第二章 第一节 第一课时 化学反应速率及其影响因素-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1创新导学案课件PPT（人教版2019，不定项版）

第二章　化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应速率 第一课时　化学反应速率及其影响因素 学习目标　 1.知道化学反应速率的表示方法及测定的简单方法。2.能够进行有关的化学反应速率的简单计算。3.通过实验探究，学习运用变量控制的方法研究化学反应速率。4.了解反应条件对化学反应速率影响的一般规律，能运用规律解释生产、生活和科学实验中的实际问题。 学习理解 01 探究应用 02 目录 CONTENTS 微专题 03 总结提升 04 课时作业 05 学习理解 一、化学反应速率 1．化学反应速率的概念、表达式及单位 快慢 反应物浓度的减小或生成物浓度的增大 反应速率 反应物浓度 生成物浓度 反应时间 mol/（L·min）、mol/（L·s） 学习理解 目录 6 m∶n∶p∶q 学习理解 目录 7 不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度 气体的体积 体系的压强 颜色的深浅 光的吸收 导电能力 学习理解 目录 8 反应物的组成、结构和性质 增大 减小 增大 减小 2~4 气体 增大 学习理解 目录 9 × × × 学习理解 目录 10 × × √ × 学习理解 目录 11 探究应用 探究应用 目录 13 2．实验方案设计 实验序号 影响因素 实验步骤 实验现象 ① 浓度 均出现浑浊，但B试管出现浑浊更快 ② 温度 混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊 ③ 催化剂 试管C无明显现象，试管D出现大量气泡 探究应用 目录 14 提示 [问题探究]　 1．实验①中观察到两支试管中均出现乳白色浑浊，但B试管中出现乳白色浑浊所需的时间短，分析产生上述现象的原因是什么？据此得出的实验结论是什么？ 提示：在温度和Na2S2O3溶液浓度相同的条件下，B试管中H2SO4的浓度大，反应速率大，故首先出现乳白色浑浊。在其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大。 探究应用 目录 15 提示 2．实验②中观察到热水浴中出现乳白色浑浊所需的时间短，冷水浴中出现乳白色浑浊所需的时间长，分析产生上述现象的原因是什么？据此得出的实验结论是什么？ 3．实验③中，试管C、D中产生不同现象的原因是什么？据此得出的实验结论是什么？ 提示：在反应物浓度都相同的条件下，热水浴中反应液的温度高，反应速率大，故出现乳白色浑浊所需的时间短。在其他条件相同的条件下，升高温度，反应速率增大。 提示： Fe3＋对H2O2的分解反应起催化作用。在其他条件相同时，加入合适的催化剂，能加快化学反应速率。 探究应用 目录 16 知识点一　化学反应速率的计算和比较 1．化学反应速率的计算方法 探究应用 目录 17 (2)浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始) 所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值，但是计算出的反应速率都为正值。 (3)同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率其数值可能不同，但表示意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体物质。 (4)固体或纯液体物质的浓度视为常数，不能用固体或纯液体物质的浓度变化来表示化学反应速率。 探究应用 目录 18 (2)关系式法 利用“化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝化学计量数之比”计算化学反应速率。 (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．根据已知条件列式计算。 探究应用 目录 19 探究应用 目录 20 2．化学反应速率大小的比较 (1)定性比较看现象，如产生气泡的快慢，颜色的变化，沉淀的快慢等。 (2)定量比较看数值 统一法 一看 看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位 二化 将不同物质表示的反应速率转化成同一物质表示的化学反应速率 三比较 比较数值的大小，数值越大，反应速率越大 探究应用 目录 21 探究应用 目录 22 答案 探究应用 目录 23 2．将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)===xC(g)＋2D(g)，经过5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。 (1)x的值是________。 (2)A在5 min时的浓度是_____________。 (3)B的平均反应速率是_____________________________，D的平均反应速率是______________________。 答案 2 0.75 mol·L－1 0.05 mol·L－1·min－1 0.1 mol·L－1·min－1 探究应用 目录 24 解析　 (2)设起始时A与B的浓度均为c mol·L－1，则列三段式如下： 根据题意得(c－0.75)∶(c－0.25)＝3∶5，解得c＝1.5，故A在5 min时的浓度为1.5 mol·L－1－0.75 mol·L－1＝0.75 mol·L－1。 解析 探究应用 目录 25 知识点二　影响化学反应速率的因素 1．浓度对化学反应速率的影响 (1)固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 (2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但Fe与浓硫酸反应不产生H2，且常温下铁遇浓硫酸发生钝化)。 探究应用 目录 26 (3)固体物质的反应速率与表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快反应速率。 (4)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。 2．压强对化学反应速率的影响 改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。 (1)对于没有气体参与的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。 探究应用 目录 27 探究应用 目录 28 探究应用 目录 29 3．温度对化学反应速率的影响 (1)温度对反应速率的影响适用于任何反应，不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 (2)对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大；降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度更大。 4．催化剂对化学反应速率的影响 (1)同一催化剂能同等程度的改变化学反应的正、逆反应速率。 (2)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热的大小。 探究应用 目录 30 3．(2023·天津武清区高二四校联考)下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　) A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率 B．