2017-2018学年高中化学苏教版选修4(课件+课时跟踪检测+教学案):2.1 化学反应速率 (6份打包)

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名称 2017-2018学年高中化学苏教版选修4(课件+课时跟踪检测+教学案):2.1 化学反应速率 (6份打包)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2017-11-13 14:47:25

文档简介


第一单元化学反应速率
第一课时  化学反应速率的表示方法
——————————————————————————————————————
[课标要求]
1.了解化学反应速率的概念及定量表示方法。
2.掌握化学反应速率的简单计算,会比较化学反应速率的快慢。
3.了解化学反应速率的科学测定方法。
 
1.化学反应的快慢可以用化学反应速率来衡量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化学反应速率,v=。
2.表示化学反应速率应注意以下三点:①指明具体物质;②不能用固体或纯液体表示;③化学反应速率为平均反应速率,不是瞬间速率。
3.对于同一化学反应用不同物质表示的化学反应速率之比=相应物质浓度变化量之比=物质的量的变化量之比=相应物质的化学计量数之比。
1.概念:通常用化学反应速率来衡量化学反应快慢。
2.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3.表达式
若用v表示化学反应速率,Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),Δt表示一定的时间间隔,则v=。如对于化学反应aA+bB===cC+dD,用A、B、C、D四种物质的浓度变化来表示,则v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=。
4.单位:常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
5.平均速率与瞬时速率
(1)平均速率由v=求得的。v是在反应时间间隔Δt内反应的平均速率。
(2)瞬时速率:①当Δt非常小时,由v=可求化学反应在某一时刻的瞬时速率。
②通过c-t图像,运用数学方法也可求得瞬时速率。
1.下列关于化学反应速率的说法中,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0.8 mol·L-1·s-1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行得快慢
D.对于一个化学反应来说,其反应速率越大,反应现象就越明显
解析:选C A中若有固体,不可用其表示反应速率;B中0.8 mol·L-1·s-1不是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1,而是指1 s内该物质的浓度变化量为0.8 mol·L-1;D中反应速率与反应现象无必然联系。21世纪教育网版权所有
2.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol·L-1,对此反应速率的表示正确的是(  )21·cn·jy·com
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min时的反应速率,用B表示是0.3 mol·(L·min)-1
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率数值不同,意义也不同
解析:选B A为固体,其浓度为常数,不能用其来表示化学反应速率,A项错误;用B、C、D表示的反应速率之比等于化学方程式中B、C、D的化学计量数之比,B项正确;在2 min内用B表示的反应速率为v(B)==0.3 mol·L-1·min-1,是指在2 min内的平均速率,不是瞬时速率,C项错误;在这2 min内用B、C表示的反应速率数值不同,但意义相同,D错误。21*cnjy*com
[方法技巧]
表示化学反应速率的注意事项
(1)化学反应速率,是某一时间段的平均速率而不是瞬时速率。
(2)不论是反应物还是生成物,其化学反应速率值都取正值。
(3)固体或纯液体(注意:不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数,因此,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。【来源:21cnj*y.co*m】
(4)同一化学反应里,用不同物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的化学物质。【出处:21教育名师】
1.化学反应速率的计算方法
(1)定义式法
利用公式v(A)=计算化学反应速率。
(2)关系式法
利用化学反应速率之比=物质的量浓度之比=化学计量数之比。
如对于反应mA+nB===pY+qZ,
v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m∶n∶p∶q
或v(A)=v(B)=v(Y)=v(Z)。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
a.写出有关反应的化学方程式。
b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
c.根据已知条件列方程计算。
例如         mA + nB?? pC
起始浓度/(mol·L-1) a    b   c
转化浓度/(mol·L-1) x       
某时刻浓度/(mol·L-1)a-x  b-  c+
v(B)==
②计算中注意以下量的关系:
a.对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)
b.对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)
c.转化率=×100%
2.化学反应速率快慢的比较方法——比值法
(1)转化为同一单位表示,其转化公式为1 mol·L-1·s-1=60 mol·L-1·min-1。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值
如反应aA+bB===cC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与,若>,则A表示的反应速率比B表示的大。
1.在一定条件下发生反应2A(g)===2B(g)+C(g),将2 mol A通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 min末测得A的物质的量为0.8 mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率为(  )
A.0.24 mol·(L·min)-1  B.0.08 mol·(L·min)-1
C.0.06 mol·(L·min)-1 D.0.12 mol·(L·min)-1
解析:选D v(A)===0.12 mol·(L·min)-1,由化学方程式知,v(B)=v(A)=0.12 mol·(L·min)-1。
2.对于反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.015 mol·(L·s)-1
B.v(B)=0.06 mol·(L·s)-1
C.v(C)=0.04 mol·(L·s)-1
D.v(D)=2.7 mol·(L·min)-1
解析:选D 在比较反应速率大小时,首先换算成相同单位,v(D)=2.7 mol·(L·min)-1=0.045 mol·(L·s)-1。其次,用化学反应速率与其化学计量数作比值。A.v(A)=0.015 mol·(L·s)-1,B.v(B)/3=0.02 mol·(L·s)-1,C.v(C)/ 2=0.02 mol·(L·s)-1,D.v(D)/2=0.022 5 mol·(L·s)-1,数值大者速率快,因此反应速率最快的是D项。
3.将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g)。经5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1 mol·L-1·min-1。则:
(1)x=__________。
(2)前5 min内B的反应速率v(B)=______________________________________。
(3)5 min时A的转化率为__________。
解析:(1)v(D)==0.1 mol·L-1·min-1=v(C),即v(C)∶v(D)=1∶1,由此推知x=2。
(2)v(B)=v(C)=×0.1 mol·L-1·min-1=0.05 mol·L-1·min-1。
(3)设起始A、B的浓度均为a mol·L-1
        3A(g)+B(g)??2C(g)+2D(g)
起始浓度 (mol·L-1) a   a    0    0
转化浓度(mol·L-1) 0.75  0.25   0.5   0.5
5 min浓度(mol·L-1)a-0.75 a-0.250.5   0.5
(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5 解得:a=1.5
所以A的转化率为×100%=50%。
答案:(1)2 (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)50%
1.测定原理
测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算达到测定目的。www.21-cn-jy.com
2.测定方法
(1)量气法
对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O等有气体生成的反应,可测量反应在一定温度和压强下释放出来的气体的体积。
(2)比色法
有些反应物(或生成物)有颜色,随着反应的进行,溶液的颜色不断变化,可以用比色的方法测定溶液的颜色深浅,换算成反应物(或生成物)在不同反应时刻的浓度。
3.利用盐酸与碳酸钙反应测定化学反应速率
(1)实验装置
(2)测定方法
①用v(反应物)表示:测定单位时间内CaCO3质量或H+浓度的变化;
②用v(生成物)表示:测定单位时间内收集到CO2气体的体积或收集一定体积的CO2所用的时间。
4.测定化学反应速率的一般方法
(1)对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。
(2)对于有固体参加的反应,可测定相同时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸或碱参加的反应,可测定溶液中c(H+)或c(OH-)的变化。
(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应,可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
对于反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,用下列方法来测定反应速率是否正确
(1)测定收集一定体积的CO2时所用的时间(  )
(2)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化(  )
(3)测定一定质量的CaCO3完全溶解所需时间(  )
(4)测定一定时间内产生CO2气体的体积(  )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2.用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2,实验过程记录如右图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.OE段表示的反应速率最快
B.EF段表示的反应速率最快,收集的CO2最多
C.FG段表示的收集的CO2最多
D.OG段表示随着时间的推移,反应速率逐渐增大
解析:选B CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,图像的横坐标是时间,纵坐标是生成二氧化碳的体积,用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率,表现在图像上就是曲线的斜率,斜率越大,反应速率越大,放出的CO2越多。由图可以看出,EF段反应速率最快,收集的CO2最多;整个反应过程中,反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段),而不是逐渐增大,所以只有B项正确。
