6.2 化学反应的速率与限度 第1课时(同步讲义)化学人教版必修第二册
2026-02-21
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 化学反应的速率与限度 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学反应速率 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.48 MB |
| 发布时间 | 2026-02-21 |
| 更新时间 | 2026-02-21 |
| 作者 | 四叶草syc |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-02-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56506732.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
教学目标
1.了解化学反应速率的表示方法及基本计算。
2.通过实验探究影响化学反应速率的因素,并了解“变量控制”法探究影响化学反应速率的因素。
重点和难点
重点:化学反应速率的计算;影响化学反应速率的因素
难点:外界条件对化学反应速率的影响
◆知识点一 化学反应速率
1.表示方法:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 (均取正值)来表示。
2.表达式: ,单位 或 。
3.示例:某反应的反应物浓度在5 min内由6 mol·L-1变成了2 mol·L-1,则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为 。
4.对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。
5.同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:A+2B===C+3D中,v(A):v(B):v(C):v(D)=1:2:1:3。
易错提醒
(1)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取正值,而且是某一段时间内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率。
(2)对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度为一常数,即Δc=0无意义,所以不用固体或纯液体表示反应速率。
即学即练
1.下列说法正确的是
A.化学反应速率既有正值,又有负值
B.化学反应速率表示的是瞬时速率
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值可能相同
D.化学反应速率仅适用于可逆反应,不适用于非可逆反应
2.在容积不变的密闭容器中,与反应生成,其化学反应速率分别用表示。已知:,则该反应可表示为
A. B.
C. D.
3.下列表示可逆反应的化学反应速率,其中最快的是
A. B.
C. D.
◆知识点二 影响反应速率的因素
1.调控化学反应速率的意义
(1)例如,我们希望反应速率变慢的反应有食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀等。
(2)例如,我们希望反应速率变快的反应有氨、硫酸等化工产品的生产等。
2.化学反应速率的影响因素
(1)温度对化学反应速率的影响
实验操作
试管中均为2 mL 5%的H2O2溶液,同时滴入2滴FeCl3溶液
实验现象
①产生气泡速率
②产生气泡速率
③产生气泡速率
实验结论
其他条件相同时,升高温度,化学反应速率 ,降低温度,化学反应速率
(2)催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象
①有 气泡出现
②产生 气泡
③产生 气泡
实验结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
(3)压强对化学反应速率的影响
在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。
1 向下压缩活塞,容器内气体压强如何变化?气体浓度如何变化?反应速率如何变化?
2 保持容器的容积不变,向其中充入氦气(He),反应速率如何变化?
3 保持容器内气体压强不变,向其中充入氦气(He),反应速率如何变化?
(4)其他:反应物状态、固体的表面积、溶剂、光照等。
方法技巧
气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
(1)恒容:充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变―→反应速率不变。
(2)恒压:充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小―→反应速率减小。
即学即练
1.溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的
A.固体 B.溶液 C.固体 D.溶液
2.NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质,二者能缓慢地发生反应,生成N2和CO2,下列对于此反应的有关叙述正确的是
A.使用催化剂不能增大化学反应速率
B.减小压强能增大化学反应速率
C.升高温度能增大化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率无影响
3.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A. B.
C. D.
1.“三段式”解答模板
(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。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如,反应 mA + nB pC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-
则:v(A)= mol·L-1·s-1、v(B)= mol·L-1·s-1、
v(C)= mol·L-1·s-1、v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。
α(A)=×100%。
2.深化理解化学反应速率
3.影响化学反应速率的主要因素——内因
反应物本身的性质决定化学反应速率的大小。
4.影响化学反应速率的外界因素——外因
(1)浓度
①固体或纯液体的浓度为常数,所以增加其用量时,化学反应速率不变。
②增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂,能增大化学反应速率。
(2)温度:对任何反应,升高温度,化学反应速率增大。
(3)催化剂:一般地,使用催化剂能大大加快化学反应速率。
(4)压强
压强对化学反应速率的影响,是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。
①对无气体参加的化学反应,改变压强时,化学反应速率基本不变。
如MgO+2HCl===MgCl2+H2O。
②对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解为
压强改变→
a.恒压时:增大压强体积缩小化学反应速率增大。
b.气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
恒容:充入“惰性气体”―→总压增大―→反应物浓度不变―→化学反应速率不变。
恒压:充入“惰性气体”―→体积增大―→反应物浓度减小―→化学反应速率减小。
实践应用
1.下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A.比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响
B.结合秒表用于测定生成氢气的速率
C.依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响
D.探究反应过程中的热量变化
A.A B.B C.C D.D
2.一定条件下,反应的速率方程为,已知:k为速率常数只与温度有关。某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是
A.的值为1
B.表中c的值为1
C.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大浓度,会使反应速率减小
3.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,不正确的是
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.向两支试管中分别加入等体积等浓度的溶液,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的快慢不同
考点一 化学反应速率的概念与计算
【例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
B.化学反应速率为是指时某物质的浓度为
C.升高温度能使化学反应速率增大
D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
方法技巧
反应快慢的比较方法
(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA+bBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若>,则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
【变式1-1】某化学反应在2L密闭容器中进行,反应物在20s内由6.00mol变为2.00mol,则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为
