?專項提能特訓14　速率圖像與實驗探究
1．為研究硫酸銅的量對鋅與稀硫酸反應生成氫氣速率的影響，某同學設計了如下一系列實驗。表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。下列說法正確的是(　　)
實驗
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 mol·L－1H2SO4溶液/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
飽和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0

A.V1＝30，V6＝10
B．反應一段時間后，實驗A、E中的金屬呈暗紅色
C．加入MgSO4與Ag2SO4可以與硫酸銅起相同的加速作用
D．硫酸銅的量越多，產(chǎn)生氫氣的速率肯定越快
答案　A
解析　A項，反應的總體積應該相同。A組中硫酸為30 mL，那么其他組硫酸量也都為30 mL，因此V1＝30，而硫酸銅溶液和水的總量應相同，F(xiàn)組中硫酸銅為20 mL，水為0 mL，那么總量為50 mL，因此V6＝10，故正確；B項，A中Zn反應較慢，反應一段時間后金屬呈灰黑色，而E中置換出大量的Cu，反應一段時間后金屬呈暗紅色，故錯誤；C項，硫酸鎂與鋅不反應，不能形成原電池，故錯誤；D項，如果硫酸銅過多，生成的銅附著在鋅表面，會阻礙鋅與硫酸的反應，反而會降低反應速率，故錯誤。
2．(2020·南京、鹽城一模)已知：4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8OH－＋3O2↑。測得c(FeO)在不同條件下變化如圖甲、乙、丙、丁所示。


下列說法正確的是(　　)
A．圖甲表明，其他條件相同時，溫度越低FeO轉(zhuǎn)化速率越快
B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液堿性越強FeO轉(zhuǎn)化速率越快
C．圖丙表明，其他條件相同時，鈉鹽都是FeO優(yōu)良的穩(wěn)定劑
D．圖丁表明，其他條件相同時，pH＝11條件下加入Fe3＋能加快FeO的轉(zhuǎn)化
答案　D
3．在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。
(1)降低溫度，化學反應速率________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)600 ℃時，在一容積為2 L的密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，在反應進行至10 min和20 min時，分別改變了影響反應的一個條件，反應過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示，前10 min正反應速率逐漸________(填“增大”“減小”或“不變”)；前15 min內(nèi)用SO3表示的平均反應速率為___________________________________________________。

(3)圖中反應進程，表示正反應速率與逆反應速率相等的時間段是____________________。
(4)根據(jù)如圖判斷，10 min時改變的條件可能是_____________________________________
(填字母，下同)；20 min時改變的反應條件可能是________。
a．加入催化劑 b．縮小容器容積
c．降低溫度 d．增加O2的物質(zhì)量
答案　(1)減小　(2)減小　1.33×10－3mol·L－1·min－1　(3)15～20 min,25～30 min　(4)ab　d
解析　(2)前10 min隨著反應的不斷進行，反應物SO2和O2的濃度不斷減小，正反應速率減小，前15 min內(nèi)用SO3表示的平均反應速率為≈1.33×10－3mol·L－1·min－1。(3)反應過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量不隨時間變化的時間段，即15～20 min和25～30 min反應處于平衡狀態(tài)。(4)10～15 min三條曲線的斜率突然增大，說明反應速率突然加快，其原因可能是加入催化劑或縮小容器容積。反應進行至20 min時，曲線發(fā)生的變化是O2 的物質(zhì)的量突然增大，平衡發(fā)生移動，引起SO2、SO3物質(zhì)的量隨之發(fā)生變化。
4．煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應為：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1。能使化學反應速率加快的措施有____________(填序號)。
①增加C的物質(zhì)的量
②升高反應溫度
③隨時吸收CO、H2轉(zhuǎn)化為CH3OH
④密閉定容容器中充入CO(g)
(2)將不同物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下兩組數(shù)據(jù)：
實驗組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3

①實驗1中以v(CO2)表示的化學反應速率為__________________________________。
②該反應的逆反應為________(填“吸”或“放”)熱反應。
(3)在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入2 mol的CO和6 mol 的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0。該反應的逆反應速率與時間的關(guān)系如圖所示：

①由圖可知反應在t1、t3、t7時都達到了平衡，而在t2、t8時都改變了條件，試判斷t8時改變的條件可能是________________。
②若t4時降壓，t5時達到平衡，t6時增大反應物的濃度，請在上圖中畫出t4～t6時逆反應速率與時間的關(guān)系曲線。
答案　(1)②④　(2)①0.16 mol·L－1·min－1?、谖?br /> (3)①使用了催化劑
②
解析　(1)增加C的物質(zhì)的量，不能改變其濃度，不能加快化學反應速率；吸收CO、H2相當于降低生成物的濃度，其化學反應速率減慢；充入CO增大生成物的濃度，可使化學反應速率加快。(2)①v(CO2)＝v(CO)＝＝0.16 mol·L－1·min－1。②對比實驗1、2可知，升高溫度，生成H2的量減少，說明逆反應是吸熱反應。(3)①本反應前后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)之和不等，t8時逆反應速率急劇提高且與正反應速率相等，故只能是加催化劑的原因。②t4時降壓，平衡左移，v逆急降，然后在t5時平衡。

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