[三级训练·节节过关]                                     
1.已知反应:A+3B===2C+D,在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·(L·min)-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为(  )
A.0.5 mol·(L·min)-1   B.1 mol·(L·min)-1
C.2 mol·(L·min)-1 D.3 mol·(L·min)-1
解析:选C 根据速率之比等于各物质的化学计量数之比,可得v(A)∶v(C)=1∶2,而v(A)=1 mol·(L·min)-1,则v(C)=2 mol·(L·min)-1。
2.甲、乙两容器都在进行A―→B的反应,甲容器内每分钟减少了4 mol A,乙容器内每分钟减少了2 mol A,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率(  )
A.快 B.慢
C.相等 D.无法判断
解析:选D 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。本题中未明确指出容器的容积,故无法判断。
3.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z,经过t min后,测得物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1,c(Y2)=0.6 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式可表示为(  )
A.2X2+3Y2??2X2Y3 B.3X2+2Y2??2X3Y2
C.X2+2Y2??2XY2 D.2X2+Y2??2X2Y
解析:选B 由题意知:Δc(X2)=0.6 mol·L-1,Δc(Y2)=0.4 mol·L-1,Δc(Z)=0.4 mol·L-1。又v=Δc/Δt,v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)=3∶2∶2,即化学方程式中X2、Y2、Z的计量数依次为3、2、2。
4.在2A+B??3C+5D反应中,表示该反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.6 mol·L-1·s-1
D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
解析:选B 由反应的化学方程式可得A项,v(A)=0.25 mol·L-1·s-1,B项,v(B)=0.3 mol·L-1·s-1,C项,v(C)=0.2 mol·L-1·s-1,D项,v(D)=0.2 mol·L-1·s-1,数值大者反应速率快,所以速率最快的为B选项。
5.根据反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率________。
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L-1·s-1时,则氧气减少的速率为________。
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,此时间内SO2表示的速率为0.4 mol·L-1·s-1,则开始时氧气的浓度为________________。
解析:(1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率,所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。
(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应物质的化学计量数成正比,所以氧气减少的速率为0.64 mol·L-1·s-1×=0.88 mol·L-1·s-1。
(3)此时间内SO2表示的速率为0.4 mol·L-1·s-1,则氧气表示的速率为0.4 mol·L-1·s-1×=0.55 mol·L-1·s-1,所以氧气变化浓度为0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1,则开始时氧气的浓度为2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5 mol·L-1。【版权所有:21教育】
答案:(1)SO2或O2 (2)0.88 mol·L-1·s-1
(3)5 mol·L-1
1.在N2+3H22NH3的反应中,在5 s内N2的浓度由6 mol·L-1减至2 mol·L-1。则NH3的平均反应速率是(  )
A.2.4 mol·(L·s)-1   B.1.6 mol·(L·s)-1
C.0.8 mol·(L·s)-1 D.0.08 mol·(L·s)-1
解析:选B v(N2)==0.8 mol·(L·s)-1,由化学方程式知,v(NH3)=2v(N2)=1.6 mol·(L·s)-1。
2.反应2SO2+O2??2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为(  )
A.0.1 s B.2.5 s
C.5 s D.10 s
解析:选C v(SO3)=2v(O2)=0.08 mol·L-1·s-1,故Δt===5 s。
3.一定温度下,向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是(  )
A.0.2 mol·(L·min)-1 B.0.6 mol·(L·min)-1
C.0.1 mol·(L·min)-1 D.0.3 mol·(L·min)-1
解析:选C 在容积固定的容器中,压强之比等于物质的量之比,反应3 min后压强是起始的0.9倍,物质的量为原来的0.9倍,即3.6 mol,减少了0.4 mol,由化学方程式知,减少的物质的量等于生成NH3的物质的量,则生成NH3 0.4 mol,v(NH3)=0.4 mol/2 L×3 min=0.2/3 mol·L-1·min-1,v(H2)=v(NH3)=0.1 mol·(L·min)-1。
4.在2 L容器中发生3A+B===2C的反应,最初加入的A、B都是4 mol,A的反应速率为0.12 mol·L-1·s-1,10 s后容器内B的物质的量为(  )
A.1.6 mol B.2.8 mol
C.3.2 mol D.3.6 mol
解析:选C v(A)=0.12 mol·L-1·s-1,则v(B)=v(A)=0.04 mol·L-1·s-1=,所以Δc(B)=0.04 mol·L-1·s-1×10 s=0.4 mol·L-1,
剩余B的物质的量为4 mol-0.4 mol·L-1×2 L=3.2 mol。
5.关于A(g)+2B(g)??3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最大的是(  )
A.v(A)=0.6 mol·(L·min)-1
B.v(B)=0.3 mol·(L·s)-1
C.v(C)=0.9 mol·(L·min)-1
D.v(C)=1.2 mol·(L·min)-1
解析:选B A项,v(A)=0.6 mol·(L·min)-1,B项,v(B)=0.15 mol·(L·s)-1=9 mol·(L·min)-1,C项,v(C)=0.3 mol·(L·min)-1,D项,v(C)=0.4 mol·(L·min)-1,数值大者反应速率大,B项中化学反应速率最大。21·世纪*教育网
6.在铝与稀硫酸的反应中,已知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.0.02 mol·(L·s)-1 B.1.8 mol·(L·s)-1
C.1.2 mol·(L·s)-1 D.0.18 mol·(L·s)-1
解析:选A v(H2SO4)==0.06 mol·(L·s)-1,由反应2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑可知,v[Al2(SO4)3]=1/3v(H2SO4)=0.02 mol·(L·s)-1。
7.下列都是测定气体产物(一定时间内)反应速率的装置图,不能达到目的的是(  )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D ①装置不能用长颈漏斗,④装置产生的CO2能被Na2CO3溶液吸收。
8.在2CH4+2NH3+3O2===2HCN+6H2O(g)反应中,同一时间内,测知用HCN表示的反应速率为n mol·L-1·min-1,用O2表示的反应速率为m mol·L-1·min-1,则m与n的关系为(  )21教育名师原创作品
A.m=n B.m=n
C.m=n D.m=2n
解析:选C 由化学方程式可知,v(HCN)=v(O2),即n=m,m=n,C正确。
9.根据下图填空:
(1)反应物是__________;生成物是__________。
(2)在2 min内A、B、C三者的反应速率值分别是______、________、________。
(3)该反应的化学方程式是______________________________________________。
解析:根据图像可知,物质A、B的量减少,为反应物;物质C的量增加,为生成物。v(A)=(8-2)mol·L-1÷2 min=6 mol·L-1÷2 min=3 mol·L-1·min-1,v(B)=(8-4)mol·L-1÷2=4 mol·L-1÷2 min=2 mol·L-1·min-1,v(C)=(6-0)mol·L-1÷2 min=6 mol·L-1÷2 min=3 mol·L-1·min-1,
n(A)∶n(B)∶n(C)=3∶2∶3,反应后A、B、C共存,为可逆反应,则反应的化学方程式为3A+2B??3C。
答案:(1) A、B C
(2)3 mol·L-1·min-1 2 mol·L-1·min-1
3 mol·L-1·min-1
(3)3A+2B??3C
10.有人研究了340 K时N2O5的分解反应:2N2O5===4NO2+O2,所得实验数据见表格。各物质在不同时刻的浓度
编号
1
2
3
4
5
t/min
0
1
2
3
4
c(N2O5)/(mol·L-1)
0.160
0.114
0.080
0.056
0.040
c(O2)/(mol·L-1)
0
0.023
0.040
0.052
0.060
(1)图像能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你作出c(N2O5)-t图及c(O2)-t图,描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。2-1-c-n-j-y
(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请按下式计算化学反应速率,将计算结果填入表中。
v(B)=
Δt
t1-t0
t2-t1
t3-t2
t4-t3
v(N2O5)/(mol·L-1·min-1)
v(O2)/(mol·L-1·min-1)
(3)根据计算结果寻找用各物质表示的化学反应速率之间的关系。
解析:横坐标为时间、纵坐标为物质的量浓度,找到各对应点,连线即得图像,根据表中数据和速率表达式可得各个数据,数据之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。2·1·c·n·j·y
答案:(1)如图所示
(2)
Δt
t1-t0
t2-t1
t3-t2
t4-t3
v(N2O5)/(mol·L-1·min-1)
0.046
0.034
0.024
0.016
v(O2)/(mol·L-1·min-1)
0.023
0.017
0.012
0.008
(3)用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
1.已知:4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是(  )
A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O)
C.3v(NH3)=2v(H2O) D.5v(O2)=4v(NO)
解析:选C 由化学方程式可得v(NH3)=v(O2)=v(NO)=v(H2O)。A项,5v(NH3)=4v(O2),错误;B项,6v(O2)=5v(H2O),错误;C项,6v(NH3)=4v(H2O),即3v(NH3)=2v(H2O),正确;D项,4v(O2)=5v(NO),错误。
