《创新课堂》第六章 4 第二节 第1课时 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学必修二人教版

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1．化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活有着十分重要的意义。下列说法正确的是(　　)
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用合适的催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶的包装袋中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
解析：选D。A项，低温冷藏只能降低肉类食品的变质速率，不能使其永远不会腐败变质；B项，催化剂的使用只能提高单位时间内的产量，而不能确保经济效益的提高；C项，夏天温度高，面粉的发酵速率大；D项，还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应，降低氧气浓度，从而显著延长茶叶的储存时间。
2．已知反应4A(g)＋2B(g)===C(g)＋4D(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示该反应速率最大的是(　　)
A．v(A)＝0.025 mol·L－1·s－1
B．v(B)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(D)＝1.1 mol·L－1·min－1
解析：选C。A．v(A)＝0.025 mol·L－1·s－1＝1.5 mol·L－1·min－1；B．v(A)＝2v(B)＝2×0.7 mol·L－1·min－1＝1.4 mol·L－1·min－1；C．v(A)＝4v(C)＝4×0.4 mol·L－1·min－1＝1.6 mol·L－1·min－1；D．v(A)＝v(D)＝1.1 mol·L－1·min－1；故C项表示的反应速率最大。
3．下列反应条件的改变对实验室制备氯气速率的影响正确的是(　　)
A．增大盐酸的浓度能增大反应速率
B．若用稀盐酸与二氧化锰反应，则反应速率较小
C．升高温度能减小反应速率
D．增加MnO2的质量可显著增大反应速率
解析：选A。增大盐酸的浓度能增大反应速率，A正确；稀盐酸与二氧化锰不发生反应，B错误；升高温度能增大反应速率，C错误；MnO2是固体，增加MnO2的质量不改变反应速率，D错误。
4．为了探究影响锌与盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组设计了以下实验：
实验①(常温下) 实验②(常温下) 实验③
下列说法正确的是(　　)
A．对比实验①和实验②，可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
B．对比实验②和实验③，可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响
C．对比实验②和实验③，可探究温度对反应剧烈程度的影响
D．对比实验①和实验②，可探究温度对反应剧烈程度的影响
解析：选A。对比实验①和实验②，锌的质量相同，盐酸的体积相同，反应温度相同，但盐酸的浓度不同，可探究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响，无法探究温度对反应剧烈程度的影响，故A正确，D错误；对比实验②和实验③，锌的质量相同，盐酸的体积相同，但反应温度和盐酸的浓度均不同，无法探究盐酸的浓度和温度对反应剧烈程度的影响，故B、C错误。
5．在一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，压强为p kPa，并在一定温度下发生反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)。下列操作中，能使反应速率减小的是(　　)
A．保持容器内压强不变，向其中充入1 mol Ar
B．保持容器容积不变，向其中充入1 mol Ar
C．保持容器容积不变，向其中充入1 mol N2
D．保持容器内压强不变，向其中充入1 mol N2和3 mol H2
解析：选A。A．Ar不参与反应，保持容器内压强不变，充入Ar，容器容积增大，N2、H2、NH3的浓度减小，反应速率减小，故A符合题意；B．保持容器容积不变，充入Ar，N2、H2、NH3的浓度不变，反应速率不变，故B不符合题意；C．保持容器容积不变，充入1 mol N2，N2的浓度增大，反应速率增大，故C不符合题意；D．保持容器内压强不变，向其中充入1 mol N2和3 mol H2，容器容积增大为原来的2倍，反应物浓度不变，反应速率不变，故D不符合题意。
6．下列条件下的反应，放出氢气最快的是(　　)
选项 金属(相同粉末状)和物质的量(mol) 酸的浓度和体积(mL) 反应温度
A Fe 0.1 3 mol·L－1 HCl溶液 10 20 ℃
B Al 0.1 3 mol·L－1 HCl溶液 10 20 ℃
C Cu 0.1 4 mol·L－1 H2SO4溶液 10 20 ℃
D Mg 0.1 6 mol·L－1 HNO3溶液 10 20 ℃
解析：选B。决定反应速率的因素是反应物本身的性质，题述金属中镁的活泼性最强，但硝酸与金属反应得不到氢气；4 mol·L－1H2SO4溶液中氢离子的浓度为8 mol·L－1，但Cu与稀硫酸不反应；金属与酸反应的本质是与氢离子反应，3 mol·L－1HCl溶液中氢离子的浓度为3 mol·L－1，Al比Fe活泼，所以放出氢气最快的是B项。
