专题6 第1单元 第1课时 化学反应速率-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（苏教版2019）

第一单元　化学反应速率与反应限度 第1课时　化学反应速率 ［核心素养发展目标］　1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。2.会比较同一反应用不同物质表示时的化学反应速率的快慢。3.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。4.学会运用控制变量法研究影响化学反应速率的因素。 一、化学反应速率 1.感受化学反应的快慢 (1)不同化学反应进行的快慢程度不同。爆炸、酸碱中和反应等化学反应进行的快；食物腐败和钢铁生锈等化学反应进行的较为缓慢；钟乳石和石笋的形成等化学反应进行的极为缓慢。 (2)基础实验探究 实验步骤 实验现象 剧烈反应，产生气泡较快 缓慢反应，产生气泡较慢 实验结论 镁与盐酸的反应比铁更快 2.化学反应速率的概念和表示方法 例1　某温度下，向2 L密闭容器中充入4 mol N2和6 mol H2发生反应：N2+3H22NH3，测得2 min后NH3的物质的量为1.6 mol。则2 min内，v(N2)=　　　　　　，v(H2)=　　　　　　，v(NH3)=　　　　　　，化学反应速率的比值与化学计量数间的关系：　　　　　　　　。  答案　0.2 mol·L-1·min-1　0.6 mol·L-1·min-1　0.4 mol·L-1·min-1　同一个化学反应中，化学反应速率的比值等于相应物质的化学计量数之比 解析　　　　　 N2+　3H22NH3 起始/mol 4　 6　 0 变化/mol 0.8　 2.4　 1.6 v(N2)====0.2 mol·L-1·min-1，同理可得v(H2)、v(NH3)。v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=0.2∶0.6∶0.4=1∶3∶2，与化学计量数之比相等。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 “三段式”法 　　　　　 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始： a b 0 0 变化量： mx nx px qx 反应末： a-mx b-nx px qx (1)“三段式”中所有数据统一单位。 (2)变化量之比等于化学计量数之比。 (3)变化量可设为化学计量数的倍数，便于计算。 例2　已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1 ③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1 请比较上述4种情况反应的快慢：　　　　(按由大到小的顺序排列)。  答案　③①②④ 解析　②经转化可表示为v(CO)=2v(NO2)=2×0.01×60 mol·L-1·min-1=1.2 mol·L-1·min-1；③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1；④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1。 1.判断正误 (1)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率(　　) (2)化学反应速率的单位通常为mol·L-1或mol·min-1(　　) (3)化学反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率(　　) (4)化学反应速率越大，反应现象越明显(　　) (5)甲、乙两容器都进行A→B的反应，甲每分钟减少4 mol A，乙每分钟减少2 mol A，甲中反应速率大(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 2.一定条件下反应N2+3H22NH3在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为(　　) A.1.2 mol·L-1·min-1 B.6 mol·L-1·min-1 C.0.6 mol·L-1·min-1 D.0.4 mol·L-1·min-1 答案　C 解析　2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则Δc==1.2 mol·L-1，则2 min内N2的反应速率为v===0.6 mol·L-1·min-1，故选C。 3.某温度下，浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过2 min后，测得各物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1，c(Y2)=0.8 mol·L-1、c(Z)=0.4 mol·L-1，则该反应的化学方程式可表示为(　　) A.X2+2Y2===2XY2 B.2X2+Y2===2X2Y C.3X2+Y2===2X3Y D.X2+3Y2===2XY3 答案　C 解析　由题可得v(X2)==0.3 mol·L-1·min-1，v(Y2)==0.1 mol·L-1·min-1，v(Z)==0.2 mol·L-1·min-1。根据X2、Y2和Z的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)=0.3∶0.1∶0.2=3∶1∶2。根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y。故可得出反应的化学方程式为3X2+Y2===2X3Y。 4.在体积为100 mL的溶液中，发生下列反应：16H++2Mn+10Br-===2Mn2++5Br2+8H2O。已知，反应开始时，Br-的物质的量为0.01 mol，经过10 s后，Br-的物质的量变为0.002 mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变，则在这10 s内，Br-消耗的平均速率是　　　　　　　　，Br2增加的平均速率是　　　　　　　　，Mn2+生成的平均速率是　　　　。  答案　0.008 mol·L-1·s-1　0.004 mol·L-1·s-1　0.001 6 mol·L-1·s-1 解析　10 s后，Δn(Br-)=(0.01-0.002) mol=0.008 mol，则v(Br-)==0.008 mol·L-1·s-1，化学计量数之比等于化学反应的速率之比，则v(Br-)∶v(Mn2+)∶v(Br2)=10∶2∶5，可得v(Mn2+)=0.001 6 mol·L-1·s-1，v(Br2)=。 1.对化学反应速率的理解 2.化学反应速率大小的比较 (1)定性比较 通过明显的实验现象(如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢等)来定性判断化学反应进行的快慢。 (2)定量比较 对同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同。比较时应统一单位。 ①归一法 根据化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一种物质表示的化学反应速率，最后依据数值大小进行比较。 ②比值法 可通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 二、影响化学反应速率的因素 1.自身性质——内因 决定化学反应速率的主要原因是反应物自身的性质。例如：形状和大小相同的Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg反应更剧烈，因为镁的活泼性强于锌。 2.外界条件——外因 (1)基础实验探究——外界条件对化学反应速率的影响 ①催化剂对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 a.产生少量气泡 b.产生大量气泡 实验结论 MnO2可以使H2O2分解的速率加快 ②温度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 a.产生气泡速率较慢 b.