物浓度,反应速率减慢。(3)用有效碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响当其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分能量较低的分子变成活化分子→活化分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。因此,升高温度可以增大化学反应速率。(4)用有效碰撞理论解释(正)催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。▉考点01 碰撞理论与活化能1.下列叙述错误的是( )A.活化分子间的碰撞一定为有效碰撞B.由正丁烷(g)→异丁烷(g)ΔH<0可知,异丁烷比正丁烷稳定C.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程D.合成氨工业生产中原料气需净化以防止催化剂“中毒”2.关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )A.能发生有效碰撞的分子不一定是活化分子B.活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞C.增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数目增多,化学反应速率加快D.升高温度和使用催化剂,均降低反应的活化能,使得活化分子百分数增大,加快化学反应速率3.下列关于“有效碰撞”的说法不正确的是( )A.分子间的碰撞均为有效碰撞B.能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞C.发生有效碰撞时,会有化学键断裂与形成D.其他条件相同时,反应物浓度越大,单位时间内的有效碰撞次数越多4.对于反应2NO+2H2 N2+2H2O,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:第一步:2NO N2O2:快反应;第二步:N2O2+H2→N2O+H2O慢反应;第三步:N2O+H2→N2+H2O快反应。上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是( )A.该反应的速率由第二步反应决定B.反应的中间产物有N2O2、N2O和H2C.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞D.若第一步反应的ΔH<0,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大▉考点02 化学反应速率的概念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瞬时速率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,其数值可能相同D.化学反应速率仅适用于可逆反应,不适用于非可逆反应2.下列说法正确的是( )A.强碱滴定弱酸应选用甲基橙为指示剂B.闪光光解技术的时间分辨率达到10﹣9~10﹣12s,主要用于化学平衡问题的研究C.用比色法可以测定化学反应速率D.化学反应的反应热均可通过实验直接测定3.下列说法正确的是( )A.比色法可以测定化学反应速率B.压强改变,化学反应速率一定发生变化C.反应热均可通过实验直接测定D.分子间有足够力量的碰撞就能发生化学反应4.下列说法正确的是( )A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显B.对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率C.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快D.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5.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浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B.化学反应速率为0.8 mol/(L s)是指1s末某物质的化学反应速率为0.8 mol/( L s)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.反应2NO2 N2O4在1L密闭容器中进行,1min后,NO2的物质的量减少了1.20mol,则该时间内NO2的反应速率为﹣0.02 mol/( L s)▉考点03 反应速率的定量表示方法1.在2L的密闭容器中进行反应A(g)+3B(g) 2C(g),2min内A的物质的量由1mol减小到0.6mol,则用B的浓度变化表示的反应速率为( )A.0.3mol/(L min) B.0.2mol/(L min)C.0.1mol/(L min) D.0.05mol/(L min)2.在298K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率(v)见下表。由此可推出当c(HI)=0.500mol L﹣1、c(H2O2)=0.400mol L﹣1时的反应速率为( )实验编号 1 2 3 4 5c(HI)/mol L﹣1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100c(H2O2)/mol L﹣1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.30v/mol L﹣1 s﹣1 0.00760 0.0152 0.0228 0.0152 0.0228A.0.152mol L1﹣s﹣1 B.0.0380mol L﹣1 s﹣1C.0.608mol L﹣1 s﹣1 D.0.0304mol L﹣1 s﹣13.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2min后,B的浓度减少了0.6mol L﹣1。对此反应速率的正确表示是( )A.用A表示的反应速率是0.4mol L﹣1 min﹣1B.在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol L﹣1 min﹣1C.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的4.