课件40张PPT。第二章
化学反应与能量 第三节
化学反应的速率和限度第1课时
化学反应速率课
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限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题有1－2个正确选项)
1. 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“0.8mol/(L·s)”所表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8mol·L－1
C. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行得快慢
D. 对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
2. (多选)将5.6g铁粉投入足量的100mL2mol/L稀硫酸中，2min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是( )
A. 铁的反应速率＝0.5mol/(L·min)
B. 硫酸的反应速率＝0.5mol/(L·min)
C. 硫酸亚铁的反应速率＝0.5mol/(L·min)
D. 氢气的反应速率＝0.5mol/(L·min)
3. 某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol/L，用Y2的变化表示的反应速率v(Y2)＝0.1mol/(L·min)，生成的c(Z)为0.4mol/L，则该反应的化学方程式是( )
A. X2＋2Y2??2XY2
B. 2X2＋Y2??2X2Y
C. 3X2＋Y2??2X3Y
D. X2＋3Y2??2XY3
4.一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI??H2＋I2。若c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1时，需要15s，那么c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1时，所需反应的时间为( )
A. 5s B. 10s
C. 大于10s D. 小于10s
5. 其他条件不变时，能使反应速率加快的是( )
A. 对于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，增大体系的压强
B. 对于N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入Ar
C. 对于N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，容器体积固定不变时，充入N2
D. 对于N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，容器气体压强不变时，充入Ar
6. 在2L的密闭容器中进行如下反应：
mX(g)??pZ(g)＋qQ(g)
在2秒钟内用X表示的平均反应速率为mol/(L·s)，则2秒钟内Q物质增加了( )
A. mol B. mol
C. mol D. mol
7. 将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A(g)＋B(g)??2C(g)
若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法正确的是( )
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1
A. ①③ B. ①④
C. ②③ D. ③④
8．(多选)
等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到右图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)(mol·L－1)
温度(℃)
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
30
粉末状
A．4、3、2、1 B．1、2、3、4
C．3、4、2、1 D．1、2、4、3
9．(多选)对于反应N2＋O2??2NO，在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快该反应的速率( )
A. 缩小体积使压强增大
B. 体积不变充入N2使压强增大
C. 体积不变充入He气使压强增大
D. 压强不变充入N2使体积增大
10．已知某条件下，合成氨反应的数据如下：
N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
1.0 3.0 0.2
0.6 1.8 1.0
0.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是( )
A．2 s末氨气的反应速率＝0.4 mol·(L·s)－1
B．前2 s时间内氨气的平均反应速率＝0.4 mol·(L·s)－1
C．前4 s时间内氨气的平均反应速率＝0.3 mol·(L·s)－1
D．2 s～4 s时间内氨气的平均反应速率＝0.2 mol·(L·s)－1
11．下列说法中正确的是( )
A．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硫酸与2 mol·L－1 NaOH溶液反应速率相同
B．大理石块和大理石粉与0.1 mol·L－1盐酸反应的速率相同
答案
1. C 化学反应速率是指单位时间内反应物的物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加，是正值，是反应物的平均速率，且不能用纯液体或纯固体表示反应速率，故A、B错误。
对于无明显现象的化学反应而言，速率大小与现象没有关系，故D不正确。
