15 第2章 第3节 第1课时 化学反应的快慢(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学必修第二册同步讲义(鲁科版)

第3节　化学反应的快慢和限度 第1课时　化学反应的快慢(基础课) 素养 目标 1．掌握化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢，培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。 2．通过“探究化学反应速率的影响因素”等实验活动，培养运用变量控制思想设计实验方案的能力，逐步形成“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。 旧知 回顾 1．比较运动物体快慢的两种方法 (1)在相同的时间内，比较物体经过的路程，经过路程长的物体运动得快。 (2)在物体运动相同路程的情况下，比较它们所用的时间，所用时间短的物体运动得快。 2．物理学上，平均速率v＝。 3．化学反应也是有快慢的并且受到外界条件的影响。 条件 实例 如何影响 温度 夏天食物变质快，冬天慢 温度高，反应快 浓度 燃烧时鼓入空气，燃烧更旺 浓度大，反应快 固体的表面积 将木块劈成小块更容易燃烧 表面积大，反应快 催化剂 H2O2分解时加入MnO2 加入催化剂，反应快 一、化学反应速率 1．定义 描述化学反应快慢的物理量。 2．表示方法 对于在体积固定的容器中进行的化学反应，其化学反应速率可用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物浓度的增加量来表示。 3．表达式(A为反应物，D为生成物) v(A)＝或v(D)＝。 4．单位 通常为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。 　氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨的物质的量为4 mol，5 s末为2.4 mol，则NH3的初始浓度为________ mol·L-1，NH3 5 s末的浓度为________ mol·L-1，NH3的反应速率为________ mol·L-1·s-1 [答案]　2　1.2　0.16 二、影响化学反应速率的因素 1．探究化学反应速率的影响因素 实验方案 实验现象 结论 镁片、铁片与盐酸反应，镁片产生气泡的速率快 决定化学反应速率大小的内因是物质本身的内在性质 3 mol·L-1 盐酸与Mg反应产生气泡的速率快 反应物的浓度越大，化学反应速率越快 用酒精灯加热的试管中产生气泡的速率快 温度越高，化学反应速率越快 加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率较快 催化剂可以加快化学反应速率 碳酸钙粉末比块状碳酸钙产生气泡的速率快 增大反应物的接触面积，可以加快化学反应速率 2．影响化学反应速率的因素 (1)内因 化学反应速率的大小主要取决于物质本身的内在性质。 (2)外因 影响因素 变化规律 温度 升高温度，反应速率加快 反应物浓度 增大浓度，反应速率加快 催化剂 使用催化剂，改变反应速率 压强(气体反应物) 增大压强，反应速率加快 固体接触面积 接触面积越大，反应速率越快 溶剂、光波、电 磁波、超声波 3．调控化学反应速率的意义 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)决定化学反应速率的因素是参加化学反应的各物质的性质。 (　　) (2)对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显。 (　　) (3)在恒温恒容的密闭容器中，反应物的浓度由降到0.2 mol·L-1需要20 s，则由降到0.15 mol·L-1反应需要的时间为10 s。 (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)× 化学反应速率的计算及大小比较 某实验小组模拟工业上接触法制硫酸的过程，若向体积为2 L的密闭容器中通入10 mol SO2、10 mol O2，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反应5 min 时测得SO2的物质的量为6 mol。 1．完成表格中所缺少的项目： 物质 SO2 O2 SO3 起始浓度/(mol·L-1) ______ ______ ______ 变化浓度Δc/(mol·L-1) ______ ______ ______ 5 min时浓度/(mol·L-1) ______ ______ ______ 5 min内的化学反应速率/ (mol·L-1·min-1) ______ ______ ______ 化学反应速率之比 ________________ 提示： 物质 SO2 O2 SO3 起始浓度/(mol·L-1) 5 5 0 变化浓度Δc/(mol·L-1) 2 1 2 5 min时浓度/(mol·L-1) 3 4 2 5 min内的化学反应速率/(mol·L-1·min-1) 0.4 0.2 0.4 化学反应速率之比 2∶1∶2 2．化学方程式中各物质浓度的变化量有何关系？ 提示：各物质浓度的变化量之比等于方程式中各物质的系数之比。 3．在相同温度时，在甲、乙两个不同容器中都进行2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的反应，甲每分钟减少4 mol SO2，乙每分钟减少2 mol SO2，甲中的反应比乙中的快吗？ 提示：不一定，因为容器的体积未知，无法求出其浓度的变化量。 1．化学反应速率的计算 (1)定义式法：v(A)＝或v(D)＝(A为反应物，D为生成物)。 (2)关系式法：对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g)，满足如下关系： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。 上述关系可总结为化学反应速率数值之比＝系数之比。 