(共43张PPT)
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
学习任务二 影响化学反应速率的因素
自主学习 认知形成
? 实验探究——外界条件对化学反应速率的影响
1.温度对化学反应速率影响的探究
最慢
较快
最快
加快
2.催化剂对化学反应速率影响的探究
实验操作
实验现象 ①无明显
现象 ②能产生 ____________ ③能产生 ____________
实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
大量气泡
大量气泡
3.浓度对化学反应速率影响的探究
实验操作
实验现象 装有12%H2O2溶液的试管产生气泡速率更快
实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快
4.固体反应物表面积对化学反应速率影响的探究
实验操作
实验现象 加粉末状碳酸钙的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢
实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越快
? 影响化学反应速率的因素
1.内因
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。
2.外因(变量控制法：其他条件不变，只改变一个条件)
1．铁粉与一定浓度的稀盐酸反应时，增加铁粉的用量能否加快化学反应速率？
提示：不能。对于固态或纯液态物质，浓度可视为常数，改变其用量，浓度不发生改变，不影响化学反应速率。
2．对于恒温密闭容器内的化学反应，若改变容器容积，化学反应速率如何变化？
提示：若改变容器容积，容器内反应物的浓度发生改变(如有气体参加的反应)，则缩小容器体积(增大压强)，反应物浓度增大，化学反应速率增大；反之，增大容器体积(减小压强)，反应物浓度减小，化学反应速率减小。
3．对于恒温恒容密闭容器内有气体参加的化学反应，若充入氩气使体系的压强增大，化学反应速率如何变化？
提示：若通入氩气，容器内总压强增大，但体积不变，反应物的浓度不变，化学反应速率不变。
1．正误判断
(1)无论是吸热反应还是放热反应，温度升高，反应速率一定增大。( )
(2)对一定条件下发生的反应：C(s)＋O2(g)===CO2(g)，增加C的量，化学反应速率加快。( )
(3)改变压强，化学反应速率一定改变。( )
(4)铁和硫酸反应时，硫酸浓度越大，产生H2的速率越大。( )
(5)Fe与盐酸反应时，加入NaCl固体，由于c(Cl－)增大而使反应速率加快。( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2．为了说明影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是( )
A．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉的反应快
B．将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时，二者的化学反应速率相等
C．将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．室温下，向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水，再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，二者产生氧气的快慢不同
【答案】 B
【解析】 其他条件相同，只有CaCO3固体表面积不同，反应速率不同，说明在相同条件下，固体表面积越大，反应速率越快，A正确；Mg、Al两种不同的金属与同浓度的盐酸反应，反应速率不同，说明金属活动性不同，反应速率不同，即参加反应的物质本身的性质影响化学反应速率，B错误；同一浓度的浓硝酸在光照时分解速率大于在暗处的分解速率，说明光照可以加快浓硝酸的分解速率，C正确；相同浓度、相同体积的双氧水中加入少量二氧化锰粉末产生氧气的速率大于未加入少量二氧化锰粉末的速率，二氧化锰是双氧水分解的催化剂，可加快反应速率，D正确。故选B。
互动探究 能力提升
● 情境创设
● 问题探究
1．请从化学反应快慢的角度解释人们为什么使用电冰箱保存食物？
提示：食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反应越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败。
2．向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。体现了哪些影响化学反应速率的因素？
提示：鼓风：增大氧气浓度；煤粉代替煤块：增大反应物的接触面积。
3．在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。
向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？
提示：向下压缩活塞，气体压强增大，浓度增大，化学反应速率加快。
● 要点归纳
1．影响化学反应速率的因素的注意事项
(1)浓度对化学反应速率的影响只适用于在溶液中进行或有气体参加的化学反应，在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对反应速率无影响。
(2)温度对任何化学反应的速率都有影响作用，且不受反应物状态的影响，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能加快反应速率，降低温度都能减慢反应速率。
(3)催化剂参与化学反应，能同等程度地加快正、逆反应的速率，但其质量和化学性质在反应前后保持不变。催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。
(4)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。
(4)恒温时：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→反应速率增大。
题点
影响化学反应速率的因素
●题点例练
在密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，下列说法不正确的是( )
A．将炭块磨成粉末可以加快反应速率
