内容正文:
第六章 化学反应与能量
第2讲 化学反应速率与限度
【学习目标】
1.理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法,知道化学反应速率的基本计算。
2.知道影响化学反应速率的因素,并清楚其对化学反应速率的具体影响情况。
3.了解可逆反应及其特点,理解化学平衡状态的特征及标志。
4.体会调控化学反应的重要性,认识控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
【教材追踪】
目标一:理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法。
任务1:(1)日常生产生活中的化学反应进行的快慢程度差别很大,如爆炸几乎在瞬间完成,溶洞的形成却要几十万年甚至更久。你还能说出日常生产生活中哪些化学反应进行得较快,哪些进行的较慢?
【参考答案】火箭发射、汽油燃烧的过程中化学反应较快,铁制品生锈的过程中化学反应较慢,石油形成的过程中化学反应非常慢。
(2)不同的化学反应进行的快慢千差万别,快与慢是相对而言的。如何定性描述下列化学反应进行的快慢?
①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
【参考答案】通常可通过化学反应现象变化的快慢来定性判断化学反应进行的快慢:
①观察气泡逸出的快慢;
②观察沉淀产生的快慢;
③观察溶液颜色变化的快慢。
任务2:阅读教材p43第一、二段内容,完成下列问题。
(1)化学反应速率的含义?
【参考答案】化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。符号:v。
(2)化学反应速率的表示方法及表达式?
【参考答案】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来表示。表达式:v=,单位mol/(L·min)或mol/(L·s)。
注:①Δc:某物质浓度的变化,若是反应物,表示其浓度的减少,若是生成物,表示其浓度的增加,常用单位:mol/L。
②固体或纯液体的浓度视为常数,不能用固体或纯液体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。
(3)此处研究的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?其结果可以为负值?
【参考答案】化学反应速率一般是指一段时间内的平均反应速率,非瞬时速率。表示化学反应速率时,不论是用反应物浓度的减少量,还是用生成物浓度的增加量表示,化学反应速率均取正值。
任务3:(1)某实验小组模拟工业合成氨的反应,,在一定条件下,向2 L密闭容器中充入2 mol N2和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?三者之比为多少?
【参考答案】N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
n(始) 2 mol 4 mol 0
Δn 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
10 min时 1.5 mol 2.5 mol 1 mol
所以v(N2)==0.025 mol/(L·min)
v(H2)==0.075 mol/(L·min)
v(NH3)==0.05 mol/(L·min)
v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2。
【方法小结】
化学反应速率的计算模式
设a mol·L-1、b mol·L-1分别为A、B两物质的起始浓度,mx mol·L-1为反应物A的转化浓度,nx mol·L-1为反应物B的转化浓度,则:
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
a b 0 0
mx nx px qx
a-mx b-nx px qx
(2)通过上述实例探究,同一反应在相同时间内,用不同物质(反应物或生成物)表示的化学反应速率,其数值是否相同?用不同物质表示同一反应的化学反应速率,其数值有什么规律?
【参考答案】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。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。即对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(3)反应4A(g)+3B(g)C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最大的是( C )
A.v(A)=0.15 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.50 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.32 mol·L-1·s-1
D.v(D)=5.40 mol·L-1·min-1
【解析】利用比值法,物质的化学反应速率与其化学计量数的比值越大,反应越快。A项,= mol·L-1·s-1;B项,= mol·L-1·s-1;C项,=0.32 mol·L-1·s-1;D项,v(D)=5.40 mol·L-1·min-1=0.09 mol·L-1·s-1,= mol·L-1·s-1。
【方法小结】反应速率大小比较的两种方法
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的转化:
(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+bB=cC,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。
目标二:知道影响化学反应速率的因素,并清楚其对化学反应速率的具体影响情况。
任务1:(1)认真观看实验视频,完成下列问题。
【学程案·视频】 课时3 浓度和温度对化学反应速率的影响
①温度的影响:
实验操作
实验现象
浸在热水里的试管中产生气泡的速率明显快于浸在冷水中的试管
实验结论
温度越高速率越快
②浓度的影响:
实验操作
实验现象
盐酸浓度大的试管中产生气泡的速率更快
实验结论
浓度越大反应速率越快
(2)回顾初中实验室制氧气的实验情况,完成下列问题。
实验操作
实验现象
有少量气泡出现
产生大量气泡
快速产生大量气泡
实验结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
任务2: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。
(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?
