专题04 化学反应速率-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（沪科版2020必修第二册）

专题04 化学反应速率 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、对化学反应速率的理解 （1）由于化学反应中反应物浓度的减少量和生成物浓度的增加量均为正值，反应速率也均为正值。 （2）在同一化学反应里，用不同的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物质。 （3）固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 （4）化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率 二、用不同物质表示化学反应速率时的关系 由于一个化学反应中各物质的化学计量数不一定相同,所以相同时间内各物质浓度的变化量不一定相同,则化学反应速率的数值不一定相同,但各物质间反应速率表示的意义相同,都表示该化学反应进行的快慢。在同一化学反应中,若用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率,其数值之比等于该反应化学方程式中相应物质的化学计量数之比,如对于化学反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),有下列恒等式：v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d。 三、化学反应速率大小的比较方法 （1）归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；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；再比较数值的大小。 （2）比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，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。 四、物质的性质和外界条件对化学反应速率的影响 影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时) 内因 化学性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之则越慢 外因 温度 升高温度,化学反应速率加快;反之减慢 催化剂 使用催化剂,化学反应速率改变 反应物的浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率加快;反之减慢 气态反应物的压强 增大气态反应物的压强,化学反应速率加快;反之减慢 固体反应物的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快;反之减慢 原电池 有原电池形成时,化学反应速率加快 其他 电磁波、超声波、溶剂等会影响化学反应速率 【特别提醒】此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率，但改变固体物质的表面积会影响化学反应速率。 （1）对于气体反应体系，有以下几种情况： ①恒温时：增加压强体积减小浓度增大反应速率加快 ②恒容时：充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快 充入稀有气体总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变 ③恒压时：充入稀有气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢 总之，压强改变，若引起浓度改变，则速率改变。 （2）催化剂能改变化学反应速率，但不能使本不发生的反应成为可能。可以提高反应速率的催化剂称为正催化剂，可以减缓反应速率的催化剂称为负催化剂。大多数的化工生产中，都有使用催化剂，而催化剂具有高度的选择性（专一性）。没有特别说明，催化剂均指正催化剂。注意催化剂中毒的问题及催化剂活性与温度的关系。③催化剂要参与反应，但在整个反应结束后化学性质和质量没有发生变化。 五、实验探究影响化学反应速率的因素 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。 1.控制变量法：控制变量法：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究改变的条件对反应速率的影响并得出相关的规律或结论，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想。 2.常见考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 3.解题策略 ①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 ②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 ③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 【例1】与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．用HCl和表示的化学反应速率数值不相同，但所表示的意义相同 B．反应在2～4min内生成的平均反应速率为0.1 C．4min后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前4min内温度比浓度对反应速率的影响大 【答案】B 【解析】A．用不同物质表示的反应速率数值比等于系数比，但所表示的意义相同，故A正确； B．反应在2～4min内生成0.2mol，但容器的体积未知，所以不能用二氧化碳的浓度变化表示反应速率，故B错误； C．随反应进行，氢离子浓度减小，4min后，反应速率减小的主要原因是减小，故C正确； D．反应开始后前4min内，氢离子浓度减小、溶液温度升高，但反应速率加快，所以温度比浓度对反应速率的影响大，故D正确； 选B。 