第二節(jié)　化學(xué)反應(yīng)的速率與限度 第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)的速率 [核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2.理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律，并能合理解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象。3.學(xué)會(huì)運(yùn)用變量控制研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的方法。 一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法 化學(xué)反應(yīng)速率概念及表示方法 (1)反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯(　　) (2)對(duì)有固體參加的化學(xué)反應(yīng)，可用單位時(shí)間固體濃度的改變量表示化學(xué)反應(yīng)速率(　　) (3)化學(xué)反應(yīng)速率的單位通常為mol·L－1或mol·min－1(　　) (4)在特定情況下，也可用單位時(shí)間某物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量的變化表示化學(xué)反應(yīng)速率(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 1.在盛有18 g碳、2 L的密閉容器中，充入0.8 mol CO2，一定條件下發(fā)生C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，反應(yīng)5 min時(shí)測(cè)得CO2的物質(zhì)的量為0.4 mol。 (1)固體碳減少的質(zhì)量________ g，固體或純液體的濃度視為常數(shù)，是否可用碳固體的濃度變化量來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率________(填“是”或“否”)。 (2)請(qǐng)完成下表中相關(guān)空格 (3)用CO2和CO分別表示的化學(xué)反應(yīng)速率eq \f(v?CO2?,v?CO?)＝________，它與化學(xué)方程式中CO2、CO的計(jì)量系數(shù)之比________(填“相同”或“不同”)。 答案　(1)4.8　否　(2)0.2　0.4　0.4　0.04　0.08　mol·L－1·min－1　mol·L－1·min－1　(3)eq \f(1,2)　相同 2.反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為 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 則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是(　　) A.②③ B.①③ C.②④ D.② 答案　D 解析　化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為①中v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1×3＝1.35 mol·L－1·min－1；③中v(A)＝eq \f(3,2)v(C)＝eq \f(3,2)×0.015 mol·L－1· min－1＝0.022 5 mol·L－1·min－1；④中v(A)＝eq \f(3,2)v(D)＝eq \f(3,2)×0.45 mol·L－1·min－1＝0.675 mol·L－1· min－1；所以在不同條件下，進(jìn)行最快的是②，D項(xiàng)正確。 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法 (1)歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同一物質(zhì)來表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。 (2)比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較eq \f(v?A?,a)與eq \f(v?B?,b)，若eq \f(v?A?,a)＞eq \f(v?B?,b)，則說明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率。 1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法，不正確的是(　　) A.化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量 B.可用單位時(shí)間內(nèi)氫離子濃度的變化表示氫氧化鈉與硫酸中和反應(yīng)的速率 C.在同一化學(xué)反應(yīng)中，用反應(yīng)物或生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值相等 D.化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1 答案　C 解析　在同一化學(xué)反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)的速率數(shù)值，還與方程式的計(jì)量系數(shù)有關(guān)。 2.已知合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(g)，其濃度數(shù)據(jù)如下： 當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，其速率為(　　) A.0.2 mol·L－1·s－1 B.0.4 mol·L－1·s－1 C.0.6 mol·L－1·s－1 D.0.8 mol·L－1·s－1 答案　B 解析　v(NH3)＝eq \f(0.8 mol·L－1,2 s)＝0.4 mol·L－1·s－1，B項(xiàng)正確。 3.反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)eq \o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)經(jīng)過一段時(shí)間后，SO3濃度的變化量為0.4 mol·L－1，在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04 mol·L－1·s－1，則這段時(shí)間為(　　) A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s 答案　C 解析　用O2表示的反應(yīng)速率為0.04 mol·L－1·s－1，則用SO3表示的反應(yīng)速率為0.04 mol·L－1·s－1×2＝0.08 mol·L－1·s－1，由v＝eq \f(Δc,t)，得t＝eq \f(Δc,v)＝eq \f(0.04 mol·L－1,0.08 mol·L－1·s－1)＝5 s。 二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1.方法引導(dǎo)——變量控制方法 探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，關(guān)鍵是控制好變量，其大致步驟： 2.