【参考答案】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?
【参考答案】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?
【参考答案】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。
【知识小结】
影响因素
规律
内因
反应物本
身的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越大;反之化学反应速率越小
外因
浓度
增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
温度
升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小
压强
对有气体参加的反应,增大压强(缩小容器体积),化学反应速率加快;减小压强(增大容器体积),化学反应速率减小。
催化剂
一般地,使用催化剂能改变化学反应速率
固体的表面积
增大固体反应物的表面积,化学反应速率增大
其他
光照、溶剂、形成原电池等,也能影响化学反应速率
目标三:了解可逆反应及其特点,理解化学平衡状态的特征及标志。
任务1:(1)以下三个反应是否是可逆反应?为什么?
①2H2+O22H2O
②6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
③PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4+ 2H2O
【参考答案】不是,因为这三个反应的正反应与逆反应都是在不同条件下进行的。
【知识小结】
1.可逆反应:在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的反应。通常把从左向右进行的反应称为正反应。
2.可逆反应的特点:①反应不能进行到底;
②在一定条件下反应物与生成物同时存在;
③正、逆反应方向同时进行。
(2)通过改变反应条件,是否可以使3 mol H2(g)和过量的N2(g)反应得到1mol NH3?
【参考答案】不可以。N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,反应物和生成物共存,3 mol H2不可能完全转化,所以得到的NH3一定小于1 mol。
任务2:(1)在一定条件下,向反应容器中加入N2和H2,发生反应:N2+3H22NH3。根据浓度对速率的影响,分析反应过程中,速率的变化情况。
浓度
速率变化
v正、v逆关系
开始
反应物浓度 最大
v正 最大
v正 > v逆
生成物浓度 最小
v逆 最小
变化
反应物浓度 减小
v正 减小
v正 > v逆
生成物浓度 增大
v逆 增大
平衡
反应物浓度 不变
v正 不变
v正 = v逆 ≠ 0
生成物浓度不变
v逆不变
(2)将上述反应的正逆反应速率变化情况用“速率—时间(vt)”图像表示。
【参考答案】
任务3:阅读教材p47第一、二段内容,完成下列问题。
(1)化学平衡状态:在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学反应的限度:指可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度,即该反应进行的限度。
(2)是否所有的可逆反应的进程都有一定的限度?任何情况下化学反应限度是否都一样?
【参考答案】任何化学反应的进程都有一定的限度,只是不同反应的限度不同。同一反应在不同的条件下,其反应限度都有可能不一样。
(3)当化学反应达到平衡状态时,该反应是否停止了?可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度是否相等?
【参考答案】化学平衡是一个动态平衡,正、逆反应速率都不为0,所以正、逆反应都没有停止。
可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度只是不再改变,并不一定相等。
【知识小结】
化学平衡的特征:
逆:建立化学平衡的反应是可逆反应。
等:平衡时v正 = v逆。
动:化学平衡是一个动态平衡,v正=v逆≠0。
定:达到平衡状态时,外界条件一定,反应速率一定,混合物中各组分的浓度一定,混合物中各组分的百分含量一定。
变:当外界条件改变时,平衡一般要发生改变。
目标四:体会调控化学反应的重要性,认识控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
任务1:阅读教材p47最后一段至p48内容,完成下列问题。
(1)化学反应条件控制的目的、方法及需要考虑的问题?
