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PAGE16-第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率記一記1.化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式:v(A)=eq\f(ΔcA,Δt)=eq\f(ΔnA,V·Δt)。2.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3.上升溫度,運(yùn)用催化劑,增大反應(yīng)物濃度,增大固體反應(yīng)物的表面積均可增大反應(yīng)速率。4.變更壓強(qiáng)來影響化學(xué)反應(yīng)速率是通過變更氣體反應(yīng)物濃度而實(shí)現(xiàn)的,若壓強(qiáng)變更而反應(yīng)物濃度不變,則化學(xué)反應(yīng)速率不變。探一探1.探究在同一化學(xué)反應(yīng)中,用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時(shí),各數(shù)據(jù)之間有什么關(guān)系?[提示]同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)的濃度變更表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算或換算的依據(jù)。2.已知反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g),在不同條件下,分別用A、B、C三種物質(zhì)表示的速率為:①v(A)=0.2mol/(L·s)②v(B)=0.45mol/(L·s)③v(C)=0.45mol/(L·s),則通過所學(xué)學(xué)問比較此反應(yīng)在上述條件下進(jìn)行的快慢程度。[提示]用不同物質(zhì)比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢時(shí),要轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,然后再進(jìn)行比較。依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,將②③中的反應(yīng)速率都用A表示為:②v(A)=0.15mol/(L·s),③v(A)=0.225mol/(L·s),故三者速率大小為③>①>②。3.請從化學(xué)反應(yīng)快慢的角度說明人們?yōu)槭裁催\(yùn)用電冰箱保存食物。[提示]食物腐敗是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)反應(yīng),在其他條件相同時(shí),溫度越低,化學(xué)反應(yīng)越慢,人們用電冰箱把食物放置在低溫下保存,以減緩食物的腐敗。4.工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí),要先將黃鐵礦礦石(主要成分為FeS2)粉碎后,再投入沸騰爐,為什么?[提示]將黃鐵礦石粉碎,是為了增大與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率。判一判推斷正誤(對的在括號內(nèi)打√,錯(cuò)的在括號內(nèi)打×)(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。(×)(2)由v=eq\f(Δc,Δt)計(jì)算平均速率,用反應(yīng)物表示為正值,用生成物表示為負(fù)值。(×)(3)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。(√)(4)化學(xué)反應(yīng)速率可以用固體物質(zhì)來表示。(×)(5)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1是指1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L-1。(×)(6)升溫時(shí)不論吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率都增大。(√)(7)肯定量的鋅與過量的稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,為減慢反應(yīng)速率而又不影響生成H2的量,可向其中加入KNO3溶液。(×)(8)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的過程中,再增加CaCO3固體,反應(yīng)速率不變,但把CaCO3固體粉碎,可以加快反應(yīng)速率。(√)(9)H2O2分解時(shí),運(yùn)用MnO2和不運(yùn)用MnO2反應(yīng)快慢相同。(×)(10)在其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率可以加快。(√)練一練1.[2024·山東學(xué)考真題]試驗(yàn)室中利用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制備氫氣,下列措施不能增大氫氣生成速率的是()A.上升溫度B.用鋅粉代替鋅粒C.用鎂條代替鋅粒D.用98%的濃硫酸代替稀硫酸答案:D2.[2024·遼寧學(xué)考真題]下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的說法中,不正確的是()A.試驗(yàn)室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反應(yīng)速率明顯加快B.