7．A与B在容积为1 L的密闭容器中发生反应aA(s)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，t1、t2时刻分别测得部分数据见下表：
n(B)/mol n(C)/mol n(D)/mol 反应时间/min
0.12 0.06 0.10 t1
0.06 0.12 0.20 t2
下列说法正确的是(　　)
A．0～t1内，平均反应速率v(B)＝ mol·L－1·min－1
B．若起始时n(D)＝0，则t2时v(D)＝ mol·L－1·min－1
C．升高温度，v(B)、v(C)、v(D)均增大
D．b∶d＝6∶1
解析：选C。不能确定起始时B的物质的量，因此不能确定0～t1时间段内B的变化量，无法计算B的反应速率，A项错误；反应速率是平均速率，而不是瞬时速率，B项错误；t1～t2时间段内，B和D的物质的量的变化量分别是0.06 mol、0.10 mol，所以b∶d＝3∶5，D项错误。
8．将固体NH4Br置于2 L的密闭容器中，在恒温条件下发生反应NH4Br(s)??NH3(g)＋HBr(g)、2HBr(g)??H2(g)＋Br2(g)。若2 min时测得H2的浓度为1 mol·L－1，HBr的浓度为 8 mol·L－1。上述反应中0～2 min内生成NH3的平均反应速率为(　　)
A．0.5 mol·L－1·min－1
B．2 mol·L－1·min－1
C．2.5 mol·L－1·min－1
D．5 mol·L－1·min－1
解析：选D。该反应为连锁反应，溴化铵分解生成的溴化氢又有一部分分解，故剩余的溴化氢的量为溴化铵分解生成的溴化氢的量减去分解的溴化氢的量，即c剩余(HBr)＝c生成(HBr)－c分解(HBr)，2 min时氢气的浓度为1 mol·L－1，即c分解(HBr)＝2 mol·L－1；2 min时HBr的浓度为8 mol·L－1，即c生成(HBr)＝c分解(HBr)＋c剩余(HBr)＝10 mol·L－1，溴化铵分解生成氨的浓度与溴化氢的浓度相等，故2 min内溴化铵分解生成氨的浓度c(NH3)＝c生成(HBr)＝10 mol·L－1，氨的平均反应速率为＝5 mol·L－1·min－1。
9．将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)。反应进行到10 s末时，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为 0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol。回答下列问题：
(1)用C表示10 s内的平均反应速率为
___________________________________________________________。
(2)反应前A的物质的量浓度是
___________________________________________________________。
(3)10 s末，生成物D的浓度为
___________________________________________________________。
(4)若改变下列条件，则生成D的速率如何变化？(填“增大”“减小”或“不变”)
编号 改变的条件 生成D的速率
① 降低温度
② 增大A的浓度
③ 使用正催化剂
④ 恒容条件下充入Ne(不参与体系反应)
解析：　　　　3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)
3.0 1.0 0 0
1.2 0.4 0.8 0.8
1.8 0.6 0.8 0.8
(1)10 s内，v(C)＝＝0.04 mol·L－1·s－1。(2)反应前c(A)＝＝1.5 mol·L－1。
(3)10 s末，c(D)＝＝0.4 mol·L－1。
(4)降低温度，反应速率减小；增大反应物浓度、使用正催化剂，反应速率均增大；恒容条件下充入稀有气体，反应物的浓度不变，反应速率不变。
答案：(1)0.04 mol·L－1·s－1　(2)1.5 mol·L－1
(3)0.4 mol·L－1　(4)①减小　②增大　③增大　④不变
10．某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可增大氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以增大氢气的生成速率的原因是
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)要增大上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有
___________________________________________________________
____________________________________________________(答两条)。
(4)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验混合溶液 A B C D E F
4 mol·L－1H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中V1＝__________，V6＝________，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：________________________________