【例2】已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为： 第一步：H2O2+I-→H2O+IO- 　　　慢 第二步：H2O2+IO-→H2O+O2+I-　　　快 下列有关该反应的说法正确的是 A．I-的浓度大小决定反应速率的大小 B．IO-是该反应的催化剂 C．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) D．H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)  ΔH=-98kJ·mol-1 【答案】A 【解析】A．I-是第一步反应的反应物， I-的浓度大小决定第一步反应速率，第一步是慢反应，慢反应决定总反应速率，所以I-决定反应速率的大小，故A正确； B．IO-是第一步反应的生成物，IO-是第二步反应的反应物，所以IO-是该反应的中间产物，故B错误； C．v(H2O)是纯液体，不能用水的浓度变化表示反应速率，故C错误； D．1molH2O2放出热量98kJ，H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)  ΔH=-196kJ·mol-1，故D错误； 选A。 【例3】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液(分子式为，二元弱酸)的反应，记录如表所示的实验数据： 试验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/ 溶液褪至无色所需时间/ 溶液 溶液 溶液 ① 3.0 2.0 3.0 1.5 ② 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 2.0 2.0 3.0 1.0 已知反应的化学方程式为： （1） mL， mL。 （2）根据表中的实验①、②数据，可以得到的结论是 。 （3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择 (填实验编号) （4）请写出该反应的离子方程式 ，当该反应以表中①组数据完全反应时转移的电子数为 。设为阿伏加德罗常数的值。 （5）该小组根据经验绘制了随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有实验资料发现，该实验过程中随时间变化的实际趋势如图2所示。 该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并设计实验方案④继续进行实验探究。 试验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/mL 再加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min 溶液 溶液 溶液 ④ 2.0 3.0 2.0 3.0 t 该小组同学提出的假设是 。若该小组同学提出的假设成立，应观察到 现象。 （6）酸性高锰酸钾不但可以和草酸反应，还可以和很多有机物发生反应，如在长途运输水果时，常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅土放置在盛放水果的容器中，其目的是利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟。该反应中乙烯发生了 反应。(填反应类型) 【答案】（1）2.0 3.0 （2）其它条件相同时，反应物浓度减小，反应速率减慢 （3）②③ （4） 0.00075 （5）(或者)对该反应有催化作用 褪色时间变短 （6）氧化 【分析】研究外界条件对化学反应速率的影响，注意“控制变量法”的应用，根据对比实验得出结论。 【解析】（1）根据控制变量法，为使混合后溶液中高锰酸钾、硫酸的浓度相等，混合后控制溶液的总体积为10mL，所以2.0mL，3.0mL。 （2）实验①、②混合后草酸的浓度不同，影响反应速率的因素是草酸的浓度，根据表中的实验①、②数据，可以得到的结论是其它条件相同时，反应物浓度减小，反应速率减慢。 （3）根据控制变量法，探究温度对化学反应速率的影响，变量只能为温度，所以应选择②③； （4）根据，该反应的离子方程式为；①组中高锰酸钾完全反应，锰元素化合价由+7降低为+2，转移的电子数,。 （5）与实验②相比，实验④加入了MnSO4固体，根据控制变量法可知，该小组同学提出的假设是(或者)对该反应有催化作用。若该小组同学提出的假设成立，应观察到实验④褪色时间变短。 （6）酸性高锰酸钾具有强氧化性，乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，该反应中乙烯发生了氧化反应。 1．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%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．NH3的催化氧化是一个放热的反应，所以，升高温度，反应的速率减慢 C．一定温度下，某固定容积的容器中发生SO2的催化氧化反应，若增大容器内压强，则反应速率不一定改变。 D．100mL2mol/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 【答案】C 【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，常温下与铁发生钝化，不生成氢气，所以改用98%的浓硫酸无法获得氢气，A项错误； B．温度升高，分子获得能量，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，B项错误； C．在一定温度下固体容积的容器中，发生二氧化硫的催化氧化反应，若通入三氧化硫，容器内压强增大，反应速率会加快，若通入稀有气体，各组分的浓度不变，反应速率不变，所以增大容器内压强，反应速率不一定改变，C项正确； D．加入氯化钠溶液，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，氢离子浓度减小，导致反应速率减小，D项错误； 答案选C。 2．