6.2.1 化学反应的速率 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 化学反应的速率 ( 钠及其化合物 ) 一、化学反应速率及其表示方法 1．化学反应速率的概念： 化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度的物理量。化学反应正方向（从左向右）进行的反应速率称为正反应速率；化学反应逆方向（从右向左）进行的反应速率称为逆反应速率。 2．化学反应速率表示方法 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（均取正值）来表示。 若浓度用物质的量浓度（c）来表示，单位为mol/L；时间用t来表示，单位为秒（s）或分（min）或小时（h），则化学反应速率的数学表达式为：v＝或v＝，v(A)：物质A的化学反应速率，∆c(A)：反应物（或生成物）A的浓度变化量，∆t：浓度变化的时间。单位：mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)。 3．化学反应速率与化学计量数的关系 （1）实例探究 已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其浓度数据如下： N2 H2 NH3 起始浓度/(mol·L－1) 1.0 3.0 0 2 s末浓度/(mol·L－1) 0.6 1.8 0.8 ①2 s末，N2、H2、NH3的物质的量浓度变化各为多少？ ②2 s内用N2、H2、NH3表示的化学反应速率v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少？ ③各速率比值为多少？ 答案：2 s内，Δc(N2)＝(1.0－0.6) mol·L－1＝0.4 mol·L－1， Δc(H2)＝(3.0－1.8) mol·L－1＝1.2 mol·L－1， Δc(NH3)＝(0.8－0) mol·L－1＝0.8 mol·L－1， 2 s内v(N2)＝＝＝0.2 mol·L－1·s－1， v(H2)＝＝＝0.6 mol·L－1·s－1， v(NH3)＝＝＝0.4 mol·L－1·s－1。 （2）结论： 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但表示的意义相同（即快慢程度相同），且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。如在反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d 【特别提醒】 ①化学反应速率是指某时间段内的平均反应速率，而不是某时刻的瞬时速率。 ②无论是用反应物浓度的减少还是用生成物浓度的增加来表示，都取正值。 ③因为纯固体、纯液体的浓度视为定值，所以该表达式只适用于有气态物质参加或溶液中的反应，虽然不能用固体的浓度变化表示反应速率，但可以用单位时间固体质量的变化量来表示反应速率的快慢。 ④同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。因此，表示化学反应的速率时，必须说明是用反应物或生成物中的哪种物质做标准。 4．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。 【课堂小练1】 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．在容积不变的容器中，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示 C．若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该段时间内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1 D．化学反应速率是可以通过实验测定的 2．在1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D．在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大 3．反应在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率由快到慢的顺序为 ①②v(B)=36mol·L－1·min－1 ③  ④ A．②>④>③>① B．②=③>④>① C．①>②=③>④ D．④>①>②>③ 二、影响化学反应速率的因素 1．内因 反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素，即由反应物的分子结构或原子结构决定的，如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg＞Al。 2．外因 【特别提醒】 对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，对化学反应速率的影响常有以下几种情况： ①恒温时，增大压强容积减小浓度增大化学反应速率增大。 ②恒温恒容时，充入气体反应物总压强增大浓度增大化学反应速率增大。 ③恒温恒容时，充入“惰性气体”总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，故化学反应速率不变。 ④恒温恒压时，充入“惰性气体”容器容积增大浓度减小化学反应速率减小。 说明：“惰性气体”是指不参与反应的气体。 【课堂小练2】 4．容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　) A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变 C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大 D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小 5．某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 A．设计该实验的基本原理为控制变量法 B．实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C．若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10，V5=0 D．将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 6．下列做法增大了化学反应速率的是(　　) A．将糕点存放在冰箱里，并在其包装袋中放入脱氧剂，以延长保质期 B．足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时，加入少量硫酸铜溶液 C．合成氨工业中，将氨气及时液化分离 D．鲜花店内放置高锰酸钾溶液，降低空气中乙烯浓度，便于鲜花保鲜 【课时对点练习】 题组一　化学反应速率的概念及表示方法 1．已知在密闭容器中进行反应，半分钟后，水蒸气的物质的是增加了，则此时间内用的浓度变化表示的化学反应速率为 A． B． C． D． 2．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．1 mol·L－1·s－1的反应速率一定比0.5 mol·L－1·s－1的反应速率大 C．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 D．当速率的单位是mol·L－1·s－1时，任何反应物或生成物均可以表示化学反应速率 3．在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z)，已知存在如下关系：v(W)＝2v(X)，v(Y)＝2v(X)，v(Z)＝2v(W)，则此反应可表示为(　　) A．W＋2X===Y＋4Z B．W＋2X===Y＋2Z C．2W＋X===2Y＋4Z D．2W＋X===2Y＋2Z 4．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，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 B．反应进行了的平均反应速率为 C．反应进行到时， D．反应进行到时，各物质的反应速率相等 题组二　比较化学反应速率的大小 5．反应在四种不同情况下反应速率分别为①，②，③，④，则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 A．④>③>②>① B．②=③>①>④ C．④>②=③>① D．