實(shí)驗(yàn)探究——外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究 (2)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究 (3)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究 (4)探究固體反應(yīng)物表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 (1)內(nèi)因 化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要取決于反應(yīng)物本身的性質(zhì)。 (2)外因 在其他條件相同時(shí)。 (1)Na、Mg、Al的金屬性決定了它們與水反應(yīng)的速率大小(　　) (2)增大反應(yīng)物的用量一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率(　　) (3)對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率減小(　　) (4)改變壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率必然改變(　　) (5)用鐵和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，硫酸濃度大，產(chǎn)生氫氣的速率越快(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 1.在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe(s)＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改變下列條件化學(xué)反應(yīng)速率如何改變(填“變大”“變小”或“不變”)，闡述理由。 (1)增加鐵片的質(zhì)量(不考慮表面積的變化)________，理由_______________________________ _________________________________________。 (2)保持容器的體積不變，增加水蒸氣的通入量______，理由____________________________ ____________________________________________。 (3)保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入一定量的氬氣________，理由_____________________________ ___________________________________________。 (4)保持容器的容積不變，充入一定量的氬氣________，理由_____________________________ ___________________________________________。 答案　(1)不變　純固體的濃度視為常數(shù)，改變用量不影響化學(xué)反應(yīng)速率 (2)變大　增大反應(yīng)物濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率 (3)變小　保持壓強(qiáng)不變，充入氬氣，容器體積增大，水蒸氣的濃度變小，因而化學(xué)反應(yīng)速率變小 (4)不變　容器的容積不變，充入氬氣，反應(yīng)物和生成物的濃度均不改變，因而化學(xué)反應(yīng)速率不變 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。 (1)壓縮體積或充入氣態(tài)反應(yīng)物，使壓強(qiáng)增大，都能加快化學(xué)反應(yīng)速率。 (2)充入非反應(yīng)氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ①恒容時(shí)：充入非反應(yīng)氣體→壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變。 ②恒壓時(shí)：充入非反應(yīng)氣體→壓強(qiáng)不變→體積增大→各物質(zhì)濃度減小→反應(yīng)速率減慢。 2.用等質(zhì)量的鋅與等體積過量鹽酸在不同條件下進(jìn)行如下5組實(shí)驗(yàn)，測(cè)定收集相同條件下等體積的氫氣所用時(shí)間。 回答下列問題： (1)探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響應(yīng)選用哪兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)________。 (2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響應(yīng)選用哪兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)________。 (3)探究接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響應(yīng)選用哪兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)________。 (4)上述5組實(shí)驗(yàn)中測(cè)定收集等體積的氫氣需要時(shí)間最短的是________。 (5)實(shí)驗(yàn)完成后，某同學(xué)又用A組實(shí)驗(yàn)藥品滴加兩滴氯化銅，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氫氣的速率明顯加快，解釋速率加快的原因是________________。 答案　(1)BC　(2)CE　(3)DE　(4)E　(5)Zn與Cu2＋反應(yīng)生成Cu單質(zhì)，在鋅塊表面形成Zn—Cu原電池，加快化學(xué)反應(yīng)速率 1.下列各組化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率最快的是(　　) 答案　A 解析　對(duì)于不同的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)是反應(yīng)速率的決定性因素，題中F2的氧化性最強(qiáng)，與H2反應(yīng)的速率最快。 2.實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與2 mol·L－1硫酸溶液制取氫氣，下列措施不能增大化學(xué)反應(yīng)速率的是(　　) A.用鋅粉代替鋅粒 B.改用3 mol·L－1硫酸溶液 C.改用熱的2 mol·L－1硫酸溶液 D.向該硫酸溶液中加入等體積的水 答案　D 解析　A項(xiàng)，用鋅粉代替鋅粒，增大表面積，反應(yīng)速率加快；B項(xiàng)，改用3 mol·L－1硫酸溶液，濃度增大，反應(yīng)速率加快；C項(xiàng)，改用熱的2 mol·L－1硫酸溶液，溫度升高，反應(yīng)速率加快；D項(xiàng)，向該硫酸溶液中加入等體積的水，濃度減小，反應(yīng)速率減小。 3.一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，下列措施不能改變化學(xué)反應(yīng)速率的是(　　) A.縮小容積使壓強(qiáng)增大 B.恒容，充入N2 C.恒容，充入He D.