【参考答案】化学反应条件控制的目的:促进有利反应,提高原料利用率,提高其反应速率;抑制有害反应,降低其反应速率,减少甚至消除有害物质的产生,控制副反应的发生。
化学反应条件控制的方法:改变反应条件达到改变化学反应的速率和改变可逆反应进行的程度。
需要考虑的问题:生产成本和实际可能性。
(2)反应条件调控有哪些措施?
【参考答案】①改变化学反应速率:改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。
②改变可逆反应进行的限度:改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。
任务2:(1)合成氨工业中,实际情况下是如何进行化学反应条件的调控?
【参考答案】化学理论:低温、高压时有利于提高氨的产率。
工业实际:
①温度——温度低,反应速率小,达到化学平衡所需时间长,生产成本高,工业上通常选择在400~500 ℃下进行。
②压强——压强越大,对动力和生产设备的要求也越高,采用的压强通常为10_MPa~30 MPa。
③催化剂
(2)为提高燃料的燃烧效率,应如何调控燃烧反应的条件?
【参考答案】①煤燃烧时,将煤块粉碎成煤粉目的是增大其与空气中O2的接触面积,煤粉燃烧更充分,反应速率更大;通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧,生成CO2,放出更多的热量;若空气不足,会造成煤燃烧不完全,生成CO,产生热量减小,且会造成污染。
②选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是防止热量散失。
③充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过热交换装置,供其他方面使用。
【能力进阶】
一、化学反应速率的概念及表示方法
二、影响化学反应速率的因素
三、化学反应限度与条件的控制
【跟进训练】
A卷
1.(2025·湖北省孝感市·其他类型)下列措施对增大反应速率有效的是( )
A. 与合成氨气时,适当提高体系的温度
B. 与稀硫酸反应制取氢气时,将稀硫酸改用浓硫酸
C. 在与两溶液反应时,增大压强
D. 与水反应时,增大水的用量
【答案】A
【知识点】温度对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响、浓度对化学反应速率的影响
【解析】A.与合成氨气时,适当提高体系的温度,可以加快反应速率, A正确;
B.将稀硫酸改用浓硫酸会生成二氧化硫,得不到氢气,B错误;
C.反应在溶液中进行,增大压强不能改变反应速率,C错误;
D.增加水的量,反应速率不变,D错误。
2.(2026·四川省·同步练习)下列有关可逆反应的说法错误的是 ( )
A. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应
B. 是可逆反应
C. 与互为可逆反应
D. 可逆反应中反应物和生成物同时存在
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应,A正确;
可以向正、逆两个方向进行,且在同一条件下进行,是可逆反应,B正确;
与反应条件不同,不互为可逆反应,C错误;可逆反应中正、逆两个反应同时进行,所以反应物和生成物同时存在,D正确。
3.(2026·福建省·单元测试)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时也可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入后无色气泡生成速率会明显加快
【答案】B
【知识点】影响速率的因素
【解析】 A.硝酸的浓度不同,反应速率不同,浓度为外因,故A不选;
B.和在低温时也可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应,说明化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质,故B选;
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应,温度和压强均为外界因素,故C不选;
D.可缓慢分解放出无色气泡,加入后无色气泡生成速率会明显加快,充当过氧化氢分解反应的催化剂,催化剂属于外界因素,故D不选。
4.(2024·安徽省·期中考试)下列关于反应的说法不正确的是( )
A. 某时刻测得,说明反应达到了化学平衡状态
B. 反应达到化学平衡后,反应物和生成物的浓度不再改变
C. 反应达到平衡后,反应就停止了
D. 上述反应中,不可能全部转化为和
【答案】C
【知识点】可逆反应、化学平衡状态
【解析】A. 可逆反应中正逆反应速率相等且不为零时,反应达到平衡,正为正反应速率,逆为逆反应速率,所以反应达到了化学平衡状态, A正确;
B. 可逆反应中,反应达到平衡后,反应物和生成物的浓度不再改变,B正确;
C. 可逆反应达到平衡,是动态平衡,正逆反应速率相等,但不为零,反应没有停止,C错误;