100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢 答案 解析　常温下浓硫酸与铁发生钝化阻碍了反应进行，A错误；加入氯化钠溶液后，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，导致盐酸浓度减小，反应速率减小，B错误；升高温度，反应速率增大，C错误。 解析 探究应用 目录 31 选项 事实 结论 A 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B A、B两支试管，各加入4 mL 0.01 mol/L的KMnO4酸性溶液，在A试管中加入2 mL 0.1 mol/L的H2C2O4溶液和在B试管中加入 4 mL 0.2 mol/L的H2C2O4溶液，B中溶液比A中溶液早褪色 当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快 C 在容积可变的密闭容器中发生反应：NH3(g) N2H4(l)＋H2(g)，把容器的体积缩小一半后，单位时间内产生的N2H4增多 当其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快 D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率 4．下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是(　　) 答案 探究应用 目录 32 解析　 A、B两试管中加入溶液后，B相比于A的H2C2O4浓度增大，KMnO4浓度减小，故一种反应物的浓度增大，另一种反应物的浓度减小，不能以此来判断浓度对化学反应速率的影响，B错误。 解析 探究应用 目录 33 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 35 [注意]　(1)探究不同催化剂对反应速率的影响，加入催化剂的体积要相同可保证加入催化剂后反应物的浓度相同。 (2)若探究温度对反应速率的影响，则必须在混合前将溶液加热(或降温)到所需要的温度。 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 36 1．实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是(　　) 已知反应原理： 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O A．实验中要记录溶液褪色所需时间 B．对比实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响 C．对比实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 D．起始向①中加入MnSO4固体，不影响其反应速率 答案 实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 ① 25 4 mL 0.01 mol/L 2 mL 0.1 mol/L ② 25 4 mL 0.01 mol/L 2 mL 0.2 mol/L ③ 50 4 mL 0.01 mol/L 2 mL 0.1 mol/L 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 37 解析　该反应中Mn2＋起催化作用，①中加入MnSO4固体，会加快反应速率，D错误。 解析 实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 ① 25 4 mL 0.01 mol/L 2 mL 0.1 mol/L ② 25 4 mL 0.01 mol/L 2 mL 0.2 mol/L ③ 50 4 mL 0.01 mol/L 2 mL 0.1 mol/L 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 38 2．下列实验中，能达到预期目的的是(　　) 答案 A.测定反应生成H2的速率 B.探究温度对反应速率的影响 C.探究浓度对反应速率的影响 D.探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 39 解析　A项，生成的氢气能从长颈漏斗逸出，无法测定生成氢气的体积；C项，不同浓度的KMnO4溶液颜色不同，应选用相同浓度的KMnO4溶液和不同浓度的H2C2O4溶液；D项，两组实验加入催化剂的阴离子不同，所以不能探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果。 解析 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 40 3．实验室用Zn与稀H2SO4溶液反应来制取氢气，常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，某同学设计了实验方案(见表)，将表中所给的试剂按一定体积混合后，分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应容器(甲、乙、丙、丁)中，收集产生的气体，并记录收集相同体积的气体所需的时间。 下列说法正确的是(　　) A．t1<t2<t3<t4 B．V4＝V5＝10 C．V6＝7.5 D．V1<V2<V3<20 答案 实验 试剂 甲 乙 丙 丁 4 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 20 V1 V2 V3 饱和CuSO4溶液/mL 0 2.5 V4 10 H2O/mL V5 V6 8 0 收集气体所需时间/s t1 t2 t3 t4 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 41 解析　研究CuSO4的量对H2生成速率的影响时，实验中只能改变饱和CuSO4溶液的加入体积，其余影响化学反应速率的因素都必须相同，所加4 mol·L－1 H2SO4溶液的体积都是20 mL，溶液的总体积为20 mL＋10 mL＝30 mL，所以V1＝V2＝V3＝20，V5＝10，V6＝7.5，V4＝2。甲实验中没有加饱和CuSO4溶液，不能形成原电池，反应速率比乙慢，时间t1>t2。 解析 实验 试剂 甲 乙 丙 丁 4 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 20 V1 V2 V3 饱和CuSO4溶液/mL 0 2.5 V4 10 H2O/mL V5 V6 8 0 收集气体所需时间/s t1 t2 t3 t4 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 42 4．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。 (1)实验①和②的目的是________________________。实验时由于较长时间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__________________________________________ ___________________________。 答案 实验编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2%H2O2溶液 无 ② 10 mL 5%H2O2溶液 无 ③ 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 探究浓度对反应速率的影响 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) 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 43 (2)写出实验③的化学反应方程式：______________________________。 (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。分析如图能够得出的实验结论是_________________ _______________________________________________。 答案 实验编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2%H2O2溶液 无 ② 10 mL 5%H2O2溶液 无 ③ 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率 微专题　变量控制法在探究影响反应速率因素中的应用 目录 44 总结提升 自我反思：﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 本课总结 总结提升 目录 46 1．对反应A＋B===AB来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol；②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol；③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL；④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL。四种情况下反应速率的大小关系是(　　) A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 答案 随堂提升 总结提升 目录 47 解析 总结提升 目录 48 2．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变能够引起反应速率增大的是(　　) A．增加C的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大 D．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大 答案 总结提升 目录 49 答案 总结提升 目录 50 4．反应4A(g)＋5B(g)===4C(g)＋6D(g)，在5 L的密闭容器中进行，半分钟时C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是(　　) A．A的平均反应速率是0.010 mol·L－1·s－1 B．容器中含D的物质的量至少为0.45 mol C．容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6 D．容器中A的物质的量一定增加了0.30 mol 答案 总结提升 目录 51 解析 总结提升 目录 52 5．已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 (1)从反应开始到12 s时，用A的浓度变化表示的反 应速率为________________。 (2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反 应的化学方程式为______________________________。 (3)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变 化曲线绘制出来。 答案 0.05 mol·L－1·s－1 总结提升 目录 53 课时作业 目录 本组内选择题只有一个选项符合题意。 1．下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　) A．化学反应速率的数值越大，化学反应进行得越快 B．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量 C．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1 D．化学反应速率通常用单位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来表示 答案 [学习·理解] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 55 2．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是(　　) A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同 B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示 C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同 D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 56 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 57 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。在常温下按照如表方案完成实验。实验②的反应物应为(　　) 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 答案 实验编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2% H2O2溶液 无 ② 无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 MnO2固体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 58 5．在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反应中，现采取下列措施，能够使反应速率增大的措施是(　　) ①缩小体积，增大压强　②增加碳的量　③通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2 A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④ 答案 解析　对于有气体参加的反应，缩小体积，增大压强和增加反应物浓度，反应速率均会加快；增加固体物质的用量，对反应速率无影响；恒容下充入与反应无关的气体，不会增加反应物浓度，故不会加快反应速率；恒压下充入与反应无关的气体，容器体积增大，原反应物的浓度减小，反应速率减慢。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 59 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 溶液颜色变化 B AgNO3＋NaCl=== AgCl↓＋NaNO3 沉淀质量变化 C H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 温度、体积一定时，体系压强变化 D H2O2＋2HI===2H2O＋I2 溶液体积一定时，I－的浓度变化 答案 6．(2023·河南豫北名校高二月考)下列测量化学反应速率的依据不可行的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 60 本组内选择题有一个或两个选项符合题意。 