在金屬鈉與足量水反應(yīng)中,增加水的量能加快反應(yīng)速率C.2SO2+O22SO3反應(yīng)中,SO2的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%D.試驗(yàn)室用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制取CO2,用粉末狀碳酸鈣比塊狀反應(yīng)要快答案:B3.[2024·蘇州學(xué)考真題]反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4(s)+4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的變更對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()A.增加鐵的量B.將容器體積縮小一半C.上升溫度D.壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積增大答案:A4.[2024·徐州月考]化合物A在肯定條件下發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變更如圖所示。則化合物A在4~8min間的平均反應(yīng)速率為()A.0.20mol·L-1·min-1B.0.25mol·L-1·min-1C.0.30mol·L-1·min-1D.0.50mol·L-1·min-1答案:B學(xué)問點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法與計(jì)算1.可逆反應(yīng)4A(s)+3B(g)4C(g)+D(g),經(jīng)2min后B的濃度削減0.6mol·L-1,對此反應(yīng)速率的正確表述是()A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L-1·min-1B.分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率,其比值是3:4:1C.在2min末時(shí)反應(yīng)物B的反應(yīng)速率為0.3mol·L-1·min-1D.在這2min內(nèi)用A和C表示的反應(yīng)速率的值是相同的解析:A物質(zhì)為固體,不能用來表示反應(yīng)速率,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比與相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相同,其比值是3:4:1,B項(xiàng)正確;0.3mol·L-1·min-1是2min內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均速率,不是2min末的瞬時(shí)速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B2.[2024·湖南岳陽一中月考]在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+2B(g)=3C(g),經(jīng)過3min后A的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol,則下面表示的反應(yīng)速率正確的是()A.vA=1mol·L-1·min-1B.vA=3mol·L-1·min-1C.vA=2mol·L-1·min-1D.vA=0.5mol·L-1·min-1解析:經(jīng)過3min后A的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol,則A的物質(zhì)的量削減了10mol-7mol=3mol,濃度的削減量是eq\f(3mol,2L)=1.5mol·L-1,所以用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率vA=eq\f(1.5mol·L-1,3min)=0.5mol·L-1·min-1,D項(xiàng)正確。答案:D3.[2024·北京四中月考]已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則正確的關(guān)系式為()A.4v(NH3)=5v(O2)B.5v(O2)=6v(H2O)C.2v(NH3)=3v(H2O)D.4v(O2)=5v(NO)解析:化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。則依據(jù)方程式4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)可知:v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6,故D項(xiàng)正確。答案:D學(xué)問點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)速率大小比較4.[2024·山西太原期中]下列表示的是化學(xué)反應(yīng)A(g)+2B(g)=C(g)+D(g)在不同條件下的反應(yīng)速率,其中最快的是()A.v(A)=0.3mol·L-1·s-1B.v(B)=0.5mol·L-1·s-1C.v(C)=0.25mol·L-1·s-1D.v(D)=0.2mol·L-1·s-1解析:可以將各項(xiàng)先轉(zhuǎn)化為用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較。A項(xiàng),v(A)=0.3mol·L-1·s-1;B項(xiàng),v(A)=eq\f(1,2)v(B)=0.25mol·L-1·s-1;C項(xiàng),v(A)=v(C)=0.25mol·L-1·s-1;D項(xiàng),v(A)=v(D)=0.2mol·L-1·s-1;故反應(yīng)速率最快的是A項(xiàng)。