可逆反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行的最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】比较反应 四种不同的情况下的反应速率快慢，都转化为用B表示的速率进行比较，速率之比等于计量系数之比，，，，生成物D是固态，浓度是定值，不能用D表示速率； 故选B。 3．等物质的量的下列金属与一定物质的量浓度的酸反应，则反应刚开始时，放出H2的速率最大的是 编号 金属(粉末状) 酸的浓度 酸的体积 反应温度 A 铜Cu 6mol/L硝酸 100mL 70°C B 锌Zn 6mol/L盐酸 100mL 60°C C 铝Al 18.4mol/L浓硫酸 100mL 100°C D 锌Zn 2mol/L硫酸 100mL 60°C 【答案】B 【解析】A．铜与浓硝酸反应，生成二氧化氮，不会产生氢气； B．锌与6mol/L盐酸反应，生成氢气，其中氢离子浓度为6mol/L，温度为60°C； C．铝与浓硫酸在加热下，生成二氧化硫，不会产生氢气； D．锌与2mol/L硫酸反应，生成氢气，其中氢离子浓度为4mol/L，温度为60°C； 综上，B和D项会产生氢气，温度相同，B项氢离子浓度更高，反应速率更快，答案选B。 4．下列关于化学反应速率的说法错误的是 A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 【答案】C 【解析】A．恒容时，向密闭容器内充入He，反应物气体浓度不变，反应速率不变，故A正确； B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，故B正确； C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，二氧化锰是固体，反应物浓度不变，反应速率不变，故C错误； D．升高温度，正逆反应速率都增大，故D正确； 答案选C。 5．以反应为例，通过测定溶液紫红色褪去所需时间，探究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下。 实验序号 实验温度/℃ 酸性溶液 溶液 溶液褪至无色所需时间/s ① 20 2 0.02 4 0.1 0 ② 20 2 0.02 2 0.1 2 ③ 45 2 0.02 2 0.1 2 下列说法错误的是 A．溶液褪至无色所需时间： B．实验①③的目的是探究温度对化学反应速率的影响 C．实验①②③均应先将酸性溶液置于相应温度的水浴中 D．将更换为溶液，对实验结果无影响 【答案】B 【解析】A．由实验①②可知，实验①加入4mLH2C2O4溶液，水的体积为0，实验②加入2mL H2C2O4溶液和2mL的水，则实验①的反应速率比实验②的大，所用时间减少，故溶液褪至无色所需时间t1< t2，A正确； B．实验①③中温度和草酸的浓度均是变量，不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响，B错误； C．为了减小实验误差，确保实验数据的可靠性，实验①②③均应先将酸性KMnO4溶液置于相应温度的水浴中，C正确； D．K2SO4溶液不与酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，加入K2SO4溶液相当于加水稀释，D正确； 故选B。 6．为白色微溶物，常温下某小组对和的反应进行如下探究实验，测得随时间变化如图，实验过程中测得温度几乎无变化，下列说法正确的是 实验 操作 现象 Ⅰ 向溶液中，加入溶液 几分钟后，出现大量灰黑色浑浊 Ⅱ 先向试管中加入几滴溶液，然后重复实验Ⅰ的操作 现象与实验Ⅰ相同    A．实验Ⅰ只发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag B．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用 C．图中由a→b急速变化的可能原因是反应放热 D．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的起催化作用 【答案】B 【解析】A. 实验Ⅰ中有银离子和硫酸根离子，会生成硫酸银沉淀，由于几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，因此还发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag，故A错误； B. 根据题意几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，说明图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用，故B正确； C. 根据题意，实验过程中测得温度几乎无变化，故C错误； D. 根据实验Ⅱ的现象是与实验Ⅰ相同，说明图中由a→b急速变化不可能是生成的起催化作用，故D错误。 综上所述，答案为B。 7．在一定条件下，将3molA和一定量的B投入容积为2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(s)+2D(g)。2min末测得容器中B、C、D的物质的量均为0.8mol。下列叙述错误的是 A．x=2 B．0～2min，C的平均反应速率为0.2mol/(L·min) C．反应开始加入B的物质的量为1.2mol D．2min时，A的物质的量浓度为0.9mol/L 【答案】B 【分析】由题意可得。 【解析】A．，x=2，故A正确。 B．C是固体，一般不用固体表示速率，故B错误。 C．b = 0.8mol + 0.4mol = 1.2mol，故C正确。 D．c(A) = = 0.9 mol/L，故D正确。 故选B。 8．在某温度下，在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是 A．该反应的化学方程式为： B．反应至时，反应达到平衡 C．时，正应速率大于逆反应速率 D．从开始至，A的平均反应速率是 【答案】D 【解析】A．图象分析A为反应物，B为生成物，物质的量不变化说明反应达到平衡状态，依据A、B转化的物质的量之比计算得到化学方程式的计量数之比，A物质的量变化=0.8mol-0.2mol=0.6mol；B变化物质的量=0.5mol-0.2mol=0.3mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为，选项A错误； B．