第2章 第3节 第1课时 化学反应的快慢-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word(鲁科版,双选)
2026-03-12
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 化学反应的快慢和限度 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 796 KB |
| 发布时间 | 2026-03-12 |
| 更新时间 | 2026-03-12 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2026-02-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56591923.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦化学反应速率这一核心知识点,系统梳理其概念、表示方法及计算(含平均速率、不同物质速率关系),并延伸至影响因素(内因物质性质、外因浓度等),构建从基础定义到实际应用的学习支架。
通过工业合成氨数据模型分析、生活实例(冰鉴保鲜等)驱动问题探究,结合判断正误、例题解析培养科学思维与探究能力,课中助力教师教学,课后帮助学生巩固知识、弥补盲点。
内容正文:
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
课程标准解读
1.会从速率方面去认识调控化学反应的重要性。
2.知道化学反应平均速率的表示方法,通过实验探究影响化学反应速率的因素。
3.认识化学变化是有条件的,学习运用变量控制方法研究化学反应,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
知识点一 化学反应速率
在同一化学反应里,用不同的物质表示的反应速率数值可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的物质。
[判断正误](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率。(×)
(2)可以用任何物质表示化学反应速率。(×)
(3)反应速率的单位通常为mol·s-1或mol·min-1。(×)
(4)反应速率越大,则反应现象越明显。(×)
(5)对同一个化学反应,用不同物质表示的化学反应速率,其数值越大,则表示化学反应速率越快。(×)
(6)可以用单位时间某气体生成物的体积变化来表示该反应的反应速率。(√)
在学习工业合成氨的相关知识后,某化学小组的同学对这一改变人类命运的化学反应产生了极大的兴趣。在查阅相关资料后,在实验室中模拟氨气的合成,把测得的数据处理转换。建立数据模型如下:在一个2 L容器中充入1 mol N2、1 mol H2的混合气体,测得容器内各种气体的物质的量随时间变化的曲线如图。
问题1 能根据公式v=计算b点的速率吗?
提示: 不能。化学反应速率是平均速率,不是瞬时速率。
学生用书第62页
问题2 试计算a、b、c点所经历时间段的化学反应速率?
提示: a点:Δn(N2)=1 mol-0.9 mol=0.1 mol,Δc(N2)===0.05 mol·L-1,v(N2)===0.025 mol·L-1·min-1;b点:v(H2)===0.075 mol·L-1·min-1;c点:v(NH3)===0.032 mol·L-1·min-1。
问题3 a、b点是同一个反应在同一段时间内的变化,为何反应速率的数值不同?
提示: 反应中N2、H2消耗的物质的量不同,表示出的化学反应速率也不同,但速率的比值等于其化学计量数之比。
问题4 如何比较化学反应从开始到a点、c点所表示的时间段反应速率的大小?
提示: 需要通过化学计量数转化为同一物质表示的速率,再进行比较。c点如果用N2表示应为v(N2)=v(NH3)=×0.032 mol·L-1·min-1=0.016 mol·L-1·min-1;所以前2 min化学反应速率要大于5 min内的反应速率。
化学反应速率的计算及大小比较
1.计算反应速率的方法
(1)利用反应速率的定义式计算。
(2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律计算。
(3)利用三段式进行计算,对于反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)。t0 s时,A的浓度为a mol·L-1,B的浓度为b mol·L-1。反应进行至t1 s时,A消耗了x mol·L-1,则反应速率可计算如下:
(4)进行化学反应速率的计算时,需注意以下量的关系
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)。
2.化学反应速率大小的比较方法
(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等)来定性判断化学反应的快慢。
(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。
1.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
N2+3H22NH3
起始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 1.0
4 s末浓度/(mol·L-1) 0.4 1.2 1.4
当用氨浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是( )
A.2 s末氨的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
B.前2 s内氨的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