恒壓，充入He 答案　C 解析　反應(yīng)速率eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(縮小容積，N2、O2、NO濃度增大，反應(yīng)速率,　增大；,恒容，充入N2，N2濃度增大，反應(yīng)速率增大；,恒容，充入He，N2、O2、NO濃度不變，反應(yīng)速,　率不變；,恒壓，充入He，N2、O2、NO濃度變小，反應(yīng)速,　率減小。)) 4.把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10 mL 2 mol·L－1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50 mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是(　　) A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液 B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液 D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液 答案　B 解析　在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度即可，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液的體積均為50 mL，所以X的物質(zhì)的量越大，濃度就越大。通過觀察可知，混合后A、B選項(xiàng)中X的濃度相等，且比C、D兩項(xiàng)的大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最大。 課時(shí)對(duì)點(diǎn)練 A組　基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練 題組一　化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法 1.下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的理解正確的是(　　) A.化學(xué)反應(yīng)速率表示的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度 B.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化來表示 C.化學(xué)反應(yīng)速率可以用任何一種反應(yīng)物或生成物來表示 D.化學(xué)反應(yīng)速率可以是正值，也可以是負(fù)值 答案　B 解析　A項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢，不表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量來表示，也可以用單位時(shí)間內(nèi)生成物濃度的增加量來表示，正確；C項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率不能用純液體或純固體的物質(zhì)的量濃度的變化來表示，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率都是正值，無負(fù)值，錯(cuò)誤。 2.(2019·大連學(xué)業(yè)考試)一定條件下反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)在10 L的密閉容器中進(jìn)行，測(cè)得2 min內(nèi)，N2的物質(zhì)的量由20 mol減小到8 mol，則2 min內(nèi)N2的反應(yīng)速率為(　　) A.1.2 mol·L－1·min－1 B.6 mol·L－1·min－1 C.0.6 mol·L－1·min－1 D.0.4 mol·L－1·min－1 答案　C 解析　2 min內(nèi)，N2的物質(zhì)的量由20 mol減小到8 mol，則Δc＝eq \f(12 mol,10 L)＝1.2 mol·L－1，則2 min內(nèi)N2的反應(yīng)速率為v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(1.2 mol·L－1,2 min)＝0.6 mol·L－1·min－1，故選C。 3.(2018·上海格致中學(xué)期中考試)反應(yīng)4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)經(jīng)2 min后，B的濃度減少了0.6 mol·L－1。下列說法正確的是(　　) A.用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率是0.4 mol·L－1·min－1 B.分別用B、C、D表示化學(xué)反應(yīng)速率，其比是3∶2∶1 C.在2 min末的反應(yīng)速率用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D.在這2 min內(nèi)B和C兩物質(zhì)的濃度都減小 答案　B 解析　A為固體，濃度不變，不能用單位時(shí)間內(nèi)的濃度變化量來表示反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同一反應(yīng)中用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，B項(xiàng)正確；2 min內(nèi)，B的濃度減少0.6 mol·L－1，用B表示的2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率是0.3 mol·L－1·min－1，而不是2 min末的瞬時(shí)速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物B的濃度降低，生成物C的濃度增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.已知4NH3(g)＋5O2(g)eq \o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO(g)＋6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系式為(　　) A.4v(NH3)＝5v(O2) B.5v(O2)＝6v(H2O) C.2v(NH3)＝3v(H2O) D.4v(O2)＝5v(NO) 答案　D 解析　在同一化學(xué)反應(yīng)里，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。A選項(xiàng)應(yīng)為5v(NH3)＝4v(O2)；B選項(xiàng)應(yīng)為6v(O2)＝5v(H2O)；C選項(xiàng)應(yīng)為3v(NH3)＝2v(H2O)。 題組二　化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及運(yùn)用數(shù)值比較反應(yīng)快慢 5.