2. BC 根据反应速率计算公式，需要计算2min时间内反应物浓度的变化量，在反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6gFe的物质的量＝＝0.1mol，故反应消耗H2SO4的物质的量＝生成FeSO4的物质的量＝0.1mol。H2SO4的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝＝0.5mol/(L·min)。
3. C 题目要求根据一定物质的浓度变化及物质的化学反应速率来确定物质反应的化学方程式。解题时需要利用不同物质的化学反应速率与化学方程式计量数之间的关系进行逆向思维。
参加反应的X2，即为在反应中X2物质的浓度变化，则X2表示的反应速率为：v(X2)＝＝0.3mol/(L·min)；用Z表示的化学反应速率v(Z)＝＝0.2mol/(L·min)，故X2，Y2和Z反应速率之比即化学方程式中物质的化学计量数之比为：v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)＝0.3mol/(L·min)∶0.1mol/(L·min)∶0.2mol/(L·min)＝3∶1∶2。
根据原子守恒，可确定Z的化学式为：X3Y。故可得出反应的化学方程式。
4. C 随着反应不断进行：c(HI)逐渐减小，v(正)逐渐减小。所以，c(HI) 由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，所用时间应大于10s。
5. C 此题着重考查压强对反应速率的影响。压强改变时，必须引起反应物浓度的变化，才能使反应速率发生变化，不能理解为“容器所受压强变化时反应速率就会发生变化”。
6. D 由题意可知v(X)∶v(Q)＝m∶q，∴v(Q)＝v(X)＝×＝mol/(L·s)则n(Q)＝v(Q)×V×t＝mol/(L·s) ·2L×2s＝mol。
7. B 由题知2s时C的浓度为0.6mol·L－1，根据化学方程式中化学计量数比，可算出B的变化浓度为0.3mol·L－1，进而确定B的浓度是(1mol·L－1－0.3mol·L－1)＝0.7mol·L－1；A的变化浓度为0.6mol·L－1，从而求得A的转化率为30%；用C表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1，用B表示的反应的平均速率为0.15mol·L－1·s－1。对照各选项，符合题意的是B。
8．AC 其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验3和实验4虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故有A、C两种可能。
9．AB 压强对速率的影响，本质上是对浓度的影响。
A. 缩小反应体系的体积，总压增大，各物质的浓度均增大，故反应速率加快。
B. 体积不变，充入N2，反应物浓度增大，反应速率加快。
C. 体积不变，充入He，总压虽增大，但体系中各物质浓度均没有改变，故反应速率不变。
D. 压强不变充入N2，导致体积增大，各物质的浓度除N2不变外，其余均减小，故反应速率减慢。
10．A A项不符合平均反应速率的定义，2 s末的速率是瞬时速率，在本题条件下是不能求解的；氨气在0～2 s时间内，浓度的增加值为1.0 mol/L－0.2 mol/L＝0.8 mol/L，故前2 s氨气的平均反应速率＝0.8 mol/L÷2 s＝0.4 mol/(L·s)，B项正确；前4 s内氨气的平均反应速率＝(1.4－0.2) mol/L÷4 s＝0.3 mol/(L·s)，故C项正确；2 s～4 s时间内氨气的平均反应速率＝(1.4－1.0) mol/L÷(4－2) s＝0.2 mol/(L·s)，故D项正确。
11．D A选项是酸碱中和，硫酸的H＋浓度是盐酸的2倍，所以速率不同；B选项中大理石块与盐酸接触面小，反应慢；C选项中Mg比Al活泼，反应速率快。
C．等量的Mg粉、Al粉和0.1 mol·L－1盐酸反应速率相同
D．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
12．少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法的( )
①加H2O ②滴入几滴浓HNO3 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl固体 ⑥升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑦改用10 mL 0.1 mol·L－1盐酸
A．①⑥⑦ B．③⑤⑦
C．③⑥⑦ D．⑤⑥⑦
二、填空题(共52分)
13．(9分)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。求：
(1)此时A的浓度c(A)＝________ mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________ mol。
(2)B的平均反应速率：v(B)＝__________mol/(L·min)。
(3)x的值为________。
14.(12分)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为25℃、35℃，每次实验HNO3的用量为25.00 mL，大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填空：
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图。计算实验①中70 s～90 s范围内用HNO3表示的平均反应速率________(忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程)。
15．(9分)
用纯净的碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：