②=③>④>① 6．对于反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)，下列表示的反应速率最快的是 A．v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.8 mol·L-1·min-1 D．v(D)=1 mol·L-1·s-1 7．在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z)，已知存在如下关系：v(W)＝2v(X)，v(Y)＝2v(X)，v(Z)＝2v(W)，则此反应可表示为(　　) A．W＋2X===Y＋4Z B．W＋2X===Y＋2Z C．2W＋X===2Y＋4Z D．2W＋X===2Y＋2Z 题组三　化学反应速率的影响因素 8．下列四种盛有不同溶液的烧杯中，分别加入相同质量的锌粉，反应最快的是 A．10℃的HCl溶液 B．20℃的HCl溶液 C．20℃的溶液 D．10℃的溶液 9．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢 B．4Na+O2=2Na2O，加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率 C．糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期，体现了浓度对反应速率的影响 D．反应在恒容密闭容器中进行，增加C(s)的质量，反应速率增大 10．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是(　　) 组别 对应曲线 c(HCl)/(mol·L－1) 反应温度/℃ 铁的状态 1 a 30 粉末状 2 b 30 粉末状 3 c 2.5 块状 4 d 2.5 30 块状 A．第4组实验的反应速率最慢 B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1 C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1 D．第3组实验的反应温度低于30 ℃ 11．某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是 A．曲线I表示的稀硫酸与足量锌粉反应 B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率 C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，但V不变 D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大 12．完成下列各题： (1)在反应A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为 mol·L－1·min－1 (2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为____________ (3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2 s 内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s 时，容器中有 mol A，此时C的物质的量浓度为____________ (4)将0.1 mol MnO2粉末置于50 mL过氧化氢溶液(ρ＝1.1 g·mL－1)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示 ①实验时放出气体的总体积是________ ②放出一半气体所需的时间为________，反应放出气体所需时间为________ ③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为________ 13．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________________________。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。 (3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_____________________(答两种)。 (4)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中V1＝______________，V6＝____________，V9＝____________。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：_______________。 14．Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察________________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1 FeCl3改为________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是________________________________________。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是____________________________________________________。 (3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________。 Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。 (1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认__________________________。 (2)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 ①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________________。 ②前3 min，H2O2的反应速率为____________________________________________________。 【参考答案】 【课堂小练1】 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．在容积不变的容器中，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示 C．若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该段时间内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1 D．化学反应速率是可以通过实验测定的 【答案】C 【解析】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反应速率，与其他物质的反应速率不一定相等，并且未告诉时间范围，无法计算浓度变化量，故C项错误。 2．在1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L－1·min－1 D．在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大 【答案】B 【解析】A为固体，一般不用固体表示反应速率，所以A项错误；同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的计量数成正比，B项正确；C项中，反应速率为平均值，并非2 min末的速率，C项错误；同一时间段内，用反应物、生成物表示的速率的意义是相同的，变化趋势也是一样的，D项错误。 3．反应在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率由快到慢的顺序为 ①②v(B)=36mol·L－1·min－1 ③  ④ A．②>④>③>① B．②=③>④>① C．①>②=③>④ D．④>①>②>③ 【答案】B 【解析】① ② ③   ④ 故反应速率由快到慢的顺序为②=③>④>①；故选B。 【课堂小练2】 4．