D. 上述反应为可逆反应,转化率达不到百分之百,故B不可能全部转化为和,D正确;
故答案为:。
5.(2024·上海市·期末考试)对于反应,若反应速率分别用、、、单位皆为表示,则下列式子中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】化学反应速率及其计算
【解析】 相同条件下,同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率的比值等于化学计量数之比,::::::。
A.、的化学计量数之比为:,则,A正确;
B.、的化学计量数之比为:,则,B错误;
C.、的化学计量数之比为:,则,C错误:
D.、的化学计量数之比为:,则,D错误。
6.(2026·四川省·同步练习)可逆反应在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最大的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】为固体,不能用浓度的变化表示速率;可根据比值法比较反应速率,即;;。项中比值最大,反应速率最大,项符合题意。
7.(2026·四川省·同步练习)容积可变的密闭容器中加入和进行反应:。下列说法不正确的是 ( )
A. 将容器的容积缩小一半,其反应速率增大
B. 保持容积不变,充入氩气,其反应速率不变
C. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率增大
D. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率减小
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】将容器的容积缩小一半,容器内压强增大,气体浓度增大,则反应速率增大,A正确;保持容积不变,充入氩气,参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不变,B正确;保持压强不变,充入氖气,则容器容积增大,参加反应的气体的浓度减小,的生成速率减小,不正确,D正确。
8.(2026·四川省·同步练习)对于反应,下列说法正确的是 ( )
A. 可用浓度的减小表示其化学反应速率
B. 用不同物质表示化学反应速率,数值都是相同的
C. 用不同物质表示的化学反应速率,其表示的意义是一样的
D. 不能用单位时间内的质量变化值来表示反应快慢
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】反应过程中浓度增大,可用浓度的增大表示其化学反应速率,A错误;用不同物质表示化学反应速率,速率之比等于对应物质化学计量数之比,B错误;用不同物质表示的化学反应速率,其速率之比等于化学计量数之比,表示的化学反应快慢是一样的,C正确;是固体,可以用单位时间内的质量变化值来表示反应快慢,D错误。
9.(2026·四川省·同步练习)为探究反应的速率影响因素,某实验小组利用溶液与溶液设计和探究实验如下表:
编号
温度
出现浑浊时间
下列说法正确的是 ( )
A. 研究温度的影响时,应将溶液置于不同温度的水浴中再混合
B. 实验中:
C. 实验后浑浊不再增多,则前内
D. 该实验最好应通过测的体积变化来判断反应速率的大小
【答案】A
【知识点】高中化学(默认)
【解析】研究温度对该反应的影响时,应先将溶液置于不同温度的水浴中再混合溶液进行反应,A正确;对比实验研究对该反应速率的影响,溶液总体积必须相同,即,B错误;根据题意可知实验中, C错误;能溶于水,不能通过测定的体积变化来表示化学反应速率的大小,否则误差太大,D错误。
10.(2026·广东省·同步练习)在某密闭容器中发生反应,经,的浓度减少。下列说法正确的是 ( )
A. 用表示的反应速率是
B. 分别用,,表示的反应速率的比值是
C. 在末的反应速率,用表示是
D. 在内用表示的反应速率逐渐减小,用表示的反应速率逐渐增大
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】经,的浓度减少,则。为固体,一般不用固体的浓度变化表示反应速率,A错误;同一化学反应中,参与反应的各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,用、、表示的反应速率的比值是, B正确;化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率, C错误;随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,生成物的浓度的变化量逐渐减小,则内用和表示的反应速率都是逐渐减小的,D错误。
11.(2026·广东省·同步练习)对于化学反应的限度的叙述,错误的是( )
A. 任何可逆反应都有一定的限度
B. 化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C. 化学反应的限度与时间的长短无关
D. 化学反应的限度是不可改变的
【答案】D
