第10讲 化学反应速率(预习讲义)-【暑假自学课】2025年新高二化学暑假提升精品讲义(苏教版2019)
2025-06-13
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2份
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26页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一单元 化学反应速率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学反应速率 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.50 MB |
| 发布时间 | 2025-06-13 |
| 更新时间 | 2025-06-13 |
| 作者 | CC化学 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52563908.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第10讲 化学反应速率
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 化学反应速率的表示方法
1.化学反应速率的表示方法
(1)化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,可以用单位时间内___________________________或________________________来表示化学反应速率。
(2)数学表达式:v=________。
Δc表示________________________,常用单位________。
Δt表示________________,常用单位________。
(3)常用单位:________或________。
(4)实例分析:对于化学反应:aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
v(A)= ________,v(B)= ________,v(C)= ________,v(D)= ________
2.平均速率与瞬时速率
根据求得的反应速率是在____________内化学反应的的平均速率。
若Δt非常小,则平均速率________某一时刻的瞬时速率,瞬时速率也可以在____________________曲线上通过数学方法求得。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
(1)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其________可能相同也可能不相同,但表示的________相同。
(2)同一化学反应中,用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率(v)之比______物质的量浓度变化(Δc)之比______物质的量变化(Δn)之比______化学计量数之比。
【特别提醒】
(1)同一化学反应里,用不同物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故表示反应速率时必须指明具体的物质。
(2)固体或纯液体的浓度记为常数,△v=0,因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率。
(4)用不同物质表示化学反应速率时,化学反应速率之比等于化学计量数之比。
知识点二 化学反应速率的测定
1.测定原理
要测定不同反应物或生成物的浓度,可观察、测量体系中某一物质的________,再进行适当的转换和计算。
2.常用方法
(1)测量在________________下释放出来的体积的气体。
(2)用比色的方法测量溶液颜色的深浅,再根据溶液颜色的深浅与________________的正比关系,确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。
3.实验探究——化学反应速率的测定
(1)按如图所示安装装置,在锥形瓶中放入5 g大理石,加入20 mL 1 mol·L-1盐酸。每隔10 s观测玻璃注射器中气体的体积。
(2)以mL·s-1为反应速率的单位,计算每10 s时间间隔内的反应速率。
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/(mL·s-1)
(3)以反应时间为横坐标,产生气体的体积为纵坐标,绘制V(CO2)-t曲线。
(4)不同组实验结果产生差异的可能原因:
①大理石的大小不同;
②注射器内外针筒间的摩擦力不同;
③计时器不同可能产生误差。
【方法导引】
(1)对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。
(2)对于有固体参加的反应,可测定相同时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸或碱参加的反应,可测定溶液中c(H+)或c(OH-)的变化。
(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应,可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。
知识点三 化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算
(1)公式法
v==
(2)利用化学计量数关系进行计算
在同一反应中,化学反应速率之比________化学计量数之比,利用此规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB===pC+qD
v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,v(D)=,且有:______________。
(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;转化量之比等于化学计量数之比;
c.根据已知条件列方程计算。
②应用举例
mA(g) + nB(g) pC(g)
起始浓度(mol/L) a b c
转化浓度(mol/L) mx nx px
某时刻浓度(mol/L) a-mx b-nx c+px
再利用化学反应速率的定义求算
v(A)=________ mol·L-1·s-1;v(B)=________ mol·L-1·s-1;v(C)=________ mol·L-1·s-1。
【特别提醒】计算中注意以下量的关系:
①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)。
②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
③转化率=×100%。
2.化学反应速率的比较方法
(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、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
(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。
【易错提醒】比较化学反应速率大小要注意:
(1)“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,转化为同一单位。
(2)“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数。
(3)“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
教材习题01(P51)
反应4NH3 (g)+5O2 (g)=4NO(g)+6H2O(g)在体积为10 L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此阶段反应的平均速率v(X)可表示为( )
A. v(NH3) = 0.010 mol·L-1·s-1
B. v(O2 ) = 0.001 mol·L-1·s-1
C. v(NO) = 0.001 mol·L-1·s-1
D. v(H2O) = 0.045 mol·L-1·s-1
解题方法