7．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(假设反应过程中溶液体积不变，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．G点收集到的CO2的量最多 B．OE段表示的平均速率最快 C．EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1 D．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 答案 [应用·实践] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 61 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 62 8．一定温度下，10 L 0.40 mol·L－1的H2O2溶液发生催化分解，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示： 下列说法错误的是(溶液体积变化忽略不计)(　　) A．0～4 min内的平均反应速率v(H2O2)≈0.0384 mol·L－1·min－1 B．4～8 min内的平均反应速率v(H2O2)<0.0384 mol·L－1·min－1 C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1 D．反应至6 min时，H2O2分解了40% 答案 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/L 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 63 解析 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/L 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 64 9．某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的稀硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，0～10 s内收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)。下列说法不正确的是(　　) A．将题述中的稀硫酸改为浓硫酸，生成H2的速率变快 B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋来表示10 s 内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋来表示10 s 内该反应的速率为0.005 mol/(L·s) D．可通过测定溶液的pH来测定反应速率 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 65 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 66 10．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气 体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示 (6 s时反应已达到平衡状态)，对该反应的推断正确的是(　　) A．该反应的化学方程式为3B＋4D===6A＋2C B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(C) C．反应进行到6 s时，B和D的物质的量浓度均为0.4 mol·L－1 D．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 67 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 68 答案 11．为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。 (1)化学反应速率最快的时间段是________(填序号)，影响此时间段反应速率的主要原因是________________________。 A．O～t1 B．t1～t2 C．t2～t3 D．t3～t4 B 反应放热，使反应速率增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 69 答案 (2)为了减缓上述反应速率，欲向盐酸中加入下列物质，你认为可行的有________。 A．蒸馏水 B．NaCl固体 C．NaCl溶液 D．通入HCl (3)若盐酸的体积是20 mL，图中CO2的体积是标准状况下的体积，则t1～t2时间段平均反应速率v(HCl)＝_________________mol/(L·min)。 AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 70 解析　 (2)降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度实现，加水或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低，从而降低反应速率；加入氯化钠固体，溶液中氢离子浓度几乎不变，对化学反应速率几乎无影响；通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，选AC。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 71 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 72 12．某化学实验小组用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应，研究外界条件对反应速率的影响，实验操作及现象如表所示： [创新·提高] 实验编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 向一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液，再加入1滴3 mol/L稀硫酸和9滴蒸馏水，最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 前10 min内溶液紫色无明显变化，10 min后溶液颜色逐渐变浅，30 min后溶液颜色几乎变为无色 Ⅱ 向另一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液，再加入10滴3 mol/L稀硫酸，最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 前80 s内溶液紫色无明显变化，80 s后溶液颜色迅速变浅，约150 s后溶液颜色几乎变为无色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 73 答案 10CO2↑ 8H2O 其他条件相同时，c(H＋)越大，酸性KMnO4溶液和草酸溶液反应的反应速率越大 实验编号 实验操作 实验现象 Ⅰ 向一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液，再加入1滴3 mol/L稀硫酸和9滴蒸馏水，最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 前10 min内溶液紫色无明显变化，10 min后溶液颜色逐渐变浅，30 min后溶液颜色几乎变为无色 Ⅱ 向另一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液，再加入10滴3 mol/L稀硫酸，最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 前80 s内溶液紫色无明显变化，80 s后溶液颜色迅速变浅，约150 s后溶液颜色几乎变为无色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 74 (3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图乙所示。 