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,30s后NH3的物质的量减小了6mol,则对此反应的速率的表示正确的是( )A.v(NH3)=0.2mol (L s)﹣1B.v(O2)=0.1mol (L s)﹣1C.v(H2O)=0.15mol (L s)﹣1D.v(O2):v(NO)=4:5▉考点04 活化能及其对化学反应速率的影响1.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是( )A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率B.升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,但可以加快反应速率D.只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率2.氨气氧化反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O改变下列条件使反应速率加大,其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是( )A.加入NH3 B.升高温度C.增大压强 D.用氧气代替空气3.下列关于有效碰撞理论说法正确的是( )A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应B.化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞C.普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大4.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( )A.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大C.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大5.下列对有效碰撞理论的分析错误的是( )A.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增多C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大D.加入适宜的催化剂,降低反应活化能,使反应物分子中活化分子百分数增大▉考点05 化学反应速率和化学计量数的关系1.对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是( )A.V(A)=0.3mol L﹣1s﹣1B.v(B)=1.8mol L﹣1s﹣1C.v(C)=0.7mol L﹣1s﹣1D.v(D)=3.2mol L﹣1 min﹣12.近年,我国大力加强对温室气体CO2催化氢化合成甲醚(CH3OCH3)技术的工业化量产研究,其反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。在不同情况下测得该反应速率如下,其中反应速率最快的是( )A.B.C.D.3.在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )A.v(A)=0.5mol L﹣1 s﹣1B.v(B)=0.3mol L﹣1 s﹣1C.v(C)=0.8mol L﹣1 s﹣1D.v(D)=10mol L﹣1 min﹣14.反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最大的是( )A.vA=0.15mol L﹣1 min﹣1B.vB=0.6mol L﹣1 min﹣1C.vC=0.4mol L﹣1 min﹣1D.vD=0.01mol L﹣1 s﹣1▉考点06 测定某些化学反应的速率1.下列方法不能实现对应化学反应速率测定的是( )A Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2 压力传感器测量反应前后体系压强变化B Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ 分析天平称量镁条变化前后的质量变化C 2H2O22H2O+O2↑ 注射器收集反应后气体体积D Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O 浊度计测量反应前后浊度变化A.A B.B C.C D.D2.用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。下列说法错误的是( )A.甲、乙两实验均需要秒表B.实验前将乙装置注射器活塞外拉,放开后若回到原位,说明气密性良好C.其他条件相同时,乙装置所测速率比甲装置误差小D.上述装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率3.某学生设计如图Ⅰ装置,测定2mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答:(1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是 。(2)锥形瓶内发生反应的离子方程式是 。(3)按照图Ⅰ装置实验时,已限定了两次实验时间均为10min,还需要测定的另一个数据是 。(4)实验结束后,得到的结论是 。(5)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数时,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 。4.25℃时,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 0.25mol/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44.8mL (已折算成0℃、101 kPa条件下的体积)(1)实验前必须检查该装置的气密性,检查方法为 。(2)忽略锥形瓶中溶液体积的变化,用H+表示10 s内该反应的平均速率 。反应到10s时溶液的pH约为 (已知lg2=0.3),此时溶液中由水电离出的c(H+)为 。5.某学生设计如下图Ⅰ装置,测定2mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率.请回答:(1)装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是 .(2)按照图Ⅰ装置实验时,他限定了两次实验时间均为10min,他还需要测定的另一个数据是 .