【知识点】高中化学(默认)
【解析】任何可逆反应都有一定的限度,当化学反应达到一定限度时,,对一个达到化学平衡的可逆反应,当外界条件不变时,反应的限度不变,其与时间长短无关,但当外界条件发生改变,引起与不相等时,化学平衡被破坏,化学反应的限度也会发生改变。
12.(2026·广东省·同步练习)将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧,这样处理的目的是( )
使煤充分燃烧,提高煤的利用率
减少的产生,减少造成“酸雨”
减少有毒气体的产生,减少污染空气
减少的产生,避免加剧“温室效应”
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】高中化学(默认)
【解析】将煤块粉碎,增大与空气的接触面积,能使煤充分燃烧,提高煤的利用率,正确;煤中含有元素,燃烧时能生成,经脱硫处理可减少的产生,减少造成“酸雨”,正确;在适当过量的空气中燃烧,生成,减少的产生,正确;在适当过量的空气中燃烧,不能减少的产生,错误。
13.(2026·四川省·同步练习)某实验小组对的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同的粉末状和块状的分别加入盛有的溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需时间
粉末状
很烫
剧烈反应,带火星的木条复燃
块状
微热
反应较慢,火星红亮但木条未复燃
写出上述实验中发生反应的化学方程式: 。
实验结果表明,催化剂的催化效果与 有关。
某同学在溶液中加入一定量的,放出气体的体积标准状况与反应时间的关系如图所示,则、、三点所表示的反应速率最小的是 填字母。
实验小组向试管中加入的溶液和少许,经收集到已折算到标准状况,则用浓度变化表示的 。
【答案】
催化剂的表面积
【知识点】高中化学(默认)
【解析】题述实验中发生反应的化学方程式为。
反应完成所需时间少,则反应速率大;实验结果表明,催化剂的催化效果与催化剂的表面积有关。
据图可知,曲线斜率变小,对应的反应速率减小,则、、三点所表示的反应速率最小的是。
根据题中数据可知生成,则反应消耗,溶液中,故用浓度变化表示的。
14.(2026·广东省·同步练习)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:。用溶液与溶液,研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示:
组别
硫酸体积
温度
其他物质
Ⅰ
Ⅱ
滴饱和溶液
Ⅲ
Ⅳ
蒸馏水
实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论:影响化学反应速率的因素是 ;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验Ⅰ和 用ⅠⅣ表示。
实验Ⅳ中加入蒸馏水的目的是 。
【答案】催化剂
Ⅲ
确保所有实验中、不变和总体积不变,实验 Ⅳ中不同
【知识点】高中化学(默认)
【解析】实验Ⅰ、Ⅱ中温度、浓度相同,研究了催化剂对化学反应速率的影响;研究温度对化学反应速率的影响,应保证浓度相同,且不使用催化剂,则选实验Ⅰ和Ⅲ。实验Ⅰ和Ⅳ中,硫酸的浓度不同,可研究浓度对化学反应速率的影响,加蒸馏水可确保两实验中其余各物质浓度和总体积相等。
15.(2026·四川省·同步练习)作为氧化剂在反应时不产生污染物,被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。为比较和对和两种浓度分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题:
定性分析:图甲可通过观察 定性比较得出结论。有同学提出将溶液改为溶液更合理,其理由是 。
定量分析:如图乙所示,实验时均以生成气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器的名称为 ,检查该装置气密性的方法是:关闭的活塞,将注射器活塞向外拉出一段后松手,过一段时间后看 ,实验中需要测量的数据是 。
加入粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。由到过程中,随着反应的进行反应速率逐渐 填“加快”或“减慢”,其变化的原因是 。
另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响,设计了如下实验设计方案,请帮助完成所有空均需填满。
实验编号
催化剂
浓度
实验
滴溶液
实验
可得到的结论是浓度越大,分解速率越快。
【答案】产生气泡的快慢
将溶液改为后与对比只有阳离子不同,从而排除可能带来的干扰
分液漏斗
活塞能否复位
生成气体所需的时间
减慢
浓度减小
滴溶液
【知识点】高中化学(默认)
【解析】由于氯化铁和硫酸铜中阴离子不相同,阳离子也不相同,不能比较和对分解的催化效果,因此将溶液改为溶液更合理。如题图所示,从到过程中,相同时间内产生气泡的量逐渐减少,说明随着反应的进行反应速率逐渐减慢,其主要是因为反应物浓度减小。另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响,则设计实验都应该用相同量的催化剂,只是反应物的浓度不同,溶液的体积应该相同,因此实验催化剂是滴溶液,浓度为。
B卷
1.一定温度下,在容积不变的密闭容器中发生反应:。反应过程中部分数据如下:
下列说法不正确的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率
B. 内,用表示的平均反应速率为
C. 容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态
D. 时,的转化率已达到该条件下的最大值
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】项,使用催化剂是为了增大反应速率,缩短达到平衡的时间;项,内生成三氧化硫,根据方程式可知消耗二氧化硫,用表示的平均反应速率为;项,正反应为气体体积减小的反应,则容器内气体压强保持不变,说明反应已经达到平衡状态;项,时剩余二氧化硫的物质的量是,与时容器中的物质的量相等,这说明反应已经达到平衡状态,的转化率已达到该条件下的最大值。
2.在恒容密闭容器中充入和,发生反应:,时改变影响反应速率的一个条件,和物质的量浓度随时间变化如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时改变的条件可能是降低反应温度
B. 时,的物质的量浓度为
C. 时间段,以表示的反应速率为
D. 时间段,处于平衡状态,反应不再进行
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】略
3.反应,在和时其他条件均相同,的物质的量浓度单位:随时间变化的有关实验数据见下表:
时间
下列有关该反应的描述正确的是
A. 在时,内用表示的化学反应速率为
B. 下,时反应刚好达到平衡状态
C. 根据上表内的物质的量浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D. 从表中可以得出
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】项,在时,内的物质的量浓度变化为,则用表示的化学反应速率为;项,下,时反应达到平衡状态,但不一定是时刚好达到平衡状态,也可能在前反应已经达到平衡状态;项,根据表内的物质的量浓度变化数据可知,相同温度下,相同时间段内,的物质的量浓度变化逐渐减小,由此可知,浓度越大,反应速率越大;项,表中数据显示,达到平衡前,相同时间段内,时的物质的量浓度变化小于时的物质的量浓度变化,则时的反应速率大于时的反应速率,则。
4.下列四支试管中,分别盛有等量的锌和酸溶液,其中生成的反应速率最大的是( )
试管
酸溶液及浓度
温度
锌的状态
溶液
粉末状
溶液
粉末状
溶液
大块状
溶液
粉末状
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】高中化学(默认)
【解析】影响化学反应速率的因素有反应物浓度、温度及反应物的状态,温度越高,的浓度越大,反应速率越大,粉末状的锌反应较快,锌与硝酸反应不生成,故试管生成的反应速率最大。
5.在一定温度下,向恒容密闭容器中充入和足量,发生反应:,时测得的物质的量为。下列说法不正确的是( )
A. 内,以表示的平均反应速率为
B. 在容器中加入催化剂,会加快反应速率
C. 达到平衡时,容器中存在、和
D. 当容器内密度不再发生变化时,说明反应已达到平衡状态
【答案】D
【知识点】高中化学(默认)
【解析】在恒容条件下,容器内气体的密度保持不变,不一定说明反应达到平衡状态。
6.取过氧化氢水溶液,在少量存在下分解:。在一定温度下,测得的放出量,转换成浓度,如下表:
下列说法不正确的是
A. 反应时,测得体积为标准状况下,则
B. ,消耗的平均速率为
C. 第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
D. 过氧化氢酶对分解也有催化作用
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】项,标准状况下氧气的物质的量为,根据方程式可知,生成氧气消耗,,所以;项,内,,消耗的平均速率为;项,随着反应的进行,的浓度越来越小,浓度越小反应速率越慢,所以第时的瞬时速率大于第时的瞬时速率;项,过氧化氢酶的作用就是催化过氧化氢分解生成氧气和水。
7.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,测得的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 内,用表示的平均反应速率为
B. 时,的正反应速率小于的逆反应速率
C. 时容器内压强大于时容器内压强
D. 时,该反应处于平衡状态
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】略