根据图乙和实验Ⅱ中80 s后溶液颜色迅速变浅的现象，结合反应的离子方程式，该小组提出了新的猜想，并继续进行实验探究。 ①该小组同学提出的猜想是____________________________________。 答案 Mn2＋对该反应有催化作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 75 ②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。 【实验内容及记录】(H2C2O4溶液足量) ③若该小组同学提出的猜想成立，则t________150(填“＞”“＝”或“＜”)。 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/s H2C2O4溶液(0.1 mol/L) KMnO4溶液(0.01 mol/L) 稀硫酸(3 mol/L) Ⅲ 1 1 10滴 无 150 Ⅳ 1 1 10滴 ___________ t 答案 MnSO4固体 < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 目录 76 　　　　　　　　　　　　　 R eq \f(Δc（D）,Δt) 2．用不同物质表示同一反应的反应速率 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，可以用任一种物质的物质的量浓度随时间的变化来表示该化学反应的速率v(A)＝eq \x(\s\up1(01))____________，v(B)＝eq \x(\s\up1(02))__________，v(C)＝eq \x(\s\up1(03))_________，v(D)＝eq \x(\s\up1(04))__________。且有eq \f(v（A）,m)＝eq \f(v（B）,n)＝eq \f(v（C）,p)＝eq \f(v（D）,q)。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝eq \x(\s\up1(05))____________。 －eq \f(Δc（A）,Δt) －eq \f(Δc（B）,Δt) eq \f(Δc（C）,Δt) 3．化学反应速率的测定 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定eq \x(\s\up1(01))_____________________________ ________________________。实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如eq \x(\s\up1(02))___________、eq \x(\s\up1(03))_____________、eq \x(\s\up1(04))____________、eq \x(\s\up1(05))_____________、eq \x(\s\up1(06))_____________等。 二、影响化学反应速率的因素 1．内因： 反应速率首先是由____________________________等因素决定的。 2．外因 浓度 在一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率eq \x(\s\up1(01))_____；降低反应物浓度，化学反应速率eq \x(\s\up1(02))______ 温度 升高温度，化学反应速率eq \x(\s\up1(03))______；降低温度，化学反应速率eq \x(\s\up1(04))______。大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的eq \x(\s\up1(05))______倍 压强 对于有eq \x(\s\up1(06))_____参加的化学反应，增大压强(缩小体积)，化学反应速率eq \x(\s\up1(07))_____ 催化剂 催化剂也可以改变化学反应速率，一般是加快反应速率 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)化学反应速率表示的是化学反应进行的程度。(　　) (2)对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显。(　　) (3)甲、乙两容器中分别充入2 mol NO2和4 mol NO2，5 min后两者各反应掉NO2 1 mol和2 mol，则说明乙中反应速率大。(　　) (4)化学反应速率一定随着时间的延长而减小。(　　) (5)二氧化锰能加快所有化学反应的速率。(　　) (6)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速度越快。(　　) (7)恒压时，增加惰性气体的量，使有气体参加的反应的化学反应速率减慢。(　　) 影响化学反应速率因素的定性研究 1．实验原理 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O2eq \o(=====,\s\up15(催化剂))2H2O＋O2↑ (1)定义式法 利用公式v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V·Δt)计算化学反应速率。 [注意]　(1)用公式v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V·Δt)计算得到的化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，化学反应速率均取正值。 v(B)＝eq \f(转化浓度,Δt)＝eq \f(nx,mΔt) 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＝eq \f(c（转化）,c（起始）)×100% 比值法 用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快 如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较eq \f(v（A）,a)与eq \f(v（B）,b)，若eq \f(v（A）,a)>eq \f(v（B）,b)，则A表示的反应速率比B表示的大 1．下列说法正确的是(　　) A．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 B．由v＝eq \f(Δc,Δt)计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值 C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快 D．在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)的平均速率为v＝eq \f(c1－c2,t2－t1) (2)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况 ①恒温恒容时： a．