
1.變化觀念:了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法,形成不同的反應(yīng)可用不同的方法來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率的變化觀念。
2.證據(jù)推理:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定方法,通過(guò)對(duì)比的方法,發(fā)展基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。
一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法
二、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法
1.化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法
ml·L-1·min-1或ml·L-1·s-1
2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系(1)對(duì)于化學(xué)反應(yīng):aA+bB===cC+dD若用v表示化學(xué)反應(yīng)速率;Δc表示反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化(取絕對(duì)值);Δt表示一定的時(shí)間間隔,則用A、B、C、D四種物質(zhì)分別表示的化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式為v(A)=____________;v(B)=___________;v(C)=____________;v(D)=____________。
(2)化學(xué)反應(yīng)速率(v)與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系aA+bB===cC+dDv(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d3.化學(xué)反應(yīng)速率大小比較(1)定性比較通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時(shí)間的長(zhǎng)短等來(lái)定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。如K與水的反應(yīng)比Na與水的反應(yīng)劇烈,則反應(yīng)速率:K>Na。
(2)定量比較對(duì)同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能不同,因此比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小時(shí)不能只看數(shù)值,還要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化,具體有如下兩種方法:①歸一法:將不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率都轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,然后進(jìn)行比較,特別注意在比較時(shí)必須要求單位一致。②比值法:將統(tǒng)一單位的各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率與其對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值進(jìn)行比較,比值大的化學(xué)反應(yīng)速率快。
4.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算(1)公式法:v=(2)運(yùn)用同一反應(yīng)中“速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比”的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng):mA+nB===pC+qD,且有(3)“三段式”法求化學(xué)反應(yīng)速率的解題模式計(jì)算反應(yīng)速率一般用“三段思維法”,即從起始、轉(zhuǎn)化、某時(shí)刻量的情況來(lái)考慮,這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及變化非常清晰,一目了然。
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)c始/(ml·L-1) a b 0 0 c轉(zhuǎn)/(ml·L-1) mx nx px qxct/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義求算。
(1)化學(xué)方程式中,任何一種物質(zhì)均可用v= 求出該物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率( )(2)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 ml·L-1·s-1是指1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 ml·L-1( )(3)同一化學(xué)反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的化學(xué)速率數(shù)值可能不同,但表示的意義(快慢)相同( )(4)同一物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,其數(shù)值越大,則表示的化學(xué)反應(yīng)速率一定越快( )
(5)如果知道某一物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化量,就可以根據(jù)公式v= 計(jì)算出該物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率( )
H2O2分解時(shí)H2O2的物質(zhì)的量濃度的變化如下表,思考解答下列問(wèn)題:
(1)請(qǐng)把表中的數(shù)據(jù)在右圖的直角坐標(biāo)系中表示出來(lái),然后作出H2O2分解反應(yīng)的濃度—時(shí)間曲線。
(2)根據(jù)表格或圖像分別計(jì)算第0~20 min、40~50 min內(nèi)過(guò)氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)速率。