A. B. C. D.
【变式1-2】化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①;②;③;④。下列有关化学反应速率的比较正确的是
A.②<①<④<③ B.①<③<②=④
C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
考点二 化学反应速率的影响因素
【例2】等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀,同时向a中加入少量的胆矾晶体。下列图像表示产生的体积与时间的关系,其中正确的是
A. B. C. D.
易错提醒
(1)在影响化学反应速率的因素中,内因是决定性的因素。一个本来就不可能发生的化学反应,任何外因都无济于事,而对于客观上能够发生的化学反应,外因能够改变其反应速率。
(2)在浓度对化学反应速率的影响中,“浓度”是指反应物的浓度,或生成物的浓度。“改变反应物的浓度”不包括改变固体和纯液体反应物的浓度。
(3)在压强对化学反应速率的影响中,“压强”是指气体反应物的压强,因为在温度和物质的量一定的条件下,气体压强的变化实质上是气体浓度的变化,而固体和液体的体积受压强的影响甚小,通常忽略不计。
(4)温度对化学反应速率的影响是最广的。放热反应、吸热反应、正反应、逆反应等反应速率都受温度的影响。
(5)当改变某一条件化学反应速率发生变化时,条件改变越大,化学反应速率变化越大。
(6)影响化学反应速率的条件有很多,不同的条件对化学反应速率的影响“方向”可能不同。因此,当面对两种或多种影响因素而判断化学反应速率的变化时,要注意应用“令其他条件一定(或不变),改变某一条件看化学反应速率怎么变化”的科学方法。
【变式2-1】足量块状铁与100 mL 0.01 mol/L的稀硫酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量,可以使用如下方法中的是
①加NaOH固体
②将稀硫酸改用98%的浓硫酸
③将块状铁改为铁粉
④加入固体
⑤升高温度
A.②③ B.①④ C.③⑤ D.①⑤
【变式2-2】某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/℃
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.该实验的化学方程式为
B.该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
C.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D.实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响,V=10
基础达标
1.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习)日常生活中的下列现象,其物质变化过程中化学反应速率最快的是
A.钢铁的生锈腐蚀 B.豆浆腐败变酸
C.黑火药开山炸石 D.溶洞的形成
2.(23-24高二上·上海·月考)下列说法不正确的是
A.化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量
B.化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示
C.对于同一时间、同一个反应,化学反应速率用不同物质表示时数值不同
D.用不同物质表示化学反应速率时,其数值之比等于方程式中计量数之比
3.(24-25高一下·天津·期中)一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)。开始时加入一定量的X与Y,在2min末测得Z的物质的量为8mol,则该反应在2min内的v(X)为
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·浙江·期中)在的恒容密闭容器中发生反应,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·山西·期中)对于反应,下列能正确表示该化学反应速率关系的是
A. B.
C. D.
6.(24-25高一下·山东济宁·期中)反应在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加CO的量
②将容器的体积减小一半
③保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大
④保持压强不变,充入氮气使体系的体积增大
A.①② B.③ C.①②③ D.全部
7.(24-25高一下·天津·期末)用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。
实验编号
溶液的体积
的体积
溶液/滴
ⅰ
2
0
0
ⅱ
2
0
2
ⅲ
1
1
2
下列分析不正确的是
A.实验ⅲ加入试剂的顺序是H2O2溶液、FeCl3溶液、水
B.通过观察产生气泡的快慢,比较反应速率的大小
C.对比ⅱ和ⅲ,可研究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
D.对比ⅰ和ⅱ,可研究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响
8.(2025高一下·北京·学业考试)变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量硫酸溶液分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是
选项
A
B
C
D
铁的状态
片状
粉状
片状
粉状
温度/℃
20
20
30
30
A.A B.B C.C D.D
9.(23-24高一下·浙江·阶段练习)其他条件不变,只改变下列条件一定能增大化学反应速率的是
A.恒温恒容条件下,在合成氨反应中,充入氦气使体系压强增大
B.在实验室使用石灰石和稀制取的过程中,将石灰石磨成粉
C.在反应中,增大的质量
D.用硫酸与纯净的铁片制取氢气时,增大硫酸浓度
10.(23-24高一下·新疆巴音郭楞·期中)下列各组反应(表中物质均为反应物),反应刚开始时,放出H2的速率最大的是
选项
金属(粉末状)