产生气泡速率较快 实验结论 对于反应2H2O22H2O+O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快 ③浓度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快 ④固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 加粉末状大理石的试管内产生气泡较快，加块状大理石的试管内产生气泡较慢 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大 (2)归纳总结(其他条件不变，只改变一个条件) 思考1　在带有活塞的密闭容器中发生反应：3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，并阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)　　　　， 理由：　　　　。  (2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量　　　，理由：　　　　。  (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气　　　　， 理由：　　　　。  (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气　　　　，  理由：　　　　。  提示　(1)不变　纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率 (2)变大　增大反应物浓度，化学反应速率加快 (3)变小　保持压强不变，充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小 (4)不变　容器的容积不变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变 思考2　控制变量法是科学探究中非常重要的思想方法。某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。 方案 反应物 催化剂 温度 ① 10 mL 10%H2O2溶液 无 25 ℃ ② 10 mL 20%H2O2溶液 无 25 ℃ ③ 10 mL 20%H2O2溶液 无 40 ℃ ④ 10 mL 20%H2O2溶液 1~2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液 40 ℃ 通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。 (1)曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表哪个实验？ 提示　反应温度越高、使用催化剂、反应物浓度越大，反应速率越快，实验①中双氧水浓度最小，没有使用催化剂，温度为25 ℃，则在实验① ~④中反应速率最小，图中斜率越大，反应速率越快，并且①中产生O2是② ③ ④的一半，则代表实验①的为Ⅳ，代表实验②的为Ⅲ，代表实验③的为Ⅱ，代表实验④的为Ⅰ。 (2)对比实验③和④ 的目的是什么？ 提示　实验③④中，反应物浓度、反应温度相同，而实验④使用了催化剂，所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。 (3)对比实验② 和③ 的目的是什么？ 提示　根据实验②③可知，反应③温度较高，其他条件相同，升高反应温度，反应速率加快，所以对比实验②和③的目的是研究温度对反应速率的影响。 (4)若实验④改为加1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液，其他3组实验如何改动，才能得出正确的结论？ 提示　实验①②③中催化剂一栏均改为加1 mL蒸馏水。 1.压强对化学反应速率的影响 有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积使反应物的浓度改变。 (1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。 (2)充入非反应气体对化学反应速率的影响 ①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。 ②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减小。 2.控制变量法探究影响化学反应速率的因素 探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。其大致步骤如下： 1.判断正误 (1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小(　　) (2)改变压强，化学反应速率必然改变(　　) (3)用铁和稀硫酸反应制氢气时，换成浓硫酸产生H2的速率加快(　　) (4)碳酸钙与盐酸反应的过程中，增加CaCO3的量反应速率不变，将其粉碎反应速率也不变(　　) (5)Fe与盐酸反应时，加入NaCl固体，由于c(Cl-)增大而使反应速率加快(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 2.应用化学反应速率的有关知识解释下列现象。 (1)加热氯酸钾制取氧气时，添加少量二氧化锰能使气体产生的速率增大。 (2)0.1 mol·L-1硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与0.1 mol·L-1稀硫酸反应生成硫单质，溶液变浑浊。在其他条件相同的情况下，该反应在90 ℃时只需十几秒即出现浑浊现象，而在20 ℃时大约需要几分钟才出现浑浊现象。 (3)煅烧硫铁矿制取二氧化硫时，将矿石粉碎后投入沸腾炉中，并鼓入强大的空气流，使矿粒在炉中剧烈翻腾。 答案　(1)加入催化剂，加快化学反应速率。 (2)升高温度，反应速率增大。 (3)增大反应物的接触面积，反应速率增大。 3.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。已知随着反应的进行，反应体系的温度逐渐升高。请分析讨论以下问题。 (1)在O~t1、t1~t2、t2~t3三个相同的时间段里，反应速率最大的是　　　　时间段，收集到气体最多的是　　　　时间段。  (2)试分析上述三个时间段里，反应速率不同的可能原因：　　　　　　。  答案　(1)t1~t2　t1~t2　(2)O~t1反应物浓度较大，速率较快；t1~t2反应物浓度减小，但速率较快，说明反应放热，温度升高，反应速率增大；t2~t3反应物浓度减小，反应速率减慢 4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸发生反应：Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，析出硫的快慢可说明该反应反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是(　　) 选项 温度 Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度 H2SO4溶液的体积和物质的量浓度 水的体积 A 20 ℃ 5 mL 0.2 mol·L-1 5 mL 0.2 mol·L-1 20 mL B 20 ℃ 10 mL 0.1 mol·L-1 10 mL 0.1 mol·L-1 10 mL C 40 ℃ 5 mL 0.3 mol·L-1 5 mL 0.2 mol·L-1 20 mL D 40 ℃ 20 mL 0.1 mol·L-1 10 mL 0.2 mol·L-1 0 答案　D 解析　温度越高，Na2S2O3和H2SO4浓度越大，则生成硫的速率越快，现象越明显，由选项分析，D项中温度高，反应物Na2S2O3和H2SO4的浓度最大，故反应速率最快。 　　　　 