2.反应2SO2+O2??2SO3经a min后,SO3浓度的变化情况如图所示,在时间0~a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则a等于(  )
A.0.1 B.2.5
C.5 D.10
解析:选C 由图像可知,v(SO3)==0.4/a mol·L-1·min-1,由化学方程式可得v(O2)=v(SO3)=0.2/a mol·L-1·min-1=0.04 mol·L-1·min-1,a=5。
3.将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58 mol·L-1,c(B2)为0.16 mol·L-1,c(C)为0.84 mol·L-1,则C的化学式为(  )
A.AB B.A2B
C.AB2 D.A2B2
解析:选C 由题意可得A2、B2、C三种物质的物质的量浓度的变化值之比为(1-0.58)mol·L-1∶(1-0.16)mol·L-1∶0.84 mol·L-1=0.42∶0.84∶0.84=1∶2∶2,则A2、B2、C三种物质的化学计量数之比为1∶2∶2,A2+2B2===2C,由质量守恒定律可知C的化学式为AB2。21教育网
4.将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后反应速率为:v甲(H2)=3 mol·L-1·min-1,v乙(N2)=2 mol·L-1·min-1,v丙(NH3)=1 mol·L-1·min-1。这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为(  )
A.v甲>v乙>v丙 B.v乙>v甲>v丙
C.v甲>v丙>v乙 D.v甲=v乙=v丙
解析:选B 根据反应N2+3H2??2NH3,v甲(H2)=1 mol·L-1·min-1;v乙(N2)=2 mol·L-1·min-1;v丙(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1,数值大者速率大,即v乙>v甲>v丙。
5.反应4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)在10 L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)可表示为(  )
A.v(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1
B.v(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1
C.v(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1
D.v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
解析:选C v(H2O)===0.001 5 mol·L-1·s-1,
由化学方程式可知:
v(NH3)=v(H2O)=0.001 mol·L-1·s-1,
v(O2)=v(H2O)=0.001 25 mol·L-1·s-1,
v(NO)=v(H2O)=0.001 mol·L-1·s-1。
6.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中,使它们发生如下反应3X(g)+Y(g)??nZ(g)+2W(g),5 min末已生成0.2 mol W,若测知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n是(  )www-2-1-cnjy-com
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选A v(W)===0.02 mol·L-1·min-1,由=,则n===1。
7.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
         N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
起始浓度/(mol·L-1)  1.0  3.0    0.2
2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6  1.8    1.0
4 s末浓度/(mol·L-1) 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末氨气的反应速率为0.4 mol·(L·s)-1
B.前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·(L·s)-1
C.前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·(L·s)-1
D.2~4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·(L·s)-1
解析:选A 前2 s时间内,v(NH3)==0.4 mol·(L·s)-1,B项正确;前4 s时间内,v(NH3)==0.3 mol·(L·s)-1,C项正确;2~4 s时间内,v(NH3)==0.2 mol·(L·s)-1,D项正确;由v=计算的化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率,A项错误。21*cnjy*com
8.向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)??pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,v(A)=_______________________________________________,
v(B)=____________。
(2)化学方程式中,x=____、y=____、p=____、q=____。
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为________。
解析:(1)A的浓度减少了a/6 mol·L-1,
B减少了a/4 mol·L-1,
所以v(A)== mol·L-1·min-1,
v(B)== mol·L-1·min-1。
(2)v(C)=v(A)则p∶x=1∶2。
     xA(g)+yB(g)??pC(g)+qD(g)
初始浓度
(mol·L-1)         0   0
浓度变化
(mol·L-1)           
所以x∶y∶p∶q=2∶3∶1∶6,即x=2,y=3,p=1,q=6。
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B消耗掉a mol,所以转化率为×100%。
答案:(1) mol·L-1·min-1  mol·L-1·min-1
(2)2 3 1 6 (3)×100%
9.某化学兴趣小组设计实验探究反应速率的测定和比较。
[实验目的]测定锌和稀硫酸反应的速率。
[实验用品]锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol·L-1硫酸、4 mol·L-1硫酸。【来源:21·世纪·教育·网】
[实验步骤]
(1)取一套装置(装置如图所示),加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所需的时间。
(2)取另一套装置,加入40 mL 4 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所需的时间。
[实验现象]锌跟硫酸反应________,收集10 mL气体,(2)所用时间比(1)所用时间________。
[实验结果]
加入试剂
反应时间
反应速率
40 mL 1 mol·L-1硫酸
40 mL 4 mol·L-1硫酸
[实验结论]4 mol·L-1硫酸与锌反应比1 mol·L-1硫酸与锌反应速率________。
[注意事项](1)锌粒的颗粒(即表面积)大小________;
(2)40 mL的硫酸要迅速加入;
(3)装置________,且计时要迅速准确;
(4)气体收集可以用排水量气装置(如图)代替。
[实验讨论]除本实验测定反应速率的方法外,可行的方案还有(至少填两条):
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________。
解析:Zn与稀H2SO4发生反应生成H2,故看到有气泡产生,因反应物浓度越大,反应越快,故实验(2)比(1)所用时间少,此时要保证Zn粒的表面积相同,同时该实验装置气密性要良好。测定该实验的反应速率还可有如下方法:21cnjy.com
①测定单位时间内产生H2的体积
②测一段时间内H+的浓度变化
③测一段时间内Zn粒质量的变化
答案:[实验现象]产生气泡 短
[实验结果]长 小 短 大
[实验结论]大
[注意事项](1)基本相同  (3)气密性良好
[实验讨论]①测定单位时间内产生H2的体积
②测定一段时间内H+的浓度变化
③测定一段时间内Zn粒质量变化(答两条即可)
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第二课时 影响化学反应速率的因素
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[课标要求]
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.了解通过改变外界条件改变化学反应速率的方法和意义。
1.碰撞理论
(1)有效碰撞与化学反应的发生
①反应的先决条件:反应物分子发生碰撞。
②反应的主要条件:反应物分子之间发生有效碰撞。
(2)有效碰撞
①概念:能发生反应的碰撞。
②有效碰撞的条件:
a.发生碰撞的分子具有足够高的能量。
b.分子在一定的方向上发生碰撞。
(3)活化分子
能量较高,有可能发生有效碰撞的分子。
(4)活化能
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
2.过渡态理论
(1)含义:反应物转化为生成物的过程要经过能量较高的过渡状态。
(2)活化能:过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差。
(3)图示
图中Ea为正反应的活化能,Ea′为逆反应的活化能,Ea-Ea′为反应热。
3.活化能与化学反应速率的关系
活化能越低―→活化分子的百分数越大―→单位体积内活化分子数越多―→有效碰撞次数越多―→速率越快。
1.下列说法正确的是(  )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③活化分子比普通分子具有较高的能量 ④化学反应的实质是原子的重新组合 ⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 ⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞【版权所有:21教育】
A.①③④⑤  B.②③⑥  C.④⑤⑥ D.②④⑤
解析:选C 化学反应的分解过程为
―→①错误,因为活化分子发生有合适取向且力度合适的碰撞时,才能发生化学反应;②错误,因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞,因而不会发生化学反应;③指代不明确,即某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高,因而是错误的。
2.某反应的ΔH=100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是(  )
①正反应活化能小于100 kJ·mol-1
②逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1
③正反应活化能不小于100 kJ·mol-1
④正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol-1
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:选C 某反应的ΔH=100 kJ·mol-1,说明该反应的正反应为吸热反应,且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol-1,正反应的活化能应大于100 kJ·mol-1,不能确定逆反应活化能的大小。