酸的浓度
体积
反应温度
A
0.1molMg
3mol·L-1硫酸
10mL
70℃
B
0.1molMg
3mol·L-1盐酸
10mL
70℃
C
0.1molFe
3mol·L-1盐酸
10mL
60℃
D
0.1molMg
3mol·L-1硫酸
10mL
60℃
A.A B.B C.C D.D
综合应用
11.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小
B.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
C.在1L密闭容器中发生反应:C+H2O(g)CO+H2,再加入炭粉,反应速率增大
D.100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率变慢
12.(24-25高一下·广西钦州·期末)对于反应,测得如下反应速率数据,其中反应进行得最慢的是
A. B.
C. D.
13.(23-24高一下·江苏连云港·期中)为探究影响反应速率的因素,某同学设计了如图所示实验。下列叙述不正确的是
A.用图乙装置配合计时器可测定锌粒与稀硫酸反应的速率
B.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
C.若图甲所示实验中反应速率:①>②,则说明比对分解催化效果好
D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处旋塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
14.(25-26高二上·重庆·开学考试)反应在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是
A.保持压强恒定,充入氮气 B.升温
C.保持体积不变,增加的量 D.保持其他条件不变,再加入一定量的碳粉
15.(24-25高一下·浙江·期中)下列说法中不正确的是
A.恒容容器中发生反应,充入He增大压强,反应速率不变
B.用煤粉代替煤块,炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积
C.其它条件相同时,增大反应物浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大
D.溶液中加入能快速放出,是因为是分解的催化剂
16.(24-25高一下·广东湛江·期中)向某密闭容器中充入和,发生反应,测得平衡时的体积分数与压强、温度的关系如图所示,其中,。已知在该反应中,温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响。图中四点对应的该反应的平均反应速率排序正确的是
A. B. C. D.
拓展培优
17.(24-25高一下·山东济南·期末)将转化为有机燃料是实现“碳达峰”与“碳中和”目标、使碳资源持续利用的有效途径。催化加氢合成的反应为:,下列不能提高该反应速率的措施是
A.保持温度和体积不变,向容器中充入
B.保持温度和压强不变,向容器中充入
C.保持温度不变,压缩容器体积
D.保持容器体积不变,升高温度
18.(24-25高一下·甘肃平凉·期末)下列关于化学反应速率的说法中,正确的是
①用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
②决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度
③一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,为减慢反应速率而又不影响生成H2的量,可向其中加入KNO3溶液
④汽车尾气中的NO和CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
⑤增大压强,一定能加快化学反应速率
⑥用锌与稀硫酸反应制H2时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率
⑦使用催化剂,可与加快反应速率
A.①⑤⑥ B.④⑥⑦ C.②③⑥⑦ D.③④⑥⑦
19.(25-26高一下·山东·课后作业)加入0.1 mol的粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为),一定条件下放出气体的体积和时间的关系如图所示,完成下列问题:
(1)实验时放出气体的总体积为 。
(2)反应放出一半气体所需要的时间为 。
(3)反应放出气体所需要的时间为 。
(4)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为 。
20.(19-20高二上·湖北·阶段练习)某化学小组欲测定酸性条件下溶液与溶液反应的化学反应速率,所用的试剂为溶液和溶液,所得随时间变化的曲线如图所示
(1)根据实验数据可知,该反应在内的平均反应速率 。
(2)反应过程中,该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小。
ⅰ.探究化学反应速率增大的影响因素:
已知:
方案
假设
具体实验操作
Ⅰ
该反应放热使溶液温度升高,反应速率加快
向烧杯中依次加入溶液和溶液,
Ⅱ
反应产物对反应有催化作用
取溶液于烧杯中,先加入 固体(填化学式),再加入溶液
Ⅲ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向2个烧杯中加入溶液,烧杯①中加入水,烧杯②中加入盐酸,再分别向烧杯中加入溶液
问题与思考:
①方案Ⅲ烧杯①中加入水的作用是 。
②在证明方案Ⅰ假设不成立的情况下,从控制变量角度思考,方案Ⅲ实验操作设计不严谨,改进措施为 。
③除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外,请再提出一个可能使化学反应速率增大的假设: 。
ⅱ.反应后期,化学反应速率降低的主要原因是 。
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第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
教学目标
1.了解化学反应速率的表示方法及基本计算。
2.通过实验探究影响化学反应速率的因素,并了解“变量控制”法探究影响化学反应速率的因素。
重点和难点
重点:化学反应速率的计算;影响化学反应速率的因素
难点:外界条件对化学反应速率的影响
◆知识点一 化学反应速率
1.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。
2.表达式:v=,单位mol/(L·min)或mol/(L·s)。
3.示例:某反应的反应物浓度在5 min内由6 mol·L-1变成了2 mol·L-1,则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为 0.8 mol/(L·min)。
4.对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。
5.同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:A+2B===C+3D中,v(A):v(B):v(C):v(D)=1:2:1:3。
易错提醒
(1)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取正值,而且是某一段时间内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率。
(2)对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度为一常数,即Δc=0无意义,所以不用固体或纯液体表示反应速率。
即学即练
1.下列说法正确的是
A.化学反应速率既有正值,又有负值
B.化学反应速率表示的是瞬时速率
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值可能相同
D.化学反应速率仅适用于可逆反应,不适用于非可逆反应
【答案】C
【解析】A.化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化量,无论是反应物浓度减的少还是生成物浓度的增加均取正值,不存在负值,A错误;
B.化学反应速率通常指平均速率,而非某一时刻的瞬时速率,B错误;
C.同一反应中,各物质的速率与其化学计量数成正比,若不同物质的计量数相同,则用它们表示的速率数值相同,C正确;
D.化学反应速率适用于所有反应,与是否为可逆反应无关,D错误;
故选C。
2.在容积不变的密闭容器中,与反应生成,其化学反应速率分别用表示。已知:,则该反应可表示为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据速率关系,2v(A)=3v(B)得,对应化学计量数,即a=3,b=2。同理,2v(C)=3v(B)得,对应,b=2时,c=3。反应式为,答案选D。
3.下列表示可逆反应的化学反应速率,其中最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.,直接表示A的速率,单位换算为6 mol/(L·min);
B.B为固体,其浓度恒定,无法用其表示反应速率,B无效;
C.,根据反应式转换为A的速率为;
D.,根据反应式转换为A的速率为;
比较各选项对应的:A为6 mol/(L·min),C为3 mol/(L·min),D为1 mol/(L·min),故A选项对应速率最快;
故答案选A。
◆知识点二 影响反应速率的因素
1.调控化学反应速率的意义
(1)例如,我们希望反应速率变慢的反应有食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀等。
(2)例如,我们希望反应速率变快的反应有氨、硫酸等化工产品的生产等。
2.化学反应速率的影响因素
(1)温度对化学反应速率的影响
实验操作
试管中均为2 mL 5%的H2O2溶液,同时滴入2滴FeCl3溶液
实验现象
①产生气泡速率最慢
②产生气泡速率较快
③产生气泡速率最快
实验结论
其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小
(2)催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象
①有少量气泡出现
②产生大量气泡
③产生大量气泡
实验结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
(3)压强对化学反应速率的影响
在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。
1 向下压缩活塞,容器内气体压强如何变化?气体浓度如何变化?反应速率如何变化?
