第20講　化學(xué)反應(yīng)速率
1．化學(xué)反應(yīng)速率的定義化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量______________________程度的物理量。2．化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的________或生成物濃度的________ (均為正值)來表示。
3．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式及單位v＝______，單位為___________________或__________________等。
ml·L－1·min－1　
ml·L－1·s－1　
2 ml·L－1·min－1　
(2)實(shí)例：在一定溫度下，如在一個(gè)2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 ml A,1s后剩余1.4 ml，則v(A)＝_______________________，v(B)＝_______________________，v(C)＝_______________________。
0.3 ml·L－1·s－1　
0.1 ml·L－1·s－1　
0.2 ml·L－1·s－1　
(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指反應(yīng)的平均反應(yīng)速率而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率，且無論用反應(yīng)物表示還是用生成物表示均取正值。(2)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。(3)不能用固體或純液體物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w和純液體物質(zhì)的濃度可視為常數(shù)。(4)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，若給出的是物質(zhì)的量的變化值，不要忘記轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值。
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)對(duì)于任何反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。(　　)[提示]　速率快的反應(yīng)，不一定有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如NaOH與鹽酸的中和反應(yīng)等。(2)某物質(zhì)的反應(yīng)速率為0.5 ml·L－1·min－1，代表1 min時(shí)該物質(zhì)的濃度是0.5 ml·L－1。(　　)[提示]　化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。
(3)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值越大，代表反應(yīng)速率越快。(　　)[提示]　同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示時(shí)，速率數(shù)值不一定相同。(4)化學(xué)反應(yīng)中任何一種物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)的濃度變化量都可以用來表示化學(xué)反應(yīng)速率。(　　)[提示]　 化學(xué)反應(yīng)速率不能用固體或純液體來表示。
(13)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。(　　)(14)合成氨反應(yīng)，5 s末v(H2)＝0.5 ml·L－1·s－1時(shí)，v(NH3)＝1 ml·L－1·s－1。(　　)(15)對(duì)于反應(yīng)4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，v(NO)與v(O2)的關(guān)系為4v(NO)＝5v(O2)。(　　)(16)甲、乙兩容器中分別充入2 ml NO2和4 ml NO2,5分鐘后兩者各反應(yīng)掉NO2 1 ml和2 ml，則說明乙中反應(yīng)速率大。(　　)
2．在25 ℃時(shí)，向100 mL含HCl 14.6 g的鹽酸里放入5.6 g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化)，反應(yīng)開始至2 min末，收集到1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣。在此之后，又經(jīng)過4 min鐵粉完全溶解。則：(1)在前2 min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是_________________。(2)在后4 min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是_________________。(3)前2 min與后4 min相比，反應(yīng)速率較快的是___________。
0.25 ml·L－1· min－1　0.25 ml·L－1· min－1　 前2 min　
(2)某溫度時(shí)，在容積為3 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。②反應(yīng)開始至2 min末， X的反應(yīng)速率為______________________。③該反應(yīng)是由______(填序號(hào))開始的。A．正反應(yīng)　B．逆反應(yīng)　C．正、逆反應(yīng)同時(shí)
0.067 ml·L－1·min－1　
(3)對(duì)于反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，能否用C來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率？____________[提示]　因固體或純液體的濃度是常數(shù)，不隨量的改變而改變，故一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
[解析]　本題可以采用歸一法進(jìn)行求解，通過化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，B物質(zhì)是固體，不能表示反應(yīng)速率；C項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的v(A)＝0.2 ml·L－1·min－1；D項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的v(A)＝3 ml·L－1·min－1，故D項(xiàng)表示的反應(yīng)速率最快。
微考點(diǎn)2　化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算　　　　　(1)(2022·山東臨沂期中)在某一化學(xué)反應(yīng)A(g)＋3B(g)=== 2C(g)＋D(g)中，反應(yīng)物A的濃度在20 s內(nèi)由1.0 ml/L變成0.2 ml/L，則在這20 s內(nèi)用C表示的平均反應(yīng)速率為(　　)A．0.01 ml/(L·s)B．0.8 ml/(L·s)C．0.04 ml/(L·s)D．0.08 ml/(L·s)
[解析]　該化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)A是固體，不能用A表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶2∶1，B項(xiàng)正確；2 min末的反應(yīng)速率為即時(shí)速率，用B表示的速率0.3 ml·L－1·min－1是2 min內(nèi)的平均速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)方程式中B和C前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)不相等，則表示的反應(yīng)速率的值不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