C.前4s内氨的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
D.2~4 s内氨的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
A [化学反应速率指的是一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率,A项错误。]
2.(2024·天津宁河芦台二中高一测试)在2A(g)+B(g)===3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是( )
学生用书第63页
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
B [A项,==0.25 mol·L-1·s-1;B项,==0.3 mol·L-1·s-1;C项,=≈0.27 mol·L-1·s-1;D项,==0.25 mol·L-1·s-1。]
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t min后,测得物质的浓度分别为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
C [由题意知此时间段内X2和Y2的浓度分别减少了0.6 mol·L-1、0.2 mol·L-1,而Z的浓度增加了0.4 mol·L-1,因此根据浓度变化量之比等于相应的化学计量数之比可知,反应的化学方程式可表示为3X2+Y22Z,根据原子守恒可知Z的化学式为X3Y或YX3。]
知识点二 影响化学反应速率的因素
1.内因:化学反应速率的大小主要取决于物质本身的内在性质。
2.外因:在其他条件相同时:
3.调控化学反应速率的意义
[判断正误](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小。(√)
(2)对一定条件下C(s)+O2(g)CO2(g)的反应,增加C的量,该反应化学反应速率加快。(×)
(3)对于放热反应,升高温度化学反应速率减小。(×)
(4)改变压强,化学反应速率必然改变。(×)
(5)用铁和稀硫酸反应制取氢气时,换成浓硫酸,产生氢气的速率加快。(×)
(6)H2O2受热或使用MnO2作催化剂时其分解速率均加快。(√)
在周朝的时候,古人就发明了一种东西,专门用来保存冰。最开始的时候,冰鉴只是用来保存冰,让皇帝解暑用的,而到了后面,有个御膳房的厨师发现:在北方,冬天下雪的时候,寒气可以让食物更长久,而冰也是一种寒气,所以就发明了用冰鉴进行保鲜。
问题1 古代的冰鉴和现代的冰箱能够较长时间保存食物的原理是什么?
提示: 通过降低温度,降低化学反应的速率,起到延长食品保存时间。
问题2 生活中用煤粉代替煤块并向炉膛鼓风,可以使炉火更旺,原理是什么?
提示: 增大煤与空气的接触面积,加快反应速率。
学生用书第64页
问题3 Mg与2.0 mol/L的盐酸反应过程中化学反应速率与时间变化关系如图所示,
当t0~t1=t1~t2时,t0~t1时间内的反应速率与t1~t2时间内该反应的反应速率相比哪个大?可能的原因是什么?
提示: t1~t2时间内的反应速率大,可能的原因是该反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快。
外界条件对化学反应速率的影响
1.浓度
(1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。
(2)在一定温度下,固体或纯液态物质的浓度是一个常数,改变其用量,对化学反应速率无影响。
2.温度
(1)对任何化学反应都适用,且不受反应物状态的影响。
(2)不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大化学反应速率,降低温度都能减小化学反应速率。
3.压强
(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小,所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。
(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率,否则,化学反应速率不变。
如恒温恒容:充入稀有气体→容器压强增大,各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
4.催化剂
催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。
5.固体接触面积
化学反应速率与固体颗粒的大小有关,颗粒越小,表面积越大,化学反应速率越快。
1.下表各组反应(表内物质均为反应物,形状、体积几乎相同)刚开始时,放出H2速率最大的是( )
选项
金属
(粉末状)
物质的量
酸的浓度
酸的体积
反应温度
A
Al
0.1 mol
18.4 mol·L-1 H2SO4
10 mL
60 ℃
B
Zn
0.1 mol
3 mol·L-1 HCl
10 mL
30 ℃
C
Fe
0.1 mol
6 mol·L-1 HNO3
10 mL
60 ℃
D
Zn
0.1 mol
3 mol·L-1 CH3COOH
10 mL
30 ℃
B [Al和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2,不是H2,故A错误;Fe与稀硝酸反应也无H2生成,故C错误;B和D相比,反应温度相同,反应物都为Zn,但B中盐酸为强酸,反应速率较大,故选B。]
2.少量铁片与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应,为了加快反应速率且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加KNO3溶液 ③滴入几滴浓盐酸