答案:A5.[2024·甘肅會(huì)寧一中期中]反應(yīng)A+3B2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率:(1)v(A)=0.3mol·L-1·s-1;(2)v(B)=0.6mol·L-1·s-1;(3)v(C)=0.4mol·L-1·s-1;(4)v(D)=0.45mol·L-1·s-1,則該反應(yīng)速率的快慢依次為()A.(2)>(4)>(3)>(1)B.(2)>(3)=(4)>(1)C.(1)>(4)>(2)=(3)D.(4)>(3)>(2)>(1)解析:假如都用物質(zhì)B表示反應(yīng)速率,則依據(jù)同一反應(yīng)中各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知(1)~(4)用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率(mol·L-1·s-1)分別是0.9、0.6、0.6、0.675,所以反應(yīng)速率的快慢依次為(1)>(4)>(2)=(3),C項(xiàng)正確。答案:C學(xué)問點(diǎn)三影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素6.肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的因素是()①擴(kuò)大容器容積②運(yùn)用正催化劑③增大反應(yīng)物的物質(zhì)的量④上升溫度⑤縮小容器容積⑥增大壓強(qiáng)A.②③B.②③④⑥C.②③④⑤D.②④解析:①對于有氣體參與的反應(yīng),擴(kuò)大容器容積,會(huì)使物質(zhì)的濃度降低,反應(yīng)速率減慢,但對無氣體參與的反應(yīng)沒有影響,錯(cuò)誤;②運(yùn)用正催化劑,肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率加快,正確;③若反應(yīng)物是固體或純液體物質(zhì),則增大反應(yīng)物的物質(zhì)的量,化學(xué)反應(yīng)速率不變,錯(cuò)誤;④上升溫度肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率加快,正確;⑤對于有氣體參與的反應(yīng),縮小容器容積,會(huì)導(dǎo)致氣體的濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,但對無氣體參與的反應(yīng)沒有影響,錯(cuò)誤;⑥若反應(yīng)無氣體參與,則增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率不變,錯(cuò)誤。綜上所述,符合題意的為②④,D項(xiàng)正確。答案:D7.下列措施對加快反應(yīng)速率明顯有效的是()A.Na與水反應(yīng)時(shí)增加水的用量B.Fe與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),改用濃硫酸C.在K2SO4,溶液與BaCl2溶液反應(yīng)時(shí),增大壓強(qiáng)D.將鋁片改為鋁粉,做鋁與氧氣反應(yīng)的試驗(yàn)解析:增加水的用量不能變更水的濃度,對反應(yīng)速率沒有影響,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化,沒有氫氣生成,不能加快生成氫氣的速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;壓強(qiáng)只對有氣體參與的反應(yīng)有影響,對無氣體參與的反應(yīng)沒有影響,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將鋁片改成鋁粉,增大了反應(yīng)物的接觸面積,能使反應(yīng)速率加快,D項(xiàng)正確。答案:D8.[2024·河北衡水中學(xué)期中]已知:Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4,通過析出硫的快慢可以推斷反應(yīng)速率的大小,請推斷下列幾種狀況下,最先看到硫析出的是()選項(xiàng)溫度℃Na2S2O3溶液的體積和物質(zhì)的量濃度H2SO4溶液的體積和物質(zhì)的量濃度A2015mL0.1mol·L-115mL0.1mol·L-1B2010mL0.2mol·L-110mL0.2mol·L-1C5050mL0.1mol·L-150mL0.1mol·L-1D505mL0.5mol·L-15mL0.5mol·L-1解析:溫度越高,反應(yīng)速率越快,因50℃>20℃,則C、D兩項(xiàng)中的反應(yīng)速率大于A、B兩項(xiàng),又因D項(xiàng)中混合后反應(yīng)物的濃度大于C項(xiàng)中混合后反應(yīng)物的濃度,則D項(xiàng)中反應(yīng)速率最快,最先看到硫析出。答案:D9.某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變更,在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得數(shù)據(jù)累計(jì)值如下:時(shí)間(min)12345氫氣體積(mL)50120232290310(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各時(shí)間段中,反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是________,主要的緣由可能是________;反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是________,緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在2~3min時(shí)間段內(nèi),用鹽酸的濃度變更表示的反應(yīng)速率為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了減緩反應(yīng)速率但不削減產(chǎn)生氫氣的量,在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液:A.