B．升高温度可以加快反应速率
C．增加炭的质量可以加快反应速率
D．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变
【答案】 C
【解析】 将炭块磨成粉末，增大接触面积，可以加快反应速率，故A正确；升高温度，可以加快反应速率，故B正确；炭是固体，增加炭的质量，对浓度没有影响，所以不能加快反应速率，故C错误；容器体积不变时，向其中充入N2，氮气不参加反应，反应物的浓度保持不变，所以反应速率不变，故D正确。
对于300 mL 1 mol·L－1盐酸与铁片的反应，采取下列措施，其中能使反应速率加快的是( )
①升高温度 ②改用100 mL 3 mol·L－1盐酸 ③再加300 mL 1 mol·L－1盐酸 ④用等量铁粉代替铁片 ⑤改用100 mL 98%的硫酸
A．①②④ B．①③④
C．②③④ D．①②③⑤
【答案】 A
【解析】 升高温度，化学反应速率加快，故①符合题意；改用100 mL 3 mol·L－1盐酸，增大反应物盐酸的浓度，化学反应速率加快，故②符合题意；再加300 mL 1 mol·L－1盐酸，盐酸浓度相同，对化学反应速率无影响，故③不符合题意；若用等量铁粉代替铁片，增大了铁粉与盐酸的接触面积，化学反应速率加快，故④符合题意；若改用98%的硫酸，在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化，故⑤不符合题意；综上分析，其中能使反应速率加快的是①②④。故选A。
知识思维导图
课堂素养评价
1.下列事实或做法与化学反应速率无关的是( )
A．铁制品表面刷油漆
B．谷物酿酒时加入酒曲酶
C．浓硝酸需避光保存
D．燃煤脱硫
【答案】 D
【解析】 在铁制品表面刷油漆，可以减少铁制品与空气的接触，从而减缓腐蚀的化学反应速率，A不符合题意；谷物酿酒时加入酒曲酶，可以使粮食酿酒的反应速率加快，B不符合题意；浓硝酸不稳定，受热或光照时会发生分解反应，因此避光保存浓硝酸可以减小其分解反应速率，C不符合题意；燃煤脱硫可以减少煤燃烧过程中SO2的产生与排放，与化学反应速率大小无关，D符合题意。故选D。
2.已知反应：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)，一定条件下测得反应过程中n(Cl2)与时间的关系如表所示：则4～6 min内用O2的物质的量变化表示的反应速率是( )
A．7.2 mol·min－1
B．8.0 mol·min－1
C．0.9 mol·min－1
D．0.45 mol·min－1
【答案】 D
t/min 0 2 4 6 8 10
n(Cl2)/mol 0 1.2 2.6 4.4 5.4 6.0
【答案】 D
4.向四个容积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲：在500 ℃时，10 mol SO2和6 mol O2反应
乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应
丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应。
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
【答案】 C
【解析】 根据外界条件对反应速率的影响，用控制变量法判断反应速率相对大小，然后排序，注意催化剂对反应速率的影响更大。甲与乙相比，SO2浓度相等，甲中氧气的浓度大、乙中使用催化剂，其他条件相同，由于二氧化硫的浓度一定，氧气浓度的影响不如催化剂影响大，故使用催化剂反应速率更快，所以反应速率：乙＞甲；甲与丁相比，甲中SO2、O2的物质的量比丁中大，即SO2、O2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲＞丁；丙与丁相比，其他条件相同，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁＞丙；所以由大到小的顺序排列乙、甲、丁、丙。
5.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察 ________________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1 FeCl3改为 ________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是 _______________________。
(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。实验中需要测量的数据是 _________。
(3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和 ______________________。
【答案】 (1)产生气泡 0.05 排除阴离子的干扰
(2)产生40 mL气体需要的时间
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
【解析】 (1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl－本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，SO和Cl－是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子的干扰，需要将0.1 mol·L－1 FeCl3换为0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3，以确保Fe3＋浓度不变。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明催化剂效果的测量数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。(3)催化剂在整个化学反应中，表现为不参加反应；总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，用总反应减去这个方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(共29张PPT)
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