【答案】向下压缩活塞,气体压强增大,浓度增大,化学反应速率加快。
2 保持容器的容积不变,向其中充入氦气(He),反应速率如何变化?
【答案】充入氦气,尽管压强增大,但反应物浓度不变,反应速率不变。
3 保持容器内气体压强不变,向其中充入氦气(He),反应速率如何变化?
【答案】充入氦气,尽管压强不变,但容器的体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小。
(4)其他:反应物状态、固体的表面积、溶剂、光照等。
方法技巧
气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
(1)恒容:充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变―→反应速率不变。
(2)恒压:充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小―→反应速率减小。
即学即练
1.溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的
A.固体 B.溶液 C.固体 D.溶液
【答案】D
【解析】A.Na2CO3固体会与H2SO4反应,消耗H+,减少H+物质的量,从而影响生成H2的总量,A不符合题意;
B. NaNO3溶液中的在酸性条件下具有氧化性,会使锌发生氧化还原反应生成氮氧化物等,不生成H2,影响H2总量,B不符合题意;
C.K2SO4固体加入后,溶液体积基本不变,H+浓度不变,无法减缓反应速率,C不符合题意;
D. K2SO4溶液加入后,稀释溶液,降低H+浓度,但H+物质的量不变,可减缓反应速率且不影响H2总量,D符合题意;
故选:D。
2.NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质,二者能缓慢地发生反应,生成N2和CO2,下列对于此反应的有关叙述正确的是
A.使用催化剂不能增大化学反应速率
B.减小压强能增大化学反应速率
C.升高温度能增大化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率无影响
【答案】C
【解析】A.催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,A错误;
B.减小压强会降低气体反应物的浓度,从而减慢反应速率,B错误;
C.升高温度可增加分子平均动能和有效碰撞频率,从而增大化学反应速率,C正确;
D.该反应涉及气体,改变压强会改变气体浓度,进而影响反应速率,D错误;
故答案选C。
3.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】探究温度对化学反应速率的影响,要求在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。
【解析】A.缺少对比实验,无法探究温度对化学反应速率的影响,A错误;
B.未控制催化剂相同,B错误;
C.未控制有无催化剂的一致,C错误;
D.满足在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验,D正确;
故选D。
1.“三段式”解答模板
(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。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如,反应 mA + nB pC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-
则:v(A)= mol·L-1·s-1、v(B)= mol·L-1·s-1、
v(C)= mol·L-1·s-1、v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。
α(A)=×100%。
2.深化理解化学反应速率
3.影响化学反应速率的主要因素——内因
反应物本身的性质决定化学反应速率的大小。
4.影响化学反应速率的外界因素——外因
(1)浓度
①固体或纯液体的浓度为常数,所以增加其用量时,化学反应速率不变。
②增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂,能增大化学反应速率。
(2)温度:对任何反应,升高温度,化学反应速率增大。
(3)催化剂:一般地,使用催化剂能大大加快化学反应速率。
(4)压强
压强对化学反应速率的影响,是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。
①对无气体参加的化学反应,改变压强时,化学反应速率基本不变。
如MgO+2HCl===MgCl2+H2O。
②对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解为
压强改变→
a.恒压时:增大压强体积缩小化学反应速率增大。
b.气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响
恒容:充入“惰性气体”―→总压增大―→反应物浓度不变―→化学反应速率不变。
恒压:充入“惰性气体”―→体积增大―→反应物浓度减小―→化学反应速率减小。
实践应用
1.下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A.比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响
B.结合秒表用于测定生成氢气的速率
C.依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响
D.探究反应过程中的热量变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.H2O2会分解产生O2而有气泡产生,在两支试管中加入的两种溶液中含有的金属阳离子种类不同,且溶液浓度未知,溶液中离子浓度大小未知,因此不能用来比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响,A错误;
B.锌与稀硫酸反应产生H2,H2进入注射器中,使活塞右移,因此可结合秒表的时间及反应产生的H2的体积,来测定反应生成氢气的速率,B正确;
C.H2SO4与Na2S2O3发生反应:H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑,反应产生的S单质难溶于水,因此可结合两种不同浓度的硫酸与同浓度、同体积Na2S2O3溶液反应,根据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响,C正确;
D.酸、碱会发生中和反应,反应放出热量使温度计示数增大,因此能用于探究反应过程中的热量变化,D正确;
故合理选项是A。