蒸餾水B.Na2SO4溶液C.NaOH溶液D.H2SO4濃溶液E.Na2CO3溶液你認(rèn)為可行的是(填編號)________。解析:(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各時(shí)間段中生成氫氣的體積分別是(mL)50、70、112、58、20,所以反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是2~3min。這是由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時(shí)溫度高,反應(yīng)速率快。反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是4~5min,這是由于此時(shí)H+濃度小,反應(yīng)速率小。(2)在2~3min時(shí)間段內(nèi),生成氫氣的物質(zhì)的量=0.112L÷22.4L·mol-1=0.005mol,則消耗HCl0.01mol,濃度是0.01mol÷0.1L=0.1mol·L-1,所以用鹽酸的濃度變更表示的反應(yīng)速率v(HCl)=0.1mol·L-1÷1min=0.1mol·L-1·min-1。(3)A項(xiàng),蒸餾水稀釋鹽酸,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減小,但氫離子的物質(zhì)的量不變,生成氫氣的量不變,正確;B項(xiàng),Na2SO4溶液稀釋鹽酸,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減小,但氫離子的物質(zhì)的量不變,生成氫氣的量不變,正確;C項(xiàng),NaOH溶液消耗氫離子,濃度降低,生成氫氣的量削減,錯(cuò)誤;D項(xiàng),H2SO4濃溶液增大氫離子濃度,反應(yīng)速率增大,錯(cuò)誤;E項(xiàng),Na2CO3溶液消耗氫離子生成CO2,反應(yīng)速率減小,生成氫氣的量削減,錯(cuò)誤。答案:(1)2~3min該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時(shí)溫度高4~5min此時(shí)H+濃度小(2)v(HCl)=0.1mol·L-1·min-1(3)AB基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.[2024·安徽淮北一中期中]下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是()A.二氧化錳能加快全部化學(xué)反應(yīng)的速率B.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),適當(dāng)增大硫酸濃度可以加快產(chǎn)生氫氣的速率C.100mL2mol·L-1的鹽酸與鋅反應(yīng)時(shí),加入濃氯化鈉溶液,生成氫氣的反應(yīng)速率變快D.對于任何反應(yīng),增大壓強(qiáng)都可加快反應(yīng)速率解析:MnO2作催化劑只能加快某些化學(xué)反應(yīng)的速率,如加速H2O2的分解,并不能使全部化學(xué)反應(yīng)速率都加快,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;適當(dāng)增大硫酸的濃度,可加快產(chǎn)生氫氣的速率,故B項(xiàng)正確;鋅與鹽酸反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑,增加c(Cl-)對反應(yīng)無影響,加入濃氯化鈉溶液,c(H+)減小,生成氫氣的反應(yīng)速率變慢,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng)只對有氣體參與的反應(yīng)的反應(yīng)速率有影響,對只有固體或液體參與的反應(yīng)無影響,如HCl和NaOH反應(yīng),增大壓強(qiáng)對反應(yīng)速率無影響,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B2.對于化學(xué)反應(yīng)3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反應(yīng)速率關(guān)系中正確的是()A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)解析:同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知應(yīng)當(dāng)有v(W):v(X):v(Y):v(Z)=3:2:4:3,故C項(xiàng)正確。答案:C3.