课程标准要求 知道化学平均反应速率的表示方法及影响化学反应速率的因素；从化学反应快慢方面认识和调控化学反应的重要性，学习运用变量控制的方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
学科核心素养 1．变化观念与平衡思想：联系生产、生活实际，通过实验探究，知道反应物本身的性质是影响化学反应速率的内因，外界条件(温度、浓度、催化剂等)是影响化学反应速率的外因。
2．证据推理与模型认知：通过实验探究和推理分析等实证，能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响规律，形成外界条件对化学反应速率影响的认知模型。
3．科学探究与创新意识：通过实验探究外界条件对化学反应速率的影响，体验科学探究的过程与方法，初步建立“控制变量法”的基本思想和方法。
学习目标 1．通过阅读思考，联系化工生产、生活实际，了解化学反应的快慢的含义及化学反应的快慢对生活、生产的影响。
2．通过归纳小结，理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法，并能运用表达式进行反应速率的简单计算及大小比较。
3．通过实验探究，能从微观角度理解外界条件(浓度、压强等)对化学反应速率的影响，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理意识，培养学生科学探究的能力。
学习任务一 化学反应速率
自主学习 认知形成
快慢
减小
增大
mol·L－1·min－1
【注意】 (1)在一定温度下，固体和纯液体的浓度是恒定常数，故不能用固体和纯液体表示化学反应速率。
(2)在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率数值可能不同，但意义相同。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。
1．同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相同？表示的反应快慢是否相同？
提示：同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同。
2．用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律？
提示：不同物质表示化学反应速率时，化学反应速率之比等于其化学计量数之比。
1．正误判断
(1)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)同一化学反应，2 mol·L－1·s－1的化学反应速率一定比
1 mol·L－1·s－1的化学反应速率快。( )
(3)化学反应速率是化学反应在最后时间时的瞬时速率。( )
(4)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率。( )
(5)化学反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
【解析】 (1)有些反应速率快但无明显现象，如中和反应。(2)没有指明表示速率的物质，无法比较快慢。(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。
2．在一个密闭容器中有N2和H2，它们的起始浓度分别是1.8 mol·L－1和5.4 mol·L－1，在一定条件下反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度为0.8 mol·L－1，则在这10 min内N2的平均反应速率是( )
A．0.1 mol·L－1·min－1 B．0.2 mol·L－1·min－1
C．0.3 mol·L－1·min－1 D．0.6 mol·L－1·min－1
【答案】 A
互动探究 能力提升
● 情境创设
已知反应A(g)＋3B(g) 2C(g)，在不同条件下，分别用A、B、C三种物质表示的速率为：①v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；②v(B)＝
0.45 mol·L－1·s－1；③v(C)＝0.45 mol·L－1·min－1，则通过所学知识比较此反应在上述条件下进行的快慢程度。
● 问题探究
1．上述反应用不同物质表示的化学反应速率数值，可以直接判断反应速率的快慢吗？
提示：不能。因为三种物质的计量数不同。用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率，然后再比较数值大小，判断反应速率的快慢。
2．上述反应若用不同单位表示的化学反应速率数值，可以直接判断反应速率的快慢吗？
提示：不可以。若单位不统一，则要换算成相同的单位。
● 要点归纳
化学反应速率的理解与应用
1．对化学反应速率的理解
(2)关系式法计算
对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，同一段时间内用不同物质表示的化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
(3)“三段式”法计算
①写出有关反应的化学方程式。
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
题点1
化学反应速率的概念及表示方法
●题点例练
1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是( )
A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1
B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L－1·min－1
D．2 min内反应速率用C表示是0.3 mol·L－1·min－1
【答案】 B
1.下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是( )
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．在容积不变的反应容器中，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示