答案 0~20 min過(guò)氧化氫分解速率:①H2O2濃度變化量:0.80 ml·L-1-0.40 ml·L-1=0.40 ml·L-1②時(shí)間變化量:20 min
40~50 min過(guò)氧化氫分解速率:由(1)圖像讀出50 min時(shí)過(guò)氧化氫的濃度約為0.14 ml·L-1,
(3)從H2O2分解反應(yīng)的濃度—時(shí)間曲線上你能獲得哪些信息?(按提示填空)信息:①隨著反應(yīng)的進(jìn)行,相同時(shí)間間隔內(nèi),H2O2濃度變化量逐漸 ,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸 。②圖像上某時(shí)刻對(duì)應(yīng)點(diǎn)切線的 就是該時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
1.在2 L恒容密閉容器中充入4 ml NH3和6 ml O2,發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。若10 s時(shí)容器內(nèi)剩余2 ml NH3,則0~10 s內(nèi)用O2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率是 ml·L-1·s-1B.0.2 ml·L-1·s- ml·L-1·s-1D.0.1 ml·L-1·s-1
2.對(duì)反應(yīng)2A(g)+B(s) 3C(g)+4D(g)來(lái)說(shuō),下列反應(yīng)速率最快的是A.v(A)=0.5 ml·L-1·min-1B.v(B)=0.05 ml·L-1·s-1C.v(C)=1.0 ml·L-1·min-1D.v(D)=1.0 ml·L-1·min-1
同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能不同,比較反應(yīng)速率快慢時(shí),可根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成用同一種物質(zhì)(固體及純液體除外)表示,再進(jìn)行比較,注意換算時(shí)單位要統(tǒng)一(歸一法)。A項(xiàng),v(A)=0.5 ml·L-1·min-1;B項(xiàng),B是固態(tài),不能表示化學(xué)反應(yīng)速率;C項(xiàng),v(A)= ≈0.67 ml·L-1·min-1;D項(xiàng),v(A)= =0.5 ml·L-1·min-1。也可用比值法,即每種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率與該物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值,比值越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
3.反應(yīng):4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),經(jīng)2 min后,B的濃度減少0.6 ml·L-1。對(duì)此反應(yīng)速率的表示正確的是A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 ml·L-1·min-1B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比是3∶2∶1C.在2 min時(shí)的反應(yīng)速率,用B表示是0.3 ml·L-1·min-1D.在2 min內(nèi)的反應(yīng)速率,用C表示是-0.2 ml·L-1·min-1
化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不是瞬時(shí)反應(yīng)速率,只能取正值;不能用固體或純液體表示某一反應(yīng)的反應(yīng)速率。
1.測(cè)定原理利用與化學(xué)反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的 (或 )相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。2.測(cè)定方法(1)直接觀察測(cè)定:如 和 等。(2)科學(xué)儀器測(cè)定:如反應(yīng)體系顏色的變化。在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí),可利用 與 的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率。
3.化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置圖
4.數(shù)據(jù)記錄某一組同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表:
(1)根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將反應(yīng)速率結(jié)果填入上表。
(2)在下圖表格中繪制CO2氣體體積[V(CO2)]—反應(yīng)時(shí)間(t)曲線圖。
1.該實(shí)驗(yàn)中,除了測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)收集到的CO2的體積來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率,還可根據(jù)哪幾種方法測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)速率?評(píng)價(jià)這幾種方案中,最容易操作的是哪一種?
提示 (1)測(cè)量收集一定體積的CO2時(shí)所用的時(shí)間。(2)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)溶液中H+濃度的變化。(3)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)大理石質(zhì)量的變化。以上三種方法中第(1)種方法和上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)收集到的CO2的體積容易操作。
2.在用上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定大理石與鹽酸反應(yīng)的速率時(shí),為確保測(cè)定的準(zhǔn)確性,應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?