课时对点练　［分值：100分］ (选择题1~9题，每小题6分，10~13题，每小题7分，共82分) 题组一　化学反应速率的概念及表示方法 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=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，消耗SO2(g)的平均速率为v= 答案　D 解析　化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指在1 s的时间内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，故A错误；化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，都是正值，故B错误；同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，数值可能不同，但意义是相同的，表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均反应速率，故C错误；根据C项分析，在2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应中，t1~t2时间内，生成SO3(g)的平均速率等于消耗SO2(g)的平均速率：v=，故D正确。 2.(2023·云南楚雄高一期中)一定条件下，向密闭容器中通入一定量的CO和H2制备甲醇，反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，测得容器内H2的分压与反应时间的关系如图所示。反应到图中X点时，用H2分压表示的平均变化率为(　　) A.0.8 MPa·min-1 B.0.2 MPa·min-1 C.1.6 MPa·min-1 D.8.4 MPa·min-1 答案　B 解析　根据图中曲线得到8 min时氢气分压改变量为1.6 MPa，则用H2分压表示的平均变化率为=0.2 MPa·min-1，故B正确。 题组二　化学反应速率的计算与比较 3.在反应2X2(g)+Y2(g)===2Z2(g)中，经过一段时间后，测得Z2的浓度增加了0.4 mol·L-1，用Y2表示的化学反应速率为0.4 mol·L-1·s-1，则所经历的时间为(　　) A.0.1 s B.2.5 s C.0.5 s D.10 s 答案　C 解析　当Z2的浓度增加0.4 mol·L-1时，Y2的浓度应减少0.2 mol·L-1，所经历的时间为=0.5 s，C项正确。 4.已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　) A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O) C.2v(NH3)=3v(H2O) D.4v(O2)=5v(NO) 答案　D 解析　在同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。A选项应为5v(NH3)=4v(O2)；B选项应为6v(O2)=5v(H2O)；C选项应为3v(NH3)=2v(H2O)。 5.反应4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.4 mol·L-1·min-1；②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1；③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1；④v(D)=0.5 mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中，正确的是(　　) A.②=③>④>① B.②=④>③=① C.①>②>③>④ D.④>③>②>① 答案　A 解析　反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，①≈0.001 7，②=0.1，③=0.1，④≈0.083，则反应速率为②=③>④>①，故选A。 题组三　影响化学反应速率的因素 6.(2024·天津市新四区高一期末)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A.Cu与浓硝酸剧烈反应，与稀硝酸缓慢反应 B.H2和F2在低温时就可发生爆炸，而和I2在加热条件下才能反应 C.H2、O2混合气体在常温、常压下无明显现象，点燃或放电时可剧烈反应 D.H2O2可缓慢分解放出无色气泡，加入FeCl3后无色气泡生成速率会明显加快 答案　B 解析　硝酸的浓度不同，反应速率不同，浓度为外因，故A不选；F的非金属性比I的强，所以H2和F2在低温时就可发生爆炸，即反应物本身性质决定反应速率，故B选；点燃或放电为反应条件，是外因，故C不选；加入FeCl3作为催化剂加快反应速率，为外因，故D不选。 7.(2023·陕西高一期中)化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量，下列措施不是为了减慢化学反应速率的是(　　) A.食品包装袋内加入抗氧化剂 B.餐馆打包回的食物放置在冰箱内 C.将木材劈碎再进行燃烧 D.将浓硝酸保存在阴凉避光处 答案　C 解析　食品包装袋内加入抗氧化剂，可以减慢食品变质速率，A不选；餐馆打包回的食物放置在冰箱内，可以通过降低温度减慢反应速率，B不选；将木材劈碎再进行燃烧，通过增大接触面积加快反应速率，C选；将浓硝酸保存在阴凉避光处，通过减少光照，减慢硝酸的分解速率，D不选。 8.恒温、恒容的密闭容器中进行反应：A(g)+B(g)===C(g)，若反应物的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间(　　) A.10 s B.大于10 s C.小于10 s D.无法判断 答案　B 解析　如果按反应物浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s计算，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间为10 s。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，化学反应速率逐渐减慢，因此所需的反应时间应大于10 s。 9.将质地相同的大理石磨制成相同大小的四块立方体，分别与足量的20 ℃ 1 mol·L-1的盐酸、15 ℃ 0.25 mol·L-1的盐酸、20 ℃ 2 mol·L-1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸反应，得到图中的四条曲线，其中表示15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸和大理石反应的是曲线(　　) A.1 B.2 C.3 D.4 答案　C 解析　一般来说，温度越高，反应物浓度越大，反应速率越大，则反应速率从大到小的顺序为20 ℃ 2 mol·L-1的盐酸、20 ℃ 1 mol·L-1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸和15 ℃ 0.25 mol·L-1的盐酸，故表示15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸和大理石反应的是曲线3，C正确。 10.(2024·江苏无锡名校高一期中)在298 K时，实验测得溶液中的反应：H2O2+2HI===2H2O+I2，在不同浓度时的化学反应速率如下表，由此可推知当c(HI)=0.500 mol·L-1，c(H2O2)=0.400 mol·L-1时的反应速率为(　　) 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol·L-1·s-1) 0.007 60 0.015 2 0.022 8 0.015 2 0.022 8 A.0.038 0 mol·L-1·s-1 B.0.152 mol·L-1·s-1 C.0.608 mol·L-1·s-1 D.0.760 mol·L-1·s-1 答案　B 解析　观察表中所给数据，反应速率与反应物的浓度呈倍数关系，所以当c(HI)=0.500 mol·L-1，c(H2O2)=0.400 mol·L-1，v=0.007 60 mol·L-1·s-1×5×4=0.152 mol·L-1·s-1，故选B。 11.已知氯化铁溶液与碘化钾溶液混合时发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(s)。现将1 L 0.25 mol·L-1氯化铁溶液与4 L 0.10 mol·L-1碘化钾溶液混合后，在第2 min时，测得混合溶液中c(I-)=0.04 mol·L-1，则下列说法正确的是(　　) A.第2 min时，c(Fe2+)=0.01 mol·L-1 B.