2．化学反应速率的大小比较 (1)归一法：①统一单位：若单位不统一，则要换算成相同的单位；②换算：若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；③比较：比较数值的大小，数值越大，反应速率越快。 (2)比值法：比较化学反应速率与系数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若>，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 1．(双选)一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，反应过程如图。下列说法不正确的是(　　) A．t1 min时，X、Y的物质的量不相等 B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系 C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 mol·L-1·min-1 D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.005 mol·L-1·min-1 AD　[t1 min时X、Y的物质的量相等，A项错误；根据图像可知，在0～8 min内，X增加了0.6 mol，Y减少了0.9 mol，X、Y变化的物质的量之比为2∶3，则X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系，Y曲线表示H2的物质的量随时间的变化关系，B项正确；0～8 min，v(H2)＝＝0.011 25 mol·L-1·min-1，C项正确；＝0.005 mol·L-1·min-1，v(N2)＝＝0.002 5 mol·L-1·min-1，D项错误。] 2．相同条件下，分别测得反应A(g)＋3B(g)⥫⥬2C(g)＋2D(g)的速率如下： ①v(A)＝0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)＝0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)＝0.5 mol·L-1·s-1 ④v(D)＝1.2 mol·L-1·min-1 其中反应最快的是(　　) A．①　　　B．②　　　C．③　　　D．④ C　[归一法：①v(A)＝0.15 mol·L-1·s-1；②v(B)＝0.6 mol·L-1·s-1，换算成A的反应速率，v(A)＝v(B)＝s-1；③v(C)＝0.5 mol·L-1·s-1，换算成A的反应速率，v(A)＝v(C)＝s-1＝0.25 mol·L-1·s-1；④v(D)＝1.2 mol·L-1·min-1＝，换算成A的反应速率，v(A)＝v(D)＝×0.02 mol·L-1·s-1＝0.01 mol·L-1·s-1。其中反应最快的是③。] 理解化学反应速率的注意事项 (1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是哪一种反应物或生成物表示的反应速率。 (2)同一反应，用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，但表示的意义相同，即表示整个化学反应的快慢。 (3)化学反应速率是不断变化的，有瞬时速率和平均速率之分，在中学阶段化学反应速率的计算只涉及一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。 (4)固体或纯液体的浓度可视为常数，因此一般不用固体或纯液体的浓度表示反应速率。 影响化学反应速率的因素 在日常的生活、生产中有许多充分利用外界条件对化学反应速率的影响的例子，如冰箱保存食品、煤炉扇风炉火变旺、酸奶加酵母发酵快，空气中水蒸气含量越高，铁越容易生锈等。 1．在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。 事实 影响因素 (1) 集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸 (2) 熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2则很快产生气体 (3) 同样大小的石灰石分别与0.1 mol·L-1盐酸和1 mol·L-1盐酸反应，速率不同 提示：(1)光　(2)催化剂　(3)反应物的浓度 2．增加反应物的用量，一定能提高化学反应速率吗？为什么？ 提示：不一定。有固体或纯液体参与的化学反应中，固体或纯液体的浓度可视为常数，增加固体或纯液体的用量，不能提高化学反应速率。 3．升高温度，吸热反应和放热反应的速率都提高吗？ 提示：都提高。 4．增大压强一定能加快反应速率吗？ 提示：增大压强不一定能加快反应速率，如无气体参加的反应。 影响化学反应速率的因素 1．浓度 (1)只适用于有气体参加或在溶液中进行的化学反应。 (2)在一定温度下，固体或纯液体的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。 2．温度 (1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。 (2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。 3．压强 (1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。 (2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。 ①恒容时：充入无关气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。 ②恒压时：充入无关气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。 4．