根据题意,半分钟,Δn(H2O)=0.45 mol,则Δc(H2O)= = =0.045 mol·L-1,v(H2O)= = = 0.0015 mol·L-1·s-1,根据Δv之比等于化学计量数之比,可得v(NH3)= 0.0010 mol·L-1·s-1,v(O2)= 0.00125 mol·L-1·s-1,v(NO)= 0.0010 mol·L-1·s-1。故选C。
【答案】
教材习题05(P52)
已知A与B反应生成C。假设反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1 mol·L-1。反应进行2 min后A的浓度为0.8 mol·L-1,B的浓度为0.6 mol·L-1,C的浓度为0.6 mol·L-1。
(1)2 min内反应的平均速率可表示为:
v(A) =________,v(B) =______,v(C) =_______。
(2)三者数值之间的关系是:
v(A) =____ v(B) = ______v(C)。
(3)该反应的化学方程式为______________。
解题方法
设反应的化学方程式为aA+bB = cC,列三段式:
aA + bB = cC
初始浓度/mol·L-1 1 1 0
变化浓度/mol·L-1 0.2 0.4 0.6
2min浓度/mol·L-1 0.8 0.6 0.6
(1)v(A) = = 0.1 mol·L-1·min-1,v(B) = = 0.2 mol·L-1·min-1,v(C) = = 0.3 mol·L-1·min-1。
(2)由计算可得,v(A) =v(B) = v(C)。
(3)根据化学计量数之比等于变化浓度之比,该反应的化学方程式为A+2B = 3C
【答案】
考点一 化学反应速率的表示方法
1.下列说法正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来 表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D.在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
2.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vC=2vB,则此反应可表示为( )
A.A+3B=== 2C B.2A+3B=== 2C
C.3A+B=== 2C D.A+B=== C
3.在恒温、体积为2 L的密闭容器中进行反应:2A(s) 3B(g)+C(g),若反应物在前20 s由 3 mol降为1.8 mol,则前20 s的平均反应速率为( )
A.v(A)=0.06 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.045 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.03 mol·L-1·s-1
D.v(A)=0.03 mol·L-1·s-1
考点二 化学反应速率的计算和比较
1.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)=== 3C(g)+4D(s),经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L-1,则下列说法中不正确的是( )
A.0~2 s内,用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
B.0~2 s内,用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L-1·s-1
C.2 s时,物质A的转化率为30%
D.用A、B、C表示的反应速率之比为2∶1∶3
2.某温度时,在2 L密闭容器中,某一反应中A、B气体(该反应只涉及A、B两种物质)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A) (填“>”“<”或“=”)c(B)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
3.在不同条件下进行反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),下列表示的反应速率最快的是( )
A.v(O2)=3 mol/(L·min) B.v(SO2)=0.6 mol/(L·s)
C.v(SO3)=0.5 mol/(L·s) D.v(O2)=0.2 mol/(L·s)
考点三 化学反应速率的测定
1.取500 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)。在常温常压下,测得O2的放出量转换成H2O2的浓度(c)如下表:
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法正确的是( )
A.反应20 min时,测得O2的体积为448 mL
B.40~60 min,消耗H2O2的平均速率为0.2 mol·L-1·min-1
C.第30 min的瞬时速率大于第50 min的瞬时速率
D.第100 min时,H2O2分解完全
2.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-1的硫酸,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时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),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.可以通过测定锌粒减少质量来测定反应速率
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-1·s-1
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0.01 mol·L-1·s-1
D.以mol·s-1为单位用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s-1
3.某校化学活动社团为测定1 mol/L的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图1装置。
(1)图1中盛有H2SO4溶液的仪器名称是 。
(2)按照图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是 。
(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图2装置,实验完毕待冷却后,该学生准备读取量气管上液面所在处的刻度,发现量气管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是 。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.了解化学反应速率的表示方法,会定量表示化学反应速率。
2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。
3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。
【学习重难点】
1.化学反应速率的表示方法;
2.用三段式进行化学反应速率的计算。
1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.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
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·s-1
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量
2.某学生在一次探究“制取氢气最适宜的金属”的实验时测铝与稀硫酸反应,10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L-1,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )
A.0.04 mol·L-1·s-1 B.3.6 mol·L-1·min-1
C.1.2 mol·L-1·min-1 D.0.02 mol·L-1·min-1