(3)实验结束后,得到的结论是 .(4)该生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数,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 .▉考点07 化学反应速率的调控作用1.已知反应:2NO(g)+Br2(g)═2NOBr(g)△H=﹣akJ mol﹣1(a>0),其反应机理如下,下列说法不正确的是( )①NO(g)+Br2(g)═NOBr2(g)△H1快反应;②NO(g)+NOBr2(g)═2NOBr(g)△H2慢反应。A.△H=△H1+△H2B.该反应的速率主要取决于反应①C.NOBr2是该反应的中间产物,不是催化剂D.恒容时,增大Br2(g)的浓度能增加单位体积活化分子总数,加快反应速率2.已知反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)△H=﹣a kJ mol﹣1 (a>0),其反应机理如下①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g) 快 ②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢下列有关该反应的说法不正确的是( )A.该反应的速率主要取决于②的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ mol﹣1D.增大Br2(g)浓度能增加单位体积内的活化分子数目,加快反应速率3.下列措施与控制化学反应速率无关的是( )A.汽车加大油门B.使用加酶洗衣粉C.搅拌使食盐在水中溶解D.在月饼包装中放置脱氧剂4.某密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g) (正反应为放热反应);(1)上图表示该反应的速率(v) 随时间(t) 变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。请运用所学的化学原理分析t2、t3、t5时刻改变的条件:t2时 ;t3时 ;t5时 。(2)下列时间段中,Z的百分含量最小的是 (填字母)。A.t1~t2B.t2~t3C.t4~t5D.t6~t7▉考点08 化学反应速率变化曲线及其应用1.某密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系,图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是( )A.该反应为吸热反应B.t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6C.t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度D.T1℃时,3v正(H2)=v逆(N2),反应达到化学平衡2.某化学研究小组探究外界条件对化学反应:mA(g)+nB(g) pC(g)速率和平衡的影响图像如图所示。下列判断错误的是( )A.由图1可知:T1<T2,该反应ΔH<0B.由图2可知:该反应m+n>pC.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点1D.图4中,则a曲线一定使用了催化剂3.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,在此过程中正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图得出的结论不正确的是( )A.SO2浓度:a点小于b点B.c点没有达到平衡C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.若Δt1=Δt2,SO2的消耗量:bc段大于ab段4.已知一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=﹣92.4kJ mol﹣1,在反应过程中,反应速率的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施.t1 ;t2 ;t3 ;t4 .5.可逆反应C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),△H>0达到平衡后,改变某一外界条件(不改变物质的量的条件下),反应速率v与时间t的关系如图.①图中t4到t6段时引起平衡移动的条件可能是 ;②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 .▉考点09 浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响1.在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol L﹣1 min﹣12.有三支试管,分别加入下列物质后甲:10mL 0.01mol/L FeCl3溶液和10mL 0.01mol/L KSCN溶液乙:5mL水、10mL 0.01mol/L FeCl3溶液5mL 0.01mol/L KSCN溶液丙:10mL 0.1mol/L FeCl3溶液和10mL 0.1mol/L KSCN溶液观察这三支试管的颜色,其中颜色最浅的是( )A.甲试管 B.乙试管 C.丙试管 D.无法判断3.“在3支大小相同的试管中各加入2mL 5%的H2O2溶液,再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、2滴1mol/LFeCl3溶液.对比观察现象.”该实验的目的是( )A.探究浓度对反应速率的影响B.探究温度对反应速率的影响C.探究固体表面积对反应速率的影响D.探究催化剂对反应速率的影响4.比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中,若催化剂的质量均控制在0.1g,3%的H2O2溶液均取5mL,可选择的实验装置是( )A. B.C. D.▉考点10 探究温度、压强对化学反应速率的影响1.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.实验②的反应物应( )实验编号 反应物 催化剂① 10mL 2% H2O2溶液 无② 无③ 10mL 5% H2O2溶液 MnO2 固体A.5mL 2% H2O2溶液 B.10mL 5% H2O2溶液C.10mL 2% H2O2溶液 D.5mL 10% H2O2溶液2.大气中温室气体含量剧增是导致异常天气出现的原因之一,温室气体二氧化碳和甲烷的再利用一直备受关注。