2-2化学反应速率 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

主题二 化学反应及其规律 第二节 化学反应速率 同步作业 一、基础题（共60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于化学反应速率的说法，正确的是（ ） A. 化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少 B. 化学反应速率只能用单位时间内物质的量浓度变化来表示 C. 化学反应速率的大小反映了化学反应进行的快慢 D. 对于同一反应，用不同物质表示的化学反应速率数值一定相同 2. 在反应2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃中，若在2min内SO₂的浓度从0.4mol/L降至0.2mol/L，则该反应在2min内的平均速率v(SO₂)为（ ） A. 0.1mol/(L·min) B. 0.2mol/(L·min) C. 0.3mol/(L·min) D. 0.4mol/(L·min) 3. 下列因素中，不能影响化学反应速率的是（ ） A. 反应物的浓度 B. 反应温度 C. 反应物的状态 D. 反应前后物质的总质量 4. 下列措施中，能加快化学反应速率的是（ ） A. 降低反应温度 B. 减小反应物浓度 C. 加入合适的催化剂 D. 增大容器体积（气体反应） 5. 对于气体反应，增大压强（缩小容器体积）能加快反应速率的原因是（ ） A. 增大了反应物分子的能量 B. 增大了反应物分子间的碰撞频率 C. 降低了反应的活化能 D. 改变了反应的平衡状态 6. 下列关于催化剂的说法，正确的是（ ） A. 催化剂能改变反应的焓变 B. 催化剂能加快反应速率，不能减慢反应速率 C. 催化剂在反应前后的质量和化学性质不变 D. 所有化学反应都需要催化剂才能发生 7. 下列反应中，化学反应速率最快的是（ ） A. 25℃时，0.1mol/L的盐酸与锌粒反应 B. 35℃时，0.1mol/L的盐酸与锌粒反应 C. 25℃时，0.2mol/L的盐酸与锌粒反应 D. 35℃时，0.2mol/L的盐酸与锌粒反应 8. 下列说法中，能说明化学反应速率随反应物浓度增大而加快的是（ ） A. 木炭在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更剧烈 B. 块状碳酸钙与盐酸反应比粉末状碳酸钙与盐酸反应更缓慢 C. 过氧化氢溶液在加热条件下分解速率加快 D. 镁条与浓盐酸反应比与稀盐酸反应更剧烈 9. 下列关于化学反应速率的说法，错误的是（ ） A. 化学反应速率通常用单位时间内浓度变化来表示 B. 化学反应速率的数值越大，说明反应进行得越快 C. 对于同一反应，用不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比 D. 化学反应速率不随时间变化而变化 10. 医药储存中，为减慢药物变质的速率，常采取的措施是（ ） A. 升高储存温度 B. 增大药物浓度 C. 密封保存并置于阴凉处 D. 加入催化剂 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 化学反应速率是用来衡量______的物理量，常用的表示方法是______，单位有______或______。 2. 对于反应aA + bB = cC + dD，用不同物质表示的反应速率之比等于______，即v(A):v(B):v(C):v(D) = ______。 3. 影响化学反应速率的主要因素有______、______、______、______和催化剂等。 4. 升高温度能加快化学反应速率的原因是______；增大反应物浓度能加快反应速率的原因是______。 5. 催化剂能加快反应速率的本质是______，但不改变反应的______和______。 6. 医药领域中，控制化学反应速率的意义在于______（举一例说明）。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 化学反应速率越大，反应现象越明显。（ ） 2. 对于同一反应，用反应物表示的反应速率为正值，用生成物表示的反应速率为负值。（ ） 3. 升高温度，所有化学反应的速率都会加快。（ ） 4. 增大反应物浓度，化学反应速率一定加快。（ ） 5. 催化剂只能加快反应速率，不能改变反应的平衡常数。（ ） 6. 固体反应物的表面积越大，反应速率越快。（ ） 7. 对于气体反应，减小压强（增大容器体积）会减慢反应速率。（ ） 8. 化学反应速率的大小与反应的活化能无关。（ ） 9. 药物的代谢速率属于化学反应速率，受体温、酶浓度等因素影响。（ ） 10. 相同条件下，反应速率之比等于化学计量数之比，适用于所有化学反应。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 请简述温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响规律，并从微观角度（分子运动、碰撞理论）解释原因。 2. 结合医药卫生专业，说明控制化学反应速率在医药领域的应用（至少两点），并简要解释原理。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 在2L的密闭容器中进行反应：2A(g) + B(g) = 2C(g)，起始时A的物质的量为0.4mol，B的物质的量为0.2mol，经过5min后，测得C的物质的量为0.2mol，请回答下列问题： （1）计算5min内用A、B、C表示的平均反应速率v(A)、v(B)、v(C)； （2）比较v(A)、v(B)、v(C)的大小关系（用“>”连接）； （3）若升高温度，该反应的速率会如何变化？请解释原因； （4）若加入合适的催化剂，该反应的速率会如何变化？催化剂的作用本质是什么？ （5）若将容器体积缩小为1L，该反应的速率会如何变化？请解释原因。 2. 