(1)实验过程如图所示，分析判断：______段化学反应速率最快，________段收集的二氧化碳气体最多。
(2)为了减缓上述反应的化学速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________(填字母编号)。
A．蒸馏水 B．NaCl固体
C．NaCl溶液 D．浓盐酸
(3)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率？(至少回答两种)___________________________________。
16．(12分)为了研究MnO2与双氧水的反应速率，某学生加入少许MnO2粉末于50 mL密度为1.1 g·cm－3的双氧水中，通过实验测定：在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请依图回答下列问题：
(1)实验时放出气体的总体积为________；
(2)放出一半气体所需要的时间为________；
(3)A、B、C、D四点化学反应速率由快到慢的顺序为________；
(4)以上反应速率大小变化的原因是_____________________；
(5)在5min后，收集到的气体体积不再增加，原因是____________________________________________________。
17．(10分)为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，其化学研究小组的同学们分别设计了如图甲、乙所示的实验装置。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察__________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是____________________，写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：____________________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，检验该装置气密性的方法是________，实验中需要测量的数据是________。
答案
12.C 该反应的本质是：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，所以要加快反应速率同时不改变H2的产量可以采取升高温度、增大H＋浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。加入浓HNO3虽然增大了H＋浓度，但Fe与HNO3反应不会产生H2，会使H2的量减少；Na＋和Cl－不参与反应，故加NaCl固体对反应速率无影响。
13．(1)0.75 3 (2)0.05 (3)2
解析：(1)设原混合物中A、B的物质的量为a，列出起始时和5 min时有关物质的物质的量。
3A(g)＋B(g)??xC(g) ＋ 2D(g)
a a 0 0
a－1.5 a－0.5 0.1×2×5 0.5×2
根据c(A)∶c(B)＝3∶5，可得＝，解得a＝3
即n(A)＝n(B)＝3 mol,5 min时c(A)＝＝0.75 mol/L。(2)v(B)＝＝0.05 mol/(L·min)。(3)由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则＝，解得x＝2。
14．(1)
实验
编号
温度
(℃)
大理石
规格
HNO3浓度
(mol/L)
实验目的
②
25
粗颗粒
1.00
③
35
粗颗粒
2.00
④
25
细颗粒
2.00
(Ⅲ)大理石规格
(2)1.0×10－2 mol/(L·s)
15．(1)EF EF (2)AC (3)改用较大块的碳酸钙固体；或用与盐酸不反应的东西将碳酸钙部分包住；或加入醋酸钠溶液等
解析：(1)中，观察图示可知：EF段单位时间内生成V(CO2)最多，故EF段化学反应速率最快。
(2)中，要减缓化学反应速率，需要从影响化学反应速率的各种因素入手：A、C相当于对盐酸进行稀释，使得c(HCl)减小，能够减缓反应速率。D中相当于增大盐酸浓度，反应速率加快；加入NaCl固体对化学反应速率影响不大。
(3)中，还可采取：减小固体与盐酸的接触面积(改用较大块的碳酸钙)，或用与盐酸不反应的物质将CaCO3部分包住，或加入CH3COONa溶液等。
16．(1)60 mL (2)1 min (3)D>C>B>A (4)随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小，反应速率也随着减小 (5)此时双氧水已完全分解
解析：从图示可知，生成气体的总体积为60 mL，生成一半气体即30 mL，需要的时间为1 min。图中曲线的斜率表示生成O2的反应速率，A、B、C、D四点的斜率依次增大，所以反应速率由快到慢的顺序为D>C>B>A。速率逐渐减慢的原因是随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小。在5 min后，H2O2分解完全，所以气体的体积不再增加。
17．(1)产生气泡的快慢 可以消除阴离子不同对实验的干扰 2H2O22H2O＋O2↑ (2)分液漏斗 将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位 产生40 mL气体所需的时间
解析：本题通过控制变量来比较催化剂对化学反应速率的影响。比较化学反应速率的常用方法有观察法和定量测定法，本题中可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率。本题中为了排除干扰，应该用阴离子相同的盐作催化剂，这样可以避免因阴离子不同对实验产生影响。检查装置气密性的常用方法有微热法、液差法等，另外还要结合具体情况，如本题中可利用向外拉注射器活塞，然后观察活塞是否回到原位来判断是否漏气。