C．若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该段时间内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1
D．化学反应速率是可以通过实验测定的
【答案】 C
【解析】 若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，是指用某一物质表示的平均反应速率，与其他物质的反应速率不一定相等，并且未告诉时间范围，无法计算浓度变化量，故C项错误。
题点2
化学反应速率大小的比较
反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
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
则此反应在不同条件下进行最快的是( )
A．②③ B．①③
C．②④ D．②
【答案】 D
【答案】 B
【解析】 因同一反应用不同物质表示时，速率可能不同，所以比较反应速率时，应使用同一种物质。我们以B物质为参照物，将其他选项都转化为用B表示的反应速率。A项，v(A)＝1.5 mol·L－1·min－1，则v(B)＝0.75 mol·L－1·min－1；B项，v(B)＝1.8 mol·L－1·min－1；C项，v(C)＝0.08 mol·L－1·s－1＝4.8 mol·L－1·min－1，则v(B)＝
1.6 mol·L－1·min－1；D项，v(D)＝0.1 mol·L－1·s－1＝6 mol·L－1·min－1，则v(B)＝1.5 mol·L－1·min－1，故B项速率最快。第六章 第二节 第1课时
课时达标分层练
学业考达标练
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常表示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
C．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
【答案】 D
【解析】 化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应，A项错误；固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B项错误；0.8 mol·L－1·s－1表示1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L－1，C项错误；化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量，D项正确。
2.某学生在一次探究“制取氢气最适宜的金属”的实验时测得铝与稀硫酸反应，10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L－1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )
A．0.06 mol·L－1·s－1
B．3.6 mol·L－1·min－1
C．1.2 mol·L－1·min－1
D．0.02 mol·L－1·min－1
【答案】 C
【解析】 10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L－1，则v(H2SO4)＝＝0.06 mol·L－1·s－1，发生反应：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，速率之比等于化学计量数之比，故v[Al2(SO4)3]＝v(H2SO4)＝×0.06 mol·L－1·s－1＝0.02 mol·L－1·s－1＝1.2 mol·L－1·min－1。
3.一定条件下，在体积为1 L的恒容密闭容器中发生反应：4A(g)＋5B(g)??4C(g)＋6D(g)。用下列物质表示该反应的化学反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.8 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝1.0 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝1.8 mol·L－1·s－1
【答案】 D
【解析】 根据反应速率之比等于化学计量数之比，即同一反应在不同条件下进行测得的反应速率大小比较，可根据反应速率与计量数之比的比值大小判断，若比值越大，则反应速率越快，对于反应4A(g)＋5B(g)??4C(g)＋6D(g)，v(A)＝0.8 mol·L－1·s－1，则＝ mol·L－1·s－1＝0.2 mol·L－1·s－1；v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1，则＝ mol·L－1·s－1＝0.24 mol·L－1·s－1；v(C)＝1.0 mol·L－1·s－1，则＝ mol·L－1·s－1＝0.25 mol·L－1·s－1；v(D)＝1.8 mol·L－1·s－1，则＝ mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1，综上>>>，所以v(D)＝1.8 mol·L－1·s－1时，反应速率最快，故选D。
4.(2024·山西朔州怀仁第一中学高一期中)在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z)，已知存在如下关系：v(W)＝2v(X)，v(Y)＝2v(X)，v(Z)＝2v(W)，则此反应可表示为( )
A．W＋2X===Y＋4Z
B．W＋2X===Y＋2Z
C．2W＋X===2Y＋4Z
D．2W＋X===2Y＋2Z
【答案】 C
【解析】 在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，则W、X为反应物，Y、Z是生成物，已知存在如下关系：＝2，＝2，＝2，则得到v(Z)∶v(W)∶v(Y)∶v(X)＝4∶2∶2∶1，则此反应可表示为2W＋X===2Y＋4Z，故C正确。
5.下列说法正确的是( )
A．镁与盐酸反应的速率一定比铝快
B．比较Mg和Al与盐酸的反应速率时，必须在相同的条件下进行
C．镁与盐酸的反应，可以用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率
D．只有在溶液中的反应才能计算化学反应速率
【答案】 B