图象分析可知，4min后随时间变化A、B物质的量还在发生变化，说明未达到平衡，选项B错误； C．由图象可知，时，A、B物质的量不再改变，反应达到平衡，正应速率等于逆反应速率，选项C错误； D．从开始至，A的平均反应速率是=，选项D正确； 答案选D。 9．在一定条件下，容器内某一反应中参加反应的气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是    A．反应的化学方程式为 B．时，正、逆反应速率相等，达到平衡 C．时，N的浓度是M的浓度的2倍 D．时，正反应速率小于逆反应速率 【答案】C 【解析】A．达到平衡时，N的物质的量为2mol，变化6mol，M的物质的量为5mol，变化3mol，反应的方程式，，A错误； B．t2时，M还在增多，N还在减少，没有达到平衡状态，则正逆反应速率不等，B错误； C．t1时，N的物质的量为6mol，M的物质的量为3mol，则N的浓度是M浓度的2倍，C正确， D．t3时，M、N的物质的量不再改变，即反应达到平衡状态，则正逆反应速率相等，D错误； 故答案为：C。 10．反应经历两步：①；②。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是    A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，Y的消耗速率小于生成速率 D．后， 【答案】AC 【分析】由题中信息可知，反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。 【解析】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A错误； B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻，因此，t1时c(X)=c(Y)=c(Z)，B正确； C．由图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速率，C错误； D．由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)=c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0−c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0−c(Y)]，这种关系在t3后仍成立， D正确； 故选：AC。 11．一定温度下，向容积为2L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变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C B．反应进行到1s时，v(A)=v(D) C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1 D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等 【答案】C 【解析】A．B和C反应过程物质的量减少，为反应物，物质的量变化分别为0.6mol、0.8mol；A和D反应过程物质的量增加，为生成物，物质的量变化分别为1.2mol、0.4mol；反应后反应物为消耗完全，说明为可逆反应，结合物质的量变化比值可知则反应方程式：，故A错误； B．根据速率比等于化学计量数之比，，故B错误； C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为，故C正确； D．反应进行到6s时，反应速率不变，速率比等于计量数之比，故D错误； 答案选C。 12．同一个化学反应，因为外界条件的不同，化学反应速率不同，通过控制变量可以测定不同条件对化学反应速率的影响。利用酸性与的反应原理，某化学兴趣小组对反应速率的影响因素进行了探究。回答下列问题： （1）溶液用稀硫酸酸化，能将氧化为，写出该反应的化学方程式： 。 （2）利用图1装置测定生成的体积，以此测定该反应的化学反应速率。向锥形瓶中加入120mL的溶液，通过分液漏斗滴加一定浓度的酸性溶液。    ①图2是的体积随反应时间的变化曲线。100s后，曲线斜率明显减小，解释其原因： 。 ②分别计算0~80s、80~200s内生成的平均反应速率： 、 (保留3位小数)。 （3）某同学通过测定酸性溶液褪色所需的时间来探究化学反应速率快慢的影响因素。该同学在室温下完成了下表中的实验： 实验组号 溶液/mL 酸性溶液/mL 蒸馏水/mL 褪色时间/s 1 2.5 2.5 5 38 2 5 2.5 2.5 19 3 7.5 2.5 V 9 ①实验3的V= 。 ②比较三组实验，得出的结论是 。 ③反应过程中，观察到开始阶段反应较慢，溶液褪色无明显变化，但之后反应速率明显加快。导致该现象的原因可能是 (填一种)。 【答案】（1） （2）草酸浓度降低，反应速率减小 3.38 1.58 （3）0 其他条件相同，草酸浓度越大，反应速率越快 反应生成的锰离子对反应速率起催化作用 【分析】草酸和高锰酸钾在稀硫酸条件下反应生成硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水，开始生成二氧化碳较缓慢，一段时间反应速率加快，可能是生成的锰离子对反应其催化作用，再过一段，反应速率明显下降，主要是草酸浓度降低，反应速率减慢，探究浓度对应速率的影响时，其他条件相同，溶液体积要相同，而草酸浓度不同对反应速率的影响。 【解析】（1）溶液用稀硫酸酸化，能将氧化为，则该反应的化学方程式：；故答案为：。 （2）①图2是的体积随反应时间的变化曲线。100s后，曲线斜率明显减小，解释其原因：草酸浓度降低，反应速率减小；故答案为：草酸浓度降低，反应速率减小。 ②分别计算0~80s、80~200s内生成的平均反应速率：、；故答案为：3.38；1.58。 （3）①为探究浓度对反应速率的影响，混合溶液的体积要相同，因此实验3的V=0；故答案为：0。 ②比较三组实验，得出的结论是其他条件相同，草酸浓度越大，反应速率越快；故答案为：其他条件相同，草酸浓度越大，反应速率越快。 ③反应过程中，观察到开始阶段反应较慢，溶液褪色无明显变化，但之后反应速率明显加快，导致该现象的原因可能是反应生成的锰离子对反应速率起催化作用；故答案为：反应生成的锰离子对反应速率起催化作用。 13．