某溫度下,濃度都是1mol·L-1的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z,經(jīng)過tmin后,測得物質(zhì)的濃度分別為c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為()A.X2+2Y22XY2B.2X2+Y22X2YC.3X2+Y22X3YD.X2+3Y22XY3解析:某溫度下,濃度都是1mol·L-1的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z,經(jīng)過tmin后,測得物質(zhì)的濃度分別為c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1,則此時(shí)間段內(nèi)X2和Y2的濃度分別削減了0.6mol·L-1和0.2mol·L-1,而Z的濃度增加了0.4mol·L-1,因此依據(jù)濃度變更量之比等于相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為3X2+Y22Z,依據(jù)原子守恒可知Z的化學(xué)式為X3Y,故C項(xiàng)正確。答案:C4.[2024·新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)二中期中]下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物),反應(yīng)剛起先時(shí),放出H2的速率最快的是()AMg0.1mol6mol·L-1硝酸10mL60℃BMg0.1mol3mol·L-1鹽酸10mL60℃CFe0.1mol3mol·L-1鹽酸10mL60℃DMg0.1mol3mol·L-1硫酸10mL60℃解析:金屬元素的金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與酸的反應(yīng)越猛烈,反應(yīng)速率越快,鎂的金屬性強(qiáng)于鐵;反應(yīng)中氫離子的濃度越大、溶液溫度越高,反應(yīng)速率越快,硝酸是氧化性酸,與金屬反應(yīng)不能得到氫氣,硫酸是二元強(qiáng)酸,鹽酸是一元強(qiáng)酸,故依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知反應(yīng)速率最快的是D項(xiàng)。答案:D5.[2024·廣東佛山一中期中]把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol·L-1鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時(shí),X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)最快的是()A.10℃20mL3mol·L-1的X溶液B.20℃30mL2mol·L-1的X溶液C.20℃10mL4mol·L-1的X溶液D.10℃10mL2mol·L-1的X溶液解析:計(jì)算出稀釋后的四種溶液中X的物質(zhì)的量,由于最終溶液的體積都為50mL,則X的物質(zhì)的量越大,X的濃度越大,而一般狀況下,濃度越大、溫度越高,反應(yīng)速率越快。A溶液中X的物質(zhì)的量為0.02L×3mol·L-1=0.06mol;B溶液中X的物質(zhì)的量為0.03L×2mol·L-1=0.06mol;C溶液中X的物質(zhì)的量為0.01L×4mol·L-1=0.04mol;D溶液中X的物質(zhì)的量為0.01L×2mol·L-1=0.02mol。明顯四種狀況下,X的濃度:A=B>C>D,而溫度:B=C>A=D,故B的反應(yīng)速率最快。答案:B6.在一密閉容器中充入1molH2(g)和1molI2(g),壓強(qiáng)為p(Pa),并在肯定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)。下列說法正確的是()A.保持容器容積不變,向其中加入1molI2(g),化學(xué)反應(yīng)速率不變B.保持容器容積不變,向其中加入1molHe,化學(xué)反應(yīng)速率加快C.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),化學(xué)反應(yīng)速率不變D.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1molHe,化學(xué)反應(yīng)速率不變解析:保持容器容積不變,向其中加入1molI2(g),反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,A項(xiàng)錯(cuò)誤;保持容器容積不變,向其中加入1molHe,參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度不變,則反應(yīng)速率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),因物質(zhì)的量增大1倍,體積也增大1倍,則濃度不變,反應(yīng)速率不變,C項(xiàng)正確;保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1molHe,體積增大,參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度減小,則反應(yīng)速率減慢,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C7.CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)(放熱反應(yīng))生成CO2的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列結(jié)論不正確的是()A.反應(yīng)起先2min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大B.反應(yīng)速領(lǐng)先增大后減小C.反應(yīng)在第2min到第4min內(nèi)溫度對反應(yīng)速率的影響比濃度大D.