下列說法正確的是(　　)A．t1 min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等B．X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系C．0～8 min，H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝0.75 ml·L－1·min－1D．10～12 min時(shí)，N2的平均反應(yīng)速率v(N2)＝0.25 ml·L－1·min－1
微考點(diǎn)3　根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率圖像確定方程式　　　　　(2022·山西長治模擬)一定溫度下，在2 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。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)3〕　(1)某溫度時(shí)，在2 L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。反應(yīng)開始至2 min時(shí)，用Z表示的反應(yīng)速率為_______________________。
0.05 ml·L－1·min－1　
(2)根據(jù)如圖填空：①反應(yīng)物是__________；生成物是______。②在2 min內(nèi)用A、B、C表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為___________________、__________________、__________________。③該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________。
3 ml·L－1·min－1　
萃取精華：由圖像確定化學(xué)方程式需要解決的問題確定反應(yīng)物和生成物(根據(jù)曲線的變化趨勢)。確定反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)(根據(jù)同一時(shí)間內(nèi)濃度或物質(zhì)的量的變化量)。反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)(反應(yīng)最后濃度是否不隨時(shí)間的變化而變化)。
考點(diǎn)二　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因(主要因素)：反應(yīng)物本身的結(jié)構(gòu)與________，反應(yīng)類型相同，但反應(yīng)物不同，反應(yīng)速率不同。如相同條件下，Na、Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系是_________________。
(2)外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件)
2．化學(xué)反應(yīng)速率的理論解釋——有效碰撞理論(1)有效碰撞：能夠________________的碰撞。(2)活化分子：能夠發(fā)生____________的分子。(3)活化能：________分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量________。圖中：E1為__________________，E2為__________________，使用催化劑時(shí)的活化能為______，反應(yīng)熱為__________。
(4)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
分析外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)三注意：(1)催化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中參與了反應(yīng)，降低了正、逆反應(yīng)的活化能，同等程度改變正、逆反應(yīng)速率，但不會(huì)改變反應(yīng)的限度和反應(yīng)熱。(2)升高溫度正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快，但加快的程度不同；降低溫度正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減慢，但減慢的程度不同，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是受溫度影響大。(3)對(duì)于固體和純液體反應(yīng)物，其濃度可視為常數(shù)，改變用量速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時(shí)，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)使用一種催化劑能加快所有反應(yīng)的速率。(　　)[提示]　催化劑具有選擇性，沒有一種催化劑是萬能的。(2)決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的根本因素是溫度、濃度和催化劑。(　　)[提示]　化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是反應(yīng)物自身的性質(zhì)。
(3)金屬鋁與硫酸反應(yīng)時(shí)，增大硫酸的濃度可以提高產(chǎn)生氫氣的速率。(　　)[提示]　濃硫酸使金屬鋁發(fā)生鈍化，不再產(chǎn)生氫氣。(4)對(duì)于一個(gè)特定的反應(yīng)，在恒容或恒壓容器中加入惰性氣體，對(duì)反應(yīng)速率的影響情況相同。(　　)[提示]　恒容容器中加入無關(guān)氣體，各物質(zhì)濃度不變，反應(yīng)速率不變；恒壓容器中加入無關(guān)氣體，因體積增大，各物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減小。
(5)升高溫度可以同時(shí)增大活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率。(　　)[提示]　體系從外界吸收能量后，活化分子數(shù)和百分?jǐn)?shù)均增大。(6)其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度使分子獲得能量，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，反應(yīng)速率增大。(　　)(7)增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量，一定能使反應(yīng)速率增大。(　　)
(9)升高溫度可以使吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，但放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率減慢。(　　)(10)對(duì)于高溫、高壓、使用催化劑條件下的反應(yīng)A一定比常溫常壓無催化劑條件下的反應(yīng)B速率快。(　　)(11)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小。(　　)(12)對(duì)有氣體參加的反應(yīng)體系，縮小容器體積，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應(yīng)速率增大。(　　)
(13)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)過程中，再增加CaCO3固體的量，反應(yīng)速率不變，但把CaCO3固體粉碎，可以加快反應(yīng)速率。(　　)(14)固體、純液體的“物質(zhì)的量”變化，而化學(xué)反應(yīng)速率不改變。(　　)(此題為更換后新題)(15)兩試管各加入5 mL 0.1 ml·L－1 Na2S2O3溶液，同時(shí)分別滴入55 mL 0.1 ml·L－1硫酸和鹽酸，兩支試管同時(shí)變渾濁。(　　)(此題為發(fā)現(xiàn)的重題，更換新題見上題)