容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　) A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变 C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大 D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小 答案　C 解析　将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误、D正确。 5．某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 A．设计该实验的基本原理为控制变量法 B．实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C．若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10，V5=0 D．将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 【答案】C 【解析】A．从表中数据看，实验1、2应为探究温度对反应速率的影响，实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响，所以设计该实验的基本原理为控制变量法，A正确；B．实验1和2的温度不同，则各物质的浓度必须分别相同，所以可探究温度对反应速率的影响，B正确；C．实验1、3的温度相同，应为探究浓度对反应速率的影响，若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10.0，V5=6.0，C不正确；D．因为Na2SO4对反应速率不产生影响，所以将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响，D正确；故选C。 6．下列做法增大了化学反应速率的是(　　) A．将糕点存放在冰箱里，并在其包装袋中放入脱氧剂，以延长保质期 B．足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时，加入少量硫酸铜溶液 C．合成氨工业中，将氨气及时液化分离 D．鲜花店内放置高锰酸钾溶液，降低空气中乙烯浓度，便于鲜花保鲜 答案　B 解析　将糕点存放在冰箱里，并在其包装袋中放入脱氧剂，是通过降低温度、减小氧气浓度，从而减慢糕点腐败的速率，以延长保质期，故A不符合；足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时，加入少量硫酸铜溶液，会形成锌铜原电池，从而加快锌与稀硫酸的反应速率，故B符合；合成氨工业中，将氨气及时液化分离，减小了生成物的浓度，不能加快反应速率，故C不符合；乙烯是催熟剂，高锰酸钾能氧化乙烯，鲜花店内放置高锰酸钾溶液，降低空气中乙烯浓度，从而减慢鲜花的成熟速度，便于鲜花保鲜，故D不符合。 【课时对点练习】 题组一　化学反应速率的概念及表示方法 1．已知在密闭容器中进行反应，半分钟后，水蒸气的物质的是增加了，则此时间内用的浓度变化表示的化学反应速率为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】，根据反应速率之比等于化学计量数之比， v(NH3)：v(H2O)=4：6，则v(NH3)=0.002mol⋅L-1⋅s-1，故选：B。 2．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．1 mol·L－1·s－1的反应速率一定比0.5 mol·L－1·s－1的反应速率大 C．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 D．当速率的单位是mol·L－1·s－1时，任何反应物或生成物均可以表示化学反应速率 答案　A 解析　化学反应速率是用于衡量一段时间内化学反应进行快慢的物理量，A正确；化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，而固体或纯液体的浓度视为常数，不能表示化学反应速率，D错误。 3．在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z)，已知存在如下关系：v(W)＝2v(X)，v(Y)＝2v(X)，v(Z)＝2v(W)，则此反应可表示为(　　) A．W＋2X===Y＋4Z B．W＋2X===Y＋2Z C．2W＋X===2Y＋4Z D．2W＋X===2Y＋2Z 答案　C 解析　在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，则W、X为反应物，Y、Z是生成物，已知存在如下关系：＝2，＝2，＝2，则得到v(Z)∶v(W)∶v(Y)∶v(X)＝4∶2∶2∶1，则此反应可表示为2W＋X===2Y＋4Z，故C正确。 4．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，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 B．反应进行了的平均反应速率为 C．反应进行到时， D．反应进行到时，各物质的反应速率相等 【答案】B 【解析】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol：0.6mol：0.8mol：0.4mol=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误；B．反应进行了6s，(A)===0.1 mol•L-1•s-1，B正确；C．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、C的系数不相等，反应进行到1s时，所以，C错误；D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知，各物质的反应速率不相等，D错误；故选B。 题组二　比较化学反应速率的大小 5．反应在四种不同情况下反应速率分别为①，②，③，④，则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 A．④>③>②>① B．②=③>①>④ C．④>②=③>① D．②=③>④>① 【答案】B 【解析】因在同一化学反应中，在反应速率的单位相同的条件下，用不同物质表示的化学反应速率与其化学式前的系数的比值越大，表示该反应速率越快，①；②；③；④，所以该反应在不同情况下，反应速率的快慢关系为。故B正确。 6．对于反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)，下列表示的反应速率最快的是 A．v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.8 mol·L-1·min-1 D．v(D)=1 mol·L-1·s-1 【答案】B 【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质的速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快。 A．；B．；C．，；D．；可知B反应速率最快，故答案选B。 7．在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z)，已知存在如下关系：v(W)＝2v(X)，v(Y)＝2v(X)，v(Z)＝2v(W)，则此反应可表示为(　　) A．W＋2X===Y＋4Z B．W＋2X===Y＋2Z C．2W＋X===2Y＋4Z D．2W＋X===2Y＋2Z 答案　C 解析　在密闭容器中W与X反应生成Y和Z，则W、X为反应物，Y、Z是生成物，已知存在如下关系：＝2，＝2，＝2，则得到v(Z)∶v(W)∶v(Y)∶v(X)＝4∶2∶2∶1，则此反应可表示为2W＋X===2Y＋4Z，故C正确。 题组三　化学反应速率的影响因素 8．下列四种盛有不同溶液的烧杯中，分别加入相同质量的锌粉，反应最快的是 A．10℃的HCl溶液 B．20℃的HCl溶液 C．20℃的溶液 D．10℃的溶液 【答案】C 【解析】A．10℃20mL3mol/L的HCl溶液，c(H+)=3mol/L；B．20℃20mL4mol/L的HCl溶液，c(H+)=4mol/L；C．20℃20mL4mol/L的溶液，c(H+)=8mol/L；D．10℃10mL4mol/L的溶液，c(H+)=8mol/L；温度越高、浓度越大，反应速率越快，并且温度对反应速率的影响大于浓度的影响，则反应最快的是20℃20mL4mol/L的溶液，答案选C。 9．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢 B．