提示 (1)大理石的顆粒(即表面積)大小基本相同;(2)鹽酸要迅速加入;(3)裝置氣密性良好,且計(jì)時(shí)要迅速、準(zhǔn)確。
1.對(duì)于反應(yīng)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,在測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),以下相關(guān)性質(zhì)不可以利用的是A.氣體的體積和體系的壓強(qiáng)B.溶液顏色的深淺C.固體物質(zhì)的體積D.H+濃度的變化量
與化學(xué)反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)都可以加以利用,包括能夠直接觀察的某些性質(zhì),也包括必須依靠科學(xué)儀器才能測(cè)量的性質(zhì),故A、B、D三項(xiàng)均可以利用。
2.某溫度下按如圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在錐形瓶?jī)?nèi)裝有6.5 g鋅粒(顆粒大小基本相同),通過(guò)分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L-1稀硫酸,將產(chǎn)生的H2收集在一個(gè)注射器中,0~10 s內(nèi)收集到氣體的體積為50 mL(折合成0 ℃、101 kPa條件下的H2體積為44.8 mL)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.向溶液中滴加幾滴硫酸銅溶液,可加快生成H2的速率B.忽略錐形瓶?jī)?nèi)溶液體積的變化,用H+的濃度變化 表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01 ml·L-1·s-1C.忽略錐形瓶?jī)?nèi)溶液體積的變化,用Zn2+的濃度變 化表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01 ml·L-1·s-1D.可通過(guò)測(cè)定溶液的pH來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率
鋅和硫酸銅反應(yīng)會(huì)生成銅,鋅、銅和稀硫酸溶液會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),反應(yīng)速率加快,A項(xiàng)正確;0 ℃、101 kPa條件下的H2體積為44.8 mL,其物質(zhì)的量為0.002 ml,則根據(jù)反應(yīng)Zn+H2SO4===ZnSO4
+H2↑可知,n消耗(Zn)=n消耗(H2SO4)=n(ZnSO4)=n(H2)=0.002 ml,v(H+)= =0.01 ml·L-1·s-1,v(Zn2+)= =0.005 ml·L-1·s-1,B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤;在反應(yīng)過(guò)程中,c(H+)逐漸減小,故可以通過(guò)測(cè)定溶液pH來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率,D項(xiàng)正確。
實(shí)驗(yàn)室測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率常用的方法(1)對(duì)于有氣體生成的反應(yīng),可測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積或收集等量氣體所用的時(shí)間。(2)對(duì)于有固體參加的反應(yīng),可測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)消耗固體質(zhì)量的多少。(3)對(duì)于有酸堿參與的反應(yīng),可測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)溶液中氫離子或氫氧根離子濃度的變化。(4)對(duì)于有顏色變化的反應(yīng),可測(cè)定溶液變色所需時(shí)間。(5)對(duì)于有沉淀生成的反應(yīng),可測(cè)定溶液變渾濁所需的時(shí)間。
題組一 化學(xué)反應(yīng)速率的理解及表示方法1.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是A.對(duì)任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一 種生成物濃度的增加來(lái)表示C.若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5 ml·L-1·s-1,就是指在該時(shí)間內(nèi)反應(yīng) 物和生成物的濃度變化都為0.5 ml·L-1·s-1D.化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量
A項(xiàng),中和反應(yīng)速率很快,但有的沒(méi)有明顯現(xiàn)象,錯(cuò)誤;B項(xiàng),在化學(xué)反應(yīng)中,由于固體和純液體的濃度視為常數(shù),其濃度變化值為零,故不能用它們表示反應(yīng)速率,錯(cuò)誤;C項(xiàng),濃度變化單位應(yīng)為ml·L-1,且由于化學(xué)計(jì)量數(shù)不一定相同,在該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化不一定都為0.5 ml·L-1,錯(cuò)誤。
2.一定溫度下,向一密閉容器中充入一定量的N2和O2,在電火花作用下發(fā)生反應(yīng):N2+O2===2NO,前4 s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1 ml·L-1·s-1,則8 s末NO的濃度為A.1.6 ml·L-1 B.大于1.6 ml·L-1C.小于1.6 ml·L-1 D.不能確定
前4 s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1 ml·L-1·s-1,則前4 s用NO表示的反應(yīng)速率為v(NO)=2v(N2)=0.2 ml·L-1·s-1,若按照該反應(yīng)速率,8 s末NO的濃度為0.2 ml·L-1·s-1×8 s=1.6 ml·L-1,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,反應(yīng)速率逐漸減小,則8 s末NO的濃度小于1.6 ml·L-1。