1.影响化学反应速率的内因——反应物的性质
影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应,而镁和沸水仅能微弱反应。
2.浓度对化学反应速率的影响
(1)规律:当其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;反之,反应速率减小。
(2)条件:
此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或纯液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大,反应速率越大。【来源:21cnj*y.co*m】
(3)解释:
→→反应速
率增大
3.压强对化学反应速率的影响
(1)规律:对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,反应速率增大;反之,反应速率减小。
(2)解释:
→→
图示如下:
(3)实质:压强对反应速率的影响可以归结为浓度改变对反应速率的影响若反应物为固体、液体,或反应在溶液中进行时,由于改变压强对它们体积的影响很小,因此可以忽略改变压强对反应速率的影响。
压强对反应速率的影响
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(如右图)。
[问题思考]
(1)向下压缩活塞,使容器的压强增大,反应速率如何变化?
提示:压缩体积,增大压强,反应物的浓度增大,反应速率加快。
(2)保持容器的容积不变,向其中充入氦气(He),反应速率如何变化?
提示:充入氦气,尽管压强增大,但反应物的浓度不变,反应速率不变。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中充入氦气(He),反应速率如何变化?
提示:充入氦气,尽管压强不变,但容器的体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减慢。
(1)压强对固体或液体(溶液)间的反应无影响。
(2)压强的改变实质是改变反应物的浓度,判断时看反应物的浓度是否发生改变。只有浓度改变了反应速率才改变,不能简单机械地使用结论。
(3)对于气体反应有以下几种情况:
①恒温时:增大压强―→体积减小―→浓度增大―→反应速率增大。
②恒容时:a.充入气体反应物―→反应物浓度增大―→总压增大―→反应速率增大;
b.充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)―→引起总压增大,但各反应物的浓度不变―→反应速率不变。
③恒压时:充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)―→引起体积增大―→各反应物浓度减小―→反应速率减慢。
1.10 mL 1 mol·L-1盐酸与一小块大理石的化学反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是(  )
A.加入一定量的CaCl2
B.加入5 mL 1.5 mol·L-1盐酸
C.加入15 mL 0.5 mol·L-1盐酸
D.加入5 mL H2O
解析:选B CaCl2是反应中的生成物,其浓度增大,不能增大反应速率;加入1.5 mol·L-1的盐酸可使1 mol·L-1的盐酸浓度增大,加快化学反应速率;加入0.5 mol·L-1的盐酸可使1 mol·L-1的盐酸浓度减小,减慢化学反应速率;加水相当于稀释,使盐酸的浓度减小,从而使反应速率减慢。
2.对于反应:N2+O2??2NO,在密闭容器中进行,下列条件能加快反应速率的是(  )
①缩小体积使压强增大
②体积不变充入N2使压强增大
③体积不变充入He使气体压强增大
④使总压强不变,充入He
A.①②    B.②③   C.③④   D.①④
解析:选A 压强改变,若浓度改变,则速率改变,压强虽变,若浓度不变,则速率不变。①气体的量不变,仅缩小体积,气体的浓度增大,反应速率增大;②容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增大,速率增大;③容积不变,充入He,虽然反应容器内压强增大,但反应物N2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;④压强不变,充入He,反应容器体积增大,压强不变但N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减慢。
1.温度对化学反应速率的影响
(1)规律:在其他条件相同时,升高温度,化学反应的反应速率增大;降低温度,反应速率减小。
(2)解释
―→―→―→―→
(3)经验规律:许多反应的温度每升高10 K,其反应速率增加2~4倍。
(4)应用:在实验室或工业生产中,常采用加热的方法使化学反应在较高温度下进行,以提高反应速率。
2.催化剂对化学反应速率的影响
(1)规律:催化剂对化学反应速率有显著影响,使用合适的催化剂,反应速率增大。
(2)解释
催化剂→→
图示如下:
(3)应用
①90%化工生产涉及的化学反应都使用催化剂,给化工生产带来巨大的经济效益。
②在环境领域中的应用,如汽车尾气的催化转化,废水的处理。
3.其他因素对反应速率的影响
(1)增大反应物间的接触面积,反应速率随之增大。
(2)光、电磁波、超声波等也会对反应速率产生影响。
[特别提醒] 正反应不论是放热反应还是吸热反应,升高温度,反应速率都要加快。
1.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(  )21教育网
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
解析:选D 多个外界条件不同时,要对比找出其他相同条件,然后比较。影响化学反应速率的因素很多,本题从浓度和温度两个因素考查,结合选项知混合液体积都为20 mL,根据浓度越大、温度越高,反应速率越快,可以推知D选项正确。21世纪教育网版权所有
2.2SO2+O2一定条件,2SO3是工业上制造硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是(  )21cnjy.com
A.增加O2的浓度能加快反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂不影响反应速率
D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
解析:选A 降低体系温度能减慢反应速率;使用催化剂能加快反应速率;一定条件下达到反应限度时,因为是可逆反应,SO2不可能全部转化为SO3。
[三级训练·节节过关]                                     
1.下列措施是为了降低化学反应速率的是(  )
A.食品放在冰箱中贮藏
B.用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
C.合成氨工业中使用催化剂
D.在试管中进行铝和盐酸反应时,稍微加热
解析:选A 将食物贮藏在冰箱中,温度降低,能减慢反应速率,A项正确;用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气,增大反应物的接触面积,可加快化学反应速率,B项错误;合成氨工业中使用催化剂,可降低反应的活化能,加快化学反应速率,C项错误;在试管中进行铝和盐酸反应时,稍微加热,温度升高,可加快化学反应速率,D项错误。
2.在一个带有活塞的密闭容器中发生反应:A(s)+3B(g)??2C(g)+2D(g),改变下列条件,对化学反应速率不产生影响的是(  )
①减少反应物A的量
②压缩活塞,使其容积减小
③保持压强不变,向容器中充入稀有气体
④固定活塞后,再向容器中充入稀有气体
A.①②          B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D ①A为固体,增加或减少A的量不影响反应速率;②压缩活塞,各气体浓度均增大,使反应速率增大;③保持压强不变,向容器中充入稀有气体,会使容器体积增大,各气体的浓度减小,反应速率减小;④固定活塞后充入稀有气体,各气体浓度不变,反应速率不变。【出处:21教育名师】
3.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是(  )
A.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的NaCl溶液,生成H2的速率不变
B.用铁片和稀硫酸反应制取H2时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率
C.二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
解析:选D A项,加入NaCl溶液,相当于稀释盐酸,使其浓度降低,反应速率减慢;B项,改用铁片与浓硫酸反应时,若在常温下,则铁片发生钝化,若在加热条件下,则反应生成二氧化硫气体,得不到H2;C项,化学反应不论是放热反应还是吸热反应,升高温度,化学反应速率都加快;D项,对有气体参与的反应,减小压强,气体的浓度降低,反应速率减慢。
4.用如图所示装置进行如下实验:
(1)在检查装置的气密性后,向试管a中加入10 mL 6 mol·L-1的稀HNO3和1 g铜片,立即用带有导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a中有可能发生的所有反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)在实验过程中常常反应开始时速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于________________________________________________________________________,
当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢,原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是________(填写字母序号)。
A.加热 B.使用铜粉
C.稀释HNO3 D.增大硝酸的浓度
解析:反应开始时溶液温度较低,故反应速率较慢,该反应为放热反应,随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,反应速率加快;反应一段时间后,HNO3因消耗而浓度减小,HNO3的浓度成为影响反应速率的主要因素,故反应速率又逐渐减慢。加热和增加固体物质的表面积都能加快反应速率;稀释HNO3,速率减小;Cu与浓HNO3反应得到的气体是NO2。
答案:(1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2===2NO2,2NO2??N2O4
(2)随反应进行,反应放热,溶液温度升高 反应一段时间后HNO3的浓度降低 (3)AB
1.酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O不能使反应速率增大的措施是(  )
A.增大酸性高锰酸钾溶液的浓度
B.增大草酸溶液的浓度
C.增大压强
D.升高温度
解析:选C 该反应是在溶液状态下进行的,反应物中无气体,增大压强不能增大反应速率,C项错误。
2.反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是(  )
A.减少C的量    B.容积不变,增加水蒸气的量
C.升高温度 D.压强不变,充入Ne
解析:选D C为固体,改变其用量,浓度不发生改变,反应速率不变,A错误;B、C两项均使反应速率增大,错误;压强不变,充入Ne,说明容器体积增大,则反应速率减小,正确。
3.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是(  )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸 ⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置
A.②⑥⑦⑩         B.①④⑧⑩
C.③⑤⑦⑨ D.③⑥⑦⑨
解析:选D 对于锌的选择,表面积越大,反应越快;对于盐酸的选择,浓度越大反应越快;另外升高温度,可加快反应速率,不断地振荡也可以增加反应物之间的接触面积,从而使反应速率提高。
4.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是(  )
A
B
 