2.一定条件下,反应的速率方程为,已知:k为速率常数只与温度有关。某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是
A.的值为1
B.表中c的值为1
C.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大浓度,会使反应速率减小
D.反应体系的三种物质中,的浓度对反应速率影响最小
【答案】D
【分析】由第二、三组数据可得:,解得;由第一、二组数据可得:,解得;由第一、四组数据可得:,解得,据此解答。
【解析】A.由分析可知,的值为1,A正确;
B.由第一、五组数据可得:,解得,B正确;
C.由分析可知,,则在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大浓度,会使反应速率减小,C正确;
D.由分析可知,,即浓度的幂次方数最大,则反应体系的三种物质中,的浓度对反应速率影响最大,D错误;
故选D。
3.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,不正确的是
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.向两支试管中分别加入等体积等浓度的溶液,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的快慢不同
【答案】A
【解析】A.镁的金属活动性强于铝,大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应时,镁条反应速率更快,A符合题意;
B.大理石粉比大理石块的接触面积大,与相同浓度盐酸反应时速率更快,B不符合题意;
C.光照可以加快浓硝酸的分解速率,C不符合题意;
D.二氧化锰为分解的催化剂,加入催化剂的试管产生氧气更快,D不符合题意;
故选A。
考点一 化学反应速率的概念与计算
【例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
B.化学反应速率为是指时某物质的浓度为
C.升高温度能使化学反应速率增大
D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
【答案】C
【解析】A.化学反应速率不适用于固体或纯液体,因其浓度不变,A错误;
B.化学反应速率是平均速率,而非瞬时浓度,B错误;
C.升高温度增加活化分子百分数,所有反应速率均增大,C正确;
D.反应现象是否明显与反应本身有关,并非速率大就明显,如酸碱中和反应几乎无现象,D错误;
故选C。
方法技巧
反应快慢的比较方法
(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA+bBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若>,则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
【变式1-1】某化学反应在2L密闭容器中进行,反应物在20s内由6.00mol变为2.00mol,则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】反应物的反应前浓度为=3mol/L,反应物的反应后浓度为=1mol/L,则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为=;
故选B。
【变式1-2】化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①;②;③;④。下列有关化学反应速率的比较正确的是
A.②<①<④<③ B.①<③<②=④
C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
【答案】A
【分析】同一化学反应,化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【解析】比较反应快慢转化为同一种物质表示进行比较。以CS2的反应速率为标准,
①;
②;
③;
④。
反应的快慢:②<①<④<③;
故选A。
考点二 化学反应速率的影响因素
【例2】等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀,同时向a中加入少量的胆矾晶体。下列图像表示产生的体积与时间的关系,其中正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知,a中放入少量的胆矾,Zn将Cu置换出来,构成原电池,生成氢气的速率加快,反应先结束,但a中放入少量的胆矾时发生反应:,消耗了部分Zn粉,使a中产生的氢气比b中少,综上可知,C正确,故选C。
易错提醒
(1)在影响化学反应速率的因素中,内因是决定性的因素。一个本来就不可能发生的化学反应,任何外因都无济于事,而对于客观上能够发生的化学反应,外因能够改变其反应速率。
(2)在浓度对化学反应速率的影响中,“浓度”是指反应物的浓度,或生成物的浓度。“改变反应物的浓度”不包括改变固体和纯液体反应物的浓度。
(3)在压强对化学反应速率的影响中,“压强”是指气体反应物的压强,因为在温度和物质的量一定的条件下,气体压强的变化实质上是气体浓度的变化,而固体和液体的体积受压强的影响甚小,通常忽略不计。
(4)温度对化学反应速率的影响是最广的。放热反应、吸热反应、正反应、逆反应等反应速率都受温度的影响。
(5)当改变某一条件化学反应速率发生变化时,条件改变越大,化学反应速率变化越大。
(6)影响化学反应速率的条件有很多,不同的条件对化学反应速率的影响“方向”可能不同。因此,当面对两种或多种影响因素而判断化学反应速率的变化时,要注意应用“令其他条件一定(或不变),改变某一条件看化学反应速率怎么变化”的科学方法。
【变式2-1】足量块状铁与100 mL 0.01 mol/L的稀硫酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量,可以使用如下方法中的是
①加NaOH固体
②将稀硫酸改用98%的浓硫酸
③将块状铁改为铁粉
④加入固体
⑤升高温度
A.②③ B.①④ C.③⑤ D.①⑤
【答案】C
【解析】A.②将稀硫酸改用98%的浓硫酸,铁会钝化,不生成氢气,不能加快反应速率且改变生成的量,③将块状铁改为铁粉能加快速率且不改变生成的量,A不符合题意;
B.①加NaOH固体会中和硫酸,降低浓度,减慢反应速率且减少产量,④加入固体在酸性条件下具有氧化性,使铁被氧化而不生成,改变生成的量,B不符合题意;
C.③将块状铁改为铁粉能加快速率且不改变生成的量,⑤升高温度,加快反应速率,不改变生成的量,C符合题意;
D.①加NaOH固体会中和硫酸,降低浓度,减慢反应速率且减少产量,⑤升高温度,加快反应速率,不改变生成的量,D不符合题意;
故答案选C。
【变式2-2】某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/℃