3.反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)經(jīng)一段時(shí)間后,SO3的濃度增加了0.4 ml·L-1,在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.04 ml·L-1·min-1,則這段時(shí)間為A.5 s B.10 s C.300 s D.600 s
該段時(shí)間內(nèi)SO3的濃度增加了0.4 ml·L-1,根據(jù)化學(xué)方程式,在相同時(shí)間內(nèi)O2的濃度減少了0.2 ml·L-1,所以由公式v= 可知,Δt= =5 min=300 s。
題組二 化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定4.某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化,他在100 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,標(biāo)況下用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值),則反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是A.0~1 min B.1~2 minC.2~3 min D.3~4 min
0~1 min中生成氣體體積為50 mL;1~2 min中生成氣體體積為120 mL-50 mL=70 mL;2~3 min中生成氣體體積為232 mL-120 mL=112 mL;3~4 min中生成氣體體積為290 mL-232 mL=58 mL;4~5 min中生成氣體體積為310 mL-290 mL=20 mL;因此反應(yīng)速率最大的時(shí)間段為2~3 min,故C項(xiàng)正確。
5.室溫下按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中反應(yīng)體系的溫度保持不變),5 s內(nèi)消耗0.01 ml鋅。下列說(shuō)法正確的是A.可用長(zhǎng)頸漏斗替換分液漏斗B.5 s內(nèi):v(Zn)=0.002 ml·L-1·s-1C.5 s內(nèi):v(H2SO4)=0.01 ml·L-1·s-1D.若藥品足量,再消耗0.64 g Zn的時(shí)間超過(guò)5 s
稀硫酸是難揮發(fā)性酸溶液,可以用長(zhǎng)頸漏斗替換分液漏斗,長(zhǎng)頸漏斗底端插入稀硫酸,也可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,故A正確;鋅為固體,不能用濃度變化表示反應(yīng)速率,故B錯(cuò)誤;
5 s內(nèi)消耗0.01 ml鋅,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系得到消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.01 ml,溶液體積未知,不能計(jì)算5 s內(nèi)v(H2SO4),故C錯(cuò)誤;
若藥品足量,再消耗0.64 g Zn,鋅的物質(zhì)的量小于0.01 ml,隨反應(yīng)的進(jìn)行稀硫酸濃度減小,反應(yīng)速率減小,但反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)速率加快,再消耗0.64 g Zn的時(shí)間可能少于5 s,故D錯(cuò)誤。
題組三 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較6.將5.6 g鐵粉投入盛有100 mL 2 ml·L-1稀硫酸的燒杯中,2 min時(shí)鐵粉剛好溶解完全;若反應(yīng)前后溶液的體積不變,則0~2 min內(nèi),該反應(yīng)的平均速率可表示為A.v(Fe)=0.5 ml·L-1·min-1B.v(H2SO4)=1 ml·L-1·min-1C.v(H2)=1 ml·L-1·min-1D.v(FeSO4)=0.5 ml·L-1·min-1
根據(jù)反應(yīng)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑可知,2 min 時(shí)5.6 g (0.1 ml) Fe剛好溶解完全,消耗0.1 ml H2SO4,生成0.1 ml H2和0.1 ml FeSO4。Fe為固體,不能用濃度表示反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;0~2 min內(nèi),硫酸的濃度變化量為 =1 ml·L-1,v(H2SO4)==0.5 ml·L-1·min-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;不能計(jì)算氫氣濃度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;0~2 min內(nèi),F(xiàn)eSO4的濃度變化量為 =1 ml·L-1,v(FeSO4)==0.5 ml·L-1·min-1,D項(xiàng)正確。
7.(2022·山東省章丘二中高二月考)下列四個(gè)數(shù)據(jù)都表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的正反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率相同的是①v(SO2)=0.3 ml·L-1·min-1?、趘(SO3)=0.9 ml·L-1·min-1?、踲(O2)=0.15 ml·L-1·min-1?、躹(O2)=2.25 ml·L-1·min-1A.①② B.①③ C.③④ D.②④
同一反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。用SO2表示的反應(yīng)速率是0.3 ml·L-1·min-1時(shí),則同一反應(yīng)中用O2表示的反應(yīng)速率是0.15 ml·L-1·min-1,①與③代表相同反應(yīng)速率,所以選B。
8.反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.15 ml·L-1·min-1②v(B)=0.01 ml·L-1·s-1③v(C)=0.40 ml·L-1·min-1④v(D)=0.45 ml·L-1·min-1則該反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序?yàn)锳.④>③=②>① B.④>③>①>②C.②>④>③>① D.④>③>②>①