4Na+O2=2Na2O，加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率 C．糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期，体现了浓度对反应速率的影响 D．反应在恒容密闭容器中进行，增加C(s)的质量，反应速率增大 【答案】C 【解析】A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，弱粗锌含有杂质，锌可与杂质构成原电池，从而能够加快化学反应速率，A错误；B．在常温下Na与O2反应产生Na2O，在加热时Na与O2反应生成Na2O2，反应条件不同，反应不同，因此不能通过加热来提高生成Na2O的反应速率，B错误；C．糕点包装袋里放小包除氧剂，除氧剂能够和食品包装袋中的氧气反应，降低包装袋内氧气浓度，导致食品氧化变质的反应速率降低，因此糕点包装袋内放置除氧剂以延长食品保质期，体现了浓度对反应速率 10．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是(　　) 组别 对应曲线 c(HCl)/(mol·L－1) 反应温度/℃ 铁的状态 1 a 30 粉末状 2 b 30 粉末状 3 c 2.5 块状 4 d 2.5 30 块状 A．第4组实验的反应速率最慢 B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1 C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1 D．第3组实验的反应温度低于30 ℃ 【答案】D 【解析】由图像可知，1、2、3、4四组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据变量控制法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据变量控制法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。 11．某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是 A．曲线I表示的稀硫酸与足量锌粉反应 B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率 C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，但V不变 D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大 【答案】B 【解析】A．稀硫酸浓度越大，反应速率越快，则曲线I表示0.2mol⋅L−1的稀硫酸与足量锌粉反应，故A项正确；B．0~t2min时，100mL0.1mol⋅L−1稀硫酸完全反应，c(H+)=0.2mol⋅L−1，曲线Ⅱ中用H+的浓度变化表示的反应速率为：，故B项错误；C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，锌和硫酸铜反应生成铜单质，形成Cu-Zn原电池加快反应速率，则t1和t2均减小，由于锌粉足量，因此V不变，故C项正确；D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，H+浓度变大，反应速率均加快，生成氢气的体积增大，故D项正确；故答案选B。 12．完成下列各题： (1)在反应A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为 mol·L－1·min－1 (2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为____________ (3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2 s 内，消耗A的平均速率为0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s 时，容器中有 mol A，此时C的物质的量浓度为____________ (4)将0.1 mol MnO2粉末置于50 mL过氧化氢溶液(ρ＝1.1 g·mL－1)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示 ①实验时放出气体的总体积是________ ②放出一半气体所需的时间为________，反应放出气体所需时间为________ ③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为________ 答案 (1)0.6　(2)0.05 mol·L－1·s－1(3)8.8　0.08 mol·L－1 (4) ①60 mL　②1 min　 2min　③D>C>B>A 13．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________________________。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。 (3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_____________________(答两种)。 (4)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中V1＝______________，V6＝____________，V9＝____________。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：______________________________________________________________________。 答案　(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原电池，加快了氢气产生的速率 (3)升高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (4)①30　10　17.5 ②当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀H2SO4的接触面积 14．Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： (1)定性分析：如图甲可通过观察________________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1 FeCl3改为________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是________________________________________。 (2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是____________________________________________________。 (3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________。 Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。 (1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认__________________________。 (2)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 ①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________________。 ②前3 min，H2O2的反应速率为____________________________________________________。 答案　Ⅰ.(1)产生气泡　0.05　排除阴离子差异的干扰 (2)产生40 mL气体需要的时间　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Ⅱ.(1)化学反应前后MnO2的质量和化学性质是否改变 (2)①2H2O22H2O＋O2↑　②0.026 7 mol·L－1·min－1 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$