3.将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中,2 min时铁粉刚好溶解完全;若反应前后溶液的体积不变,则0~2 min内,该反应的平均速率可表示为( )
A.v(Fe)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(H2SO4)=1 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=1 mol·L-1·min-1 D.v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1
4.在2A(g)+B(g)⇌3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )
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·s-1 D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
5.反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则这段时间为( )
A.5 s B.10 s C.300 s D.600 s
6.已知反应4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是( )
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
7.在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H22NH3的反应。现加入4 mol H2和4 mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol·L-1·s-1,则10 s后容器中N2的物质的量是( )
A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol
8.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(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析不正确的是( )
A.EF段表示的平均反应速率最大
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
C.OE、EF、FG三段中,用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.G点收集的CO2的量最多
9.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5 min末生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L-1·min-1,上述反应中Z气体的化学计量数n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 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)如下表:
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 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50%
11.在2 L的密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~2 min内,各物质的物质的量变化如下表所示:
物质
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7
1
2 min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,v(Z)∶v(Y)=1∶2。
(1)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)=________________,n(Q)=____________。
(2)方程式中m=____________,n=____________,p=________,q=________。
(3)用Z表示2 min内的反应速率为___________________________________。
12.已知:反应aA(g)+bB(g) cC(g),某温度下,在2 L的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。
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为
甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;
乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1;
丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1;
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为____________。
13.黄铁矿(FeS2)是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。已知工业上通常用黄铁矿制取硫酸,其发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,据此回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率____________________(填化学式)。
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L-1·s-1时,则氧气减少的速率为______________。
(3)若测得4s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,此时间内SO2的反应速率为0.4mol·L-1·s-1,则开始时氧气的浓度为________________。
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第10讲 化学反应速率
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知识点1 化学反应速率的表示方法
1.化学反应速率的表示方法
(1)化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,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化学反应速率。
(2)数学表达式:v=。
Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),常用单位mol·L-1。
Δt表示一定的时间间隔,常用单位s、min或h。
(3)常用单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
(4)实例分析:对于化学反应:aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=
2.平均速率与瞬时速率
根据求得的反应速率是在时间间隔Δt内化学反应的的平均速率。
若Δt非常小,则平均速率接近某一时刻的瞬时速率,瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
(1)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同。
(2)同一化学反应中,用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比。
【特别提醒】
(1)同一化学反应里,用不同物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故表示反应速率时必须指明具体的物质。
(2)固体或纯液体的浓度记为常数,△v=0,因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率。