在2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是(　　) A.v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1 B.v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1 C.v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1 D.v(D)＝1 mol·L－1·s－1 答案　B 解析　用反應(yīng)速率判斷反應(yīng)快慢時(shí)，首先把各物質(zhì)的反應(yīng)速率除以其化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)：A選項(xiàng)eq \f(v?A?,2)＝0.25 mol·L－1·s－1，B選項(xiàng)eq \f(v?B?,1)＝0.3 mol·L－1·s－1，C選項(xiàng)eq \f(v?C?,3)＝eq \f(0.8,3) mol·L－1· s－1，D選項(xiàng)eq \f(v?D?,4)＝0.25 mol·L－1·s－1；然后比較大小，B選項(xiàng)最大。 6.某溫度下，濃度都是1 mol·L－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z。反應(yīng)2 min后，測(cè)得參加反應(yīng)的X2為0.6 mol·L－1，用Y2表示的反應(yīng)速率v(Y2)＝0.1 mol·L－1·min－1，生成的c(Z)為0.4 mol·L－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是(　　) A.X2＋2Y2===2XY2 B.2X2＋Y2===2X2Y C.3X2＋Y2===2X3Y D.X2＋3Y2===2XY3 答案　C 解析　用X2表示的反應(yīng)速率為v(X2)＝eq \f(0.6 mol·L－1,2 min)＝0.3 mol·L－1·min－1。用Z表示的反應(yīng)速率為v(Z)＝eq \f(0.4 mol·L－1,2 min)＝0.2 mol·L－1·min－1。根據(jù)X2、Y2和Z反應(yīng)速率之比即化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)＝0.3 mol·L－1·min－1∶0.1 mol·L－1·min－1 ∶0.2 mol·L－1·min－1＝3∶1∶2。根據(jù)原子守恒，可確定Z的化學(xué)式為X3Y。故可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X2＋Y2===2X3Y。 題組三　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 7.(2018·福州高一檢測(cè))鹽酸與塊狀CaCO3反應(yīng)時(shí)，不能使反應(yīng)最初的速率明顯加快的是(　　) A.將鹽酸的用量增加一倍 B.鹽酸的濃度增加一倍，用量減半 C.溫度升高30 ℃ D.將塊狀CaCO3粉碎后再與鹽酸反應(yīng) 答案　A 解析　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、催化劑、固體物質(zhì)狀態(tài)等，將鹽酸的用量增加一倍，但濃度不變，故不能明顯加快反應(yīng)速率，故A正確；B、C、D三項(xiàng)中條件都可加快反應(yīng)速率。 8.(2019·濟(jì)南高一檢測(cè))相同溫度下，有關(guān)反應(yīng)速率的下列說法中正確的是(　　) A.0.1 mol·L－1鹽酸和0.1 mol·L－1硫酸與2 mol·L－1 NaOH溶液反應(yīng)的速率相同 B.大理石塊和大理石粉與0.1 mol·L－1鹽酸反應(yīng)的速率相同 C.等量的鎂粉、鋁粉和0.1 mol·L－1鹽酸反應(yīng)的速率相同 D.0.1 mol·L－1鹽酸和0.1 mol·L－1硝酸與相同形狀和大小的大理石反應(yīng)的速率相同 答案　D 解析　A選項(xiàng)是酸堿中和，硫酸的H＋濃度是鹽酸H＋濃度的2倍，所以速率不同；B選項(xiàng)中大理石塊與鹽酸接觸面積小，反應(yīng)慢；C選項(xiàng)中Mg比Al活潑，反應(yīng)速率快。 9.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)，反應(yīng)剛開始時(shí)，放出H2的速率最大的是(　　) 答案　D 解析　金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，排除A項(xiàng)；Fe不如Mg活潑，排除C項(xiàng)；其他兩項(xiàng)中只比較c(H＋)即可，顯然3 mol·L－1鹽酸中c(H＋)小于3 mol·L－1硫酸中c(H＋)，因此D項(xiàng)放出H2的速率最大。 10.為了提高煤的利用率，人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇，某實(shí)驗(yàn)人員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，測(cè)定的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： (1)在500 s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_________________________________________。 (2)在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_______________________________________。 (3)在500 s時(shí)生成的甲醇的濃度是________________________________________________。 答案　(1)2.96×10－3 mol·L－1·s－1 (2)1.26×10－3 mol·L－1·s－1 (3)0.74 mol·L－1 B組　綜合強(qiáng)化練 1.在反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)中，可使反應(yīng)速率增大的措施是(　　) ①增大壓強(qiáng)?、谏邷囟取、弁ㄈ隒O2　④增加碳的量?、萦玫攘刻糠鄞娼固?A.①②③ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.②③④ 答案　C 解析　因?yàn)樘际枪腆w，只增加它的量，不能加快反應(yīng)速率，但是若用炭粉代替焦炭，能增大與CO2的接觸面積，所以反應(yīng)速率加快。 2.(2019·合肥高一檢測(cè))為了說明影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位學(xué)生分別設(shè)計(jì)了如下A～D四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為結(jié)論不正確的是(　　) A.相同溫度下，將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，兩者速率一樣大 B.在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同的鹽酸反應(yīng)，大理石粉反應(yīng)快 C.將濃硝酸分別放在冷暗處和強(qiáng)光照射下，會(huì)發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解 D.兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀，其中一支試管中再加入少量二氧化錳，同時(shí)加熱，產(chǎn)生氧氣的快慢不同 答案　A 解析　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，外界條件除濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等主要因素外，還有光照、固體顆粒大小、超聲波等。