反應(yīng)在第2min到第4min內(nèi)生成CO2的平均反應(yīng)速率為前2min的2倍解析:由圖可知,2~4min時(shí)間內(nèi),生成的二氧化碳的物質(zhì)的量比反應(yīng)起先2min內(nèi)大,故2~4min內(nèi)平均反應(yīng)速率比反應(yīng)起先2min內(nèi)快,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知,0~2min內(nèi),生成二氧化碳0.1mol,2~4min內(nèi),生成二氧化碳0.2mol,4~6min內(nèi),生成二氧化碳0.05mol,則反應(yīng)速領(lǐng)先增大后減小,B項(xiàng)正確;隨反應(yīng)進(jìn)行,氫離子濃度降低,氫離子濃度減小使反應(yīng)速率降低,由圖像可知,2~4min反應(yīng)速率最快,說明2~4min溫度對反應(yīng)速率起主要作用,C項(xiàng)正確;2~4min內(nèi),生成0.2molCO2,0~2min內(nèi),生成0.1molCO2,相同時(shí)間內(nèi)CO2的生成速率與其生成的物質(zhì)的量成正比,D項(xiàng)正確。答案:A8.[2024·江蘇泰州中學(xué)期中]肯定溫度下用過量鐵塊與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,實(shí)行下列措施:①將鐵塊換為等質(zhì)量的鐵粉;②加入少量NaNO3固體;③加入少量CuSO4固體;④加入少量CH3COONa固體;⑤加熱;⑥將稀硫酸換成98%硫酸。其中可增大單位時(shí)間內(nèi)氫氣收集量的措施有()A.①③④B.①③⑤C.②④⑤D.②⑤⑥解析:將鐵塊換為等質(zhì)量的鐵粉,加大反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)速率加快,①正確;加入少量NaNO3固體,因硝酸根離子在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,與鐵反應(yīng)不生成氫氣,生成氫氣的反應(yīng)速率減慢,②錯(cuò)誤;加入少量CuSO4固體,F(xiàn)e和CuSO4反應(yīng)生成Cu,F(xiàn)e、Cu和H2SO4形成原電池,加快反應(yīng)速率,③正確;加入少量CH3COONa固體,生成弱酸CH3COOH,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減慢,④錯(cuò)誤;上升溫度,反應(yīng)速率加快,⑤正確;將稀硫酸換成98%硫酸,鐵塊在濃硫酸中發(fā)生鈍化,生成氫氣的反應(yīng)速率減慢,⑥錯(cuò)誤。綜上所述,B項(xiàng)正確。答案:B9.為了探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,下列試驗(yàn)方案可行的是()解析:探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,要求在催化劑相同,H2O2濃度相同,而溫度不同的條件下做對比試驗(yàn),通過產(chǎn)生氣泡的快慢來體現(xiàn)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,D選項(xiàng)符合要求。答案:D10.[2024·河北秦皇島一中月考]肯定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變更的曲線如圖所示,下列描述正確的是()A.反應(yīng)起先到10s時(shí),用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol·L-1·s-1B.反應(yīng)起先到10s時(shí),X的物質(zhì)的量濃度削減了0.79mol·L-1C.反應(yīng)起先到10s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)解析:反應(yīng)起先到10s時(shí),用Z表示的反應(yīng)速率為eq\f(\f(1.58mol,2L),10s)=0.079mol·L-1·s-1,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)起先到10s時(shí),X的物質(zhì)的量濃度削減了eq\f(1.2mol-0.41mol,2L)=0.395mol·L-1,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)起先到10s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1.00mol-0.21mol,1.00mol)×100%=79.0%,故C項(xiàng)正確;由圖像可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量削減,應(yīng)為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為生成物,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10s時(shí),Δn(X)=0.79mol,Δn(Y)=0.79mol,Δn(Z)=1.58mol,則Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=1:1:2,參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C11.將5.4g鋁片投入500mL0.5mol·L-1的硫酸中,如圖為反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。(1)下列關(guān)于圖像的描述不正確的是________(填序號)。