④加入少量铁粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铁溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol·L-1的盐酸
A.①⑥⑦ B.③⑤⑧
C.③⑦⑧ D.②③④⑥⑦⑧
C [①加水,降低了盐酸的浓度,故反应速率减慢;②加硝酸钾溶液相当于加入硝酸,不会生成氢气;③加浓盐酸,反应速率加快;④加入铁粉,铁与盐酸反应生成氢气的量增多;⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸,故反应速率减慢;⑥滴加硫酸铁溶液,铁与硫酸铁反应,使得与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量,并且稀释了盐酸,反应速率减慢;⑦升高温度,反应速率加快;⑧改用浓度大的盐酸,反应速率加快。]
3.(双选)下列有关化学反应速率的叙述错误的是( )
A.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2 mL 5%H2O2和1 mL H2O,向另一支试管中加入2 mL 10%H2O2和1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象
B.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变不同
C.化学反应:CO(g)+H2S(g)===COS(g)+H2(g),一定温度下增大压强一定能加快反应速率
D.研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在着CuCl而起催化作用,增大了反应的速率
AC [A项,两支试管中c(H2O2)不相同,一支试管中有FeCl3作催化剂,另一支试管中没有,则不能达到探究催化剂对H2O2分解速率的影响的目的。B项,FeCl3和MnO2均可用作H2O2分解的催化剂,但FeCl3和MnO2性质有差别,故同等条件下对H2O2分解速率的改变不同。C项,一定温度下,对于反应CO(g)+H2S(g)===COS(g)+H2(g),增大压强,反应物浓度不一定增大,即反应速率不一定增大。D项,催化剂能增大反应的速率。]
学生用书第65页
(1)可以用概念及反应速率之比等于化学计量数之比求算化学反应速率,也可通过实验测定化学反应速率。
(2)若A(s)+2B(g)===C(g)+3D(g),则v(B)∶v(C)∶v(D)=2∶1∶3,但该反应一般不采用A物质表达化学反应速率,因为A为固态。
(3)同一化学反应的反应速率用不同物质表示可能不同,但是所表示的意义相同。
(4)影响化学反应速率的主要因素是物质本身的性质而不是外界因素。
(5)温度、浓度、压强、催化剂以及反应物的接触面积都会影响化学反应速率,但压强的改变只对有气体参加的化学反应速率产生影响。
1.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中正确的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
C [同一个化学反应中各物质表示的反应速率之比等于其相应的化学计量数之比,则根据反应的化学方程式可知应该有v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2∶4∶3,故C正确。]
2.对于反应C(s)+CO2(g)===2CO(g),下列措施可使反应速率加快的是( )
①升高温度 ②增加碳的量 ③恒温恒容下通入CO2 ④恒温恒压下充入N2 ⑤恒温恒容下充入N2
A.①③④ B.②④ C.①③ D.③⑤
C [①对:升高温度,反应速率加快。②错:碳是固体,增加固体的量,反应速率不变。③对:恒温恒容下通入CO2,由于容器容积不变,所以二氧化碳的浓度增大,反应速率加快。④错:恒温恒压下充入N2,容器体积增大,参与反应的物质的浓度降低,反应速率减慢。⑤错:恒温恒容下充入N2,容器体积不变,参与反应的物质的浓度不变,反应速率不变。]
3.反应条件与环境对化学反应会产生影响,下列说法错误的是( )
选项
化学反应
影响因素
A
过氧化氢不稳定,向溶液中加入少量MnO2后分解速率明显加快
催化剂
B
Na与O2反应既能生成Na2O也能生成Na2O2
温度
C
20 mL过氧化氢比10 mL过氧化氢产生更多的O2
浓度
D
过氧化氢在酸、碱、中性条件下将高锰酸钾分别还原成Mn2+、MnO、MnO2
溶液的
酸碱性
C [H2O2加入少量MnO2后能加快反应速率,所以MnO2作H2O2分解的催化剂,A正确;钠和氧气在常温下生成氧化钠,在加热条件下生成过氧化钠,所以反应温度不同,B正确;20 mL H2O2比10 mL H2O2产生更多的氧气,原因为H2O2量多生成的氧气就多,C错误;过氧化氢在酸、碱、中性条件下将高锰酸钾分别还原成Mn2+、MnO、MnO2,说明溶液的酸碱性不同,高锰酸钾的氧化性就不同,D正确。]
4.(2024·邢台高一下学期期中)根据所学知识,回答下列问题:
(1)在反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)中,若以N2表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则以H2表示此反应的化学反应速率为________mol·L-1·min-1;
(2)在5 L的恒容密闭容器中,充入0.1 mol N2和0.4 mol H2,在一定条件下发生反应,2 s后测得N2的物质的量为0.09 mol,则以NH3的浓度变化表示的反应速率为________ mol·L-1·s-1;
(3)将0.2 mol NH3充入容积为10 L的恒容密闭容器中,某温度下发生反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g),在0~2 s内,消耗NH3的平均速率为0.002 mol·L-1·s-1,则在2 s时,容器中生成________mol H2,此时NH3的物质的量浓度为________mol·L-1。