【解析】 Mg、Al与盐酸的反应速率不仅与Mg、Al活泼性有关，还与盐酸浓度、反应温度、金属的表面积等因素有关，故Mg与盐酸反应速率不一定比铝快，A项错误；由A选项分析知，若想比较Mg、Al与盐酸的反应速率需控制变量，即在相同条件下进行，B项正确；由于Mg为纯固体，其浓度视为常数，故不能用Mg表示Mg与盐酸的化学反应速率，通常不用物质的量变化表示反应速率，C项错误；化学反应速率一般用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量表示，可以用溶液中的溶质浓度变化或者气体物质的浓度变化表示反应速率，D项错误。故选B。
6.在t ℃，在4个均为2 L的密闭容器中分别进行合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)。根据在相同时间内测定的结果，判断反应进行快慢的顺序为( )
a．v(NH3)＝0.05 mol·L－1·min－1
b．v(H2)＝0.03 mol·L－1·min－1
c．v(N2)＝0.02 mol·L－1·min－1
d．v(H2)＝0.001 mol·L－1·min－1
A．a>c>b>d B．a>c＝d>b
C．a>b>c>d D．a>d>c>b
【答案】 A
【解析】 比较同一反应不同物质的化学反应速率，可根据“归一法”分析，即先统一速率的单位，然后根据化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，统一转化为同一物质的化学反应速率，进而比较大小。将各物质代表的化学反应速率转化为氮气的化学反应速率如下：a.v(NH3)＝0.05 mol·L－1·min－1，则根据v(NH3)＝2v(N2)可知，v(N2)＝＝0.025 mol·L－1·min－1；b.v(H2)＝0.03 mol·L－1·min－1，则根据v(H2)＝3v(N2)可知，v(N2)＝＝0.01 mol·L－1·min－1；c.v(N2)＝0.02mol·L－1·min－1；d.v(H2)＝0.001 mol·L－1·min－1，则根据v(H2)＝3v(N2)可知，v(N2)＝＝0.000 3 mol·L－1·min－1；根据上述分析可知，反应速率大小关系为：a>c>b>d，A项符合题意。故选A。
7.工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是( )
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
【答案】 C
【解析】 温度越高反应速率越快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，A错误；压强越大反应速率越快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，B错误；可选用适当的催化剂来提高反应速率，C正确；氨气溶于水并不能提高反应速率，D错误。故选C。
8.取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol·L－1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法不正确的是( )
A．反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B．20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 mol·L－1·min－1
C．第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解
【答案】 C
【解析】 反应20 min时，过氧化氢的浓度变为0.4 mol·L－1，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)＝(0.80－0.40)mol·L－1×0.05 L＝0.02 mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)＝0.01 mol，标准状况下的体积V＝n·Vm＝0.01 mol×22.4 L·mol－1＝0.224 L＝224 mL，A正确；20～40 min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40－0.20)mol·L－1＝0.20 mol·L－1，则这段时间内的平均速率v＝＝＝0.010 mol·L－1·min－1，B正确；随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C错误；I－在反应中起到催化作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确。
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9.在温度不变的条件下，恒定的容器中进行下列反应：N2O4??2NO2，若N2O4的浓度由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1要用10 s，那么N2O4的浓度从0.07 mol·L－1降到0.04 mol·L－1时，所用时间( )
A．等于10 s B．等于5 s
C．大于10 s D．小于10 s
【答案】 C
【解析】 N2O4的浓度由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，浓度变化为0.03 mol·L－1，需要用10 s；由于c(N2O4)减小，反应速率减慢，故N2O4的浓度从0.07 mol·L－1降到0.04 mol·L－1所需时间大于10 s。
10.用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是( )
A．OE段的平均反应速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．F点收集到的CO2的量最多
【答案】 B
【解析】 OE、EF、FG三段对应所用时间相同，生成的CO2体积分别为224 mL、(672－224)mL＝448 mL、(784－672)mL＝112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A项错误；EF段，n(CO2)＝＝0.02 mol，根据关系式CaCO3～2HCl～CO2，则n(HCl)＝2n(CO2)＝0.04 mol，用盐酸表示该反应的平均反应速率为＝0.4 mol·L－1·min－1，B项正确；OE、EF、FG三段中，时间相同，生成的气体的体积比等于反应速率之比，则用CO2表示的平均反应速率之比为224 mL∶448 mL∶112 mL＝2∶4∶1，C项错误；由图可知，F点之后仍然在产生CO2，直至G点产生CO2量达最多，故G点表示收集的CO2的量最多，D项错误。故选B。