方法一:將以不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用同一物質(zhì)同一單位表示的速率,再比較速率數(shù)值的大小。若以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率時(shí),速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,將②③④的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率,則有
故該反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序?yàn)棰?③=②>①,故選A。
方法二:首先將反應(yīng)速率單位統(tǒng)一為ml·L-1·min-1,則②v(B)=0.60 ml·L-1·min-1,然后根據(jù)反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的大小進(jìn)行判斷。由化學(xué)方程式A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)得出:
題組四 化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析9.一定溫度下,在0.5 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。則從反應(yīng)開(kāi)始到10 s末的反應(yīng)速率用X表示是 ml·L-1·s-1 ml·L-1·s- ml·L-1·s-1 ml·L-1·s-1
10.(2022·西安一中高二月考)在反應(yīng)A(g) 2B(g)中,A、B的濃度變化如圖所示,則2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率表示正確的是A.vA=9 ml·L-1·min-1B.vA=4.5 ml·L-1·s-1C.vB=18 ml·L-1·min-1D.vB=9 ml·L-1·min-1
11.化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照下發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示,計(jì)算用反應(yīng)物表示的4~8 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)在16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度,結(jié)果應(yīng)分別是A.2.5 μml·L-1·min-1和2.0 μml·L-1B.2.5 μml·L-1·min-1和2.5 μml·L-1C.3.0 μml·L-1·min-1和3.0 μml·L-1D.5.0 μml·L-1·min-1和3.0 μml·L-1
4~8 min內(nèi)反應(yīng)物濃度減少了10 μml·L-1,則4~8 min內(nèi)反應(yīng)物的平均反應(yīng)速率為2.5 μml·L-1·min-1。圖中4 min時(shí)反應(yīng)物濃度為0 min時(shí)的 ,8 min時(shí)反應(yīng)物濃度為4 min時(shí)的 ,根據(jù)這一規(guī)律,可以推測(cè)12 min時(shí)反應(yīng)物的濃度為8 min時(shí)的 ,為5 μml·L-1,16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度為12 min時(shí)的 ,為2.5 μml·L-1。
12.將6 ml CO2和8 ml H2充入一容積為2 L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在3~8 min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是A.0.5 ml·L-1·min-1B.0.1 ml·L-1·min- ml·L-1·min-1
13.T ℃時(shí),在0.5 L的密閉容器中,氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C,反應(yīng)過(guò)程中A、B、C的濃度變化如圖所示。則下列結(jié)論正確的是A.10 s時(shí)反應(yīng)生成了0.2 ml CB.該反應(yīng)進(jìn)行到10 s時(shí),消耗了0.15 ml AC.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A+B 2CD.10 s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為0.01 ml·L-1·s-1
10 s時(shí)反應(yīng)生成氣體C的物質(zhì)的量為0.4 ml·L-1×0.5 L=0.2 ml,消耗A的物質(zhì)的量為(0.5 ml·L-1-0.3 ml·L-1)×0.5 L=0.1 ml,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)不正確;
Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.2 ml·L-1∶0.6 ml·L-1∶0.4 ml·L-1=1∶3∶2,故化學(xué)方程式應(yīng)為A+3B 2C,C項(xiàng)不正確;10 s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為 =0.06 ml·L-1·s-1,D項(xiàng)不正確。
14.根據(jù)反應(yīng):4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,試回答下列問(wèn)題。(1)常選用哪些物質(zhì)來(lái)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率___________(填化學(xué)式)。
一般不用固體和純液體來(lái)表示反應(yīng)速率,所以可用O2和SO2來(lái)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)當(dāng)生成SO2的速率為0.64 ml·L-1·s-1時(shí),則氧氣減少的速率為_(kāi)________________。
0.88 ml·L-1·s-1
不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率和化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,所以氧氣減少的速率為0.64 ml·L-1·s-1× =0.88 ml·L-1·s-1。