C
 
D
 
解析:选D 应在相同条件下,只改变温度,才能比较出温度对化学反应速率的影响。
5.下列说法不正确的是(  )
A.增大压强,活化分子百分数不变,化学反应速率增大
B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
C.加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D.使用催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率增大解析:选C A项,增大压强,使浓度增大,活化分子浓度增加,化学反应速率增大,正确;B项,升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,正确;C项,加入反应物,活化分子百分数不变,但活化分子总数增加,化学反应速率增大,错误;D项,使用催化剂,降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,正确。
6.一定温度下,对于反应N2+O2??2NO在密闭容器中进行,下列措施能加快反应速率的是(  )
A.增大体积使压强减小   B.恒容,充入N2
C.恒容,充入He D.恒压,充入He
解析:选B A项,气体的量不变,仅增大体积,气体的浓度减小,速率减小;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增大,反应速率越大;C项,容积不变,充入He,虽然反应容器内压强增大,但N2、O2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;D项,压强不变,充入He,反应容器体积增大,N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减小。
7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂,但遇酸性溶液发生分解:5HClO2===4ClO2+H++Cl-+2H2O。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速度较快,速度变化的原因是(  )
A.逸出ClO2使生成物浓度降低
B.酸使亚氯酸的氧化性增强
C.溶液中的H+起催化作用
D.溶液中的Cl-起催化作用
解析:选D 盐酸与硫酸的不同之处是酸根不同,而亚氯酸钠溶液中加入硫酸,也发生反应5HClO2===4ClO2+H++Cl-+2H2O,随着反应的进行氯离子浓度增大,结合盐酸与亚氯酸钠反应快,得知溶液中的Cl-起催化剂作用。
8.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(  )
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
解析:选C A项,由图可以看出,反应物的总能量低于生成物的总能量,故该反应为吸热反应,A错;B项,催化剂不能改变反应的焓变,B错;C项,由图可以看出,催化剂能降低该反应的活化能,C正确;D项,由图可以看出E1>E2,即逆反应的活化能小于正反应的活化能,D错。
9.反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(  )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积增大
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
解析:选B ①中C为固态反应物,增加固体的量对反应速率无影响;②将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率加快;③中充入N2使体系压强增大,但容器的容积未变,参加反应的各种气体浓度不变,反应速率不变;④保持恒压,充入N2使容器体积增大,参加反应的各种气体浓度减小,反应速率减小。
10.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
1
0.10

0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10

0.7
50
20
36
250
4
0.10

0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10

1.0
50
20
35
125
7
0.10

1.0
50
35
50
50
8
0.10

1.1
50
20
34
100
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,____________对反应速率有影响,________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。www-2-1-cnjy-com
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:比较表中实验1和2、实验4和5,其他条件都相同,只是金属状态由丝变成了粉末,金属消失的时间就少了很多,反应速率变快很多,也就说明金属固体的表面积越大,速率越快。同理,比较表中各项数据进行分析可得出正确答案。21*cnjy*com
答案:(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8(任意两者之间)或2和5
(3)开始时的反应温度 6和7
(4)一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同
1.下列各组溶液,同时开始反应,出现浑浊最早的是(  )
A.20 ℃时5 mL 0.05 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1硫酸混合
B.20 ℃时5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL0.1 mol·L-1硫酸混合
C.10 ℃时5 mL 0.05 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1硫酸混合
D.10 ℃时5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1硫酸混合
解析:选B 温度越高,反应速率越快;浓度越大,反应速率越快。
2.下列四个试管中,过氧化氢分解产生氧气的反应速率最快的是(  )
试管
温度
过氧化氢溶液浓度
催化剂
A
常温
3%
B
常温
6%
C
水浴加热
3%
D
水浴加热
6%
MnO2
解析:选D 温度越高,反应物的浓度越大,反应速率就越快,使用催化剂能加快化学反应速率。
3.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,根据数据绘制得到如图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(  )【来源:21·世纪·教育·网】
组别
c(HCl)/mol·L-1
温度/℃
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
25
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
50
粉末状
A.4 3 2 1 B.1 2 3 4
C.3 4 2 1 D.1 2 4 3
解析:选A 影响反应速率的因素有温度、浓度和接触面积,三者兼顾才可得出正确答案。第4组浓度最大,温度最高且为粉末状,反应最快,对应曲线a。
4.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为(  )2·1·c·n·j·y
实验编号
反应物
催化剂

10 mL 2% H2O2溶液




10 mL 5% H2O2溶液
MnO2固体
A.5 mL 2% H2O2溶液 B.10 mL 5% H2O2溶液
C.10 mL 2% H2O2溶液 D.5 mL 10% H2O2溶液
解析:选B 根据表中数据可知,实验①②是探究浓度对反应速率的影响,因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响,双氧水的浓度和用量与实验③相同,即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。21·世纪*教育网
5.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
实验序号
初始浓度c/mol·L-1
溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2

0.80
0.20
0.001 0
290

1.60
0.20
0.001 0
145

0.80
0.40
0.001 0
145

0.80
0.20
0.002 0
580
分析实验数据所得出的结论不正确的是(  )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
解析:选D A项,由实验①和②对比可知增大c(CH3COCH3),反应时间变少,v(Br2)增大;B项,实验②和③反应时间相同,起始Br2的浓度相同,则v(Br2)相等;C项,比较实验①和③可知,增大c(HCl)时,反应时间缩短,v(Br2)增大;D项,比较实验①和④可知,增大c(Br2)时,v(Br2)相同,故选D。www.21-cn-jy.com
5.下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是(  )
选项
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Mg,0.1
6 mol·L-1硝酸10 mL
60
B
Mg,0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60
C
Fe,0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60
D
Mg,0.1
3 mol·L-1硫酸10 mL
60
解析:选D Mg比Fe活泼,与盐酸反应Mg更快,C比B反应缓慢;Mg与稀HNO3反应不产生H2,A不符合题意;D项中c(H+)是B项中c(H+)的2倍,故D项中反应速率最快。21*cnjy*com
6.在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉,不停地搅拌,有下列反应发生:①IO+5I-+6H+===3I2+3H2O;②I2+HSO+H2O===2I-+SO+3H+。当反应进行到15 min时,溶液颜色迅速变蓝。随之又很快消失,这一反应称为时钟反应,有人用它来解释生物钟现象,下列说法中错误的是(  )21教育名师原创作品
A.在整个反应过程中,起催化作用的物质是KI
B.上述两个反应中,反应速率较快的是②
C.时钟反应的快慢由反应②决定
D.“溶液颜色迅速变蓝,随之又很快消失”这一现象与①②的反应速率有关
解析:选C 从信息中发现反应①速率较慢,反应②速率较快,B正确;开始加的少许KI先参与反应①又在②中生成,符合催化剂的定义,A正确;时钟反应的快慢由反应速率较慢的反应决定,C错误,D正确。
7.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(  )
甲.在500 ℃时,SO2和O2各10 mol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
解析:选C 催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大,其中催化剂为最大,浓度、压强影响程度相对较小,同温时乙中速率最快,同时无催化剂时,甲中浓度大于丁中浓度,速率甲>丁,丙中温度最低,速率最慢。
8.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
分组实验
催化剂