催化剂 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。 5．固体接触面积 化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。 1．用锌粒与过量稀硫酸反应制氢气，欲增大反应速率而不改变产生氢气的量，下列措施不可行的是(　　) A．升高温度 B．滴加少量浓硫酸 C．滴加少量浓硝酸 D．改用等质量的锌粉 C　[升高温度反应速率增大，且不改变产生氢气的量，故A可行；滴加少量浓硫酸，反应物浓度增大，反应速率增大，且锌粒质量不变，产生氢气的量不变，故B可行；浓硝酸具有强氧化性，硝酸与锌粒反应不能生成氢气，故C不可行；锌粉与酸的接触面积增大，反应速率增大，且生成氢气的量不变，故D可行。] 2．(双选)下列有关反应速率的说法正确的是(　　) A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快反应速率 B．增大压强、升高温度和使用催化剂均一定使反应速率加快 C．在碳酸钙和盐酸反应中，加多些碳酸钙反应速率不会明显加快 D．如图是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小 CD　[常温下铁遇浓硫酸钝化，故A项错误；增大压强增大化学反应速率只适用于有气体参加的化学反应，如果化学反应中没有气体参加反应，则压强不能影响化学反应速率，如稀盐酸和NaOH溶液的反应，故B项错误；碳酸钙是固体，碳酸钙和稀盐酸的化学反应速率快慢与碳酸钙的多少无关，故C项正确；反应物浓度越大，反应速率越大，根据图知，随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，则随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小，故D项正确。] 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少量或生成物浓度的增加量来表示 C．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L-1 D．化学反应速率是可以通过实验测定的 C　[化学反应速率是定量表示化学反应快慢的物理量，可以通过实验测定，故A、D正确；化学反应速率指单位时间内反应物或生成物浓度的变化量，故B正确；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速率，与其他物质的反应速率不一定相等，并且未告诉时间，无法计算浓度变化，故C错误。] 2．对于A2(g)＋3B2(g)⥫⥬2C(g)的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是(　　) A．v(B2)＝0.8 mol·L-1·s-1 B．v(A2)＝0.4 mol·L-1·s-1 C．v(C)＝0.6 mol·L-1·s-1 D．v(B2)＝4.2 mol·L-1·min-1 B　[比较反应速率快慢时，应先换算成同一种物质的反应速率，然后才能直接比较速率数值大小。A项，v(B2)＝0.8 mol·L-1·s-1，则v(A2)＝；B项，v(A2)＝0.4 mol·L-1·s-1；C项，v(C)＝0.6 mol·L-1·s-1，则v(A2)＝0.3 mol·L-1·s-1；D项，v(B2)＝4.2 mol·L-1·min-1，则v(A2)＝1.4 mol·L-1·min-1≈0.023 mol·L-1·s-1；从以上数据可知，B项表示的反应速率最快。] 3．(双选)一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入0.4 mol NH3和0.5 mol O2发生反应4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)。2 min后，NO的浓度为0.06 mol·L-1。下列有关说法不正确的是(　　) A．2 min末，用NO表示的反应速率为0.06 mol·L-1·min-1 B．2 min末，NH3的浓度为0.14 mol·L-1 C．0～2 min内，生成的水的质量为3.24 g D．0～2 min内，O2的物质的量减少了0.075 mol AD　[化学反应速率指的是平均反应速率，不是瞬时速率，因此无法计算2 min末的瞬时速率，A项错误；2 min末，NO的浓度为0.06 mol·L-1，则参加反应的NH3的浓度为0.06 mol·L-1，则2 min末，NH3的浓度为0.2 mol·L-1－0.06 mol·L-1＝0.14 mol·L-1，B项正确；0～2 min内，生成的水的物质的量为×2 L＝0.18 mol，质量为0.18 mol×18 g·mol-1＝3.24 g，C项正确；0～2 min内，O2的物质的量减少了×2 L＝0.15 mol，D项错误。] 4．一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)，开始时加入4 mol A、6 mol B、2 mol C，在2 min末测得C的物质的量是3 mol。 (1)用A的浓度变化表示反应的平均速率：________。 (2)在2 min末，B的浓度为________。 (3)若改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”)： ①升高温度，化学反应速率________； ②充入1 mol B，化学反应速率________； ③将容器的体积变为3 L，化学反应速率________。 [解析]　(1)(2)建立三段式　3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g) 起始浓度/(mol·L-1)　　　2　　　3　　　　1 转化浓度/(mol·L-1)　　　0.75　　0.25　　0.5 末态浓度/(mol·L-1)　　　1.25　　2.75　　1.5 v(A)＝＝0.375 mol·L-1·min-1，c(B)＝2.75 mol·L-1 (3)①升温，反应速率加快。