鎂和鋁由于活潑性不同，決定了鎂和鹽酸反應(yīng)比鋁和鹽酸反應(yīng)要快得多，反應(yīng)物的性質(zhì)是影響反應(yīng)速率大小的決定因素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；等質(zhì)量的固體，表面積越大，速率越大，B項(xiàng)正確；光照可以加快反應(yīng)速率，C項(xiàng)正確；催化劑可以加快反應(yīng)速率，D項(xiàng)正確。 3.CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)(放熱反應(yīng))生成CO2的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列結(jié)論不正確的是(　　) A.反應(yīng)開始4 min內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度大 B.一段時(shí)間后，反應(yīng)速率減小的原因是c(H＋)減小 C.反應(yīng)在2～4 min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大 D.反應(yīng)在2～4 min內(nèi)生成CO2的平均反應(yīng)速率為v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1 答案　D 解析　隨著反應(yīng)的進(jìn)行c(H＋)減小，而前4 min內(nèi)反應(yīng)速率變大，根據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可推出前4 min內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度大，A、B項(xiàng)正確；在2～4 min內(nèi) n(CO2)的變化量最大(或曲線的斜率最大)，可判斷出平均反應(yīng)速率最大，C項(xiàng)正確；由題意及圖可知，該題不知道容器體積，故不能計(jì)算出反應(yīng)速率。 4.等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)過程中產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得下圖，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A.曲線a對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別為Ⅰ B.對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ說明濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 C.對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅳ說明溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 D.曲線a、b、c、d對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別分別為Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ 答案　A 解析　因?yàn)殍F是等物質(zhì)的量，鹽酸的量過量，故生成H2的體積相同，但化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增大而增大，隨溫度升高而增大，隨反應(yīng)物接觸面積增大而增大，由圖表和圖像可知，a曲線為實(shí)驗(yàn)Ⅲ對(duì)應(yīng)的曲線，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：Fe2O3(s)＋3H2(g)eq \o(=====,\s\up7(高溫))2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能改變反應(yīng)速率的是(　　) A.將Fe2O3由塊狀粉碎成粉末狀 B.保持容器容積不變，增加H2通入量 C.保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入N2 D.保持容器容積不變，充入N2 答案　D 解析　將Fe2O3塊狀固體粉碎可增加反應(yīng)的接觸面積，可加快反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容積不變，增加H2通入量，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入N2，氣體體積增大，則各氣態(tài)反應(yīng)物、產(chǎn)物濃度減小，因此化學(xué)反應(yīng)速率減慢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；保持容器容積不變，充入N2，各氣態(tài)反應(yīng)物、產(chǎn)物濃度不變，因此化學(xué)反應(yīng)速率不發(fā)生改變，D項(xiàng)正確。 6.(2018·廣東汕頭期中)NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)。現(xiàn)向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，測(cè)得生成的H2O(g)占混合氣體體積的40%，則下列表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是(　　) A.v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1 B.v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1 C.v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1 D.v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1 答案　C 解析　設(shè)4 min時(shí)，生成6x mol H2O(g) 4NH3＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　n(總) 起始量?mol? 　4 3 0 0 7 變化量?mol? 　4x 3x 2x 6x 4 min時(shí)?mol? 4－4x 3－3x 2x 6x 7＋x 根據(jù)題意，則有eq \f(6x,7＋x)×100%＝40%，解得x＝0.5。則4 min內(nèi)H2O(g)的濃度變化量Δc(H2O)＝eq \f(3 mol,2 L)＝1.5 mol·L－1，則v(H2O)＝eq \f(1.5 mol·L－1,4 min)＝0.375 mol·L－1·min－1。由各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)之比，可得各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.187 5 mol·L－1· min－1。 7.(2019·武漢高一檢測(cè))在容積為2 L的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，開始時(shí)A的物質(zhì)的量為4 mol，B的物質(zhì)的量為6 mol；5 min末測(cè)得C的物質(zhì)的量為3 mol，用D表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(D)為0.2 mol·L－1·min－1。