研究发现CH4和CO2在催化剂作用下转化为CH3COOH,该反应在不同温度下,其催化剂催化效率和乙酸生成速率变化如图。下列关于该反应的说法错误的是( )A.及时分离出乙酸,可以提高该反应的速率B.温度超过250℃后,催化剂降低该反应活化能的功效在下降C.根据图象可知,实际生产中选择的适宜温度是250℃D.温度低于250℃时,乙酸生成速率加快是催化剂和反应温度协同作用的结果3.如表是研究性学习小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2溶液制取150mL氧气所需的时间(单位:s)浓 度 反应条件 30% H2O2 15% H2O2 10% H2O2 5% H2O2无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应无催化剂、加 热 360 480 540 720MnO2催化剂、加热 10 25 60 120请回答下列问题:(1)该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、 、 等反应条件对过氧化氢分解速率的影响.(2)从上述影响过氧化氢分解速率的三个因素说明这些因素对分解速率有何影响? ; ; .4.某同学用5%的H2O2溶液做了一个探究实验,实验步骤如下:步骤1:分别在2支大小相同的试管1和试管2中装入3.0mL 5%的H2O2溶液.步骤2:再分别往两支试管中滴入1~2滴1mol/L FeCl3溶液,待试管中均有适量气泡出现时,将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中,试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中,同时用排水法收集产生的气体,并记录不同时刻(min)气体的总体积(mL),数据如下:1 2 3 4 5 6 7 8 9试管1 17.5 34.9 50.1 60.3 70.4 80.2 84.9 85.2 85.4试管2 21.7 41.2 57.5 70.8 81.3 84.9 85.3 85.4 85.4(1)向试管中加入的FeCl3溶液的作用 ,写出加入FeCl3溶液后发生的化学反应方程式: ;(2)相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多的原因是: ,由此该同学可以得出的实验结论是: ;(3)对比每分钟内收集到的气体体积变化,前5分钟内每分钟收集到的气体体积逐渐减小的原因是: ;(4)若用单位时间内收集到的气体体积表示反应的快慢,则2min到5min试管2中生成气体的速率为: .(请列出计算式并将计算结果保留3位有效数字)5.甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素.(1)该反应的离子方程式为(提示:H2C2O4是弱酸) .设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):(2)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小. 实验装置如图,实验时分液漏斗中A溶液一次性放下,A、B的成分见下表:序号 T (K) 催化剂用量(g) A溶液 B溶液① 298 0 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.001mol/L KMnO4溶液② 298 0 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液③ 323 0.5 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液④ 298 0.5 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液该实验探究的是 对化学反应速率的影响.在反应停止之前,相同时间内针管中所得CO2的体积由大到小的顺序是 (用实验序号填空).(3)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小.取两支试管对实验①和②分别进行三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):实验序号 溶液褪色所需时间t(min)第一次 第二次 第三次① 6 7 7② 14 11 13计算用0.01mol L﹣1KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(假设混合溶液体积可以直接相加) .若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行? .若不可行(若认为可行则下空不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方法 .▉考点11 化学反应速率的影响因素1.下列判断正确的是( )A.升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率B.某反应2AB(g) C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,则该反应的正反应的ΔH<0、ΔS<0C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH<0D.BaSO4难溶于水,因此BaSO4属于弱电解质2.下列措施不是为了改变化学反应速率的是( )A.加工馒头时添加膨松剂B.将食物存放在冰箱中C.糕点包装袋内放置除氧剂D.冶铁时将铁矿石粉碎3.以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法错误的是( )A.250℃时,催化剂的活性最高B.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低C.300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大D.300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是温度升高4.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )A.Na与水反应时,增加水的用量B.Al与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石▉考点12 探究影响化学反应速率的因素1.