①a→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快可能是鋁片表面的氧化膜漸漸溶解,加快了反應(yīng)速率②a→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快可能是該反應(yīng)放熱,導(dǎo)致溫度上升,加快了反應(yīng)速率③c點(diǎn)以后,產(chǎn)生氫氣的速率漸漸下降可能是鋁片趨于消耗完全(2)書寫O→a段所對應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若其他條件不變,現(xiàn)換用500mL1mol·L-1鹽酸,產(chǎn)生氫氣速率普遍較運(yùn)用500mL0.5mol·L-1硫酸溶液的快,可能的緣由是________(填序號)。①鹽酸中c(H+)更大②Cl-有催化作用③SOeq\o\al(2-,4)有催化作用④SOeq\o\al(2-,4)有阻化作用⑤Al3+有催化作用(4)依據(jù)所學(xué),若要加快鋁片與硫酸反應(yīng)制H2的反應(yīng)速率,小組成員提出一系列方案,比如:①加入某種催化劑;②滴加少量CuSO4溶液;③將鋁片換成鋁粉;④增加硫酸的濃度至18mol·L-1;⑤加入蒸餾水;⑥加入少量KNO3;其中,你認(rèn)為不合理的方案有________。解析:(1)5.4gAl的物質(zhì)的量為0.2mol,500mL0.5mol·L-1的硫酸溶液中含硫酸0.25mol,依據(jù)反應(yīng)方程式:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑可知,二者反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系是n(Al):n(H2SO4)=2:3,可知Al過量,能夠?qū)⒘蛩岱磻?yīng)完全。①曲線a→c段,產(chǎn)生氫氣的速率增加較快可能是鋁片表面的氧化膜漸漸溶解,加快了反應(yīng)速率,正確;②曲線a→c段,產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要緣由可能是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度上升,反應(yīng)速率加快,正確;③曲線在c點(diǎn)以后,產(chǎn)生氫氣的速率漸漸下降的主要緣由為氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減慢,錯(cuò)誤。(2)O→a段所對應(yīng)的是氧化鋁與酸發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。(3)其他條件不變,現(xiàn)換用500mL1mol·L-1鹽酸,產(chǎn)生氫氣速率普遍較運(yùn)用500mL0.5mol·L-1硫酸溶液的快,因?yàn)閮煞N溶液中H+的物質(zhì)的量濃度相等,可能是Cl-起了催化作用或SOeq\o\al(2-,4)有阻化作用(阻化作用會(huì)使反應(yīng)速率變慢)。(4)①加入某種催化劑,可以加快反應(yīng)速率,正確;②滴加少量CuSO4溶液,Al與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Cu,Cu、Al及硫酸溶液構(gòu)成原電池,可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快,正確;③將鋁片換成鋁粉,增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,正確;④增加硫酸的濃度至18mol·L-1,Al遇濃硫酸發(fā)生鈍化,生成H2的速率減慢,錯(cuò)誤;⑤加入蒸餾水,稀釋溶液,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減慢,錯(cuò)誤;⑥加入少量KNO3后,在溶液中相當(dāng)于產(chǎn)生了HNO3,HNO3與Al反應(yīng)不產(chǎn)生H2,使生成H2的速率減慢,錯(cuò)誤。故不合理的方案有④⑤⑥。答案:(1)③(2)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O(3)②④(4)④⑤⑥12.[2024·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期中]把0.6molW氣體和0.5molX氣體混合于2L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):4W(g)+3X(g)2Y(g)+nZ(g)。2min末已生成0.2molY,若測知以Z的濃度變更表示的反應(yīng)速率為0.0025mol·L-1·s-1,試計(jì)算:(1)前2min內(nèi)用W的濃度變更表示的平均反應(yīng)速率為________。(2)2min末時(shí)X的濃度為________。(3)化學(xué)方程式中n=________。(4)2min末,復(fù)原到反應(yīng)前溫度,體系內(nèi)壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的________倍。解析:(1)前2min內(nèi)用Y濃度變更表示的平均反應(yīng)速率v(Y)=eq\f(\f(0.2mol-0,2L),2min)=0.05mol·L-1·min-1,依據(jù)不同物質(zhì)表示的速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v(W):v(Y)=4:2,v(W)=2v(Y)=2×0.05mol·L-1·min-1=0.1mol·L-1·min-1。(2)依據(jù)反應(yīng)方程式,前2min內(nèi)生成0.2molY、消耗0.3molX,2min末X的物質(zhì)的量為0.5mol-0.3mol=0.2mol,2min末X的濃度為eq\f(0.2mol,2L)=0.1mol·L-1。