混合溶液中，c(K+)=0.01 mol·L-1 C.0~2 min内，v(I-)=0.01 mol·L-1·min-1 D.第2 min时，c(Fe3+)=0.01 mol·L-1 答案　D 解析　由2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(s)可知，生成的c(Fe2+)等于参加反应的c(I-)，所以c(Fe2+)==c(I-)减少==0.04 mol·L-1，故A错误；钾离子不参加反应，c(K+)==0.08 mol·L-1，故B错误；=0.04 mol·L-1，则v(I-)==0.02 mol·L-1·min-1，故C错误；第2 min时，c(Fe3+)==0.01 mol·L-1，故D正确。 12.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起始浓度均为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② ④得出：升高温度，化学反应速率加快 B.比较实验① ②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C.若实验② ③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D.在0~10 min内，实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1 答案　D 解析　实验②④X的起始浓度相同，但温度不同，实验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；实验① ②温度相同，但反应物浓度不同，实验①反应物浓度较大，则可得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；实验②③温度、反应物浓度相同，实验③反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确；在0~10 min内，实验②中X的浓度变化为0.2 mol·L-1，则v(Y)=v(X)=×=0.01 mol·L-1·min-1，故D错误。 13.某课外实验小组在20 ℃，100 kPa条件下，利用压强传感器等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率，两组实验所用试剂和实验结果如下： 序号 镁条的质量/g 盐酸 实验结果 物质的量浓度/(mol·L-1) 体积/mL 1 0.01 1.0 2 2 0.01 0.5 2 下列说法错误的是(　　) A.理论上两组实验最终生成相同物质的量的气体 B.曲线甲所示0~100 s内的平均反应速率为1.2 kPa·s-1 C.曲线乙b点的斜率可表征该反应在100 s时的瞬时速率 D.曲线甲表示使用1.0 mol·L-1盐酸时的压强随时间的变化 答案　B 解析　实验1中盐酸的浓度是实验②中盐酸浓度的2倍，则实验1生成H2的速率较快，单位时间内反应体系的气体压强变化程度大，即图中曲线甲是实验1的压强变化曲线，曲线乙是实验2的压强变化曲线。反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑，Mg的物质的量为≈0.000 42 mol，实验2中n(HCl)=0.001 mol>2n(Mg)，则两组实验中Mg反应完全，生成H2的体积相等，因此理论上两组实验最终生成相同物质的量的气体，故A正确；表示反应速率时必须指明用哪种物质表示，故B错误；根据图像可知曲线乙b点的斜率可表征该反应在100 s时的瞬时速率，故C正确；根据分析可知曲线甲表示使用1.0 mol·L-1盐酸时的压强随时间的变化，故D正确。 14.(18分)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 解析　Ⅰ.(1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl-本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，S和Cl-是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子差异的干扰，需要将0.1 mol·L-1 FeCl3换为0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3，以确保Fe3+的量和Cu2+的量相同。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明影响催化剂效果的数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。(3)催化剂在整个化学反应中，可以看成是先参加反应，再被生成，这两个反应相加就是一个总反应，催化剂刚好被抵消了，表现为不参加反应；总反应为2H2O2===2H2O+O2↑，用总反应减去给出的离子方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。 Ⅱ.(1)化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行。(2)②前3 min时，生成n(O2)==2×10-3 mol，n(H2O2)=4×10-3 mol，Δc(H2O2)==0.08 mol·L-1，v(H2O2)=≈0.026 7 mol·L-1·min-1。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 化学反应速率 第1课时 专题6　第一单元 <<< 核心素养 发展目标 1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。 2.会比较同一反应用不同物质表示时的化学反应速率的快慢。 3.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。 4.学会运用控制变量法研究影响化学反应速率的因素。 2 内容索引 一、化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 课时对点练 3 化学反应速率 > < 一 1.感受化学反应的快慢 (1)不同化学反应进行的快慢程度不同。爆炸、酸碱中和反应等化学反应进行的___；食物腐败和钢铁生锈等化学反应进行的_________；钟乳石和石笋的形成等化学反应进行的_________。 快 一、化学反应速率 较为缓慢 极为缓慢 (2)基础实验探究 实验步骤   实验现象 _______________________ _______________________ 实验结论 镁与盐酸的反应比铁更___ 剧烈反应，产生气泡较快 缓慢反应，产生气泡较慢 快 2.化学反应速率的概念和表示方法 快慢程度 反应物浓度 生成物浓度 平均 mol·L-1·s-1 mol·L-1·min-1 例1　某温度下，向2 L密闭容器中充入4 mol N2和6 mol H2发生反应：N2 +3H2 2NH3，测得2 min后NH3的物质的量为1.6 mol。则2 min内，v(N2) =　　　　 　　，v(H2)=　　　　　　 ，v(NH3)=　　　 　　　，化学反应速率的比值与化学计量数间的关系：_______________________ ___________________________________________。  0.2 mol·L-1·min-1 0.6 mol·L-1·min-1 0.4 mol·L-1·min-1 同一个化学反应中，化学反应速率的比值等于相应物质的化学计量数之比 N2 + 3H2 2NH3 起始/mol 4　 6　 0 变化/mol 0.8　 2.4　 1.6 v(N2)====0.2 mol·L-1·min-1，同理可得v(H2)、v(NH3)。v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=0.2∶0.6∶0.4=1∶3∶2，与化学计量数之比相等。 方法提升 “三段式”法 　　　　　mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 起始：　　a 　 b 　0 　 0 变化量：　mx 　 nx 　px 　 qx 反应末：　a-mx　 b-nx 　px 　 qx (1)“三段式”中所有数据统一单位。 (2)变化量之比等于化学计量数之比。 (3)变化量可设为化学计量数的倍数，便于计算。 例2　已知反应4CO+2NO2 N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1 ③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1 请比较上述4种情况反应的快慢：　　 　(按由大到小的顺序排列)。  ③①②④ ②经转化可表示为v(CO)=2v(NO2)=2×0.01×60 mol·L-1·min-1=1.2 mol·L-1·min-1； ③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1； ④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1。 1.判断正误 (1)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率 (2)化学反应速率的单位通常为mol·L-1或mol·min-1 (3)化学反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率 (4)化学反应速率越大，反应现象越明显 (5)甲、乙两容器都进行A→B的反应，甲每分钟减少4 mol A，乙每分钟减少2 mol A，甲中反应速率大 应用体验 × × × × × 2.一定条件下反应N2+3H2 2NH3在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为 A.1.2 mol·L-1·min-1 B.6 mol·L-1·min-1 C.0.6 mol·L-1·min-1 D.0.4 mol·L-1·min-1 应用体验 √ 应用体验 2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则Δc==1.2 mol·L-1，则2 min内N2的反应速率为v===0.6 mol·L-1·min-1，故选C。 3.某温度下，浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过2 min后，测得各物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol·L-1，c(Y2)=0.8 mol·L-1、c(Z)=0.4 mol·L-1，则该反应的化学方程式可表示为 A.X2+2Y2===2XY2 B.2X2+Y2===2X2Y C.3X2+Y2===2X3Y D.X2+3Y2===2XY3 应用体验 √ 应用体验 由题可得v(X2)==0.3 mol·L-1·min-1，v(Y2)==0.1 mol· L-1·min-1，v(Z)==0.2 mol·L-1·min-1。根据X2、Y2和Z的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则v(X2)∶v(Y2) ∶v(Z)=0.3∶0.1∶0.2=3∶1∶2。根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y。故可得出反应的化学方程式为3X2+Y2===2X3Y。 4.在体积为100 mL的溶液中，发生下列反应：16H++2Mn+10Br-===2Mn2+ +5Br2+8H2O。已知，反应开始时，Br-的物质的量为0.01 mol，经过10 s后，Br-的物质的量变为0.002 mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变，则在这10 s内，Br-消耗的平均速率是　　　　　　 　，Br2增加的平均速率是 　　　　　　　 ，Mn2+生成的平均速率是_________________。 应用体验 0.008 mol·L-1·s-1 0.004 mol·L-1·s-1 0.001 6 mol·L-1·s-1 应用体验 10 s后，Δn(Br-)=(0.01-0.002) mol=0.008 mol，则v(Br-)==0.008 mol·L-1· s-1，化学计量数之比等于化学反应的速率之比，则v(Br-)∶v(Mn2+)∶v(Br2) =10∶2∶5，可得v(Mn2+)=0.001 6 mol·L-1·s-1，v(Br2)=。 归纳总结 1.对化学反应速率的理解 归纳总结 2.化学反应速率大小的比较 (1)定性比较 通过明显的实验现象(如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢等)来定性判断化学反应进行的快慢。 归纳总结 (2)定量比较 对同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同。比较时应统一单位。 ①归一法 根据化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一种物质表示的化学反应速率，最后依据数值大小进行比较。 归纳总结 ②比值法 可通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 返回 > < 二 影响化学反应速率的因素 1.自身性质——内因 决定化学反应速率的主要原因是__________________。例如：形状和大小相同的Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg反应更剧烈，因为镁的活泼性强于锌。 二、影响化学反应速率的因素 反应物自身的性质 2.外界条件——外因 (1)基础实验探究——外界条件对化学反应速率的影响 ①催化剂对化学反应速率的影响 实验操作   实验现象 a.产生_____气泡 b.产生_____气泡 实验结论 MnO2可以使H2O2分解的速率_____ 少量 大量 加快 实验操作   实验现象 a.产生气泡速率_____ b.产生气泡速率_____ 实验结论 对于反应2H2O2 2H2O+O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率_____ ②温度对化学反应速率的影响 较慢 较快 加快 ③浓度对化学反应速率的影响 实验操作   实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中___产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率_____ 先 加快 ④固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作   实验现象 加粉末状大理石的试管内产生气泡_____，加块状大理石的试管内产生气泡_____ 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率_____ 较快 较慢 越大 (2)归纳总结(其他条件不变，只改变一个条件) 增大 减小 增大 减小 减小 改变 表面积 在带有活塞的密闭容器中发生反应：3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+ 4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，并阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)　　 ， 理由：___________ _______________________________________。  (2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量　 　，理由：_______ ____________________________。  思考1 纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率 不变 增大反应物浓度，化学反应速率加快 变大 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气　 　， 理由：________ _____________________________________________________________________。  (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气　　 ， 理由：________ _____________________________________________________________________。 