(4)用不同物质表示化学反应速率时,化学反应速率之比等于化学计量数之比。
知识点二 化学反应速率的测定
1.测定原理
要测定不同反应物或生成物的浓度,可观察、测量体系中某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。
2.常用方法
(1)测量在一定温度和压强下释放出来的体积的气体。
(2)用比色的方法测量溶液颜色的深浅,再根据溶液颜色的深浅与有色物质浓度的正比关系,确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。
3.实验探究——化学反应速率的测定
(1)按如图所示安装装置,在锥形瓶中放入5 g大理石,加入20 mL 1 mol·L-1盐酸。每隔10 s观测玻璃注射器中气体的体积。
(2)以mL·s-1为反应速率的单位,计算每10 s时间间隔内的反应速率。
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/(mL·s-1)
0.4
1.0
1.1
1.3
0.9
0.8
(3)以反应时间为横坐标,产生气体的体积为纵坐标,绘制V(CO2)-t曲线。
(4)不同组实验结果产生差异的可能原因:
①大理石的大小不同;
②注射器内外针筒间的摩擦力不同;
③计时器不同可能产生误差。
【方法导引】
(1)对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。
(2)对于有固体参加的反应,可测定相同时间内消耗固体质量的多少。
(3)对于有酸或碱参加的反应,可测定溶液中c(H+)或c(OH-)的变化。
(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应,可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。
知识点三 化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算
(1)公式法
v==
(2)利用化学计量数关系进行计算
在同一反应中,化学反应速率之比等于化学计量数之比,利用此规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB===pC+qD
v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,v(D)=,且有:===。
(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;转化量之比等于化学计量数之比;
c.根据已知条件列方程计算。
②应用举例
mA(g) + nB(g) pC(g)
起始浓度(mol/L) a b c
转化浓度(mol/L) mx nx px
某时刻浓度(mol/L) a-mx b-nx c+px
再利用化学反应速率的定义求算
v(A)= mol·L-1·s-1;v(B)= mol·L-1·s-1;v(C)= mol·L-1·s-1。
【特别提醒】计算中注意以下量的关系:
①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)。
②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
③转化率=×100%。
2.化学反应速率的比较方法
(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、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
(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。
【易错提醒】比较化学反应速率大小要注意:
(1)“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,转化为同一单位。
(2)“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数。
(3)“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
教材习题01(P51)
反应4NH3 (g)+5O2 (g)=4NO(g)+6H2O(g)在体积为10 L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此阶段反应的平均速率v(X)可表示为( )
A. v(NH3) = 0.010 mol·L-1·s-1
B. v(O2 ) = 0.001 mol·L-1·s-1
C. v(NO) = 0.001 mol·L-1·s-1
D. v(H2O) = 0.045 mol·L-1·s-1
解题方法
根据题意,半分钟,Δn(H2O)=0.45 mol,则Δc(H2O)= = =0.045 mol·L-1,v(H2O)= = = 0.0015 mol·L-1·s-1,根据Δv之比等于化学计量数之比,可得v(NH3)= 0.0010 mol·L-1·s-1,v(O2)= 0.00125 mol·L-1·s-1,v(NO)= 0.0010 mol·L-1·s-1。故选C。
【答案】C
教材习题05(P52)
已知A与B反应生成C。假设反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1 mol·L-1。反应进行2 min后A的浓度为0.8 mol·L-1,B的浓度为0.6 mol·L-1,C的浓度为0.6 mol·L-1。
(1)2 min内反应的平均速率可表示为:
v(A) =________,v(B) =______,v(C) =_______。
(2)三者数值之间的关系是:
v(A) =____ v(B) = ______v(C)。
(3)该反应的化学方程式为______________。
解题方法
设反应的化学方程式为aA+bB = cC,列三段式:
aA + bB = cC
初始浓度/mol·L-1 1 1 0
变化浓度/mol·L-1 0.2 0.4 0.6
2min浓度/mol·L-1 0.8 0.6 0.6
(1)v(A) = = 0.1 mol·L-1·min-1,v(B) = = 0.2 mol·L-1·min-1,v(C) = = 0.3 mol·L-1·min-1。
(2)由计算可得,v(A) =v(B) = v(C)。
(3)根据化学计量数之比等于变化浓度之比,该反应的化学方程式为A+2B = 3C
【答案】(1) 0.1 mol·L-1·min-1 0.2 mol·L-1·min-1 0.3 mol·L-1·min-1
(2) (3) A+2B = 3C
考点一 化学反应速率的表示方法
1.下列说法正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来 表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D.在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
答案 B
解析 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,故A错误;化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度单位决定,故C错误;反应过程中,反应物浓度逐渐变小,用反应物或生成物浓度的变化量表示的化学反应速率均为正值,故D错误。
2.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vC=2vB,则此反应可表示为( )
A.A+3B=== 2C B.2A+3B=== 2C
C.3A+B=== 2C D.A+B=== C
答案 B
解析 A与B是反应物,C是生成物。由于2vB=3vA、3vC=2vB,若用N代表化学计量数,则N(A)∶ N(B) ∶N(C)=vA∶vB∶vC=2∶3∶2,故化学方程式为2A+3B=== 2C,B正确。
3.在恒温、体积为2 L的密闭容器中进行反应:2A(s) 3B(g)+C(g),若反应物在前20 s由 3 mol降为1.8 mol,则前20 s的平均反应速率为( )
A.v(A)=0.06 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.045 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.03 mol·L-1·s-1