(3)v(Z)=0.0025mol·L-1·s-1,將單位換算得v(Z)=0.15mol·L-1·min-1,v(Y)v(Z)=0.05mol·L-1·min-10.15mol·L-1·min-1=2n,解得n=6。(4)依據(jù)三段式法計(jì)算:4W(g)+3X(g)2Y(g)+6Z(g)n(起始)/mol0.60.500n(轉(zhuǎn)化)/mol0.40.30.20.6n(2min末)/mol0.20.20.20.62min末氣體總物質(zhì)的量為0.2mol+0.2mol+0.2mol+0.6mol=1.2mol,起始?xì)怏w總物質(zhì)的量為0.6mol+0.5mol=1.1mol,2min末復(fù)原到反應(yīng)前溫度,溫度和體積相同時(shí),氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,2min末體系內(nèi)壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的eq\f(1.2mol,1.1mol)=eq\f(12,11)倍。答案:(1)0.1mol·L-1·min-1(2)0.1mol·L-1(3)6(4)eq\f(12,11)實(shí)力達(dá)標(biāo)13.Ⅰ.某溫度下,在2L容器中3種物質(zhì)間進(jìn)行反應(yīng),X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更曲線如圖。反應(yīng)在t1min時(shí)達(dá)到平衡,如圖所示:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________。(2)若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2,且已知1mol氨氣分解生成氮?dú)夂蜌錃庖橙?6kJ的熱量,則至t1min時(shí),該反應(yīng)汲取的熱量為________;在t1min時(shí)間內(nèi),用H2表示反應(yīng)的平均速率v(H2)為________。Ⅱ.亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液里反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I(xiàn)2+H2O該反應(yīng)過程和機(jī)理較困難,一般認(rèn)為分為以下幾步:①IOeq\o\al(-,3)+SOeq\o\al(2-,3)→IOeq\o\al(-,2)+SOeq\o\al(2-,4)(慢)②IOeq\o\al(-,2)+2SOeq\o\al(2-,3)→I-+2SOeq\o\al(2-,4)(快)③5I-+6H++I(xiàn)Oeq\o\al(-,3)→3I2+3H2O(快)④I2+SOeq\o\al(2-,3)+H2O→2I-+SOeq\o\al(2-,4)+2H+(快)(1)依據(jù)上述條件推想,此反應(yīng)的反應(yīng)速率由________步反應(yīng)確定(填“①”“②”“③”或“④”)。(2)若預(yù)先加入淀粉溶液,由題述看,必需在________消耗完時(shí),才會(huì)有淀粉溶液變藍(lán)的現(xiàn)象產(chǎn)生。解析:Ⅰ.(1)由圖像可以看出,X的物質(zhì)的量漸漸削減,則X為反應(yīng)物,Y、Z的物質(zhì)的量漸漸增多,Y、Z為生成物。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到t1min時(shí),Δn(X)=0.8mol,Δn(Y)=1.2mol,Δn(Z)=0.4mol,則Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=2:3:1,化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變更值之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相同,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X3Y+Z。(2)若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2,且已知1mol氨氣分解生成氮?dú)夂蜌錃庖橙?6kJ的熱量。至t1min時(shí),由圖像可知發(fā)生分解的氨氣的物質(zhì)的量為0.8mol,該反應(yīng)汲取的熱量為46kJ·mol-1×0.8mol=36.8kJ。在t1min時(shí)間內(nèi),用H2表示的反應(yīng)的平均速率v(H2)=eq\f(0.6,t1)mol·L-1·min-1。Ⅱ.(1)慢反應(yīng)確定整個(gè)反應(yīng)過程的速率。反應(yīng)經(jīng)驗(yàn)四步,其中①步較慢,其他步特別快速,故反應(yīng)速率由①步反應(yīng)確定。(2)由反應(yīng)④可知,SOeq\o\al(2-,3)的還原性強(qiáng)于I-,可被I2氧化,故須消耗完SOeq\o\al(2-,3),才會(huì)生成I2,才會(huì)有淀粉溶液變藍(lán)的現(xiàn)象產(chǎn)生。答案:Ⅰ.(1)2X3Y+Z(2)36.8kJeq\f(0.6,t1)mol·L-1·min-1Ⅱ.(1)①(2)SOeq\o\al(2-,3)14.[2024·山東煙臺(tái)期中]某化學(xué)小組探討外界條件對反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行如下試驗(yàn):【試驗(yàn)原理】2KMn
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