思考1 变小 保持压强不变，充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小 容器的容积不变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变 不变 控制变量法是科学探究中非常重要的思想方法。某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。 思考2 方案 反应物 催化剂 温度 ① 10 mL 10%H2O2溶液 无 25 ℃ ② 10 mL 20%H2O2溶液 无 25 ℃ ③ 10 mL 20%H2O2溶液 无 40 ℃ ④ 10 mL 20%H2O2溶液 1~2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液 40 ℃ 通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。 (1)曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表哪个实验？ 思考2 提示　反应温度越高、使用催化剂、反应物浓度 越大，反应速率越快，实验①中双氧水浓度最小， 没有使用催化剂，温度为25 ℃，则在实验① ~④中反应速率最小，图中斜率越大，反应速率越快，并且①中产生O2是② ③ ④的一半，则代表实验①的为Ⅳ，代表实验②的为Ⅲ，代表实验③的为Ⅱ，代表实验④的为Ⅰ。 (2)对比实验③和④ 的目的是什么？ 思考2 提示　实验③④中，反应物浓度、反应温度相同，而实验④使用了催化剂，所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。 (3)对比实验② 和③ 的目的是什么？ 提示　根据实验②③可知，反应③温度较高，其他条件相同，升高反应温度，反应速率加快，所以对比实验②和③的目的是研究温度对反应速率的影响。 (4)若实验④改为加1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液，其他3组实验如何改动，才能得出正确的结论？ 思考2 提示　实验①②③中催化剂一栏均改为加1 mL蒸馏水。 归纳总结 1.压强对化学反应速率的影响 有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积使反应物的浓度改变。 (1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。 归纳总结 (2)充入非反应气体对化学反应速率的影响 ①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。 ②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减小。 归纳总结 2.控制变量法探究影响化学反应速率的因素 探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。其大致步骤如下： 1.判断正误 (1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小 (2)改变压强，化学反应速率必然改变 (3)用铁和稀硫酸反应制氢气时，换成浓硫酸产生H2的速率加快 (4)碳酸钙与盐酸反应的过程中，增加CaCO3的量反应速率不变，将其粉碎反应速率也不变 (5)Fe与盐酸反应时，加入NaCl固体，由于c(Cl-)增大而使反应速率加快 应用体验 √ × × × × 2.应用化学反应速率的有关知识解释下列现象。 (1)加热氯酸钾制取氧气时，添加少量二氧化锰能使气体产生的速率增大。 应用体验 答案　加入催化剂，加快化学反应速率。 (2)0.1 mol·L-1硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与0.1 mol·L-1稀硫酸反应生成硫单质，溶液变浑浊。在其他条件相同的情况下，该反应在90 ℃时只需十几秒即出现浑浊现象，而在20 ℃时大约需要几分钟才出现浑浊现象。 答案　升高温度，反应速率增大。 (3)煅烧硫铁矿制取二氧化硫时，将矿石粉碎后投入沸腾炉中，并鼓入强大的空气流，使矿粒在炉中剧烈翻腾。 应用体验 答案　增大反应物的接触面积，反应速率增大。 3.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。已知随着反应的进行，反应体系的温度逐渐升高。请分析讨论以下问题。 (1)在O~t1、t1~t2、t2~t3三个相同的时间段里， 反应速率最大的是　　 时间段，收集到气 体最多的是　　 时间段。  应用体验 t1~t2 t1~t2 (2)试分析上述三个时间段里，反应速率不同的可能原因：__________________________________ _____________________________________________________________________________________________________。 应用体验 O~t1反应物浓度较大，速率较快；t1~t2反应物浓度减小，但速率较快，说明反应放热，温度升高，反应速率增大；t2~t3反应物浓度减小，反应速率减慢 4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸发生反应：Na2S2O3+H2SO4=== Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，析出硫的快慢可说明该反应反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是 应用体验 应用体验 选项 温度 Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度 H2SO4溶液的体积和物质的量浓度 水的体积 A 20 ℃ 5 mL 0.2 mol·L-1 5 mL 0.2 mol·L-1 20 mL B 20 ℃ 10 mL 0.1 mol·L-1 10 mL 0.1 mol·L-1 10 mL C 40 ℃ 5 mL 0.3 mol·L-1 5 mL 0.2 mol·L-1 20 mL D 40 ℃ 20 mL 0.1 mol·L-1 10 mL 0.2 mol·L-1 0 √ 应用体验 温度越高，Na2S2O3和H2SO4浓度越大，则生成硫的速率越快，现象越明显，由选项分析，D项中温度高，反应物Na2S2O3和H2SO4的浓度最大，故反应速率最快。 返回 课时对点练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B C D A B C B 题号 9 10 11 12 13 答案 C B D D B 对一对 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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)①2H2O2 2H2O+O2↑ ②0.026 7 mol·L-1·min-1 14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 题组一　化学反应速率的概念及表示方法 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=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，消耗SO2(g)的平均速率为v= √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指在1 s的时间内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，故A错误； 化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，都是正值，故B错误； 同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，数值可能不同，但意义是相同的，表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均反应速率，故C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 根据C项分析，在2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中，t1~t2时间内，生成SO3(g)的平均速率等于消耗SO2(g)的平均速率：v=，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 2.