解析: (1)化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=3v(N2)=0.6 mol·L-1·min-1;(2)2 s后测得N2的物质的量为0.09 mol,在2s内N2反应了0.1 mol-0.09 mol=0.01 mol,v(N2)==0.001 mol·L-1·s-1,则以NH3的浓度变化表示的反应速率为v(NH3)=2v(N2)=0.002 mol·L-1·s-1;(3)2 s内NH3转化的物质的量为n(NH3)=0.002 mol·L-1·s-1×2 s×10 L=0.04 mol,则在2 s时,容器中生成的H2的物质的量为n(H2)=1.5n(NH3)=1.5×0.04 mol=0.06 mol,此时NH3的物质的量浓度为c(NH3)==0.016 mol·L-1。
答案: (1)0.6 (2)0.002 (3)0.06 0.016
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
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任何一种反应物物质的量浓度的减少量或任何一种生成物物质的量浓度的增加量
B.化学反应速率为0.1 mol·L-1·s-1是指1秒钟时某物质的浓度为0.1 mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
C [反应速率不能用纯液体、固体来表示,故A项不正确;化学反应速率是平均反应速率而不是瞬时速率,故B项不正确;化学反应速率是用来表示化学反应进行快慢的物理量,故C项正确;有些反应的反应速率很快,但反应现象不明显,如酸碱中和反应等,故D项不正确。]
2.在一定条件下,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在2 L密闭容器中进行,5 min内氨的质量增加了1.7 g,则反应速率为( )
A.v(NH3)=0.1 mol·L-1·min-1
B.v(N2)=0.02 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.015 mol·L-1·min-1
D.v(NH3)=0.17 mol·L-1·min-1
C [根据题意知,5 min内氨的质量增加了1.7 g,物质的量增加0.1 mol,v(NH3)=Δn/(V·Δt)==0.01 mol·L-1·min-1,利用化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比计算得v(N2)=0.005 mol·L-1·min-1,v(H2)=0.015 mol·L-1·min-1,C项正确。]
3.(2024·河南名校大联考高一测试)一定条件下,向1 L恒容密闭容器中通入2 mol CO2和8 mol H2发生反应:CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g),5 min后,测得CO2的物质的量为1.2 mol,则0~5 min内用H2表示的化学反应速率是( )
A.0.16 mol·L-1·min-1
B.0.24 mol·L-1·min-1
C.0.64 mol·L-1·min-1
D.0.96 mol·L-1·min-1
C [v(CO2)==0.16 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)∶v(CO2)=v(H2)∶(0.16 mol·L-1·min-1)=4∶1,v(H2)=0.64 mol·L-1·min-1,C项符合题意。]
4.(2024·江苏启东中学高一期中)下列条件一定能使反应速率加快的是( )
①增加反应物的物质的量 ②升高温度 ③缩小反应容器的体积 ④加入生成物 ⑤加入MnO2
A.② B.②③
C.①②⑤ D.全部
A [若反应物是纯固体或纯液体,增加反应物的物质的量不能使反应速率加快,①错误;升高温度能加快反应速率,②正确;压强只对含有气体的体系有影响,若反应中不含气体,则该条件无法加快反应速率,③错误;若加入的反应物是纯固体或纯液体,则不会影响反应速率,④错误;MnO2不是所有反应的催化剂,对于不用MnO2作催化剂的反应,加MnO2不会影响反应速率;⑤错误。]
5.(双选)反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)经2 min后,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.用A表示的化学反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示化学反应速率,其比是3∶2∶1
C.2 min内用B表示的反应速率是0.3 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内B和C两物质的浓度都减小
BC [A为固体,浓度不变,不能用单位时间内的浓度变化量来表示反应速率,A项错误;同一反应中用各物质表示的反应速率,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,B项正确;2 min内,B的浓度减少0.6 mol·L-1,用B表示的2 min内的平均反应速率是0.3 mol·L-1·min-1,C项正确;随着反应的进行,反应物B的浓度降低,生成物C的浓度增大,D项错误。]
6.(2024·山东师范大学附属中学学习检测)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)=0.15 mol·L-1·s-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·min-1
该反应进行的快慢顺序为( )