②充入B，c(B)增大，反应速率加快，③体积由2 L变为3 L，压强减小，反应速率减小。 [答案]　(1)0.375 mol·L-1·min-1　(2)2.75 mol·L-1　(3)①增大　②增大　③减小 课时分层作业(十一)　化学反应的快慢 (选择题只有一个选项符合题目要求) 1．为了探究影响化学反应快慢的因素，某同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是(　　) A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大 B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉末与相同浓度的盐酸反应，大理石粉末反应快 C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同 A　[金属的活动性不同，其他条件相同时，化学反应速率也不同，故A错误；在其他条件相同的情况下，接触面积越大，化学反应速率越快，故B正确；在其他条件相同的情况下，光照可以加快浓硝酸的分解，故C正确；在其他条件相同的情况下，温度、催化剂影响化学反应速率，温度越高且加入催化剂，化学反应速率越快，故D正确。] 2．对于化学反应3W(g)＋3X(g)===4Y(s)＋2Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　) A．3v(W)＝2v(Z)　　　　 B．2v(X)＝3v(Z) C．4v(X)＝3v(Y) D．3v(W)＝v(X) B　[化学反应中W、X、Y、Z的系数分别为3、3、4、2，因为Y为固态，不能用其浓度表示化学反应速率，所以v(W)∶v(Z)＝3∶2，v(X)∶v(Z)＝3∶2，v(W)∶v(X)＝1∶1，正确的关系是2v(W)＝3v(Z)、2v(X)＝3v(Z)、v(W)＝v(X)。] 3．改变下列条件，一定能使反应速率加快的是(　　) A．升高温度 B．增加反应物的物质的量 C．增大压强 D．扩大反应容器体积 A　[若增加固体或纯液体的物质的量，反应速率不变，B错误；若为无气体参加的反应或恒容条件下通入惰性气体，增大压强，反应速率不变，C错误；若为气体参加的反应，扩大反应容器体积，浓度减小，反应速率减小，D错误。] 4．将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线用图中的实线表示，在相同的条件下，将b g(a>b)粉末状碳酸钙与足量同浓度盐酸反应，则相应的曲线(用图中虚线表示)正确的是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D C　[CaCO3质量较大的最终损失率较大；粉末状CaCO3比块状CaCO3反应速率大，完全耗尽所用时间短。] 5．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2O(g)。现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率中不正确的是(　　) A．v(N2)＝0.125 mol·L-1·min-1 B．v(H2O)＝0.375 mol·L-1·min-1 C．v(O2)＝0.225 mol·L-1·min-1 D．v(NH3)＝0.250 mol·L-1·min-1 C　[设4 min后，NH3的转化量为4x mol。 　　　　　 　　4NH3(g)＋3O2(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2O(g) 起始量/mol　　　4　　　 3　　　　0　　　　0 转化量/mol　　　4x　　　3x　　　 2x　　　 6x 4 min后量/mol　4－4x　　3－3x　　2x　　　 6x 根据题意，则有＝0.4，解得：x＝0.5。则4 min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)＝1.5 mol·L-1，v(H2O)＝0.375 mol·L-1·min-1，再由各物质表示的反应速率之比等于各物质的系数之比，可得其他各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125 mol·L-1·min-1，v(NH3)＝0.250 mol·L-1·min-1，v(O2)＝0.187 5 mol·L-1·min-1，C项符合题意。] 6．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋4D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，大小顺序为(　　) ①v(A)＝1.5 mol·L-1·min-1 ②v(B)＝0.08 mol·L-1·s-1 ③v(C)＝1.5 mol·L-1·s-1 ④v(D)＝4.0 mol·L-1·min-1 A．①>②>③>④ B．④>①>③>② C．②>①>③>④ D．③>②>①>④ D　[由于不同物质表示的反应速率之比等于其系数之比，反应速率与系数的比值越大，反应速率越大。①＝1.5 mol·L-1·min-1；② mol·L-1·s-1＝1.6 mol·L-1·min-1；③＝1.5 mol·L-1·s-1×＝0.75 mol·L-1·s-1＝45 mol·L-1·min-1；④＝4.0 mol·L-1·min-1×·min-1；所以该反应进行的速率大小顺序为③>②>①>④。] 7．研究反应2X(g)⥫⥬Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D．在0～10 min，实验②的平均速率v(Y)＝0.04 mol·L-1·min-1 D　[实验②④起始浓度相同，但温度不同，④反应速率较大，则可得出：升高温度，化学反应速率加快，故A正确；①②温度相同，但浓度不同，①浓度较大，可得出增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；②③温度、浓度相同，③反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确；在0～10 min，实验②X的浓度变化为0.2 mol·L-1，则v(Y)＝(X)＝＝0.01 mol·L-1·min-1，故D错误。] (选择题有一个或两个选项符合题目要求) 8．