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.该实验的化学方程式为
B.该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
C.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D.实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响,V=10
【答案】D
【解析】A.化学方程式为,反应前后原子守恒,方程式正确,A正确;
B.反应生成S沉淀(浑浊)和SO₂气体,可通过浑浊出现时间或气体体积变化判断速率,B正确;
C.实验①和③温度不同,其他条件相同,③温度更高,反应速率更快,C正确;
D.实验①总液体体积为30mL(10+20+0),实验②需保持总体积30mL,因此V=5(V+20+5=30),而非V=10,D错误;
综上答案为D。
基础达标
1.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习)日常生活中的下列现象,其物质变化过程中化学反应速率最快的是
A.钢铁的生锈腐蚀 B.豆浆腐败变酸
C.黑火药开山炸石 D.溶洞的形成
【答案】C
【解析】黑火药开山炸石发生剧烈的氧化还原反应,反应速率很快瞬间完成;而豆浆腐败变酸大概需要几天、钢铁的生锈腐蚀大概需要几个月、溶洞的形成需要万年,均为缓慢的化学变化过程;故最快的是C;
故选C。
2.(23-24高二上·上海·月考)下列说法不正确的是
A.化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量
B.化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示
C.对于同一时间、同一个反应,化学反应速率用不同物质表示时数值不同
D.用不同物质表示化学反应速率时,其数值之比等于方程式中计量数之比
【答案】C
【解析】A.化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量,A正确;
B.化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示,B正确;
C.对于同一时间、同一个反应,化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,用不同物质表示化学反应速率时,其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比,若化学计量数相同,也可能出现用不同物质表示化学反应速率,而速率数值相同的情况,C错误;
D.用不同物质表示化学反应速率时,其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比,D正确;
故选C。
3.(24-25高一下·天津·期中)一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)。开始时加入一定量的X与Y,在2min末测得Z的物质的量为8mol,则该反应在2min内的v(X)为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,故选B。
4.(24-25高一下·浙江·期中)在的恒容密闭容器中发生反应,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】比较反应速率大小可根据:反应速率与化学计量数的比值,比值越大,反应速率越快。还需要换算为统一的单位。
【解析】A.固体A的浓度在反应中不变,其反应速率无意义,无法比较,A不符合题意;
B. ;
C.;
D.;
比较得出反应速率最快的为B;故答案选B。
5.(24-25高一下·山西·期中)对于反应,下列能正确表示该化学反应速率关系的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,以此解题。
【解析】A.用A和B表示的速率是,A项错误;
B.用B和D表示的速率是,B项错误;
C.用A和D表示的速率是,C项错误;
D.用B和C表示的速率是,D项正确;
故选D。
6.(24-25高一下·山东济宁·期中)反应在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加CO的量
②将容器的体积减小一半
③保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大
④保持压强不变,充入氮气使体系的体积增大
A.①② B.③ C.①②③ D.全部
【答案】B
【解析】①增加CO的量,CO的浓度增大,反应速率增大;
②体积减半,各气体浓度加倍,反应速率增大;
③体积不变充氮气,总压增大但反应物浓度不变,反应速率无影响;
④压强不变充氮气体积增大,反应物浓度降低,反应速率减小;
综上,仅③符合题意,选B。
7.(24-25高一下·天津·期末)用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。
实验编号
溶液的体积
的体积
溶液/滴
ⅰ
2
0
0
ⅱ
2
0
2
ⅲ
1
1
2
下列分析不正确的是
A.实验ⅲ加入试剂的顺序是H2O2溶液、FeCl3溶液、水
B.通过观察产生气泡的快慢,比较反应速率的大小
C.对比ⅱ和ⅲ,可研究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
D.对比ⅰ和ⅱ,可研究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响
【答案】A
【解析】A.实验ⅲ加入试剂的顺序应为H2O2溶液、水、FeCl3溶液,否则催化剂会提前引发反应,无法准确控制浓度变量,A错误;
B.通过观察气泡产生的快慢可直接反映反应速率,方法合理,B正确;
C.实验ⅱ和ⅲ中FeCl3的浓度不同(ⅲ被稀释),其他条件相同,可以比较浓度对速率的影响,C正确;
D.实验ⅰ和ⅱ仅催化剂存在与否不同,其他条件一致,可研究催化剂的影响,D正确;
故选A。
8.(2025高一下·北京·学业考试)变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量硫酸溶液分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是
选项
A
B
C
D
铁的状态
片状
粉状
片状
粉状
温度/℃
20
20
30
30
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.接触面积和温度均最小,A不选;
B.接触面积大,但温度较低,B不选;
C.温度高,但接触面积小,C不选;
D.同时具备最大接触面积和更高温度,反应速率最大;D选;
综上所述,答案选D。