(15)用鐵片與硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，增大硫酸濃度一定會(huì)加快產(chǎn)生氫氣的速率。(　　)(16)通入不反應(yīng)的稀有氣體He增大容器壓強(qiáng)，對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，反應(yīng)速率一定增大。(　　)(17)溫度、催化劑、壓強(qiáng)能改變活化分子的百分?jǐn)?shù)。(　　)(18)升高溫度時(shí)，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的速率都增大。(　　)
(19)探究溫度對(duì)硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響時(shí)，若先將兩種溶液混合并計(jì)時(shí)，再用水浴加熱至設(shè)定溫度，則測得的反應(yīng)速率偏高。(　　)(20)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等條件下二者對(duì)H2O2分解速率的改變相同。(　　)
2．深度思考：(1)按要求填空。①形狀、大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率：鐵________鋁。
②對(duì)于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改變下列條件對(duì)生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”“減小”或“不變”)A．升高溫度：________；B．增大鹽酸濃度：________；C．增大鐵的質(zhì)量：________；D．增加鹽酸體積：________；E．把鐵片改成鐵粉：________；F．滴入幾滴CuSO4溶液：________；G．加入NaCl固體：________
增大　不變　不變　增大　　　增大　不變　
③若把②中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2，為什么？_________________________________________________________
否。Fe和稀硝酸反應(yīng)生成NO；常溫下，F(xiàn)e遇濃硫酸鈍化?！?br/>①縮小體積使壓強(qiáng)：________，原因是______________________ __________________________________________。②恒容充入N2：________。③恒容充入He：________，原因是___________________________ ___________________。④恒壓充入He：________。
單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，因而反應(yīng)速率增大　
單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變，因而反應(yīng)速率不變　
(3)升高溫度和使用催化劑都能加快反應(yīng)速率，從活化分子的角度分析兩者有何相同點(diǎn)與不同點(diǎn)？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
相同點(diǎn)：都增大了活化分子數(shù)與活化分子百分?jǐn)?shù)。不同點(diǎn)：溫度升高是增加了分子的能量，使達(dá)到活化分子要求的分子數(shù)增多；使用催化劑是降低了活化能，從而使達(dá)到要求的活化分子數(shù)增多?！?br/>(4)在鐵與稀硫酸的反應(yīng)混合物中分別加入少量①CuSO4、②CH3COONa固體，產(chǎn)生氫氣的速率如何變化？解釋變化的原因。[提示]　加少量CuSO4產(chǎn)生氫氣的速率加快；原因是Fe置換Cu2＋生成單質(zhì)Cu，Cu與Fe及H2SO4形成原電池加快反應(yīng)速率。加入CH3COONa固體產(chǎn)生H2的速率減??；原因是CH3COO－結(jié)合H＋，降低了H＋濃度，反應(yīng)速率減小。
微考點(diǎn)1　外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響　　　　　(2022·河北衡水高三檢測)10 mL濃度為1 ml·L－1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是(　　)①K2SO4溶液?、贑H3COONa溶液　③CuSO4溶液　④Na2CO3溶液A．①②　　　B．①③　　　C．③④　　　D．②④
[解析]?、僭黾犹嫉挠昧?，氣體濃度不變，則反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤；②將碳制成碳粉，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大，故正確；③加催化劑，可增大反應(yīng)速率，故正確；④加熱，可增大活化分子百分?jǐn)?shù)，反應(yīng)速率增大，故正確；⑤恒容充入He，參加反應(yīng)氣體濃度不變，反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤；⑥恒壓充入He，容器體積增大，參加反應(yīng)氣體的濃度減小，則反應(yīng)速率減小，故錯(cuò)誤。
(2)在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反應(yīng)速率的是(　　)A．減小容器容積B．保持容器容積不變，增加H2輸入量C．充入He，保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變D．升高體系溫度
[解析]　A項(xiàng)減小容器容積，氣體的濃度增大，正、逆反應(yīng)速率均加快；B項(xiàng)保持容器容積不變，增加H2輸入量，c(H2)增大，正、逆反應(yīng)速率均加快；C項(xiàng)充入He，保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，c(H2)、c(H2O)減小，正、逆反應(yīng)速率減慢；D項(xiàng)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大。
微考點(diǎn)2　催化劑與反應(yīng)機(jī)理、活化能　　　　　(2022·河南洛陽模擬)在化學(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子之間的碰撞稱之為有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用kJ·ml－1表示。
下列說法不正確的是(　　)A．圖甲中曲線Ⅱ可以表示催化劑降低了反應(yīng)的活化能B．圖乙中HI分子發(fā)生了有效碰撞C．鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)活化能接近于零D．增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增加
[解析]　催化劑降低反應(yīng)所需的活化能，則曲線Ⅱ表示使用催化劑，故A正確；只有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞才是有效碰撞，由圖乙可知碰撞后沒有生成新分子，即沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此碰撞不是有效碰撞，故B錯(cuò)誤；酸和堿反應(yīng)不需要外界做功的條件下就能發(fā)生，說明它們已經(jīng)處于活化狀態(tài)，因此活化能接近于零，故C正確；增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增加，故D正確。
[解析]　普通分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，活化分子間有適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí)，才能發(fā)生有效碰撞，生成產(chǎn)物分子，同時(shí)釋放能量，故A正確；點(diǎn)燃或加熱時(shí)，分子會(huì)吸收能量，使普通分子獲得能量轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿?，故B正確；活化分子間有適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí)，才能發(fā)生有效碰撞，則活化分子間的碰撞不一定都是有效碰撞，故C錯(cuò)誤；焓變＝正反應(yīng)的活化能一逆反應(yīng)的活化能，化學(xué)反應(yīng)中一定存在焓變，所以正反應(yīng)的活化能一定不等于逆反應(yīng)的活化能，故D錯(cuò)誤。