10 mL 5% H2O2溶液


10 mL 2% H2O2溶液


10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。
(2)实验①和②的目的是探究________对反应速率的影响。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是___________________________。
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。
分析上图能够得出的实验结论
①________环境能增大H2O2分解的速率;
②________环境能减小H2O2分解速率。
解析:(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是降低了反应的活化能,从而增大了活化分子的百分数。(2)实验①和②的差别是H2O2溶液的浓度不同,故目的是探究浓度对反应速率的影响;由于通常条件下H2O2稳定,不易分解,所以为了加快反应速率,可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。(3)据图可以看出在碱性条件下反应最快,在酸性条件下反应最慢。21·cn·jy·com
答案:(1)降低了反应的活化能 (2)浓度 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (3)①碱性 ②酸性2-1-c-n-j-y
课件37张PPT。
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十)”
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课时跟踪检测(九) 化学反应速率的表示方法
1.在N2+3H22NH3的反应中,在5 s内N2的浓度由6 mol·L-1减至2 mol·L-1。则NH3的平均反应速率是(  )【来源:21·世纪·教育·网】
A.2.4 mol·(L·s)-1   B.1.6 mol·(L·s)-1
C.0.8 mol·(L·s)-1 D.0.08 mol·(L·s)-1
解析:选B v(N2)==0.8 mol·(L·s)-1,由化学方程式知,v(NH3)=2v(N2)=1.6 mol·(L·s)-1。【出处:21教育名师】
2.反应2SO2+O2??2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·s-1,则这段时间为(  )
A.0.1 s B.2.5 s
C.5 s D.10 s
解析:选C v(SO3)=2v(O2)=0.08 mol·L-1·s-1,故Δt===
5 s。
3.一定温度下,向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是(  )
A.0.2 mol·(L·min)-1 B.0.6 mol·(L·min)-1
C.0.1 mol·(L·min)-1 D.0.3 mol·(L·min)-1
解析:选C 在容积固定的容器中,压强之比等于物质的量之比,反应3 min后压强是起始的0.9倍,物质的量为原来的0.9倍,即3.6 mol,减少了0.4 mol,由化学方程式知,减少的物质的量等于生成NH3的物质的量,则生成NH3 0.4 mol,v(NH3)=0.4 mol/2 L×3 min=0.2/3 mol·L-1·min-1,v(H2)=v(NH3)=0.1 mol·(L·min)-1。2·1·c·n·j·y
4.在2 L容器中发生3A+B===2C的反应,最初加入的A、B都是4 mol,A的反应速率为0.12 mol·L-1·s-1,10 s后容器内B的物质的量为(  )
A.1.6 mol B.2.8 mol
C.3.2 mol D.3.6 mol
解析:选C v(A)=0.12 mol·L-1·s-1,则v(B)=v(A)=0.04 mol·L-1·s-1=,所以Δc(B)=0.04 mol·L-1·s-1×10 s=0.4 mol·L-1,www-2-1-cnjy-com
剩余B的物质的量为4 mol-0.4 mol·L-1×2 L=3.2 mol。
5.关于A(g)+2B(g)??3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最大的是(  )
A.v(A)=0.6 mol·(L·min)-1
B.v(B)=0.3 mol·(L·s)-1
C.v(C)=0.9 mol·(L·min)-1
D.v(C)=1.2 mol·(L·min)-1
解析:选B A项,v(A)=0.6 mol·(L·min)-1,B项,v(B)=0.15 mol·(L·s)-1=9 mol·(L·min)-1,C项,v(C)=0.3 mol·(L·min)-1,D项,v(C)=0.4 mol·(L·min)-1,数值大者反应速率大,B项中化学反应速率最大。21·cn·jy·com
6.在铝与稀硫酸的反应中,已知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.0.02 mol·(L·s)-1 B.1.8 mol·(L·s)-1
C.1.2 mol·(L·s)-1 D.0.18 mol·(L·s)-1
解析:选A v(H2SO4)==0.06 mol·(L·s)-1,由反应2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑可知,v[Al2(SO4)3]=1/3v(H2SO4)=0.02 mol·(L·s)-1。
7.下列都是测定气体产物(一定时间内)反应速率的装置图,不能达到目的的是(  )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D ①装置不能用长颈漏斗,④装置产生的CO2能被Na2CO3溶液吸收。
8.在2CH4+2NH3+3O2===2HCN+6H2O(g)反应中,同一时间内,测知用HCN表示的反应速率为n mol·L-1·min-1,用O2表示的反应速率为m mol·L-1·min-1,则m与n的关系为(  )
A.m=n B.m=n
C.m=n D.m=2n
解析:选C 由化学方程式可知,v(HCN)=v(O2),即n=m,m=n,C正确。
9.根据下图填空:
(1)反应物是__________;生成物是__________。
(2)在2 min内A、B、C三者的反应速率值分别是______、________、________。
(3)该反应的化学方程式是______________________________________________。
解析:根据图像可知,物质A、B的量减少,为反应物;物质C的量增加,为生成物。v(A)=(8-2)mol·L-1÷2 min=6 mol·L-1÷2 min=3 mol·L-1·min-1,v(B)=(8-4)mol·L-1÷2=4 mol·L-1÷2 min=2 mol·L-1·min-1,v(C)=(6-0)mol·L-1÷2 min=6 mol·L-1÷2 min=3 mol·L-1·min-1,21世纪教育网版权所有
n(A)∶n(B)∶n(C)=3∶2∶3,反应后A、B、C共存,为可逆反应,则反应的化学方程式为3A+2B??3C。【来源:21cnj*y.co*m】
答案:(1) A、B C
(2)3 mol·L-1·min-1 2 mol·L-1·min-1
3 mol·L-1·min-1
(3)3A+2B??3C
10.有人研究了340 K时N2O5的分解反应:2N2O5===4NO2+O2,所得实验数据见表格。各物质在不同时刻的浓度21教育网
编号
1
2
3
4
5
t/min
0
1
2
3
4
c(N2O5)/(mol·L-1)
0.160
0.114
0.080
0.056
0.040
c(O2)/(mol·L-1)
0
0.023
0.040
0.052
0.060
(1)图像能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你作出c(N2O5)-t图及c(O2)-t图,描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。www.21-cn-jy.com
(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请按下式计算化学反应速率,将计算结果填入表中。
v(B)=
Δt
t1-t0
t2-t1
t3-t2
t4-t3
v(N2O5)/(mol·L-1·min-1)
v(O2)/(mol·L-1·min-1)
(3)根据计算结果寻找用各物质表示的化学反应速率之间的关系。
解析:横坐标为时间、纵坐标为物质的量浓度,找到各对应点,连线即得图像,根据表中数据和速率表达式可得各个数据,数据之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。21cnjy.com
答案:(1)如图所示
(2)
Δt
t1-t0
t2-t1
t3-t2
t4-t3
v(N2O5)/(mol·L-1·min-1)
0.046
0.034
0.024
0.016
v(O2)/(mol·L-1·min-1)
0.023
0.017
0.012
0.008
(3)用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
1.已知:4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是(  )21·世纪*教育网
A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O)
C.3v(NH3)=2v(H2O) D.5v(O2)=4v(NO)
解析:选C 由化学方程式可得v(NH3)=v(O2)=v(NO)=v(H2O)。A项,5v(NH3)=4v(O2),错误;B项,6v(O2)=5v(H2O),错误;C项,6v(NH3)=4v(H2O),即3v(NH3)=2v(H2O),正确;D项,4v(O2)=5v(NO),错误。21*cnjy*com
2.反应2SO2+O2??2SO3经a min后,SO3浓度的变化情况如图所示,在时间0~a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则a等于(  )