A.②>④>③>① B.④>②=③>①
C.②=③>①>④ D.②>③=④>①
C [根据反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比可知,①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,则v(A)=0.2 mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1,则v(A)=0.2 mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45 mol·L-1·min-1= mol·L-1·s-1,则v(A)=0.003 75 mol·L-1·s-1,所以反应进行的快慢顺序为②=③>①>④。]
7.(2024·辽宁辽阳集美学校高一期中考试)下列措施对增大反应速率有效的是( )
A.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
B.Na与水反应时,增大水的用量
C.在K2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
D.在密闭容器中进行反应C+O2CO2时,压缩容器体积,增大压强
D [Fe与稀硫酸反应制取H2时,若改用浓硫酸,浓硫酸会使铁发生钝化,所以改用浓硫酸不能提高生成H2的速率,A项错误;水是纯液体,Na与水反应时增大水的用量,反应速率不变,B项错误;K2SO4溶液与BaCl2溶液反应,由于没有气体参加和产生,故增大压强反应速率不变,C项错误。]
8.已知:Na2S2O3+H2SO4===S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4,通过析出硫的快慢可以判断反应速率的大小,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
A
20
15 mL 0.1 mol·L-1
15 mL 0.1 mol·L-1
B
20
10 mL 0.2 mol·L-1
10 mL 0.2 mol·L-1
C
50
50 mL 0.1 mol·L-1
50 mL 0.1 mol·L-1
D
50
5 mL 0.5 mol·L-1
5 mL 0.5 mol·L-1
D [温度越高,反应速率越快,因50 ℃>20 ℃,则C、D项中的反应速率大于A、B项,又因D项中混合后反应物的浓度大于C项中混合后反应物的浓度,则D项中反应速率最快,最先看到硫析出。]
9.(2024·山师附中高一检测)在一密闭容器中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)。下列说法正确的是( )
A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol I2(g),化学反应速率不变
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol He,化学反应速率加快
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),化学反应速率不变
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1mol He,化学反应速率不变
C [保持容器容积不变,向其中加入1 mol I2(g),反应物浓度增大,反应速率加快,A错误;保持容器容积不变,向其中加入1 mol He,参加反应的物质的浓度不变,则反应速率不变,B错误;保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),因物质的量增大1倍,体积也增大1倍,则浓度不变,反应速率不变,C正确;保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol He,体积增大,参加反应的物质的浓度减小,则反应速率减慢,D错误。]
10.(双选)CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是( )
A.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B.一段时间后,反应速率减小的原因是c(H+)减小
C.反应在4~6 min内平均反应速率最大
D.反应在2~4 min内生成CO2的反应速率为v(CO2)=0.06 mol·L-1·s-1
CD [随着反应进行c(H+)减小,而前4 min内反应速率变大,根据反应是放热反应,可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大,A、B正确;在2~4 min内n(CO2)的变化量最大(或曲线的斜率最大),可判断出平均反应速率最大,C错误;由题意及图可知,容器体积未知,故不能计算出反应速率,D错误。]
11.(2024·烟台三中高一月考)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制如图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)/(mol·L-1)
温度/℃
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
粉末状
4
2.5
30
粉末状
A.④—③—②—① B.①—②—③—④
C.③—④—②—① D.①—②—④—③
C [斜率越大反应速率越大,则由图像可知,反应速率为a>b>c>d;由表中数据可知,实验1温度最低,氢离子浓度最小并且固体表面积小,所以反应速率最慢,为d曲线;实验2和4温度和离子浓度都相同,4的固体接触面积大,所以4>2;实验3和4氢离子浓度和固体接触面积都相同,3温度高,所以3>4;因此3>4>2>1,即a、b、c、d分别为3—4—2—1。]