某医药实验中，研究过氧化氢（H₂O₂）溶液的分解速率与催化剂的关系，实验数据如下表所示（反应条件：25℃，5mL 3% H₂O₂溶液）： 实验编号 催化剂 反应时间/min 生成O₂的体积/mL 1 无 30 5 2 FeCl₃溶液 5 20 3 肝脏研磨液（含过氧化氢酶） 1 20 请回答下列问题： （1）该实验的自变量是什么？因变量是什么？ （2）分析实验数据，说明催化剂对H₂O₂分解速率的影响； （3）比较实验2和实验3，说明酶（过氧化氢酶）与无机催化剂（FeCl₃）的催化效果差异，并结合医药领域解释这种差异的应用价值； （4）若要加快H₂O₂的分解速率，除了加催化剂，还可以采取哪些措施？（至少两点） （5）医药中常用H₂O₂溶液消毒，若储存不当（如光照、高温），H₂O₂会快速分解失效，请结合化学反应速率知识，提出合理的储存建议。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. A 3. D 4. C 5. B 6. C 7. D 8. D 9. D 10. C （二）填空题 1. 化学反应进行快慢；单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加；mol/(L·min)；mol/(L·s) 2. 化学计量数之比；a:b:c:d 3. 反应物浓度；温度；压强（气体反应）；反应物表面积 4. 升高温度使反应物分子能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞频率提高；增大浓度使单位体积内反应物分子数增多，有效碰撞频率提高 5. 降低反应的活化能；平衡状态；反应热 6. 控制药物变质速率（或调节药效发挥速率、优化消毒杀菌速率等） （三）判断题 1. × 2. × 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. √ 8. × 9. √ 10. √ 二、提升题 （一）简答题 1. 温度、浓度、催化剂对反应速率的影响规律及微观解释： ① 温度：升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。微观解释：温度升高，反应物分子的平均动能增大，更多分子成为活化分子（活化分子百分数增大），分子间的有效碰撞频率显著提高，反应速率加快； ② 浓度：增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物浓度，反应速率减慢（适用于气体和溶液反应）。微观解释：浓度增大，单位体积内反应物分子数增多，活化分子总数增加，有效碰撞频率提高，反应速率加快； ③ 催化剂：加入正催化剂，反应速率显著加快；加入负催化剂，反应速率减慢（通常未特殊说明时指正催化剂）。微观解释：催化剂能降低反应的活化能，使更多反应物分子成为活化分子（活化分子百分数大幅增大），有效碰撞频率显著提高，从而加快反应速率，且催化剂在反应前后质量和化学性质不变。 2. 控制化学反应速率在医药领域的应用： ① 药物储存与保质期控制：药物变质本质是化学反应（如氧化、水解），通过控制储存条件可减慢变质速率。例如，维生素C（易被氧化）需密封、避光、置于阴凉处储存，降低温度和氧气浓度能减慢其氧化反应速率，延长保质期。原理：降低温度减少活化分子百分数，密封减少氧气浓度降低有效碰撞频率，均能减慢氧化反应速率； ② 酶催化与药物代谢调节：人体内的药物代谢多由酶催化，酶的浓度和活性直接影响药物代谢速率。例如，服用镇静催眠药后，肝脏中细胞色素P450酶能催化药物分解，若酶活性过高，药物代谢过快，药效持续时间缩短；若酶活性被抑制（如同时服用其他药物），药物代谢减慢，可能导致药物蓄积中毒。原理：酶作为高效催化剂，能降低药物代谢反应的活化能，加快反应速率，其浓度和活性变化直接影响反应速率，进而调节药效和用药安全。 （二）综合分析题 1. 反应速率相关计算与分析： （1）反应速率计算：根据反应方程式2A(g) + B(g) = 2C(g)，生成0.2mol C时，消耗A的物质的量为0.2mol，消耗B的物质的量为0.1mol； v(A) = Δc(A)/Δt = (0.2mol/2L)/5min = 0.02mol/(L·min)； v(B) = Δc(B)/Δt = (0.1mol/2L)/5min = 0.01mol/(L·min)； v(C) = Δc(C)/Δt = (0.2mol/2L)/5min = 0.02mol/(L·min)； （2）速率大小关系：v(A) = v(C) > v(B)； （3）升高温度的影响：反应速率加快；原因：升高温度使反应物分子能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞频率提高； （4）加入催化剂的影响：反应速率显著加快；催化剂作用本质：降低反应的活化能，增大活化分子百分数，提高有效碰撞频率； （5）缩小容器体积的影响：反应速率加快；原因：容器体积缩小为1L，反应物浓度增大（A、B的浓度均变为原来的2倍），单位体积内活化分子数增多，有效碰撞频率提高。 2. 过氧化氢分解速率实验分析： （1）自变量：催化剂的有无及种类（无催化剂、FeCl₃溶液、肝脏研磨液）；因变量：反应时间、生成O₂的体积（或分解速率）； （2）催化剂的影响：对比实验1和实验2、3，加入催化剂（FeCl₃或过氧化氢酶）后，H₂O₂分解速率显著加快（生成相同体积O₂的时间缩短），说明催化剂能加快H₂O₂的分解速率； （3）催化效果差异：实验3（过氧化氢酶）的催化效果远优于实验2（FeCl₃），生成20mL O₂时，酶催化仅需1min，而无机催化剂需5min，说明酶的催化效率更高（专一性强、活化能降低更显著）。应用价值：医药领域中，酶制剂（如消化酶、溶栓酶）利用其高效催化特性，能在人体温和条件下快速发挥作用，例如溶栓酶能快速分解血栓中的纤维蛋白，且对正常组织损伤小，相比无机催化剂更适合体内生理环境； （4）加快分解的其他措施：① 升高反应温度（如加热至35℃）；② 增大H₂O₂溶液的浓度（如使用5%的H₂O₂溶液）；③ 增大催化剂的用量； （5）储存建议：① 密封保存，防止与空气接触，减少氧气对分解反应的促进作用；② 置于阴凉、避光处，降低温度和光照对反应速率的影响（光照和高温均会加快H₂O₂分解）；③ 避免与金属离子、灰尘等杂质接触（这些杂质可能起到催化作用）；④ 包装选用棕色试剂瓶，减少光线照射。 学科网（北京）股份有限公司 $