A.0.1 B.2.5
C.5 D.10
解析:选C 由图像可知,v(SO3)==0.4/a mol·L-1·min-1,由化学方程式可得v(O2)=v(SO3)=0.2/a mol·L-1·min-1=0.04 mol·L-1·min-1,a=5。
3.将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58 mol·L-1,c(B2)为0.16 mol·L-1,c(C)为0.84 mol·L-1,则C的化学式为(  )
A.AB B.A2B
C.AB2 D.A2B2
解析:选C 由题意可得A2、B2、C三种物质的物质的量浓度的变化值之比为(1-0.58)mol·L-1∶(1-0.16)mol·L-1∶0.84 mol·L-1=0.42∶0.84∶0.84=1∶2∶2,则A2、B2、C三种物质的化学计量数之比为1∶2∶2,A2+2B2===2C,由质量守恒定律可知C的化学式为AB2。【版权所有:21教育】
4.将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后反应速率为:v甲(H2)=3 mol·L-1·min-1,v乙(N2)=2 mol·L-1·min-1,v丙(NH3)=1 mol·L-1·min-1。这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为(  )
A.v甲>v乙>v丙 B.v乙>v甲>v丙
C.v甲>v丙>v乙 D.v甲=v乙=v丙
解析:选B 根据反应N2+3H2??2NH3,v甲(H2)=1 mol·L-1·min-1;v乙(N2)=2 mol·L-1·min-1;v丙(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1,数值大者速率大,即v乙>v甲>v丙。
5.反应4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)在10 L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)可表示为(  )
A.v(NH3)=0.010 mol·L-1·s-1
B.v(O2)=0.001 0 mol·L-1·s-1
C.v(NO)=0.001 0 mol·L-1·s-1
D.v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
解析:选C v(H2O)===0.001 5 mol·L-1·s-1,
由化学方程式可知:
v(NH3)=v(H2O)=0.001 mol·L-1·s-1,
v(O2)=v(H2O)=0.001 25 mol·L-1·s-1,
v(NO)=v(H2O)=0.001 mol·L-1·s-1。
6.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中,使它们发生如下反应3X(g)+Y(g)??nZ(g)+2W(g),5 min末已生成0.2 mol W,若测知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n是(  )21*cnjy*com
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选A v(W)===0.02 mol·L-1·min-1,由=,则n===1。
7.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
         N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
起始浓度/(mol·L-1)  1.0  3.0    0.2
2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6  1.8    1.0
4 s末浓度/(mol·L-1) 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末氨气的反应速率为0.4 mol·(L·s)-1
B.前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·(L·s)-1
C.前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·(L·s)-1
D.2~4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·(L·s)-1
解析:选A 前2 s时间内,v(NH3)==0.4 mol·(L·s)-1,B项正确;前4 s时间内,v(NH3)==0.3 mol·(L·s)-1,C项正确;2~4 s时间内,v(NH3)==0.2 mol·(L·s)-1,D项正确;由v=计算的化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率,A项错误。
8.向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)??pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,v(A)=_______________________________________________,
v(B)=____________。
(2)化学方程式中,x=____、y=____、p=____、q=____。
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为________。
解析:(1)A的浓度减少了a/6 mol·L-1,
B减少了a/4 mol·L-1,
所以v(A)== mol·L-1·min-1,
v(B)== mol·L-1·min-1。
(2)v(C)=v(A)则p∶x=1∶2。
     xA(g)+yB(g)??pC(g)+qD(g)
初始浓度
(mol·L-1)         0   0
浓度变化
(mol·L-1)           
所以x∶y∶p∶q=2∶3∶1∶6,即x=2,y=3,p=1,q=6。
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B消耗掉a mol,所以转化率为×100%。
答案:(1) mol·L-1·min-1  mol·L-1·min-1
(2)2 3 1 6 (3)×100%
9.某化学兴趣小组设计实验探究反应速率的测定和比较。
[实验目的]测定锌和稀硫酸反应的速率。
[实验用品]锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol·L-1硫酸、4 mol·L-1硫酸。2-1-c-n-j-y
[实验步骤]
(1)取一套装置(装置如图所示),加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所需的时间。21教育名师原创作品
(2)取另一套装置,加入40 mL 4 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所需的时间。
[实验现象]锌跟硫酸反应________,收集10 mL气体,(2)所用时间比(1)所用时间________。
[实验结果]
加入试剂
反应时间
反应速率
40 mL 1 mol·L-1硫酸
40 mL 4 mol·L-1硫酸
[实验结论]4 mol·L-1硫酸与锌反应比1 mol·L-1硫酸与锌反应速率________。
[注意事项](1)锌粒的颗粒(即表面积)大小________;
(2)40 mL的硫酸要迅速加入;
(3)装置________,且计时要迅速准确;
(4)气体收集可以用排水量气装置(如图)代替。
[实验讨论]除本实验测定反应速率的方法外,可行的方案还有(至少填两条):
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________。
解析:Zn与稀H2SO4发生反应生成H2,故看到有气泡产生,因反应物浓度越大,反应越快,故实验(2)比(1)所用时间少,此时要保证Zn粒的表面积相同,同时该实验装置气密性要良好。测定该实验的反应速率还可有如下方法:
①测定单位时间内产生H2的体积
②测一段时间内H+的浓度变化
③测一段时间内Zn粒质量的变化
答案:[实验现象]产生气泡 短
[实验结果]长 小 短 大
[实验结论]大
[注意事项](1)基本相同  (3)气密性良好
[实验讨论]①测定单位时间内产生H2的体积
②测定一段时间内H+的浓度变化
③测定一段时间内Zn粒质量变化(答两条即可)
课时跟踪检测(十) 影响化学反应速率的因素
1.酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O不能使反应速率增大的措施是(  )
A.增大酸性高锰酸钾溶液的浓度
B.增大草酸溶液的浓度
C.增大压强
D.升高温度
解析:选C 该反应是在溶液状态下进行的,反应物中无气体,增大压强不能增大反应速率,C项错误。
2.反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是(  )
A.减少C的量    B.容积不变,增加水蒸气的量
C.升高温度 D.压强不变,充入Ne
解析:选D C为固体,改变其用量,浓度不发生改变,反应速率不变,A错误;B、C两项均使反应速率增大,错误;压强不变,充入Ne,说明容器体积增大,则反应速率减小,正确。
3.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是(  )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸 ⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置
A.②⑥⑦⑩         B.①④⑧⑩
C.③⑤⑦⑨ D.③⑥⑦⑨
解析:选D 对于锌的选择,表面积越大,反应越快;对于盐酸的选择,浓度越大反应越快;另外升高温度,可加快反应速率,不断地振荡也可以增加反应物之间的接触面积,从而使反应速率提高。
4.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是(  )
A
B
 