11.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是( )
组别 对应曲线 c(HCl)/(mol·L－1) 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A.第4组实验的反应速率最慢
B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
【答案】 D
【解析】 由题中图像可知，1、2、3、4四组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据变量控制法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁的形状不同，根据变量控制法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合题目图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
12.某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率，两组实验所用药品如下：
序号 镁条的质量/g 盐酸
物质的量浓度/mol·L－1 体积/mL
1 0.01 1.0 2
2 0.01 0.5 2
实验结果如图所示，下列叙述不正确的是( )
A．该探究实验采用了控制变量法
B．曲线斜率可表示反应速率
C．理论上若时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相同
D．曲线b表示1.0 mol·L－1盐酸与镁的反应
【答案】 D
【解析】 根据表格数据，只有盐酸浓度不同，其余条件相同，采用的是控制变量法，A正确；生成的气体越多，压强越大，因此曲线斜率越大，表示反应速率越快，可以用曲线斜率表示反应速率，B正确；镁的质量为0.01 g，物质的量为＝ mol，实验2中盐酸中含有HCl的物质的量为0.002 L×0.5 mol·L－1＝0.001 mol，根据Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，两实验中盐酸均过量，镁完全反应，只要时间足够长，最终反应生成的气体的量应该相同，C正确；盐酸的浓度越大，反应速率越快，曲线b表示0.5 mol·L－1盐酸与镁的反应，D错误。
13.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：(不考虑溶液混合引起的体积变化)
实验序号 实验温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O
V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL V/mL
A 293 2.0 0.02 4.0 0.1 0 6
B T1 2.0 0.02 3.0 0.1 V1 8
C 313 2.0 0.02 V2 0.1 1.0 t1
(1)通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，其中V1＝________，T1＝________，通过实验________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)C组实验中溶液褪色时间t1________(填“＞”或“＜”或“＝”)8 s，C组实验的反应速率v(KMnO4)＝________。(用含有t1的式子表示)
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图所示，并以此分析造成n(Mn2＋)突变的可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)通过测定收集一定体积氢气所用的时间可以用于测定锌粒和稀硫酸反应的速率，于是某同学设计了如图所示的实验装置：
①装置中仪器A的名称为________。
②定量分析：装置组装完成后需要先检查该装置的气密性。简述检查该装置气密性的方法__________________________________________________________
____________；实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是________________。
【答案】 (1)1.0 mL 293 K B、C
(2)＜ 0.02/3t1 mol·L－1·s－1
(3)生成的Mn2＋对反应有催化作用，使反应速率加快，单位时间内产生的n(Mn2＋)突增
(4)①分液漏斗 ②关闭分液漏斗活塞，拉动注射器，松手，注射器能恢复到原来的位置 收集40 mL气体所需时间
【解析】 (1)因为实验A、B是探究浓度的改变对反应速率的影响，所以温度需要相同即T1＝293 K，溶液的总体积也应该相等，所以V1＝1 mL；根据表格可知：B与C只有温度不同，其他条件相同，所以通过B、C两个实验可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(2)根据5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O和表中的数据可知，草酸过量，高锰酸钾完全反应，所以v＝(0.02 mol·L－1)×2 mL/(6 mL×t1)＝0.02/3t1 mol·L－1·s－1。(3)由图可知，上述实验过程中n(Mn2＋)随时间变化突然增大，可能是在反应过程中，生成的Mn2＋对反应起了催化作用，使反应速率加快，使单位时间内产生的n(Mn2＋)突增。(4)①由装置图可知：装置中仪器A为分液漏斗。②根据装置图采用关闭分液漏斗活塞，拉动注射器，松手，注射器能恢复到原来位置的方法检查装置的气密性；为了测定锌粒和稀硫酸反应的速率，需要记录收集到40 mL气体所用的时间。
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