___________________________________________________________。
解析：(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。另外锌也与硫酸铜发生反应，化学方程式为Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu。
(2)CuSO4与Zn反应生成的Cu与Zn形成了铜锌原电池，增大了氢气的生成速率。
(3)要增大题述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有升高温度、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等。
(4)①为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，加入硫酸的量应该是相同的，故V1～V5的值均为30，且混合溶液的总体积必须相等，根据题表中数据可知，总体积是50 mL，故V1＝30，V6＝50－10－30＝10，V9＝50－30－2.5＝17.5。②当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积，因此反应速率会减小。
答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)CuSO4与Zn反应生成的Cu与Zn形成了铜锌原电池，增大了氢气的生成速率
(3)升高温度、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等(任写两条，合理即可)
(4)①30　10　17.5　②当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积
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11．在一定温度下，某密闭容器中发生反应2C(g)===A(g)＋B(s)。若0～15 s内c(C)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)
A．0～15 s内用B表示的平均反应速率为v(B)＝0.001 mol·L－1·s－1
B．0～15 s内用C表示的平均反应速率为0.002 mol·L－1·s－1
C．c(C)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间为10 s
D．增大反应体系的压强(压缩容器)，化学反应速率减小
解析：选B。A．B是固体物质，不能用其浓度变化表示反应速率，故A错误；B．0～15 s内，用C表示的平均反应速率为＝0.002 mol·L－1·s－1，故B正确；C．浓度越小，反应速率越小，需要的反应时间越长，故c(C)由0.07 mol·L－1 降到0.05 mol·L－1所需的反应时间大于10 s，故C错误；D．增大反应体系的压强(压缩容器)，反应物浓度增大，化学反应速率增大，故D错误。
12．实验探究H2O2分解速率的影响因素。H2O2浓度在不同条件下随时间变化的曲线如下图所示。实验分组及反应条件见下表。
分组 温度/°C pH c(Mn2＋)/(mol·L－1)
① 60 ≈7 2×10－5
② 60 12 0
③ 60 13 0
④ 60 11 2×10－5
⑤ 70 13 0
下列说法不正确的是(　　)
A．实验①④说明中性条件下，少量Mn2＋对H2O2分解的影响不大
B．实验②③说明其他条件相同时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越大
C．实验③⑤说明温度升高可以增大H2O2分解速率
D．实验④0～40 min内的平均反应速率为v(H2O2)＝0.022 5 mol·L－1·min－1
解析：选C。A项，实验①④除pH外其他条件均相同，但①几乎不反应，说明中性条件下，少量Mn2＋对H2O2分解的影响不大，A正确；B项，实验②③除pH外其他条件均相同，而实验③的分解速率大于实验②的，说明溶液碱性越强，H2O2分解速率越大，B正确；C项，实验③⑤中H2O2初始浓度和反应温度均不同，不能通过实验③⑤说明温度升高，H2O2分解速率增大，C错误；D项，实验④0～40 min内的平均反应速率为v(H2O2)＝＝0.022 5 mol·L－1·min－1，D正确。
13．为了探究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如上图所示的曲线甲。下列有关说法不正确的是(　　)
A．在O～t1 s、t1～t2 s、t2～t3 s中，t1～t2 s生成的CO2气体最多
B．因反应放热，导致O～t1 s内的反应速率逐渐增大
C．若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的反应速率，则t2～t3 s内的反应速率为 mL·s－1
D．将碳酸钙固体研成粉末，曲线甲将变成曲线乙
解析：选D。由题图可知，t1～t2 s生成的CO2气体最多，故A正确；O～t1 s，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率增大，说明该反应放热，温度升高，反应速率增大，故B正确；由题图可知，若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的反应速率，则t2～t3 s内的反应速率为 mL·s－1，故C正确；将碳酸钙固体研成粉末，反应物的接触面积增大，反应速率增大，而曲线乙表示生成CO2的速率比曲线甲小，故D错误。
14．对于反应aA＋bB===dD＋eE，化学反应速率定义为v＝＝＝＝。式中v(X)指物质X(X＝A、B、D、E)的反应速率，a、b、d、e是化学计量数。298 K时，测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2在不同浓度时的化学反应速率v见下表：