9.(23-24高一下·浙江·阶段练习)其他条件不变,只改变下列条件一定能增大化学反应速率的是
A.恒温恒容条件下,在合成氨反应中,充入氦气使体系压强增大
B.在实验室使用石灰石和稀制取的过程中,将石灰石磨成粉
C.在反应中,增大的质量
D.用硫酸与纯净的铁片制取氢气时,增大硫酸浓度
【答案】B
【解析】A.恒温恒容条件下,在合成氨反应中,充入氦气使体系压强增大,氦气不参与反应,反应物和生成物的浓度均不变,则反应速率不变,故A错误;
B.将石灰石磨成粉末,增大了反应接触面积,提高反应速率,故B正确;
C.C为固体,固体浓度为定值,增大碳的物质的量对反应速率没有影响,故C错误;
D.若硫酸浓度很大,将使铁片钝化,不能继续反应,故D错误;
故选B。
10.(23-24高一下·新疆巴音郭楞·期中)下列各组反应(表中物质均为反应物),反应刚开始时,放出H2的速率最大的是
选项
金属(粉末状)
酸的浓度
体积
反应温度
A
0.1molMg
3mol·L-1硫酸
10mL
70℃
B
0.1molMg
3mol·L-1盐酸
10mL
70℃
C
0.1molFe
3mol·L-1盐酸
10mL
60℃
D
0.1molMg
3mol·L-1硫酸
10mL
60℃
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】温度越高速率越快,Fe不如Mg活泼,排除C、D项;其他两项中只比较c(H+)即可,显然3 mol·L-1盐酸中c(H+)小于3 mol·L-1硫酸中c(H+),因此A项放出H2的速率最大,故选A。
综合应用
11.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小
B.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
C.在1L密闭容器中发生反应:C+H2O(g)CO+H2,再加入炭粉,反应速率增大
D.100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率变慢
【答案】D
【解析】A.生铁中含有碳杂质,形成原电池,加快反应速率,故常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率大,故A错误;
B.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象不一定就越明显,比如酸碱中和反应,故B错误;
C.在1L密闭容器中发生反应:C+H2O(g)CO+H2,由于炭粉是固体,再加入炭粉,反应速率不变,故C错误;
D.100mL 2mol/L的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,由于溶液中含有水,溶液体积增大,氢离子浓度减小,因此反应速率变慢,故D正确。
综上所述,答案为D。
12.(24-25高一下·广西钦州·期末)对于反应,测得如下反应速率数据,其中反应进行得最慢的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.v(A)=0.2mol/(L·s),直接对应A的速率,无需转换,为0.2mol/(L·s);
B.v(B)=0.6mol/(L·s),根据化学计量数比,v(A)=v(B)/3=0.2mol/(L·s);
C.v(C)=0.2mol/(L·s),根据化学计量数比,v(A)=v(C)/2=0.1mol/(L·s);
D.v(D)=30mol/(L·min)=0.5mol/(L·s),v(A)=v(D)/2=0.25mol/(L·s);
转换后A的速率:A和B均为0.2,C为0.1,D为0.25。故选C。
13.(23-24高一下·江苏连云港·期中)为探究影响反应速率的因素,某同学设计了如图所示实验。下列叙述不正确的是
A.用图乙装置配合计时器可测定锌粒与稀硫酸反应的速率
B.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
C.若图甲所示实验中反应速率:①>②,则说明比对分解催化效果好
D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处旋塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
【答案】C
【解析】A.图乙中锌粒和酸反应生成氢气,反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示,要测定反应速率,需要配合计时器记录反应产生的气体体积及反应时间,A正确;
B.反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断,则图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小,B正确;
C.甲中2个试管中加入分别加入FeCl3溶液和硫酸铜溶液,阴离子不同,无法排除阴离子干扰,不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,C错误;
D.关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,若气密性不好,活塞不能回到原位,若气密性良好,活塞能回到原位,D正确;
故选C。
14.(25-26高二上·重庆·开学考试)反应在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是
A.保持压强恒定,充入氮气 B.升温
C.保持体积不变,增加的量 D.保持其他条件不变,再加入一定量的碳粉
【答案】D
【解析】A.保持压强恒定,充入氮气时,容器体积增大,各气体浓度降低,反应速率减小,A错误;
B.升温会加快反应速率,B错误;
C.保持体积不变增加的量,浓度增大,反应速率加快,C错误;
D.碳为固体,增加其用量不会改变浓度,对反应速率无影响,D正确;
故答案选D。
15.(24-25高一下·浙江·期中)下列说法中不正确的是
A.恒容容器中发生反应,充入He增大压强,反应速率不变
B.用煤粉代替煤块,炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积
C.其它条件相同时,增大反应物浓度,活化分子百分数增加,反应速率增大
D.溶液中加入能快速放出,是因为是分解的催化剂
【答案】C
【解析】A.恒容条件下充入He,总压增大但反应物浓度未变,反应速率不变,A正确;
B.煤粉表面积增大,与氧气接触更充分,反应速率加快,B正确;
C.浓度增加仅提高活化分子总数,活化分子百分数未改变,C错误;
D.作为催化剂,通过降低活化能加快分解反应速率,D正确;
故选C。