充入气体反应物eq \o(――→,\s\up15(引起))总压强增大eq \o(――→,\s\up15(引起))浓度增大eq \o(――→,\s\up15(引起))反应速率加快。 b．充入“无关气体(如He、Ne、Ar、N2等不参与反应也不干扰反应的气体，下同)”eq \o(――→,\s\up15(引起))总压强增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 ②恒温恒压时： a．同等程度地充入相应的气体反应物eq \o(――→,\s\up15(引起))体积增大，但各反应物浓度不变，则反应速率不变。 b．充入“无关气体”eq \o(――→,\s\up15(引起))体积增大eq \o(――→,\s\up15(引起))各反应物浓度减小eq \o(――→,\s\up15(引起))反应速率减慢。  2H2O2eq \o(=====,\s\up15(FeCl3))O2↑＋2H2O 解析　①中c(A)＝c(B)＝eq \f(0.01 mol,0.02 L)＝0.5 mol·L－1；②中c(A)＝c(B)＝eq \f(0.05 mol,0.05 L)＝1 mol·L－1；③中c(A)＝c(B)＝eq \f(0.1 mol·L－1,2)＝0.05 mol·L－1；④中c(A)＝c(B)＝eq \f(0.5 mol·L－1,2)＝0.25 mol·L－1。在其他条件一定的情况下，浓度越大，化学反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。  3．在10 L密闭容器中进行如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)，2分钟后，B由2 mol减少到1.2 mol，则用单位时间内A的浓度变化表示的反应速率(vA)是(　　) A．0.02 mol·L－1·min－1 B．0.04 mol·L－1·min－1 C．0.08 mol·L－1·min－1 D．0.8 mol·L－1·min－1 解析　由题意知，半分钟时C的物质的量增加了0.30 mol，则 4A(g)＋5B(g)=== 4C(g)＋　6D(g)　 起始量(mol) x y m n 变化量(mol) 0.3 0.375 0.3 0.45 半分钟时量(mol) x－0.3 y－0.375 m＋0.3 n＋0.45 A的平均反应速率＝eq \f(\f(0.3 mol,5 L),30 s)＝0.0020 mol·L－1·s－1，A错误；起始量不确定，但容器中含D的物质的量至少为0.45 mol，B正确；起始量不确定，容器中A、B、C、D的物质的量之比不一定是4∶5∶4∶6，C错误；容器中A的物质的量一定减少了0.30 mol，D错误。  3A(g)＋B(g)2C(g) 3．对于溶液中的反应：MnOeq \o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，下列措施能使化学反应速率提高的是(　　) A．加水 B．增加同浓度FeSO4溶液的用量 C．加压 D．加入少量KMnO4晶体 解析　A项，加水相当于稀释，使各物质的浓度减小，从而使反应速率减慢；B项，增加同浓度FeSO4溶液的用量，Fe2＋的浓度没有增大，还会减小MnOeq \o\al(－,4)、H＋的浓度，化学反应速率减小；C项，该反应中没有气体参与，加压不影响反应速率；D项，加入少量KMnO4晶体相当于提高MnOeq \o\al(－,4)的浓度，化学反应速率提高。  解析　根据图像可知，G点收集到的CO2的量最多，为784 mL，A正确；根据图像可知，EF段表示的1 min内收集的二氧化碳量最多，平均速率最快，B错误；EF段，生成二氧化碳672 mL－224 mL＝448 mL，即标准状况下0.02 mol，消耗HCl 0.04 mol，用HCl表示该反应的平均反应速率＝eq \f(0.04 mol,0.1 L×1 min)＝0.4 mol·L－1·min－1，C正确；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∶4∶1，D错误。 解析　0～4 min内，v(H2O2)＝2v(O2)＝2×eq \f(17.2 L,22.4 L·mol－1)÷10 L÷4 min≈0.0384 mol·L－1·min－1，A正确；4～8 min内，v(H2O2)＝2v(O2)＝2×eq \f(（26.5－17.2） L,22.4 L·mol－1)÷10 L÷4 min≈0.0208 mol·L－1·min－1<0.0384 mol·L－1·min－1，B正确；反应至 6 min时，n(O2)＝eq \f(22.4 L,22.4 L·mol－1)＝1 mol，消耗H2O2的物质的量为2 mol，则H2O2分解了eq \f(2 mol,10 L×0.40 mol·L－1)×100%＝50%，c(H2O2)＝0.20 mol·L－1，C、D错误。 解析　0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL，其物质 的量为0.002 mol，则根据反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑可知： Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，n(Zn)＝n(H2SO4)＝n(ZnSO4)＝n(H2)＝ 0.002 mol，v(H＋)＝eq \f(0.004 mol,0.04 L×10 s)＝0.01 mol/(L·s)，v(Zn2＋)＝eq \f(0.002 mol,0.04 L×10 s)＝0.005 mol/(L·s)，故B、C正确。A项，浓硫酸与锌反应不生成H2，错误；D项，在反应过程中，c(H＋)逐渐减小，故可以通过测定溶液pH来测定反应速率，正确。 解析　由题图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2 mol、 D物质增加了0.4 mol、B物质减少了0.6 mol、C物质减少了0.8 mol，所以A、D为生成物，B、C为反应物，物质的量变化量之 比等于化学计量数之比，则反应方程式为3B＋4C6A＋2D，故 A错误；反应速率之比等于化学计量数之比，则v(A)≠v(C)，故B错误；反应进行到6 s时，B和D的物质的量都是0.4 mol，物质的量浓度为eq \f(0.4 mol,2 L)＝0.2 mol·L－1，故C错误；反应进行到6 s时，v(B)＝eq \f(0.6 mol,2 L×6 s)＝0.05 mol·L－1·s－1，故D正确。 eq \f(V2－V1,224（t2－t1）) (3)t1～t2时间段生成的气体体积为(V2－V1) mL，则二氧化碳的物质的量为eq \f(（V2－V1）×10－3,22.4) mol，根据HCl和二氧化碳的关系式知，消耗HCl的物质的量为eq \f(（V2－V1）×10－3,11.2) mol，根据v＝eq \f(Δn,VΔt)，计算t1～t2时间段平均反应速率v(HCl)＝eq \f(（V2－V1）×10－3,11.2×20×10－3（t2－t1）) mol/(L·min)＝eq \f(V2－V1,224（t2－t1）) mol/(L·min)。 (1)完成KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式：5H2C2O4＋2MnOeq \o\al(－,4)＋6H＋===2Mn2＋＋________＋________。 (2)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是________________________________________ _________________________________________________。 $$