完成和化学反应速率有关的问题。 Ⅰ．硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫，反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。 （1）中硫元素的化合价为 价。 （2）写出反应的离子方程式 。 （3）5mL 0.1和0.2溶液分别和5mL 0.1混合，前者出现浑浊的时间为秒，后者出现浑浊的时间为秒，则 (填“>”或“<”)。 Ⅱ．已知：(，乙二酸，俗称草酸)。 （4）取两支试管，各加入4mL 0.01mol/L酸性溶液，分别置于盛有25℃和50℃水的烧杯中2分钟，然后分别加入2mL 0.1mol/L溶液，可通过记录 (填实验现象)所需的时间来确认反应的快慢。 Ⅲ．为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，选用不同质量的和不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下。 （5）写出过氧化氢分解的化学方程式 。 （6）相同浓度的过氧化氢分解速率随着二氧化锰用量的增加而 。 （7）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入 g的二氧化锰为较佳选择。 （8）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？ (填“是”或“否”)。 【答案】（1）+2 （2） （3） （4）紫红色褪去时间 （5） （6）加快 （7） （8）否 【解析】（1）钠元素化合价为价，氧元素的化合价为价，根据化合价代数和为零的原则，计算出硫元素化合价为，故答案为：。 （2）硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水、二氧化硫和单质硫，故离子方程式为：。 （3）化学反应速率与浓度有关，后者溶液的浓度大，所以反应速率更快，耗时短，故答案为：。 （4）由于酸性溶液是紫红色，与草酸反应，草酸过量，会逐渐褪色，所以可以通过其褪色情况比较反应速率，故答案为：紫红色褪去。 （5）过氧化氢分解产生水和氧气，故答案为：。 （6）由表中数据可知，双氧水的浓度相同，加入的二氧化锰质量越多，反应所需的时间越短，说明反应速率越快，故答案为：加快。 （7）根据表中数据，在双氧水的浓度相同时，加入二氧化锰与加入二氧化锰对化学反应速率影响相差较大，加入二氧化锰与加入二氧化锰对反应速率的影响相差不是很大，所以加入二氧化锰的最佳量为。故答案为:。 （8）从表中数据可知，相同体积的双氧水中的溶质含量是的双氧水中溶质含量的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，可得出结论，此实验条件下双氧水的浓度越大并非分解速率越快，故答案为：否。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 化学反应速率 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、对化学反应速率的理解 （1）由于化学反应中反应物浓度的减少量和生成物浓度的增加量均为正值，反应速率也均为正值。 （2）在同一化学反应里，用不同的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物质。 （3）固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 （4）化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率 二、用不同物质表示化学反应速率时的关系 由于一个化学反应中各物质的化学计量数不一定相同,所以相同时间内各物质浓度的变化量不一定相同,则化学反应速率的数值不一定相同,但各物质间反应速率表示的意义相同,都表示该化学反应进行的快慢。在同一化学反应中,若用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率,其数值之比等于该反应化学方程式中相应物质的化学计量数之比,如对于化学反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),有下列恒等式：v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d。 三、化学反应速率大小的比较方法 （1）归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；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；再比较数值的大小。 （2）比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，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。 四、物质的性质和外界条件对化学反应速率的影响 影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时) 内因 化学性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之则越慢 外因 温度 升高温度,化学反应速率加快;反之减慢 催化剂 使用催化剂,化学反应速率改变 反应物的浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率加快;反之减慢 气态反应物的压强 增大气态反应物的压强,化学反应速率加快;反之减慢 固体反应物的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快;反之减慢 原电池 有原电池形成时,化学反应速率加快 其他 电磁波、超声波、溶剂等会影响化学反应速率 【特别提醒】此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率，但改变固体物质的表面积会影响化学反应速率。 （1）对于气体反应体系，有以下几种情况： ①恒温时：增加压强体积减小浓度增大反应速率加快 ②恒容时：充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快 充入稀有气体总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变 ③恒压时：充入稀有气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢 总之，压强改变，若引起浓度改变，则速率改变。 （2）催化剂能改变化学反应速率，但不能使本不发生的反应成为可能。可以提高反应速率的催化剂称为正催化剂，可以减缓反应速率的催化剂称为负催化剂。大多数的化工生产中，都有使用催化剂，而催化剂具有高度的选择性（专一性）。没有特别说明，催化剂均指正催化剂。注意催化剂中毒的问题及催化剂活性与温度的关系。③催化剂要参与反应，但在整个反应结束后化学性质和质量没有发生变化。 五、实验探究影响化学反应速率的因素 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。 1.控制变量法：控制变量法：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究改变的条件对反应速率的影响并得出相关的规律或结论，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想。 2.常见考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 3.解题策略 ①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 ②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 ③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 【例1】与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．用HCl和表示的化学反应速率数值不相同，但所表示的意义相同 B．反应在2～4min内生成的平均反应速率为0.1 C．4min后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前4min内温度比浓度对反应速率的影响大 【例2】已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为： 第一步：H2O2+I-→H2O+IO- 　　　慢 第二步：H2O2+IO-→H2O+O2+I-　　　快 下列有关该反应的说法正确的是 A．I-的浓度大小决定反应速率的大小 B．IO-是该反应的催化剂 C．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) D．H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)  ΔH=-98kJ·mol-1 【例3】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液(分子式为，二元弱酸)的反应，记录如表所示的实验数据： 试验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/ 溶液褪至无色所需时间/ 溶液 溶液 溶液 ① 3.0 2.0 3.0 1.5 ② 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 2.0 2.0 3.0 1.0 已知反应的化学方程式为： （1） mL， mL。 （2）根据表中的实验①、②数据，可以得到的结论是 。 （3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择 (填实验编号) （4）请写出该反应的离子方程式 ，当该反应以表中①组数据完全反应时转移的电子数为 。设为阿伏加德罗常数的值。 （5）该小组根据经验绘制了随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有实验资料发现，该实验过程中随时间变化的实际趋势如图2所示。 该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并设计实验方案④继续进行实验探究。 试验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/mL 再加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min 溶液 溶液 溶液 ④ 2.0 3.0 2.0 3.0 t 该小组同学提出的假设是 。若该小组同学提出的假设成立，应观察到 现象。 （6）酸性高锰酸钾不但可以和草酸反应，还可以和很多有机物发生反应，如在长途运输水果时，常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅土放置在盛放水果的容器中，其目的是利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟。该反应中乙烯发生了 反应。(填反应类型) 1．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%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．NH3的催化氧化是一个放热的反应，所以，升高温度，反应的速率减慢 C．一定温度下，某固定容积的容器中发生SO2的催化氧化反应，若增大容器内压强，则反应速率不一定改变。 D．100mL2mol/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 2．可逆反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行的最快的是 A． B． C． D． 3．等物质的量的下列金属与一定物质的量浓度的酸反应，则反应刚开始时，放出H2的速率最大的是 编号 金属(粉末状) 酸的浓度 酸的体积 反应温度 A 铜Cu 6mol/L硝酸 100mL 70°C B 锌Zn 6mol/L盐酸 100mL 60°C C 铝Al 18.4mol/L浓硫酸 100mL 100°C D 锌Zn 2mol/L硫酸 100mL 60°C 4．