室温下,用0.1mol L﹣1Na2S2O3溶液、0.1mol L﹣1H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化。编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线V/mL V/mL V/mL① 1.5 3.5 10② 2.5 3.5 9③ 3.5 3.5 x④ 3.5 2.5 9⑤ 3.5 1.5 10下列说法不正确的是( )A.实验③中x=8B.实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率C.将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线应为aD.降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大2.某研究性学习小组为研究催化剂(FeCl3)的量对H2O2分解反应产生O2的速率的影响,设计了如下三组实验方案,将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应,所加水的体积正确的是( )实验编号试剂 1 2 310%H2O2/mL 20.0 20.0 20.02mol L﹣1FeCl3/mL 0 5.0 10.0H2O/mL V1 V2 0A.V1=0 B.V1=5.0 C.V2=0 D.V2=5.03.已知NaNO2+NH4Cl=NaCl+2H2O+N2↑的速率方程为,为探究反应速率与反应物浓度的关系,进行如下实验:向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0mol L﹣1NaNO2溶液、2.0mol L﹣1NH4Cl溶液、1.0mol L﹣1醋酸和水,充分搅拌,保持体系温度为36℃,测定反应初始速率v,实验数据如下表(忽略水溶液体系中其他平衡对离子浓度的影响)。下列说法正确的是( )实验 V/mL 反应初始速率v(mmol L﹣1 s﹣1)NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水1 4.0 V1 4.0 12.0 8.10×10﹣32 6.0 4.0 4.0 10.0 1.82×10﹣23 4.0 V2 4.0 0 6.47×10﹣24 12.0 4.0 4.0 V3 v′A.V1=4.0;V3=8.0B.速率方程中m=2,n=2C.醋酸不参与反应,其浓度不会影响反应速率D.实验4中,v′约为7.28×10﹣24.实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是( )甲 乙 丙 丁A.用装置甲探究温度对反应速率的影响B.用装置乙探究铁的腐蚀速率:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀C.用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响D.用装置丁探究浓度对反应速率的影响5.探究Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O反应的速率影响因素,设计了以下实验,下列说法正确的是( )锥形瓶号 1 2 3 4反应温度/℃ 20 20 40 400.1mol L﹣1Na2S2O3溶液/mL 10 10 10 100.2mol L﹣1H2SO4溶液/mL 10 5 10 4H2O/mL 0 x 0 6浑浊出现时间/s 10 16 5 8A.该反应也可以通过单位时间内浓度的变化来表示化学反应速率的快慢B.2号瓶中x为5C.3号瓶第10s反应结束,用Na2S2O3来表示前10s内平均反应速率为0.01mol/(L s)D.由1号瓶和4号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快▉考点13 催化剂的作用1.下列关于催化剂的说法中正确的是( )A.催化剂能使不反应的物质发生反应B.温度越高,催化剂的催化效果越好C.催化剂能使反应体系的活化能降低,增大反应平衡转化率D.催化剂能使反应体系的活化分子百分数增大,增大反应速率2.含氮微粒在催化剂表面的部分变化过程如图所示,下列说法不正确的是( )A.工业合成氨,正反应的活化能高于逆反应的活化能B.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是放热过程C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应D.反应1属于氮的固定,反应2不是氮的固定3.研究发现,腐蚀严重的青铜器大都存在CuCl。CuCl在青铜器腐蚀过程中起催化作用。下列于CuCl叙述不正确的是( )A.加快了反应的速率 B.减小了反应的焓变C.改变了反应的历程 D.降低了反应的活化能4.2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉 巴文迪、路易斯 布鲁斯和列克谢 伊基莫夫三位科学家,以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。碳量子点可应用于催化剂制备,下列有关说法错误的是( )A.催化剂能改变反应的历程,不能改变反应的方向B.催化剂能同倍数增大正、逆反应速率C.催化剂能使活化分子的百分数增大D.催化剂能降低反应的焓变,加快反应速率5.我国在单原子催化剂领域成绩斐然。单原子催化剂是指孤立的金属原子均匀分散在载体表面,发生催化的位点落在单个原子上。下列说法不正确的是( )A.催化剂能提高化学反应速率B.单原子催化剂能降低反应的焓变C.单原子催化剂中原子的利用率高D.金属晶体内存在金属键6.含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂,其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程,如图所示。下列说法错误的是( )A.该转化过程的催化剂是BaO或Ba(NO3)2B.该转化过程中氢元素均被还原C.储存过程中,反应的NO2和O2的物质的量之比为4:1D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NO2三种成分的净化 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题03 化学反应速率(word)高中化学人教版2019选修一期中复习学案知识点+习题(原卷版) .docx 专题03 化学反应速率(word)高中化学人教版2019选修一期中复习学案知识点+习题(解析版) .docx