(3)若測(cè)得4 s后O2的濃度為2.8 ml·L-1,此時(shí)間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率為0.4 ml·L-1·s-1,則開(kāi)始時(shí)氧氣的濃度為_(kāi)___________。
此時(shí)間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率為0.4 ml·L-1·s-1,則氧氣表示的反應(yīng)速率為0.4 ml·L-1·s-1× =0.55 ml·L-1·s-1,所以氧氣的濃度變化為0.55 ml·L-1·s-1×4 s=2.2 ml·L-1,則開(kāi)始時(shí)氧氣的濃度為2.8 ml·L-1+2.2 ml·L-1=5.0 ml·L-1。
15.已知反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g),某溫度下,在2 L密閉容器中投入一定量的A、B,兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
(1)從反應(yīng)開(kāi)始到12 s時(shí),用A的濃度變化表示的反應(yīng)速率為_(kāi)_______________。
0.05 ml·L-1·s-1
0~12 s內(nèi),Δc(A)=0.8 ml·L-1-0.2 ml·L-1=0.6 ml·L-1,v(A)= =0.05 ml·L-1·s-1。
(2)經(jīng)測(cè)定,前4 s內(nèi)v(C)=0.05 ml·L-1·s-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。
前4 s內(nèi),Δc(A)=0.8 ml·L-1-0.5 ml·L-1=0.3 ml·L-1,v(A)= =0.075 ml·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=a∶c=0.075 ml·L-1·s-1∶0.05 ml·L-1·s-1=3∶2;
由圖像知,0~12 s內(nèi)Δc(A)∶Δc(B)=0.6 ml·L-1∶0.2 ml·L-1=3∶1=a∶b,則a∶b∶c=3∶1∶2,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)+B(g)2C(g)。
(3)請(qǐng)?jiān)趫D中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化曲線繪制出來(lái)。
生成物C的濃度從0開(kāi)始增加,到12 s時(shí)達(dá)到最大,Δc(A)∶Δc(C)=a∶c=3∶2,所以Δc(C)=0.6 ml·L-1× =0.4 ml·L-1;根據(jù)圖中兩條曲線的交點(diǎn)以及化學(xué)方程式,可知交點(diǎn)處A和B的物質(zhì)的量濃度均為0.35 ml·L-1,則此時(shí)C的物質(zhì)的量濃度為0.3 ml·L-1。
(4)若題述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行,經(jīng)相同時(shí)間后,測(cè)得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為甲:v(A)=0.3 ml·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 ml·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 ml·L-1·min-1。則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開(kāi)___________。
丙容器中v(C)=9.6 ml·L-1·min-1=0.16 ml·L-1·s-1,則丙容器中v(B)=0.08 ml·L-1·s-1,甲容器中v(B)=0.1 ml·L-1·s-1,乙容器中v(B)=0.12 ml·L-1·s-1,故甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)橐遥炯祝颈?br/>16.某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖Ⅰ裝置,測(cè)定2 ml·L-1硫酸分別與鋅粒、鋅粉反應(yīng)的速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖Ⅰ裝置中盛放硫酸的儀器名稱(chēng)是___________。
(2)按照?qǐng)DⅠ裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),已限定了兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)間均為10 min,還需要測(cè)定的另一個(gè)數(shù)據(jù)是___________________。
要測(cè)定反應(yīng)速率,則還需要測(cè)定的另一個(gè)數(shù)據(jù)是收集到氣體的體積。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,得到的結(jié)論是______________________________________________________________。
條件相同時(shí),鋅粉與硫酸的反應(yīng)速率比鋅粒與硫酸的反應(yīng)速率快
由于增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率,所以該實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí),鋅粉與硫酸的反應(yīng)速率比鋅粒與硫酸的反應(yīng)速率快。
_________________________________。
(4)該學(xué)生又將圖Ⅰ裝置中的氣體收集裝置改為圖Ⅱ,實(shí)驗(yàn)完畢待冷卻后,該學(xué)生準(zhǔn)備讀取標(biāo)定管上液面所處的刻度數(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)標(biāo)定管中液面高于干燥管中液面,應(yīng)首先采取的操作是
調(diào)節(jié)標(biāo)定管的高度使得兩側(cè)液面相平
由于氣體的體積受壓強(qiáng)的影響大,所以在讀數(shù)之前還需要采取的措施是調(diào)節(jié)標(biāo)定管的高度,使得兩側(cè)液面相平。
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