(2023·云南楚雄高一期中)一定条件下，向密闭容器中通入一定量的CO和H2制备甲醇，反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，测得容器内H2的分压与反应时间的关系如图所示。反应到图中X点时，用H2分压表示的平均变化率为 A.0.8 MPa·min-1 B.0.2 MPa·min-1 C.1.6 MPa·min-1 D.8.4 MPa·min-1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 根据图中曲线得到8 min时氢气分压改变量为1.6 MPa，则用H2分压表示的平均变化率为= 0.2 MPa·min-1，故B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 题组二　化学反应速率的计算与比较 3.在反应2X2(g)+Y2(g)===2Z2(g)中，经过一段时间后，测得Z2的浓度增加了0.4 mol·L-1，用Y2表示的化学反应速率为0.4 mol·L-1·s-1，则所经历的时间为 A.0.1 s　　　　B.2.5 s　　　　C.0.5 s　　　　D.10 s √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 当Z2的浓度增加0.4 mol·L-1时，Y2的浓度应减少0.2 mol·L-1，所经历的 时间为=0.5 s，C项正确。 答案 对点训练 4.已知4NH3(g)+5O2(g)　　　 4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为 A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O) C.2v(NH3)=3v(H2O) D.4v(O2)=5v(NO) √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。A选项应为5v(NH3)=4v(O2)； B选项应为6v(O2)=5v(H2O)； C选项应为3v(NH3)=2v(H2O)。 答案 对点训练 5.反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.4 mol·L-1·min-1；②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1；③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1；④v(D)=0.5 mol·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中，正确的是 A.②=③>④>① B.②=④>③=① C.①>②>③>④ D.④>③>②>① √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，①≈0.001 7，②=0.1，③=0.1，④≈0.083，则反应速率为②=③>④>①，故选A。 答案 对点训练 题组三　影响化学反应速率的因素 6.(2024·天津市新四区高一期末)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是 A.Cu与浓硝酸剧烈反应，与稀硝酸缓慢反应 B.H2和F2在低温时就可发生爆炸，而和I2在加热条件下才能反应 C.H2、O2混合气体在常温、常压下无明显现象，点燃或放电时可剧烈反应 D.H2O2可缓慢分解放出无色气泡，加入FeCl3后无色气泡生成速率会明显 加快 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 硝酸的浓度不同，反应速率不同，浓度为外因，故A不选； F的非金属性比I的强，所以H2和F2在低温时就可发生爆炸，即反应物本身性质决定反应速率，故B选； 点燃或放电为反应条件，是外因，故C不选； 加入FeCl3作为催化剂加快反应速率，为外因，故D不选。 答案 对点训练 7.(2023·陕西高一期中)化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量，下列措施不是为了减慢化学反应速率的是 A.食品包装袋内加入抗氧化剂 B.餐馆打包回的食物放置在冰箱内 C.将木材劈碎再进行燃烧 D.将浓硝酸保存在阴凉避光处 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 食品包装袋内加入抗氧化剂，可以减慢食品变质速率，A不选； 餐馆打包回的食物放置在冰箱内，可以通过降低温度减慢反应速率，B不选； 将木材劈碎再进行燃烧，通过增大接触面积加快反应速率，C选； 将浓硝酸保存在阴凉避光处，通过减少光照，减慢硝酸的分解速率，D不选。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 8.恒温、恒容的密闭容器中进行反应：A(g)+B(g)===C(g)，若反应物的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间 A.10 s B.大于10 s C.小于10 s D.无法判断 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 对点训练 如果按反应物浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s计算，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间为10 s。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，化学反应速率逐渐减慢，因此所需的反应时间应大于10 s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 9.将质地相同的大理石磨制成相同大小的四块立方体，分别与足量的20 ℃ 1 mol·L-1的盐酸、15 ℃ 0.25 mol·L-1的盐酸、20 ℃ 2 mol·L-1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸反应，得到图中的四条曲线，其中表示15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸和大理石反应的是曲线 A.1 B.2 C.3 D.4 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 一般来说，温度越高，反应物浓度越大，反应速率越大，则反应速率从大到小的顺序为20 ℃ 2 mol·L-1的盐酸、20 ℃ 1 mol·L-1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L-1的盐酸和15 ℃ 0.25 mol·L-1的盐酸，故表示15 ℃ 1 mol· L-1的盐酸和大理石反应的是曲线3，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 A.0.038 0 mol·L-1·s-1 B.0.152 mol·L-1·s-1 C.0.608 mol·L-1·s-1 D.0.760 mol·L-1·s-1 10.(2024·江苏无锡名校高一期中)在298 K时，实验测得溶液中的反应：H2O2+2HI===2H2O+I2，在不同浓度时的化学反应速率如下表，由此可推知当c(HI)=0.500 mol·L-1，c(H2O2)=0.400 mol·L-1时的反应速率为 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol·L-1·s-1) 0.007 60 0.015 2 0.022 8 0.015 2 0.022 8 答案 综合强化 观察表中所给数据，反应速率与反应物的浓度呈倍数关系，所以当c(HI) =0.500 mol·L-1，c(H2O2)=0.400 mol·L-1，v=0.007 60 mol·L-1·s-1×5×4= 0.152 mol·L-1·s-1，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol·L-1·s-1) 0.007 60 0.015 2 0.022 8 0.015 2 0.022 8 答案 综合强化 11.