下列关于化学反应速率的说法错误的是 A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 5．以反应为例，通过测定溶液紫红色褪去所需时间，探究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下。 实验序号 实验温度/℃ 酸性溶液 溶液 溶液褪至无色所需时间/s ① 20 2 0.02 4 0.1 0 ② 20 2 0.02 2 0.1 2 ③ 45 2 0.02 2 0.1 2 下列说法错误的是 A．溶液褪至无色所需时间： B．实验①③的目的是探究温度对化学反应速率的影响 C．实验①②③均应先将酸性溶液置于相应温度的水浴中 D．将更换为溶液，对实验结果无影响 6．为白色微溶物，常温下某小组对和的反应进行如下探究实验，测得随时间变化如图，实验过程中测得温度几乎无变化，下列说法正确的是 实验 操作 现象 Ⅰ 向溶液中，加入溶液 几分钟后，出现大量灰黑色浑浊 Ⅱ 先向试管中加入几滴溶液，然后重复实验Ⅰ的操作 现象与实验Ⅰ相同    A．实验Ⅰ只发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag B．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用 C．图中由a→b急速变化的可能原因是反应放热 D．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的起催化作用 7．在一定条件下，将3molA和一定量的B投入容积为2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(s)+2D(g)。2min末测得容器中B、C、D的物质的量均为0.8mol。下列叙述错误的是 A．x=2 B．0～2min，C的平均反应速率为0.2mol/(L·min) C．反应开始加入B的物质的量为1.2mol D．2min时，A的物质的量浓度为0.9mol/L 8．在某温度下，在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是 A．该反应的化学方程式为： B．反应至时，反应达到平衡 C．时，正应速率大于逆反应速率 D．从开始至，A的平均反应速率是 9．在一定条件下，容器内某一反应中参加反应的气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是    A．反应的化学方程式为 B．时，正、逆反应速率相等，达到平衡 C．时，N的浓度是M的浓度的2倍 D．时，正反应速率小于逆反应速率 10．反应经历两步：①；②。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是    A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，Y的消耗速率小于生成速率 D．后， 11．一定温度下，向容积为2L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变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C B．反应进行到1s时，v(A)=v(D) C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1 D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等 12．同一个化学反应，因为外界条件的不同，化学反应速率不同，通过控制变量可以测定不同条件对化学反应速率的影响。利用酸性与的反应原理，某化学兴趣小组对反应速率的影响因素进行了探究。回答下列问题： （1）溶液用稀硫酸酸化，能将氧化为，写出该反应的化学方程式： 。 （2）利用图1装置测定生成的体积，以此测定该反应的化学反应速率。向锥形瓶中加入120mL的溶液，通过分液漏斗滴加一定浓度的酸性溶液。    ①图2是的体积随反应时间的变化曲线。100s后，曲线斜率明显减小，解释其原因： 。 ②分别计算0~80s、80~200s内生成的平均反应速率： 、 (保留3位小数)。 （3）某同学通过测定酸性溶液褪色所需的时间来探究化学反应速率快慢的影响因素。该同学在室温下完成了下表中的实验： 实验组号 溶液/mL 酸性溶液/mL 蒸馏水/mL 褪色时间/s 1 2.5 2.5 5 38 2 5 2.5 2.5 19 3 7.5 2.5 V 9 ①实验3的V= 。 ②比较三组实验，得出的结论是 。 ③反应过程中，观察到开始阶段反应较慢，溶液褪色无明显变化，但之后反应速率明显加快。导致该现象的原因可能是 (填一种)。 13．完成和化学反应速率有关的问题。 Ⅰ．硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫，反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。 （1）中硫元素的化合价为 价。 （2）写出反应的离子方程式 。 （3）5mL 0.1和0.2溶液分别和5mL 0.1混合，前者出现浑浊的时间为秒，后者出现浑浊的时间为秒，则 (填“>”或“<”)。 Ⅱ．已知：(，乙二酸，俗称草酸)。 （4）取两支试管，各加入4mL 0.01mol/L酸性溶液，分别置于盛有25℃和50℃水的烧杯中2分钟，然后分别加入2mL 0.1mol/L溶液，可通过记录 (填实验现象)所需的时间来确认反应的快慢。 Ⅲ．为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，选用不同质量的和不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下。 （5）写出过氧化氢分解的化学方程式 。 （6）相同浓度的过氧化氢分解速率随着二氧化锰用量的增加而 。 （7）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入 g的二氧化锰为较佳选择。 （8）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？ (填“是”或“否”)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$