C
 
D
 
解析:选D 应在相同条件下,只改变温度,才能比较出温度对化学反应速率的影响。
5.下列说法不正确的是(  )
A.增大压强,活化分子百分数不变,化学反应速率增大
B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
C.加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D.使用催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率增大解析:选C A项,增大压强,使浓度增大,活化分子浓度增加,化学反应速率增大,正确;B项,升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,正确;C项,加入反应物,活化分子百分数不变,但活化分子总数增加,化学反应速率增大,错误;D项,使用催化剂,降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,正确。【版权所有:21教育】
6.一定温度下,对于反应N2+O2??2NO在密闭容器中进行,下列措施能加快反应速率的是(  )
A.增大体积使压强减小   B.恒容,充入N2
C.恒容,充入He D.恒压,充入He
解析:选B A项,气体的量不变,仅增大体积,气体的浓度减小,速率减小;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增大,反应速率越大;C项,容积不变,充入He,虽然反应容器内压强增大,但N2、O2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;D项,压强不变,充入He,反应容器体积增大,N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减小。
7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂,但遇酸性溶液发生分解:5HClO2===4ClO2+H++Cl-+2H2O。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速度较快,速度变化的原因是(  )
A.逸出ClO2使生成物浓度降低
B.酸使亚氯酸的氧化性增强
C.溶液中的H+起催化作用
D.溶液中的Cl-起催化作用
解析:选D 盐酸与硫酸的不同之处是酸根不同,而亚氯酸钠溶液中加入硫酸,也发生反应5HClO2===4ClO2+H++Cl-+2H2O,随着反应的进行氯离子浓度增大,结合盐酸与亚氯酸钠反应快,得知溶液中的Cl-起催化剂作用。
8.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(  )【来源:21cnj*y.co*m】
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
解析:选C A项,由图可以看出,反应物的总能量低于生成物的总能量,故该反应为吸热反应,A错;B项,催化剂不能改变反应的焓变,B错;C项,由图可以看出,催化剂能降低该反应的活化能,C正确;D项,由图可以看出E1>E2,即逆反应的活化能小于正反应的活化能,D错。
9.反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(  )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积增大
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
解析:选B ①中C为固态反应物,增加固体的量对反应速率无影响;②将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率加快;③中充入N2使体系压强增大,但容器的容积未变,参加反应的各种气体浓度不变,反应速率不变;④保持恒压,充入N2使容器体积增大,参加反应的各种气体浓度减小,反应速率减小。
10.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
1
0.10

0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10

0.7
50
20
36
250
4
0.10

0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10

1.0
50
20
35
125
7
0.10

1.0
50
35
50
50
8
0.10

1.1
50
20
34
100
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,____________对反应速率有影响,________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。21教育网
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:比较表中实验1和2、实验4和5,其他条件都相同,只是金属状态由丝变成了粉末,金属消失的时间就少了很多,反应速率变快很多,也就说明金属固体的表面积越大,速率越快。同理,比较表中各项数据进行分析可得出正确答案。21·cn·jy·com
答案:(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6、8(任意两者之间)或2和5
(3)开始时的反应温度 6和7
(4)一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同
1.下列各组溶液,同时开始反应,出现浑浊最早的是(  )
A.20 ℃时5 mL 0.05 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1硫酸混合
B.20 ℃时5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL0.1 mol·L-1硫酸混合
C.10 ℃时5 mL 0.05 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1硫酸混合
D.10 ℃时5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol·L-1硫酸混合
解析:选B 温度越高,反应速率越快;浓度越大,反应速率越快。
2.下列四个试管中,过氧化氢分解产生氧气的反应速率最快的是(  )
试管
温度
过氧化氢溶液浓度
催化剂
A
常温
3%
B
常温
6%
C
水浴加热
3%
D
水浴加热
6%
MnO2
解析:选D 温度越高,反应物的浓度越大,反应速率就越快,使用催化剂能加快化学反应速率。
3.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,根据数据绘制得到如图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(  )www.21-cn-jy.com
组别
c(HCl)/mol·L-1
温度/℃
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
25
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
50
粉末状
A.4 3 2 1 B.1 2 3 4
C.3 4 2 1 D.1 2 4 3
解析:选A 影响反应速率的因素有温度、浓度和接触面积,三者兼顾才可得出正确答案。第4组浓度最大,温度最高且为粉末状,反应最快,对应曲线a。
4.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为(  )【来源:21·世纪·教育·网】
实验编号
反应物
催化剂

10 mL 2% H2O2溶液




10 mL 5% H2O2溶液
MnO2固体
A.5 mL 2% H2O2溶液 B.10 mL 5% H2O2溶液
C.10 mL 2% H2O2溶液 D.5 mL 10% H2O2溶液
解析:选B 根据表中数据可知,实验①②是探究浓度对反应速率的影响,因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响,双氧水的浓度和用量与实验③相同,即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。21cnjy.com
5.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:21·世纪*教育网
实验序号
初始浓度c/mol·L-1
溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2

0.80
0.20
0.001 0
290

1.60
0.20
0.001 0
145

0.80
0.40
0.001 0
145

0.80
0.20
0.002 0
580
分析实验数据所得出的结论不正确的是(  )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
解析:选D A项,由实验①和②对比可知增大c(CH3COCH3),反应时间变少,v(Br2)增大;B项,实验②和③反应时间相同,起始Br2的浓度相同,则v(Br2)相等;C项,比较实验①和③可知,增大c(HCl)时,反应时间缩短,v(Br2)增大;D项,比较实验①和④可知,增大c(Br2)时,v(Br2)相同,故选D。www-2-1-cnjy-com
5.下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是(  )
选项
金属(粉末状)/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Mg,0.1
6 mol·L-1硝酸10 mL
60
B
Mg,0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60
C
Fe,0.1
3 mol·L-1盐酸10 mL
60
D
Mg,0.1
3 mol·L-1硫酸10 mL
60
解析:选D Mg比Fe活泼,与盐酸反应Mg更快,C比B反应缓慢;Mg与稀HNO3反应不产生H2,A不符合题意;D项中c(H+)是B项中c(H+)的2倍,故D项中反应速率最快。2·1·c·n·j·y
6.在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉,不停地搅拌,有下列反应发生:①IO+5I-+6H+===3I2+3H2O;②I2+HSO+H2O===2I-+SO+3H+。当反应进行到15 min时,溶液颜色迅速变蓝。随之又很快消失,这一反应称为时钟反应,有人用它来解释生物钟现象,下列说法中错误的是(  )2-1-c-n-j-y
A.在整个反应过程中,起催化作用的物质是KI
B.上述两个反应中,反应速率较快的是②
C.时钟反应的快慢由反应②决定
D.“溶液颜色迅速变蓝,随之又很快消失”这一现象与①②的反应速率有关
解析:选C 从信息中发现反应①速率较慢,反应②速率较快,B正确;开始加的少许KI先参与反应①又在②中生成,符合催化剂的定义,A正确;时钟反应的快慢由反应速率较慢的反应决定,C错误,D正确。21*cnjy*com
7.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(  )【出处:21教育名师】
甲.在500 ℃时,SO2和O2各10 mol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
解析:选C 催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大,其中催化剂为最大,浓度、压强影响程度相对较小,同温时乙中速率最快,同时无催化剂时,甲中浓度大于丁中浓度,速率甲>丁,丙中温度最低,速率最慢。21教育名师原创作品
8.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。21世纪教育网版权所有
分组实验
催化剂

10 mL 5% H2O2溶液


10 mL 2% H2O2溶液


10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。
(2)实验①和②的目的是探究________对反应速率的影响。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是___________________________。
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。
分析上图能够得出的实验结论
①________环境能增大H2O2分解的速率;
②________环境能减小H2O2分解速率。
解析:(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是降低了反应的活化能,从而增大了活化分子的百分数。(2)实验①和②的差别是H2O2溶液的浓度不同,故目的是探究浓度对反应速率的影响;由于通常条件下H2O2稳定,不易分解,所以为了加快反应速率,可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。(3)据图可以看出在碱性条件下反应最快,在酸性条件下反应最慢。21*cnjy*com
答案:(1)降低了反应的活化能 (2)浓度 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (3)①碱性 ②酸性