实验编号 1 2 3 4
c(HI)/(mol·L－1) 0.100 0.200 0.300 0.100
c(H2O2)/(mol·L－1) 0.100 0.100 0.100 0.200
v/(mol·L－1·s－1) 0.007 60 0.015 2 0.022 8 0.015 2
下列说法正确的是(　　)
A．实验1、2中，实验2的v(H2O2)小于实验1的v(H2O2)
B．将浓度均为0.200 mol·L－1的H2O2溶液和HI溶液等体积混合，v＝0.076 0 mol·L－1·s－1
C．v与“HI和H2O2浓度的乘积”的比值为常数
D．实验4中，反应5 s后H2O2浓度减少了0.076 0 mol·L－1
解析：选C。A．由题意及题表数据可知，实验2的v(H2O2)大于实验1的v(H2O2)，故A项错误；B．将浓度均为0.200　mol·L－1的H2O2溶液和HI溶液等体积混合后，c(H2O2)＝c(HI)＝0.100 mol·L－1，v＝0.007 60 mol·L－1·s－1，故B项错误；C．实验1中＝＝0.76，实验2中＝＝0.76，实验3中＝＝0.76，实验4中＝＝0.76，因此v与“HI和H2O2浓度的乘积”的比值为常数，故C项正确；D．根据v的表达式可知，实验4中H2O2的初始反应速率是0.015 2 mol·L－1·s－1，随着反应进行，H2O2的浓度减小，反应速率减小，因此反应5 s后H2O2的浓度减少量小于0.015 2 mol·L－1·s－1×5 s＝0.076 0 mol·L－1，故D项错误。
15．(2024·龙岩连城一中高一月考)某化学小组欲测定KClO3与NaHSO3反应的化学反应速率，并探究影响化学反应速率的因素，请回答下列问题：
Ⅰ.该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况见下表。
实验编号 加入0.1 mol·L－1 KClO3溶液的体积/mL 加入0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 反应温度
1 10 10 0 25 ℃
2 10 5 a 25 ℃
3 10 10 0 60 ℃
(1)表中a＝________，通过实验1和实验3可探究________对化学反应速率的影响。
(2)写出KClO3与NaHSO3反应的离子方程式：
___________________________________________________________。
Ⅱ.该小组同学依据实验1的条件进行反应并测定化学反应速率，所得数据如下图所示。
(3)该反应在0～4 min的化学反应速率v(NaHSO3)为________。
(4)分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小，探究化学反应速率先增大的原因，具体情况见下表。
方案 假设 实验操作
1 该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率增大 向烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液，________
2 取10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液
①补全方案1中的实验操作：___________________________________。
②方案2中的假设为______________________________________。
③除方案1、2中的假设外，还可提出的假设是
____________________________________________________________。
(5)反应后期化学反应速率减小的原因是
________________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)由题表数据可知，实验1和实验2的变量为亚硫酸氢钠溶液的浓度，故需要保持溶液总体积不变，a＝5；实验1和实验3的变量为温度，可探究温度对化学反应速率的影响。
(2)该反应为氧化还原反应，Cl元素的化合价降低，S元素的化合价升高，由得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知，该反应的离子方程式为ClO＋3HSO===Cl－＋3SO＋3H＋。
Ⅱ.(3)该反应在0～4 min的化学反应速率v(Cl－)＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1，由速率之比等于化学计量数之比可知，v(NaHSO3)＝3v(Cl－)＝0.007 5 mol·L－1·min－1。
(4)①根据假设可知，该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率增大，则需要测量温度，故补全方案1中的实验操作为插入温度计。②方案2加入少量NaCl固体，增大氯离子浓度，所以方案2中的假设为反应生成的Cl－使反应速率增大。③两个方案分别探究了温度和氯离子对反应速率的影响，根据反应过程中存在的离子，还可以提出的假设是反应生成的H＋或SO使反应速率增大。
(5)随着化学反应的进行，体系中反应物浓度减小，导致反应速率减小。
答案：Ⅰ.(1)5　温度
(2)ClO＋3HSO===Cl－＋3SO＋3H＋
Ⅱ.(3)0.007 5 mol·L－1·min－1
(4)①插入温度计　②反应生成的Cl－使反应速率增大　③反应生成的H＋或SO使反应速率增大
(5)反应物的浓度减小使反应速率减小