D.v(A)=0.03 mol·L-1·s-1
答案 B
解析 A是固体,物质的量浓度是定值,不能表示反应速率,故A、D不符合题意;反应物20 s内减少了1.2 mol,则B增加了1.8 mol,B的反应速率为v(B)=0.045 mol·L-1·s-1,故B符合题意; v(C)= v(B)=×0.045 mol·L-1·s-1=0.015 mol·L-1·s-1,故C不符合题意。
考点二 化学反应速率的计算和比较
1.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)=== 3C(g)+4D(s),经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L-1,则下列说法中不正确的是( )
A.0~2 s内,用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
B.0~2 s内,用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L-1·s-1
C.2 s时,物质A的转化率为30%
D.用A、B、C表示的反应速率之比为2∶1∶3
答案 B
解析 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应2A(g)+B(g)=== 3C(g)+4D(s),经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L-1,依据三段式列式计算:
2A(g)+B(g)=== 3C(g)+4D(s)
起始/mol 4 2 0
转化/mol 1.2 0.6 1.8
2 s时/mol 2.8 1.4 1.8
0~2 s内用物质A表示的平均反应速率===0.3 mol·L-1·s-1,A正确;D为固体,不能用其浓度变化表示反应速率,B错误;2 s时物质A的转化率=×100%=30%,C正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,D正确。
2.某温度时,在2 L密闭容器中,某一反应中A、B气体(该反应只涉及A、B两种物质)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A) (填“>”“<”或“=”)c(B)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
答案 (1)= (2)0.05 mol/(L·min) (3)2A(g) B(g)
解析 (1)由题图可以看出,在4 min末n(A)=n(B)=0.4 mol,又因体积相等,所以c(A)=c(B)。
(2)v(A)===0.05 mol/(L·min)。
(3)从反应开始至4 min末时,反应物和生成物的化学反应速率之比为v(A)∶v(B)=∶=2∶1,化学计量数之比等于各组分表示的化学反应速率之比,则该反应的化学方程式为2A(g) B(g)。
3.在不同条件下进行反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),下列表示的反应速率最快的是( )
A.v(O2)=3 mol/(L·min) B.v(SO2)=0.6 mol/(L·s)
C.v(SO3)=0.5 mol/(L·s) D.v(O2)=0.2 mol/(L·s)
答案 B
解析 v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2,对于同一个反应,反应速率的快慢需用同一种物质表示的反应速率比较,若均换算成v(SO3)进行比较,则A项v(SO3)=2v(O2)=2×3 mol/(L·min)=6 mol/(L·min)= 0.1 mol/(L·s),B项v(SO3)=v(SO2)=0.6 mol/(L·s),C项v(SO3)= 0.5 mol/(L·s),D项v(SO3)=2v(O2)=0.4 mol/(L·s),可知表示的反应速率最快的是B项。
考点三 化学反应速率的测定
1.取500 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)。在常温常压下,测得O2的放出量转换成H2O2的浓度(c)如下表:
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法正确的是( )
A.反应20 min时,测得O2的体积为448 mL
B.40~60 min,消耗H2O2的平均速率为0.2 mol·L-1·min-1
C.第30 min的瞬时速率大于第50 min的瞬时速率
D.第100 min时,H2O2分解完全
答案 C
解析 常温常压下气体摩尔体积不等于22.4 L/mol,A项错误;40~ 60 min,消耗H2O2的平均速率v===0.005 mol·L-1·min-1,B项错误;随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,所以第 30 min的瞬时速率大于第50 min的瞬时速率,C项正确;60~80 min,反应消耗H2O2的物质的量浓度为0.050 mol·L-1,剩余的H2O2的物质的量浓度为0.050 mol·L-1,随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,所以在第100 min时,剩余的H2O2不可能分解完全,D项错误。
2.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-1的硫酸,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时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),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.可以通过测定锌粒减少质量来测定反应速率
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-1·s-1
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0.01 mol·L-1·s-1
D.以mol·s-1为单位用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s-1
答案 C
解析 可以通过测定单位时间内锌粒减少质量来测定反应速率,A项正确;H2的物质的量为0.002 mol,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 mol·L-1·s-1=0.01 mol·L-1·s-1,B项正确;生成Zn2+的物质的量等于生成H2的物质的量,为0.002 mol,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v(Zn2+)=0.005 mol·L-1·s-1,C项错误;用H2来表示10 s内该反应的速率为 mol·s-1=0.000 2 mol·s-1,D项正确。
3.某校化学活动社团为测定1 mol/L的H2SO4溶液与锌粒和锌粉反应的速率,设计如图1装置。
(1)图1中盛有H2SO4溶液的仪器名称是 。
(2)按照图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是 。
(3)若将图1装置中的气体收集装置改为图2装置,实验完毕待冷却后,该学生准备读取量气管上液面所在处的刻度,发现量气管中液面高于干燥管中液面,应首先采取的操作是 。
答案 (1)分液漏斗 (2)收集到气体的体积 (3)调节量气管的高度使得两侧液面相平
解析 (1)题图1中盛放H2SO4溶液的仪器是分液漏斗。(2)按照题图1装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是反应产生H2的体积。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.了解化学反应速率的表示方法,会定量表示化学反应速率。
2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。
3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。
【学习重难点】
1.化学反应速率的表示方法;
2.用三段式进行化学反应速率的计算。
1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.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
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·s-1
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量
【答案】D
【解析】A项,中和反应速率很快,但有的没有明显现象,错误;B项,在化学反应中,由于固体和纯液体的浓度视为常数,其浓度变化值为零,故不能用它们表示反应速率,错误;C项,单位错,浓度变化单位应为mol·L-1,且由于化学计量数不一定相同,在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为0.5 mol·L-1,错误。
2.某学生在一次探究“制取氢气最适宜的金属”的实验时测铝与稀硫酸反应,10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L-1,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )
A.0.04 mol·L-1·s-1 B.3.6 mol·L-1·min-1
C.1.2 mol·L-1·min-1 D.0.02 mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】10 s末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L-1,则v(H2SO4)==0.06 mol·L-1·s-1,发生反应:2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,速率之比等于化学计量数之比,故v[Al2(SO4)3]=v(H2SO4)=×0.06 mol·L-1·s-1=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1。
3.将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中,2 min时铁粉刚好溶解完全;若反应前后溶液的体积不变,则0~2 min内,该反应的平均速率可表示为( )
A.v(Fe)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(H2SO4)=1 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=1 mol·L-1·min-1 D.v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】根据反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑可知,2 min时5.6 g (0.1 mol)Fe刚好溶解完全,消耗0.1 mol H2SO4,生成0.1 mol H2和0.1 mol FeSO4。Fe为固体,不能用于表示反应速率,A项错误;0~2 min内,硫酸浓度变化量为=1 mol·L-1,故0~2 min内,v(H2SO4)==0.5 mol·L-1·min-1,B项错误;0~2 min内,H2的浓度变化量为=1 mol·L-1,故0~2 min内v(H2)==0.5 mol·L-1·min-1,C项错误;0~2 min内,FeSO4的浓度变化量为=1 mol·L-1,故0~2 min内v(FeSO4)==0.5 mol·L-1·min-1,D项正确。
4.在2A(g)+B(g)⇌3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )
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·s-1 D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】用化学反应速率判断反应快慢时,首先将各物质的反应速率除以其化学方程式中的化学计量数:A选项=0.25 mol·L-1·s-1,B选项=0.3 mol·L-1·s-1,C选项= mol·L-1·s-1,D选项=0.25 mol·L-1·s-1;然后比较大小,B选项最大。
5.反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则这段时间为( )
A.5 s B.10 s C.300 s D.600 s
【答案】C
【解析】该段时间内SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,根据化学方程式,在相同时间内O2的浓度减少了0.2 mol·L-1,所以由公式v=可知,Δt===5 min=300 s。
6.已知反应4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是( )
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
【答案】D
【解析】根据化学反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比可得D项正确。
7.在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H22NH3的反应。现加入4 mol H2和4 mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol·L-1·s-1,则10 s后容器中N2的物质的量是( )
A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol
【答案】C
【解析】根据速率之比等于化学计量数之比,得v(H2)∶v(N2)=3∶1即v(N2)==0.04 mol·L-1·s-1,10 s内转化的N2的物质的量为0.04 mol·L-1·s-1×10 s×2 L=0.8 mol,故10 s后容器中N2的物质的量为4 mol-0.8 mol=3.2 mol。
8.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(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析不正确的是( )
A.EF段表示的平均反应速率最大
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
C.OE、EF、FG三段中,用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D.G点收集的CO2的量最多
【答案】C
【解析】A选项中,曲线斜率越大,平均反应速率越大,故EF段速率最快,正确;B选项中,Δn(CO2)==0.02 mol,Δn(HCl)=0.04 mol,Δc(HCl)=0.4 mol·L-1,v(HCl)=0.4 mol·L-1·min-1,正确;C选项中,反应速率之比为224∶448∶112=2∶4∶1,不正确;D选项中,由图可知,G点收集的CO2的量最多,正确。
9.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5 min末生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为0.01 mol·L-1·min-1,上述反应中Z气体的化学计量数n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】利用条件可求:v(W)==0.02 mol·L-1·min-1,利用计量数关系计算得n=1。
10.一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 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)如下表:
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1
B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 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50%