已知氯化铁溶液与碘化钾溶液混合时发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(s)。现将1 L 0.25 mol·L-1氯化铁溶液与4 L 0.10 mol·L-1碘化钾溶液混合后，在第2 min时，测得混合溶液中c(I-)=0.04 mol·L-1，则下列说法正确的是 A.第2 min时，c(Fe2+)=0.01 mol·L-1 B.混合溶液中，c(K+)=0.01 mol·L-1 C.0~2 min内，v(I-)=0.01 mol·L-1·min-1 D.第2 min时，c(Fe3+)=0.01 mol·L-1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(s)可知，生成的c(Fe2+)等于参加反应的c(I-)， 所以c(Fe2+)==c(I-)减少==0.04 mol·L-1， 故A错误； 钾离子不参加反应，c(K+)==0.08 mol·L-1，故B错误； =0.04 mol·L-1，则v(I-)==0.02 mol·L-1·min-1，故C错误； 第2 min时，c(Fe3+)==0.01 mol·L-1，故D正确。 答案 综合强化 12.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起始浓度均为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② ④得出：升高温度，化学反应 速率加快 B.比较实验① ②得出：增大反应物浓度，化 学反应速率加快 C.若实验② ③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D.在0~10 min内，实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 实验②④X的起始浓度相同，但温度不同，实验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； 实验① ②温度相同，但反应物浓度不同，实验①反应物浓度较大，则可得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 实验②③温度、反应物浓度相同，实验③反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确； 在0~10 min内，实验②中X的浓度变化为 0.2 mol·L-1，则v(Y)=v(X)=× =0.01 mol·L-1·min-1，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 序号 镁条的质量/g 盐酸 实验结果 物质的量浓度/(mol·L-1) 体积/mL   1 0.01 1.0 2 2 0.01 0.5 2 13.某课外实验小组在20 ℃，100 kPa条件下，利用压强传感器等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率，两组实验所用试剂和实验结果如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 下列说法错误的是 A.理论上两组实验最终生成相同物质的量的气体 B.曲线甲所示0~100 s内的平均反应速率为1.2 kPa·s-1 C.曲线乙b点的斜率可表征该反应在100 s时的瞬时 速率 D.曲线甲表示使用1.0 mol·L-1盐酸时的压强随时间 的变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验1中盐酸的浓度是实验②中盐酸浓度的2倍，则实验1生成H2的速率较快，单位时间内反应体系的气体压强变化程度大，即图中曲线甲是实验1的压强变化曲线，曲线乙是实验2的压强变化曲线。反应为Mg+ 2HCl===MgCl2+H2↑，Mg的物质的量为≈ 0.000 42 mol，实验2中n(HCl)=0.001 mol>2n(Mg)，则两组实验中Mg反应完全，生成H2的体积相等，因此理论上两组实验最终生成相同物质的量的气体，故A正确； 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 表示反应速率时必须指明用哪种物质表示，故B错误； 根据图像可知曲线乙b点的斜率可表征该反应在100 s时的瞬时速率，故C正确； 根据分析可知曲线甲表示使用1.0 mol·L-1盐酸时的压强随时间的变化，故D正确。 答案 综合强化 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　　　 　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 产生气泡 0.05 排除阴离子差异的干扰 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催 化剂的效果；Cl-本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，S和Cl-是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子差异的干扰，需要将0.1 mol·L-1 FeCl3换为0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3，以确保Fe3+的量和Cu2+的量相同。 答案 综合强化 (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_________________ _________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 产生40 mL气体需 要的时间 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明影响催化剂效果的数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。 答案 综合强化 (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　　 　　　　 。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 催化剂在整个化学反应中，可以 看成是先参加反应，再被生成， 这两个反应相加就是一个总反应， 催化剂刚好被抵消了，表现为不 参加反应；总反应为2H2O2===2H2O+O2↑，用总反应减去给出的离子方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。 答案 综合强化 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_______ ______________________________ ________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学反应前后MnO2的质量和化学性质是否改变 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行。 答案 综合强化 (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 　 　 。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2H2O2 2H2O+O2↑ 0.026 7 mol·L-1·min-1 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ②前3 min时，生成n(O2)==2× 10-3 mol，n(H2O2)=4×10-3 mol，Δc(H2O2)= =0.08 mol·L-1，v(H2O2)= ≈0.026 7 mol·L-1·min-1。 返回 答案 综合强化 本课结束 专题6　第一单元 <<< $$