計(jì)算： (1)5 min末A的物質(zhì)的量濃度為________。 (2)前5 min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(B)為________。 (3)化學(xué)方程式中n的值為________。 (4)此反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 ①v(A)＝5 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝6 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝8 mol·L－1·min－1 其中反應(yīng)速率最快的是__________(填序號(hào))。 答案　(1)1.5 mol·L－1　(2)0.2 mol·L－1·min－1 (3)2　(4)① 解析　根據(jù)題給信息可知，5 min時(shí)生成3 mol C，則消耗A的物質(zhì)的量為1 mol，消耗B的物質(zhì)的量為2 mol，5 min末A的物質(zhì)的量濃度為eq \f(4 mol－1 mol,2 L)＝1.5 mol·L－1；前5 min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率v(B)＝eq \f(2 mol,2 L×5 min)＝0.2 mol·L－1·min－1，由v(B)∶v(D)＝2∶n＝0.2 mol·L－1· min－1∶0.2 mol·L－1·min－1＝1∶1，得n＝2。比較反應(yīng)速率的大小時(shí)應(yīng)換算為用同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率再比較數(shù)值大小。 8.某探究性學(xué)習(xí)小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示： (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究________、________對(duì)鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響。 (2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ表明________，化學(xué)反應(yīng)速率越大。 (3)能表明固體的表面積對(duì)反應(yīng)速率有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________和________。 (4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明鹽酸的濃度對(duì)該反應(yīng)的速率的影響：________________________ ________________________________________________。 答案　(1)固體表面積　溫度　(2)溫度越高　(3)Ⅱ　Ⅲ　(4)在相同的溫度下，采用相同形態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應(yīng) 解析　(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有固體表面積、溫度、催化劑、濃度，對(duì)氣體來說還有壓強(qiáng)等。根據(jù)表格提供的信息，鋅有薄片和粉末兩種狀態(tài)，反應(yīng)溫度有15 ℃和25 ℃，可知該實(shí)驗(yàn)的目的是探究固體表面積和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。(2)根據(jù)表格提供的信息，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鋅片的形態(tài)相同，溫度不同，溫度高的收集相同體積的氫氣所需時(shí)間短，說明化學(xué)反應(yīng)速率大。(3)探究固體表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響，需要溫度相同。(4)探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，必須其他條件相同，故設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為在相同的溫度下，采用相同形態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應(yīng)。 物質(zhì)CO2CO起始濃度(mol·L－1)0.40變化濃度(mol·L－1)5 min時(shí)濃度(mol·L－1)0.25 min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值單位N2H2NH3起始濃度/mol·L－11.03.002 s末濃度/mol·L－10.61.80.8實(shí)驗(yàn) 操作實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡 速率最慢②產(chǎn)生氣泡 速率較快③產(chǎn)生氣泡 速率最快實(shí)驗(yàn) 結(jié)論對(duì)于反應(yīng)2H2O2eq \o(=====,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑來說，溫度升高，H2O2的分解速率加快實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②能產(chǎn)生大量氣泡③能產(chǎn)生大量氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象裝有12% H2O2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論增大反應(yīng)物濃度能使H2O2分解速率加快實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大組別ABCDE鹽酸濃度/mol·L－12.02.02.52.52.5溫度/℃2530305050鋅粒狀態(tài)塊狀粉末粉末塊狀粉末選項(xiàng)反應(yīng)物反應(yīng)物濃度反應(yīng)溫度AH2和F2均為0.02 mol·L－15 ℃BH2和Br2均為1 mol·L－1200 ℃CH2和Cl2均為1 mol·L－1100 ℃DH2和N2均為4 mol·L－1300 ℃選項(xiàng)金屬(粉末狀)酸的濃度體積反應(yīng)溫度A0.1 mol Mg6 mol·L－1 硝酸10 mL60 ℃B0.1 mol Mg3 mol·L－1鹽酸10 mL60 ℃C0.1 mol Fe3 mol·L－1鹽酸10 mL60 ℃D0.1 mol Mg3 mol·L－1硫酸10 mL60 ℃t/s05001 000c(H2)/mol·L－15.003.522.48c(CO)/mol·L－12.50實(shí)驗(yàn)組別c(HCl)/mol·L－1溫度/℃形狀(Fe)Ⅰ2.030塊狀Ⅱ2.530塊狀Ⅲ2.550粉末狀Ⅳ2.550塊狀實(shí)驗(yàn)編號(hào)鋅的形態(tài)反應(yīng)溫度/℃收集100 mL氫氣所需時(shí)間/sⅠ薄片15200Ⅱ薄片2590Ⅲ粉末2510

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