微考點(diǎn)3　化學(xué)反應(yīng)速率的圖像分析　　　　　(1)(2022·河北衡水高三檢測)向某密閉容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C和一定量的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖甲所示[t0～t1階段c(B)未畫出]。圖乙為t2時(shí)刻后改變條件平衡體系中化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種條件并且改變的條件均不同。
下列說法不正確的是(　　)A．比較實(shí)驗(yàn)②、④得出：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快B．比較實(shí)驗(yàn)①、②得出：增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快C．若實(shí)驗(yàn)②、③只有一個(gè)條件不同，則實(shí)驗(yàn)③使用了催化劑D．在0～10 min，實(shí)驗(yàn)②的平均速率v(Y)＝0.04 ml·L－1·min－1
[方法技巧]　常見v－t圖像分析(1)看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢，看二者是同等程度的變化，還是不同程度的變化。同等程度的變化一般從壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng))和催化劑角度考慮；若是不同程度的變化，可從溫度、濃度、壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng))角度考慮。
(2)對(duì)于反應(yīng)速率變化程度不相等的反應(yīng)，要注意觀察改變某個(gè)條件瞬間，正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨勢。同時(shí)要聯(lián)系外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，加以篩選、驗(yàn)證、排除。(3)改變條件判斷v(正)、v(逆)的相對(duì)大小時(shí)，可以從平衡移動(dòng)方向討論，若平衡正移，v(正)＞v(逆)，若平衡逆移，v(正)＜v(逆)。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)3〕　(1)(2021·河北，13,4分)室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c2(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖。
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A．0～30 min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10－3 ml·L－1·min－1B．反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大
(2)(2022·山東泰安模擬)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)，測得在不同時(shí)間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，
根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件，下列說法中一定不正確的是(　　)A．第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最慢B．第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度大于2.5 ml·L－1C．第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度等于2.5 ml·L－1D．第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30 ℃
[解析]　由圖像可知，1、2、3、4四組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時(shí)間最長，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時(shí)間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量原則知鹽酸濃度應(yīng)大于2.5 ml·L－1，B正確；第2組實(shí)驗(yàn)，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5 ml·L－1，C正確；由3、4組實(shí)驗(yàn)并結(jié)合圖像知第3組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ℃，D錯(cuò)誤。
[解析]　t2改變條件后反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，則改變的條件是加入了催化劑，A項(xiàng)正確；t3改變條件后正、逆反應(yīng)的速率都減小，若是降低溫度，則平衡正向移動(dòng)，而圖像表示的是平衡逆向移動(dòng)，故t3時(shí)改變的條件應(yīng)為減小壓強(qiáng)，B項(xiàng)正確；t5時(shí)若增大了壓強(qiáng)，則正、逆反應(yīng)速率都加快，但平衡正向移動(dòng)，而圖像表示的是平衡逆向移動(dòng)，故t5時(shí)改變的條件應(yīng)為升高溫度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)開始時(shí)v(逆)＝0，說明反應(yīng)是從正反應(yīng)開始的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
萃取精華：有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的圖像分析方法認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與有關(guān)的原理掛鉤。看清起點(diǎn)，分清反應(yīng)物、生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn)。
抓住變化趨勢，分清正、逆反應(yīng)，吸、放熱反應(yīng)。升高溫度時(shí)，v(吸)＞v(放)，在速率－時(shí)間圖上，要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的，分清漸變和突變，大變和小變。例如，升高溫度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反應(yīng)物濃度，v(正)突變，v(逆)漸變。
2．掌握一條規(guī)律對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)===pC(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝m∶n∶p。3．三個(gè)反應(yīng)速率的注意點(diǎn)(1)所求反應(yīng)速率為平均反應(yīng)速率。(2)不能用固體和純液體表示。(3)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率值可能不同。
4．兩個(gè)比較反應(yīng)速率大小的方法(1)歸一法；(2)比值法。5．增大化學(xué)反應(yīng)速率的五個(gè)因素(1)增大反應(yīng)物濃度；(2)增大氣體反應(yīng)物壓強(qiáng)；(3)升高溫度；(4)使用催化劑；(5)增大反應(yīng)物表面積。

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