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)产生气体体积(V)的数据，根据数据绘制得到下图，则图中曲线a、b、c、d所对应的实验可能是(　　) 实验 cHCl/(mol·L-1) 温度/℃ 状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 块状 4 2.5 30 粉末状 A．4、3、2、1　 B．1、2、3、4 C．3、4、2、1 D．1、2、4、3 AC　[由题图可知，反应速率a>b>c>d，由题表中数据可知，实验1、2、3中，实验3中的温度高于实验1、2，且实验1中的盐酸浓度最低，所以反应速率：3>2>1；实验2、4中，实验4的反应物接触面积大，则反应速率：4>2；由于实验3和实验4无法比较，所以反应速率：3>4>2>1或者4>3>2>1，故选AC。] 9．反应4A(g)＋5B(g)===4C(g)＋6D(g)在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是 (　　) A．容器中D的物质的量至少为0.45 mol B．A的反应速率是0.010 mol·L-1·s-1 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 A　[半分钟后，C的物质的量增加了0.30 mol，则根据化学方程式可知半分钟内一定生成了0.45 mol D，由于不能确定反应前D的物质的量，因此容器中D的物质的量至少为0.45 mol，A项正确；半分钟后，C的物质的量增加了0.30 mol，则根据化学方程式可知一定同时消耗0.30 mol A，则A的平均反应速率是＝0.002 mol·L-1·s-1，B项错误；由于不能确定反应前各物质的物质的量，因此容器中A、B、C、D的物质的量之比不一定是4∶5∶4∶6，C项错误；容器中A的物质的量一定减少0.30 mol，D项错误。] 10．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：实验原理为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，实验内容及记录如下： 实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色 褪去所需 时间/min 0.6 mol·L-1 H2C2O4 溶液 H2O 3 mol· L-1 H2SO4 溶液 0.05 mol· L-1 KMnO4 溶液 1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5 2 2.0 a 2.0 3.0 2.7 3 1.0 4.0 2.0 b 3.9 下列说法错误的是(　　) A．a＝3.0，b＝2.0 B．根据上表中的实验数据可知，其他条件不变时，H2C2O4浓度越大，反应速率越快 C．忽略混合前后溶液体积的微小变化，实验1这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)＝0.15 mol·L-1·min-1 D．为验证Mn2+是否有催化作用，可加入硫酸锰固体，实验1～3均可做对照实验 AC　[由表格数据可知，通过保持其他条件不变，探究草酸的浓度对反应速率的影响。由实验1可知，反应体系的总体积为10.0 mL，则实验2、3中总体积也应为10 mL，则表中a＝10.0－2.0－2.0－3.0＝3.0，b＝10.0－1.0－4.0－2.0＝3.0，故A错误；根据上表中的实验数据可知，其他条件不变时，H2C2O4浓度越大，溶液紫色褪去所需时间越少，即反应速率越快，故B正确；溶液紫色褪去说明高锰酸钾完全反应，该时间段内Δc(KMnO4)＝＝0.015 mol·L-1，所以v(KMnO4)＝＝0.01 mol·L-1·min-1，根据反应方程式可知v(H2C2O4)＝＝0.025 mol·L-1·min-1，故C错误；为验证Mn2+是否有催化作用，可加入硫酸锰固体，增大Mn2+的浓度，观察溶液紫色褪去所需时间变化，实验1～3中Mn2+的浓度相等，均可做对照实验，故D正确。] 11．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应3A(g)＋B(g)⥫⥬xC(g)＋2D(g)，5 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L-1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。求： (1)此时A的浓度：c(A)＝________ mol·L-1。 (2)反应开始前容器中A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________ mol。 (3)B的平均反应速率：v(B)＝________。 (4)x的值为________。 [解析]　设起始时A、B的物质的量均为a mol。 　　　　 3A(g)＋ B(g)⥫⥬ xC(g)＋2D(g) n起始/mol　　　a　　　a　 　　 0　 　 0 n转化/mol　　 1.5　　 0.5　　 0.5x　　0.5×2 n5 min末/mol a－1.5 a－0.5　0.5x　　0.5×2 ，解得a＝3，即初始时n(A)＝n(B)＝3 mol，5 min时c(A)＝＝0.75 mol·L-1，5 min内v(B)＝＝0.05 mol·L-1·min-1，v(C)＝＝0.1 mol·L-1·min-1，解得x＝2。 [答案]　(1)0.75　(2)3　(3)0.05 mol·L-1·min-1　(4)2 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $$