第2章 第1节 第1课时 化学反应速率及其影响因素(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（人教版）

本讲义聚焦化学反应速率核心知识点，系统梳理速率的表示方法、计算（含“三段式”步骤）、测定（如气体体积、浓度变化）及影响因素（浓度、压强等），通过“一看单位、二化同一物质、三比较数值”的速率比较步骤等学习支架，帮助学生构建从概念到应用的知识脉络。 该资料以实验探究为特色，设计浓度对KMnO₄与H₂C₂O₄反应速率影响等对比实验，培养科学探究与实践能力，通过“三段式”计算训练科学思维，强调实验误差分析（如反应放热对气体体积测定影响）渗透科学态度。课中辅助教师开展探究教学，课后通过分层习题助力学生巩固，实现查漏补缺。

第二章　化学反应速率与化学平衡 第一节　化学反应速率 第1课时　化学反应速率及其影响因素 学习目标 课程标准 1．知道化学反应速率的表示方法。 2．能进行化学反应速率的计算。 3．了解测定化学反应速率的简单方法。 1．知道化学反应速率的表示方法。 2．能进行化学反应速率的计算。 3．了解测定化学反应速率的简单方法。 4．通过实验探究了解影响化学反应速率的外界因素。 知识点一　化学反应速率及计算 1．化学反应速率的概念及其表示方法 2．“三段式”法求解化学反应速率计算题的一般步骤 (1)写出有关反应的化学方程式； (2)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； (3)根据已知条件列方程计算。 例如： 反应： mA(g)＋nB(g)pC(g) 起始浓度/mol·L－1 a b c 转化浓度/mol·L－1 x 某时刻t s浓度/mol·L－1 a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义式求算： (A)＝ mol·L－1·s－1； (B)＝ mol·L－1·s－1； (C)＝ mol·L－1·s－1。 则(A)∶(B)∶(C)＝__m∶n∶p__。 1．在一定的温度下，浓度都是3 mol·L－1的两种气体A2和B2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别是c(A2)＝1.2 mol·L－1，c(B2)＝2.4 mol·L－1，c(Z)＝1.2 mol·L－1。则该反应的反应式可以表示为(　　) A．A2＋2B2===2AB2 B．2A2＋B2===2A2B C．3A2＋B2===2A3B D．A2＋3B2===2AB3 【答案】　C 2．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1 该反应进行的快慢顺序为(　　) A．④＞③＝②＞① B．④＜③＝②＜① C．①＞②＞③＞④ D．④＞③＞②＞① 【解析】　首先将速率的单位统一，v(A)＝0.45 mol·L－1·min－1＝0.007 5 mol·L－1·s－1，然后都用A物质表示反应速率，则根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知反应速率分别是0.007 5 mol·L－1·s－1、0.2 mol·L－1·s－1、0.2 mol·L－1·s－1、0.225 mol·L－1·s－1，则反应速率大小关系是④＞③＝②＞①。 【答案】　A 1．反应：4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g) (1)完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率。 B C D 起始浓度 1 mol·L－1 0 0 2 min内浓度变化量 2 min末浓度 0.4 mol·L－1 v(B)＝________________________________________； v(C)＝________________________________________； v(D)＝________________________________________； 提示　(从左到右，从上到下)0.6 mol·L－1 0.4 mol·L－1　0.2 mol·L－1　0.4 mol·L－1　0.2 mol·L－1　0.3 mol·L－1·min－1 0.2 mol·L－1·min－1　0.1mol·L－1·min－1 (2)以上所求的反应速率是2 min末时的瞬时速率吗？ 提示　不是，是2 min内的平均速率。 2．单位时间内消耗某物质越多，反应速率越大，这种说法对吗？ 提示　不对，化学反应速率是用单位时间内浓度的改变量表示，消耗的物质的量大，由于体积不确定，不代表浓度变化大。 比较化学反应速率的三个步骤 “一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 “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，所得数值大的速率大。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 考点一　化学反应速率的计算与比较 1．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为0.6 mol·L－1·s－1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.15 mol·L－1·s－1 ③2 s时物质A的浓度为1.4 mol·L－1 ④2 s时物质B的浓度为0.3 mol·L－1 其中正确的是(　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 【解析】　由已知2 s后C的浓度为0.6 mol·L－1，根据n＝cV可知C的物质的量为1.2 mol。则： 　　　　　　2A(g)＋B(g)2C(g) 开始(mol) 4 2 0 转化(mol) 1.2 0.6 1.2 2 s时(mol) 2.8 1.4 1.2 v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，①错误；②v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1，②正确；③根据“三段式”可知，2 s时物质A的浓度＝＝1.4 mol·L－1，③正确；④根据“三段式”可知，2 s时物质B的浓度＝＝0.7 mol·L－1，④错误。 【答案】　C 2．已知反应：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，在室温下迅速混合反应液，2 min内测得c(MnO)从0.1 mol/L减少到0.02 mol/L(反应过程中忽略溶液体积的变化)，下列说法正确的是(　　) A．v(MnO)＝0.04 mol·L－1·s－1 B．v(Mn2＋)＝0.02 mol·L－1·min－1 C．v(H2C2O4)＝0.1 mol·L－1·min－1 D．2 min内产生的CO2为8.96 L 【解析】　A．2 min内测得c(MnO)从0.1 mol/L减少到0.02 mol/L，则v(MnO)＝＝0.04 mol·L－1·min－1＝mol·L－1·s－1，故A错误；B．根据速率之比等于计量系数之比v(Mn2＋)＝v(MnO)＝0.04 mol·L－1·min－1 ，故B错误；C．根据速率之比等于计量系数之比v(H2C2O4)＝2.5v(MnO)＝0.1 mol·L－1·min－1 ，故C正确；D．2 min内测得c(MnO)从0.1 mol/L减少到0.02 mol/L ，溶液体积未知，因此无法计算产生CO2的物质的量，故D错误。综上所述，答案为C。 【答案】　C 考点二　借助图像考查化学反应速率的计算 3．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　　) A．反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1 B．反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少量为0.79 mol·L－1 C．反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g) 【解析】　从题图上看，在0～10 s内，Z的反应速率为v(Z)＝＝0.079 mol·L－1·s－1；0～10 s内，X的物质的量浓度的减少量为＝0.395 mol·L－1；反应进行到10 s时，Y的转化率为×100%＝79.0%；反应的化学方程式应为X(g)＋Y(g)2Z(g)。 【答案】　C 4．为了研究在MnO2存在下H2O2的分解速率，某学生将少许MnO2粉末加入50 mL密度为1.1 g/cm3的过氧化氢溶液中，通过实验测定，在标准状态下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请据图回答下列问题： (1)放出一半气体所需要的时间为________。 (2)A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是________。 (3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________。 【解析】　(1)由图像可知，放出一半气体所需要的时间为1 min。 (2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小。 (3)该反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，在5 min后，收集到的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，由题图可知，生成氧气的体积为60 mL， 2H2O22H2O＋O2↑ 2 mol 22.4 L n(H2O2) 0.06 L n(H2O2)＝≈0.005 36 mol，所以c(H2O2)＝≈0.11 mol/L。 【答案】　(1)1 min　(2)D＞C＞B＞A (3)0.11 mol/L 知识点二　化学反应速率的测定 1．测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的__浓度__(或__质量__)相关的性质进行测定。 2．测定方法 (1)直接观察测定：如__释放出气体的体积__和__体系的压强__等。 (2)科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可利用__颜色深浅__和__显色物质浓度__间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 3．实验测定化学反应速率 设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验： (1)按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL氢气所用的时间。 (2)按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL氢气所用的时间。 回答下列问题： ①实验所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、__秒表__。 ②观察到的现象是：__锌跟硫酸反应产生气泡__；收集10 mL气体②所用时间比①所用时间__短__。 ③所能得出的实验结论是：__4_mol·L－1的硫酸与锌反应比1_mol·L－1的硫酸与锌反应快__。 1．实验室用如图装置测定化学反应速率，下列说法错误的是(　　) A．实验前关闭分液漏斗活塞，向右拉注射器活塞，检查装置气密性 B．用H2的体积变化表示化学反应速率可能会因为反应放热而不准确 C．改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差 D．根据单位时间内锌带质量的变化不能表示反应速率 【解析】　A．该实验有气体生成，为防止实验中气体逸出造成实验误差，实验前应关闭分液漏斗活塞，向右拉注射器活塞，检查装置气密性，若停止用力后，活塞恢复原位说明装置气密性良好，故A正确；B．锌与稀硫酸的反应为放热反应，若没有冷却至反应前温度，反应放出的热量会使测得的氢气体积偏大，导致用氢气的体积变化表示化学反应速率出现误差，故B正确；C．恒压分液漏斗可以保证内部压强不变，减小增加的液体对气体压强的影响，从而在测量气体体积时更加准确，所以改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差，故C正确；D．可以根据单位时间内锌带质量的变化表示反应速率，若时间单位为s，反应速率的单位为g/s，故D错误；故选D。 【答案】　D 2．对于反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，在测量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用的是(　　) A．气体的体积和体系的压强 B．溶液颜色的深浅 C．固体物质的体积 D．H＋浓度的变化量 【解析】　与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用，包括能够直接观察的某些性质，也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，故A、B、D三项可以利用。 【答案】　C 对于以上实验： 1．用气体来测定比较化学反应速率，除用产生10 mL气体所用的时间长短外，还有什么方法？ 提示　测定一定时间内(如10 s)所收集气体的体积。 2．如果用溶液的变化来测定反应速率应测定什么量的变化？ 提示　测定一定时间内H2SO4浓度或H＋浓度的变化。 1．化学反应速率是通过实验测定的，测量下列化学反应的速率时，测量依据不合理的是(　　) 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) 压强变化 B Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ H2体积 C 2NO2(g)N2O4(g) 颜色深浅 D Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 沉淀质量 【解析】　化学反应速率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。A项，该反应是气体分子数不变的反应，反应前后压强不变；B项，单位时间内H2体积变化大，速率快；C项，2NO2N2O4，NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体，可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢；D项，单位时间内产生的沉淀的质量越多，速率越快。 【答案】　A 2．通过实验测定反应速率的方法有多种： (1)比较锌粒与不同浓度的H2SO4溶液反应的反应速率，可通过测定收集等体积H2需要的________来实现。 (2)已知酸性条件下，KMnO4溶液与H2C2O4溶液发生的反应为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。可通过________来测定该反应的反应速率。 (3)已知Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定________来实现。 【解析】　(1)比较锌粒与不同浓度的H2SO4溶液反应时的速率，可以通过测定收集等体积H2需要的时间来实现。(2)KMnO4与H2C2O4的反应中存在着溶液颜色的变化，故可通过溶液褪色所需时间来测定反应速率。(3)在Na2S2O3和H2SO4的反应中有沉淀产生，故可通过测定溶液出现浑浊的时间来比较反应的快慢。 【答案】　 (1)时间　(2)溶液褪色所需时间 (3)溶液出现浑浊的时间(其他合理答案均可) 知识点三　影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的内因 化学反应速率首先是由反应物的__组成__、__结构__和__性质__等因素决定。 2．浓度对化学反应速率的影响 (1)按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表： 原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验 步骤 实验 现象 __KMnO4酸性溶液褪色__ __KMnO4酸性溶液褪色__ 褪色 时间 __褪色时间长__ 　较0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液褪色时间短　 结论 __H2C2O4溶液浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反应速率也越快；反之，H2C2O4溶液浓度越小，反应速率越慢__ (2)规律 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率__增大__；减小反应物的浓度，反应速率__减小__。 3．压强对化学反应速率的影响 (1)研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示： 由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积__缩小__，浓度__增大__。 (2)规律 对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率__增大__；减小压强(增大容器容积)，反应速率__减小__。 4．温度对化学反应速率的影响 (1)实验探究 原理 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 实验 操作 实验 现象 混合后，两组均出现__浑浊__，但加热的一组__先出现浑浊__ 结论 当其他条件相同时，升高温度反应速率__增大__，降低温度反应速率__减小__ (2)规律 其他条件不变时 5．催化剂对化学反应速率的影响 (1)实验探究 原理 2H2O22H2O＋O2↑ 实验 操作 实验 现象 a.未加入MnO2时，带余烬的木条无明显变化 b．加入MnO2后，锥形瓶内__立即产生大量气泡__，带余烬的木条__复燃__，火焰明亮 结论 MnO2能__加快__H2O2的分解速率 (2)规律 其他条件不变时，使用合适的催化剂，可__加快__化学反应速率。 1．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为(　　) 实验编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2% H2O2溶液 无 ② 无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 MnO2固体 A．5 mL 2% H2O2溶液 B．10 mL 5% H2O2溶液 C．10 mL 2% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液 【解析】　根据表中数据可知，实验①②是探究浓度对反应速率的影响，因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响，双氧水的浓度和用量与实验③相同，即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。 【答案】　B 2．为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验 序号 体积V/mL K2S2O8 溶液 水 KI溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx＝________ mL，理由是_________________________________________。 【答案】　2.0　保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他物质浓度不变 3．探究H2O2的分解反应，实验方案如图。 下列说法不正确的是(　　) A．H2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键 B．向①中伸入带火星的小木条未见复燃，说明H2O2未分解 C．对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响 D．本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较H2O2分解的速率 【解析】　A．H2O2中既含有极性共价键H－O键，又含有非极性共价键O－O键，A正确；B．氧气浓度较大时，才可以使带火星的小木条复燃，故该操作不能说明H2O2未分解，B错误；C．根据对比实验的单一变量原则，对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响，C正确；D．产生气泡越快，分解速率越快，本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较H2O2分解的速率，D正确； 故选B。 【答案】　B 4．减小反应容器的体积而使压强增大，该方法对下列化学反应的速率无影响的是(　　) A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O B．H2(g)＋I2(g)2HI(g) C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 【解析】　C项，反应过程中无气体物质参加或生成，故改变压强对反应速率无影响。 【答案】　C 1．用3 g块状大理石与30 mL 3 mol·L－1盐酸反应制取CO2气体。 (1)若改用3 g粉末状大理石，产生CO2的速率________，原因是_________________ _______________________________________________________。 提示　增大　增大了固体的表面积(与溶液的接触面积) (2)a.再加入30 mL 3 mol·L－1盐酸，b.改用30 mL6 mol·L－1盐酸，可以加快反应速率的是________，由此得出结论：溶液改变反应速率，应增大溶液的________，而不是增大溶液的________。 提示　b　浓度　体积 2．对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) (1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率如何变化？原因是什么？ 提示　反应速率增大。容积不变，充入氮气，反应物氮气浓度增大，反应速率增大。 (2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率如何变化？原因是什么？ 提示　反应速率不变。容积不变，充入氦气，反应物氮气，氢气浓度均未变，反应速率不变。 (3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率如何变化？原因是什么？ 提示　反应速率减小。压强不变，充入氦气，容积增大，反应物氮气、氢气浓度减小，反应速率减小。 (4)恒温条件下，增大容器体积，反应速率如何变化？原因是什么？ 提示　反应速率减小。容积增大，反应物氮气、氢气浓度减小，反应速率减小。 3．设C＋CO22CO(吸热反应)的反应速率为v1，N2＋3H22NH3(放热反应)的反应速率为v2，若对以上两个反应均升高温度，v1、v2会有什么变化？ 提示　v1、v2均增大。 4．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，其化学研究小组的同学们分别设计了如图所示的实验装置。 (1)可通过观察什么现象得出结论？ 提示　气泡产生快慢。 (2)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是什么？ 提示　消除阴离子不同对实验的影响。 1．浓度 其他条件不变，增大反应物浓度，反应速率增大；反之，反应速率减小。 注意： (1)固态或纯液体的浓度是常数，则有： ①增加固体用量时，化学反应速率不变； ②增大固体表面积或将固体溶于溶剂中，化学反应速率增大。 (2)随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。 2．压强 对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。 对于气体反应体系，有以下几种情况： (1)恒温时： 增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。 (2)恒容时： ①充入气体反应物浓度增大总压增大反应速率加快； ②充入“惰气”总压增大，但各气体的分压不变，即各气体的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时： 充入“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。 3．温度对化学反应速率的影响 (1)温度对化学反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。 (2)对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低温度，正、逆反应速率均减小，只是减小的程度不同。 (3)许多实验表明：温度每升高10 ℃，反应速率通常增大到原来的2～4倍。 (4)一般情况下，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易控制。 4．催化剂对化学反应速率的影响 (1)有的催化剂能加快化学反应速率，有的催化剂能减慢化学反应速率，能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。若不特别说明，凡是提到的催化剂均指正催化剂。 (2)可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。 (3)催化剂具有选择性和高效性。 探究与创新 有机废水一般是指由造纸、皮革及食品等行业排出的有机污染物在2 000 mg·L－1以上废水。Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。某校化学兴趣小组现运用该方法降解有机污染物p—CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 　 【实验设计】　控制p—CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。 实验编号 实验目的 T/K pH c/(10－3mol·L－1) H2O2 Fe2＋ ① 为以下实验作参考 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反应速率的影响 ③ 298 10 6.0 0.30 (1)请完成上述实验设计表(表中不要留空格)。 提示　对比实验的关键是控制变量，实验②探究温度对降解反应速率的影响，则②中除了温度不同以外，其他量必须与实验①相同，则温度、pH、双氧水浓度、亚铁离子浓度在表格中数值分别为：313、3、6.0、0.30；实验③中除了pH与①不同外，其他量完全相同，则探究的是溶液的pH对降解反应速率的影响。 【数据处理】　实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如图。 (2)请根据如图实验①曲线，计算降解反应在50～150 s内的反应速率v(p—CP)。 提示　根据图像可知，曲线①中在50 s时的浓度为1.2×10－3 mol·L－1，在150 s时浓度为0.4×10－3 mol·L－1，则50～150 s内的平均反应速率为：v(p—CP)＝＝＝8.0×10－6 mol·(L·s)－1。 【解释与结论】 (3)实验①②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因。 提示　温度较高时，过氧化氢不稳定易分解，所以温度过高时反而导致降解反应速率减小。 (4)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法。 提示　根据曲线③可以得出，该反应在pH＝10的溶液中停止，故可在反应液中加入碱溶液，使溶液的pH迅速增大，从而使反应停止。 实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图所示(其他条件相同)。则下列说法不正确的是(　　) A．若增大压强，该反应的反应速率可能不变 B．pH＝7.5时，随着反应的进行反应速率逐渐增大 C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越大，反应速率越快 D．可采取调节pH的方法使反应停止 【解析】　图像没有给出压强对反应速率的影响，因此增大压强，反应速率可能不变，A正确；pH＝7.5时，随着反应的进行，曲线斜率先逐渐增大，后逐渐减小，说明反应速率先增大后减小，B错误；由图像可知，一定pH范围内，溶液中H＋浓度越大，反应速率越快，C正确；当pH＝8.8时，反应速率接近0，所以可采取调节pH的方法使反应停止，D正确。 【答案】　B 1．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：2v(B)＝3v(A)＝3v(C)。则此反应可表示为(　　) A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C 【解析】　根据2v(B)＝3v(A)＝3v(C)可知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝2∶3∶2，A项正确。 【答案】　A 2．对于反应A2(g)＋3B2(g)===2C(g)＋D(g)来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最慢的是(　　) A．v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1 B．v(B2)＝0.8 mol·L－1·s－1 C．v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1 D．v(D)＝0.6 mol·L－1·min－1 【解析】　反应速率的单位统一为mol·L－1·s－1，并用物质A2来表示化学反应的速率。A项，v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1；B项，v(A2)＝≈0.27 mol·L－1·s－1；C项，v(A2)＝＝0.3 mol·L－1·s－1；D项，v(D)＝0.6 mol·L－1·min－1＝0.01 mol·L－1·s－1，v(A2)＝v(D)＝0.01 mol·L－1·s－1；数值小的反应速率慢，反应速率最慢的是D。 【答案】　D 3．反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，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0.8 mol·L－1·s－1 B．分别用B、C、D表示反应速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·L－1·min－1 D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 【解析】　反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率，A项不正确；v(B)＝＝0.3 mol·L－1·min－1是2 min内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率，C项不正确；反应中B和C的化学计量数不同，表示的反应速率的值不同，D项不正确。 【答案】　B 4．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，生成SO2(g)的平均速率为v＝ 【解析】　A．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；B．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；C．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方程式的化学计量数之比，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速率，故C错误；D．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方程式的化学计量数之比，所以在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SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率：v＝；故选D。 【答案】　D 5．为了探究影响化学反应速率的因素，某同学分别设计了四个实验，其中实验对应结论不正确的是(　　) 选项 实验 结论 A 盛有热水烧杯中的试管产生气泡更快 B 加入0.2mol·L－1的H2SO4的试管会立即出现沉淀 C 滴入少量CuCl2溶液的试管产生气泡速率更快 D 镁条反应更快 【解析】　A．升高温度，化学反应速率加快，所有盛有热水烧杯中的试管产生气泡更快，故A正确；B．浓度越大，化学反应速率越快，所以加入0.2 mol·L－1的H2SO4的试管产生沉淀的速率会快，但会立即出现沉淀，故B错误；C．加入少量CuCl2溶液后，Fe置换出Cu附着在Fe的表面上形成原电子，使化学反应速率加快，故C正确；D．镁比铝更活泼，所以与相同浓度的稀盐酸反应时，镁条反应更快，故D正确；故选B。 【答案】　B 6．20 ℃时，将0.10 mol·L－1 Na2S2O3溶液10 mL和0.10 mol·L－1 H2SO4溶液10 mL混合，2 min后溶液中出现明显的浑浊。已知温度每升高10 ℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50 ℃时，同样的反应要明显地出现浑浊，所需的时间是(　　) A．40 s　　　　　　 B．15 s C．48 s D．20 s 【解析】　设20 ℃时的反应速率为v，温度升高到50 ℃时，则反应速率变为23v。出现同样明显的浑浊，即反应物的浓度变化相同。故反应速率与时间成反比，50 ℃时出现浑浊所需的时间为2 min×＝0.25 min＝15 s。 【答案】　B 7．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 实验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【解析】　结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度高、反应物Na2S2O3的浓度大，其反应速率最快，故最先出现浑浊(有硫单质生成)。故选D。 【答案】　D 8．为探讨化学反应速率的影响因素，某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L－1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ)实验①和________探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和________探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② ____ 粗颗粒 ______ ③ ____ ______ 2.00 ④ 298 ______ ______ 【解析】　实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，则实验①②的温度、大理石规格相同，只有硝酸浓度不同，所以实验②的温度是298 K，硝酸的浓度是1.00 mol·L－1；实验①和③探究温度对该反应速率的影响，只有温度不同，其他条件必须相同，所以实验③的温度是308 K、大理石为粗颗粒；实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响，只有大理石规格不同，其他条件完全相同，所以实验④的大理石规格是细颗粒、硝酸浓度是2.00 mol·L－1。 【答案】　298　1.00　308　粗颗粒　细颗粒　2.00　③　④ 课时作业(四) 1．下列关于化学反应速率的说法，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．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快 C．化学反应速率一般用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示 D．化学反应速率常用单位有“mol·L－1·s－1”和“mol·L－1·min－1” 【答案】　C 2．反应3X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(g)在2 L密闭容器中进行，5 min后Y减少了0.5 mol，则此反应的反应速率为(　　) A．v(X)＝0.05 mol·L－1·min－1 B．v(Y)＝0.10 mol·L－1·min－1 C．v(Z)＝0.10 mol·L－1·min－1 D．v(W)＝0.10 mol·L－1·s－1 【答案】　C 3．已知4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式是(　　) A．4v(NH3)＝5v(O2) B．4v(O2)＝5v(NO) C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．5v(O2)＝6v(H2O) 【答案】　B 4．(双选)下列说法正确的是(　　) A．镁与盐酸反应的速率一定比铝快 B．比较Mg和Al与盐酸的反应速率时，必须在相同的条件下进行 C．镁与盐酸的反应，可以用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率 D．只有在溶液中的反应才能计算化学反应速率 【解析】　A．Mg、Al与盐酸的反应速率不仅与Mg、Al活泼性有关，还与盐酸浓度、反应温度、金属的表面积等因素有关，故Mg与盐酸反应速率不一定比铝快，A错误；B．由A选项分析知，若想比较Mg、Al与盐酸的反应速率需控制变量，即在相同条件下进行，B正确；C．表示反应速率的方式有很多，Mg为纯固体，能用单位时间内镁的物质的量的变化表示镁的反应速率，C正确；D．化学反应速率一般用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量表示，可以用溶液中的溶质浓度变化或者气体物质的浓度变化表示反应速率，D错误；故答案选BC。 【答案】　BC 5．在2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.05 mol·L－1·s－1 B．v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1 C．v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1 D．v(D)＝0.6 mol·L－1·min－1 【答案】　C 6．一定温度下，向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，发生下列反应：N2＋3H22NH3,3 min末测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍，在此时间内v(H2)是(　　) A．0.2 mol·L－1·min－1 B．0.6 mol·L－1·min－1 C．0.1 mol·L－1·min－1 D．0.3 mol·L－1·min－1 【答案】　C 7．(双选)已知反应A2B，A、B的浓度变化如图所示，下列反应速率正确的是(　　) A．v(A)＝9 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝18 mol·L－1·min－1 C．v(A)＝4.5 mol·L－1·min－1 D．v(B)＝9 mol·L－1·min－1 【答案】　CD 8．将等物质的量的A和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的反应速率是0.1 mol·L－1·min－1，A在5 min末的浓度是________，B的平均反应速率是________，x的值是________。 【答案】　0.75 mol·L－1　0.05 mol·L－1·min－1　2 9．下表是实验室模拟合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的部分数据。请分析后回答下列问题。 浓度 N2 H2 NH3 反应开始时的浓度(mol·L－1) 2.5 2 0 6 min时的浓度(mol·L－1) 1.9 (1)0～6 min内该反应的化学反应速率v(N2)＝_______。 (2)在上表空格中填入合适数据_________、_______。 (3)如果用NH3浓度的增加值来表示化学反应速率，则0～6 min内v(NH3)为___________。 (4)经测定反应开始后到8 min末H2的反应速率v(H2)＝0.24 mol·L－1·min－1，则8 min末NH3的浓度为_______。 【解析】　(1)0～6 min内N2的浓度减小(2.5－1.9)mol/L，该反应的化学反应速率v(N2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1； (2)化学反应中各物质浓度的变化量比等于系数比，0～6 min内N2的浓度减小0.6 mol/L，则H2的浓度降低0.6 mol/L×3＝1.8 mol/L、NH3的浓度增加0.6 mol/L×2＝1.2 mol/L,6 min时H2的浓度为2 mol/L－1.8 mol/L＝0.2 mol/L、NH3的浓度为0＋1.2 mol/L＝1.2 mol/L； (3)NH3的浓度增加1.2 mol/L，则0～6 min内v(NH3)＝＝0.2 mol·L－1·min－1； (4)经测定反应开始后到8 min末H2的反应速率v(H2)＝0.24 mol·L－1·min－1，则8 min内H2的浓度减小0.24 mol·L－1·min－1×8 min＝1.92 mol·L－1，NH3的浓度增加1.92 mol/L×＝1.28 mol/L ，则8 min末NH3的浓度为0＋1.28 mol/L＝1.28 mol/L。 【答案】　(1)0.1 mol·L－1·min－1 (2)0.2 mol/L　1.2 mol/L (3)0.2 mol·L－1·min－1 (4)1.28 mol/L 10．某探究小组通过测定H2O2分解过程中生成氧气的量来研究影响H2O2分解反应速率的因素，已知实验温度为315 K和273 K，每次实验使用3 mL 30%H2O2溶液。 (1)请完成以下实验设计表： 编号 实验目的 温度/K 催化剂(MnO2)的质量/g　 　 Ⅰ 为以下实验作参照 ______ ________ Ⅱ 探究________对该反应速率的影响 273 0 Ⅲ 探究催化剂对该反应速率的影响 315 3 (2)实验后整理数据，得出H2O2的浓度随时间变化的关系如下图所示。 ①曲线c表示实验________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中H2O2的浓度变化。 ②由该实验得出的结论是： _____________________________________________。 ③根据题中信息，写出一种保存H2O2溶液的方法：________________。 【解析】　(1)分析Ⅱ、Ⅲ可知二者的温度和催化剂的质量不同，由控制变量法可知Ⅰ、Ⅱ为探究温度对H2O2分解速率的影响，Ⅰ、Ⅲ为探究催化剂对H2O2分解速率的影响，故Ⅰ中的温度为315 K，催化剂质量为0。 (2)根据影响化学反应速率的因素可知，升高温度和加入MnO2作催化剂都可以加快H2O2的分解速率，催化剂的影响大于温度的影响，故曲线c为Ⅱ中H2O2的浓度变化，曲线a为Ⅰ中H2O2的浓度变化，曲线b为Ⅲ中H2O2的浓度变化。 【答案】　(1)315　0　温度 (2)①Ⅱ　②升高温度和加入催化剂均能加快H2O2的分解速率 ③在273 K下密闭保存 11．影响化学反应速率的因素很多，某同学设计了以下实验研究不同浓度的硫酸对反应速率的影响。 药品：Cu、Fe、Na和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)；装置如图 (1)用此装置进行定量实验，应选用的上述实验药品是： 第一组：________和____________。 第二组：________和____________。 (2)应该测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30 mL刻度时的________。 (3)此实验忽视了影响反应速率的其他因素是(假设金属颗粒是均匀的)：________。 (4)此实验得到的结论应该是硫酸的浓度越________，反应速率越________。(填“高”“低”“快”“慢”) 【解析】　(1)用此装置进行定量实验，应选用的上述实验药品是Fe、0.5 mol·L－1硫酸和Fe、2 mol·L－1硫酸，只控制硫酸的浓度不同；(2)测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30 mL刻度时的时间；(3)此实验忽视了影响反应速率的其他因素是温度对反应速率的影响，因金属与酸反应为放热反应；(4)实验得到的结论应该是硫酸的浓度越高，反应速率越快。 【答案】　(1)Fe　0.5 mol·L－1硫酸　Fe　2 mol·L－1　硫酸　(2)时间　(3)温度　(4)高　快(或低　慢) 12．SO2歧化反应的方程式为3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S↓，I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。 (1)ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O ⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－ (2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中) 序号 A B C D 试剂 组成 0.4 mol·L－1 KI a mol·L－1 KI 0.2 mol·L－1 H2SO4 0.2 mol·L－1 H2SO4 0.2 mol·L－1 KI 0.000 2 mol I2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快变成褐色，变成黄色，出现浑浊较A快 ①B是A的对比实验，则a＝________。 ②比较A、B、C，可得出的结论是_______________________________________。 ③实验表明：SO2的歧化反应速率D＞A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因： ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)SO2歧化反应的离子方程式为3SO2＋2H2O===4H＋＋2SO＋S↓，反应ⅱ可由(SO2的歧化反应－反应ⅰ)÷2得到，则反应ⅱ的离子方程式为I2＋2H2O＋SO2===SO＋4H＋＋2I－。(2)①由于B是A的对比实验，所以两组实验中KI的浓度必须相同，即a＝0.4。②A说明I－能催化二氧化硫发生歧化反应。C中无明显现象，说明H＋单独存在时不具有催化作用，不能使二氧化硫歧化反应速率加快。B中溶液变黄，出现浑浊较A快，结合C可知，增强溶液的酸性，可增强I－的催化效果。③由于I－催化二氧化硫的歧化反应是ⅰ与ⅱ两个过程分步进行，所以两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D中直接加入I2，故反应ⅱ可立即发生，而由反应ⅱ产生的H＋可使反应ⅰ速率加快，所以D的反应速率比A快。 【答案】　(1)SO2　SO　4H＋　(2)①0.4 ②I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋因增强I－的催化效果可以加快歧化反应速率 ③反应ⅱ比ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快 学科网（北京）股份有限公司 $$