12.(2024·安徽黄山高一月考)已知反应2X(g) Y(g)+Z(g),为了研究影响该反应速率的因素,在不同条件下进行了4组实验,Y、Z的起始浓度为0,反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A.若实验②、④只改变了一个条件,则由实验②、④得出结论:升高温度,化学反应速率加快
B.若实验①、②只改变一个条件,则由实验①、②得出结论:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C.若实验②、③只改变一个条件,则实验③使用了催化剂
D.0~10 min内,实验③的平均反应速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
D [实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④反应速率较大,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,A项正确;①、②温度相同,但浓度不同,①浓度较大,则可得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快,B项正确;②、③温度、起始X的浓度相同,③反应速率较大,则实验③加入了催化剂,C项正确;在0~10 min之间,实验③X的浓度变化了0.40 mol·L-1,则v(Y)=v(X)=×=0.02 mol·L-1·min-1,D项错误。]
13.某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O5===4NO2+O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是( )
t/min
0
1
2
3
4
c(N2O5)/(mol·L-1)
0.160
0.114
0.080
0.056
0.040
c(O2)/(mol·L-1)
0
0.023
0.040
0.052
0.060
A.曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线
B.曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线
C.N2O5的浓度越大,反应速率越快
D.O2的浓度越大,反应速率越快
C [结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线,A、B项错误;利用表格中数据进行计算,无论是用N2O5的浓度变化,还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小,而随着反应的进行,N2O5的浓度减小,O2的浓度增大,故C项正确,D项错误。]
14.将等物质的量的A、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),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。求:
(1)此时A的浓度c(A)=________mol·L-1,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=________mol。
(2)B的平均反应速率v(B)=________mol·L-1·min-1。
(3)x的值为________。
解析: 经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,则D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,根据速率之比等于化学计量数之比,则x=2。列方程式:
已知c(A)∶c(B)=3∶5,
即(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5,解得a=1.5。
(1)此时A的浓度c(A)=1.5 mol·L-1-0.75 mol·L-1=0.75 mol·L-1。
反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=1.5 mol·L-1×2 L=3.0 mol。
(2)前5 min内用B表示的平均反应速率v(B)=0.25 mol·L-1÷5 min=0.05 mol·L-1·min-1。
(3)x的值为2。
答案: (1)0.75 3.0 (2)0.05 (3)2
15.用块状碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如图所示,分析判断:________(填“OE”“EF”或“FG”,下同)段化学反应速率最大,________段收集的二氧化碳气体最多。
(2)a g块状碳酸钙与足量盐酸反应,碳酸钙消耗的质量随时间的变化曲线用实线表示,在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与足量的相同浓度的盐酸反应,碳酸钙消耗的质量随时间的变化曲线用虚线表示。则下图中最符合实际情况的图像是________(填字母)。
(3)为了减缓题述反应的速率,下列措施中,你认为可行的是________(填字母)。
A.加入蒸馏水
B.加入氯化钠固体
C.加入硝酸钾溶液
D.加入浓盐酸
E.降温
F.加入MnO2粉末
解析: (1)反应速率越大,对应曲线在图像上的斜率就越大,所以EF段化学反应速率最大。(2)反应物的接触面积越大,反应速率越快,即图像中的斜率越大,又因为a大于b,所以最终消耗碳酸钙的质量:虚线小于实线,即选项C正确。(3)降低反应物的浓度可以减缓反应速率,硝酸钾溶液虽然不参与反应,但相当于增大溶液的体积,反应速率降低;降低温度会降低反应速率,所以正确答案是ACE。
答案: (1)EF EF (2)C (3)ACE
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