16.(24-25高一下·广东湛江·期中)向某密闭容器中充入和,发生反应,测得平衡时的体积分数与压强、温度的关系如图所示,其中,。已知在该反应中,温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响。图中四点对应的该反应的平均反应速率排序正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】温度越高反应速率越快,则c>a,d>b,压强越大反应速率越快,已知,则d>c,b>a,已知温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响,则c>b,故A正确;
选A。
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17.(24-25高一下·山东济南·期末)将转化为有机燃料是实现“碳达峰”与“碳中和”目标、使碳资源持续利用的有效途径。催化加氢合成的反应为:,下列不能提高该反应速率的措施是
A.保持温度和体积不变,向容器中充入
B.保持温度和压强不变,向容器中充入
C.保持温度不变,压缩容器体积
D.保持容器体积不变,升高温度
【答案】B
【解析】A.体积不变时,充入CO2直接增加反应物浓度,速率加快,A错误;
B.恒压充入N2时,体积膨胀导致CO2、H2等浓度降低,反应速率减小,B正确;
C.压缩体积增大压强,浓度升高,速率加快,C错误;
D.升温提高分子动能,无论反应方向如何,速率均加快,D错误;
故选B。
18.(24-25高一下·甘肃平凉·期末)下列关于化学反应速率的说法中,正确的是
①用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
②决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度
③一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,为减慢反应速率而又不影响生成H2的量,可向其中加入KNO3溶液
④汽车尾气中的NO和CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
⑤增大压强,一定能加快化学反应速率
⑥用锌与稀硫酸反应制H2时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率
⑦使用催化剂,可与加快反应速率
A.①⑤⑥ B.④⑥⑦ C.②③⑥⑦ D.③④⑥⑦
【答案】B
【解析】①常温条件下,浓硫酸使铁钝化,阻碍后续反应的进行,错误;
②反应速率主因是物质本身性质,错误;
③加入KNO3会引入,酸性条件下具有氧化性,与Zn反应生成其他气体,H2量减少,错误;
④反应2NO+2CO→N2+2CO2,气体体积减少,降压使浓度降低,速率减慢,正确;
⑤无气体时增大压强不影响速率,错误;
⑥Zn与CuSO4置换出Cu,形成原电池加快反应,正确;
⑦催化剂可加快速率,正确。
答案选B。
19.(25-26高一下·山东·课后作业)加入0.1 mol的粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为),一定条件下放出气体的体积和时间的关系如图所示,完成下列问题:
(1)实验时放出气体的总体积为 。
(2)反应放出一半气体所需要的时间为 。
(3)反应放出气体所需要的时间为 。
(4)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为 。
【答案】(1)60 mL
(2)1 min
(3)2 min
(4)D、C、B、A
【分析】二氧化锰做催化剂条件下过氧化氢分解生成氧气和水,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+ O2↑。
【解析】(1)由图可知,一定条件下,5 min 时过氧化氢溶液完全反应时生成氧气的体积为60 mL;
(2)反应放出一半氧气的体积为:60 mL×=30 mL,由图可知,反应放出30 mL氧气所需要的时间为1 min;
(3)反应放出氧气的体积为:60 mL×=45 mL,由图可知,反应放出45mL氧气所需要的时间为2 min;
(4)曲线的斜率越大,过氧化氢溶液分解反应的瞬时速率越大,由图可知,D、C、B、A四点处曲线的斜率依次减小,则化学反应速率由快到慢的顺序为D、C、B、A。
20.(19-20高二上·湖北·阶段练习)某化学小组欲测定酸性条件下溶液与溶液反应的化学反应速率,所用的试剂为溶液和溶液,所得随时间变化的曲线如图所示
(1)根据实验数据可知,该反应在内的平均反应速率 。
(2)反应过程中,该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小。
ⅰ.探究化学反应速率增大的影响因素:
已知:
方案
假设
具体实验操作
Ⅰ
该反应放热使溶液温度升高,反应速率加快
向烧杯中依次加入溶液和溶液,
Ⅱ
反应产物对反应有催化作用
取溶液于烧杯中,先加入 固体(填化学式),再加入溶液
Ⅲ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向2个烧杯中加入溶液,烧杯①中加入水,烧杯②中加入盐酸,再分别向烧杯中加入溶液
问题与思考:
①方案Ⅲ烧杯①中加入水的作用是 。
②在证明方案Ⅰ假设不成立的情况下,从控制变量角度思考,方案Ⅲ实验操作设计不严谨,改进措施为 。
③除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外,请再提出一个可能使化学反应速率增大的假设: 。
ⅱ.反应后期,化学反应速率降低的主要原因是 。
【答案】 插入温度计 (或) 空白实验,消除由于反应物浓度变化给实验带来的影响 将水改为溶液(或溶液) ①②③反应产物对反应有催化作用(或生成了,加快了化学反应速率) 随着反应进行,反应物浓度降低
【分析】(1)根据v=计算;
(2)利用温度计测量溶液温度的变化;根据方案I、Ⅱ中试剂的变化分析;根据反应后溶液中的离子成分分析解答;根据氯离子可能会影响反应速率分析;根据浓度对反应速率的影响分析。
【解析】(1)根据实验数据可知,该反应在内生成氯离子的浓度是,所以平均反应速率;
(2)ⅰ.方案Ⅰ是假设该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快,因此需要测量反应过程中溶液温度的变化,则方案Ⅰ中的实验操作为插入温度计;
方案Ⅰ、Ⅱ相比较,探究反应产物对反应是否有催化作用,所以方案Ⅱ中应加入,可加入或固体。①方案Ⅲ烧杯①中加入水的作用是做空白实验,消除由于反应物浓度变化带来的影响;②方案Ⅲ两烧杯中,除酸性不同外,也不同,为防止干扰,故改进措施为将水改为溶液(或溶液);③由于反应中还有硫酸根离子生成,则除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外,还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率;
ⅱ.反应后期由于反应物浓度减小,化学反应速率变慢。
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