【答案】C
【解析】根据题目信息可知,0~6 min,生成22.4 mL(标准状况下)氧气,消耗0.002 mol H2O2,则v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B项正确;反应至6 min时,剩余0.002 mol H2O2,此时c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C项错误;反应至6 min时,消耗0.002 mol H2O2,则H2O2分解了50%,D项正确。
11.在2 L的密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~2 min内,各物质的物质的量变化如下表所示:
物质
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7
1
2 min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,v(Z)∶v(Y)=1∶2。
(1)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)=________________,n(Q)=____________。
(2)方程式中m=____________,n=____________,p=________,q=________。
(3)用Z表示2 min内的反应速率为___________________________________。
【答案】(1)2.3 mol 3 mol (2)1 4 2 3 (3)0.05 mol·L-1·min-1
【解析】本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系。对比X的起始量和2 min末的量,可知反应逆向进行。
Δn(Q)=v(Q)·V·Δt=0.075 mol·L-1·min-1×2 L×2 min=0.3 mol。对反应过程作“三段式”法分析如下:
mX(g)+nY(g) pZ(g)+qQ(g)
起始 0.7 mol n(Y) 1 mol n(Q)
转化 Δn(X) Δn(Y) Δn(Z) 0.3 mol
2 min末 0.8 mol 2.7 mol 0.8 mol 2.7 mol
故Δn(X)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,Δn(Z)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol,n(Q)=0.3 mol+2.7 mol=3 mol。(1)因Δn(Z)∶Δn(Q)=v(Z)∶v(Q)=2∶3,则v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1,又因为v(Z)∶v(Y)=1∶2,则v(Y)=
0.1 mol·L-1·min-1,故Δn(Y)=0.1 mol·L-1·min-1×2 min×2 L=0.4 mol,n(Y)=2.7 mol-0.4 mol=2.3 mol。
(2)m∶n∶p∶q=Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)=0.1 mol∶0.4 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶4∶2∶3。
(3)v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,故v(Z)=0.05 mol·L-1·min-1。
12.已知:反应aA(g)+bB(g) cC(g),某温度下,在2 L的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。
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为
甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;
乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1;
丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1;
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为____________。
【答案】(1)0.05 mol·L-1·s-1
(2)3A(g)+B(g) 2C(g)
(3)
(4)乙>甲>丙
【解析】(1)从0到12 s,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,v(A)==0.05 mol·L-1·s-1。
(2)前4 s内,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1,v(A)==0.075 mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)=a∶c=0.075 mol·L-1·s-1∶0.05 mol·L-1·s-1=3∶2,由图像知,在12 s时Δc(A)∶Δc(B)=0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1=3∶1=a∶b,则a、b、c三者的比例关系为3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g) 2C(g)。
(3)生成物C的浓度从0开始增加,到12 s时达到最大,Δc(A)∶Δc(C)=a∶c=3∶2,所以Δc(C)=2×=0.4 mol·L-1。
(4)丙容器中v(C)=9.6 mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,则甲容器中==0.1 mol·L-1·s-1,乙容器中==0.12 mol·L-1·s-1,丙容器中==0.08 mol·L-1·s-1,故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。
13.黄铁矿(FeS2)是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。已知工业上通常用黄铁矿制取硫酸,其发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,据此回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率____________________(填化学式)。
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L-1·s-1时,则氧气减少的速率为______________。
(3)若测得4s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,此时间内SO2的反应速率为0.4mol·L-1·s-1,则开始时氧气的浓度为________________。
【答案】(1)SO2、O2 (2)0.88 mol·L-1·s-1 (3)5.0mol·L-1
【解析】(1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率,所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。
(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比,所以氧气减少的速率为0.64 mol·L-1·s-1×=0.88 mol·L-1·s-1。
(3)此时间内SO2的速率为0.4 mol·L-1·s-1,则氧气表示的速率为0.4mol·L-1·s-1×=0.55 mol·L-1·s-1,所以氧气的变化浓度为0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1,则开始时氧气的浓度为2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5.0 mol·L-1。
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