8.已知,时,向的恒容密闭容器中充入和,下图为容器中各组分的物质的量随时间变化情况。下列说法不正确的是( )
A. 达到化学平衡状态时,的转化率约为
B. 时,反应速率
C. 若反应在进行,反应进行分钟后,
D. 当容器内压强保持不变时,化学反应达到平衡状态
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】时不能确定的瞬时反应速率,时间段的平均反应速率。
9.一定温度下,在恒容密闭容器中充入种气体、和,它们的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 该反应的化学方程式:
B. 内的平均反应速率为
C. 充入,容器内压强增大,则化学反应速率增大
D. 当容器内的物质的量保持不变时,化学反应达到平衡状态
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】略
10.分解速率受多种因素影响。实验测得时不同条件下浓度随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越大
B. 图乙表明,其他条件相同时,的浓度越小,分解速率越大
C. 图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越大
D. 图丁表明,碱性溶液中,浓度越大,分解速率越大
【答案】D
【知识点】高中化学(默认)
【解析】项,图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越小;项,图乙表明,其他条件相同时,浓度越小,即溶液越小,分解速率越小;项,图丙表明,少量存在时,浓度为时的分解速率小于浓度为时的分解速率。
11.(2025·北京市市辖区·月考试卷)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是( )
A.
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成的方向进行
D. ,升高温度,对反应速率的影响比对反应的小
【答案】D
【知识点】影响化学平衡的因素、化学平衡的图像分析、盖斯定律、影响速率的因素
【解析】A.根据盖斯定律:得,故A正确;
B.使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,加快反应速率,故B正确;
C.反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,即向生成的方向移动,故C正确;
D.,升高温度,二氧化碳的转化率增大,但甲醇的选择性下降,说明对反应速率的影响比对反应的大,故D错误;
故选:。
12.(2026·四川省·同步练习)某化学兴趣小组依据反应,探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题。
Ⅰ该小组同学设计了组实验,探究影响化学反应速率的部分因素,具体情况如下表所示。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
加入水的体积
反应温度
表中 ,通过实验和实验可探究 对化学反应速率的影响。
Ⅱ该小组同学依据实验的条件进行反应并测定其化学反应速率,所得数据如下图所示。
该反应在的化学反应速率为 。
分析实验数据发现,反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
探究化学反应速率先增大的原因,具体情况如下表所示。
方案
假设
实验操作
该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率增大
向烧杯中加入溶液和溶液,________________________________________
__________________________________________________________________________________________
取溶液加入烧杯中,向其中加入少量固体,再加入溶液
补全方案中的实验操作: 。
方案中的假设为 。
除方案、中的假设外,还可提出的假设是 。
反应后期化学反应速率减小的原因是 。
【答案】
温度
插入温度计
反应生成的使反应速率增大
反应生成的或使反应速率增大
反应物浓度减小使反应速率减小
【知识点】高中化学(默认)
【解析】实验、探究的浓度对反应速率的影响,根据控制变量法,为使混合液中浓度相同,混合后溶液的总体积相等,即表中;实验和实验的温度不同,可探究温度对化学反应速率的影响。
题给反应在内浓度增加,根据可知,的浓度减小,。
证明反应放热,需要测定反应前后的温度,则方案中的实验操作是向烧杯中加入溶液和溶液,插入温度计。方案加入少量固体,增大了的浓度,故方案中的假设为反应生成的使反应速率增大。根据反应可知,反应生成、,除方案、中的假设外,还可提出的假设是反应生成的或使反应速率增大。随反应的进行,反应物浓度减小,故反应后期化学反应速率减小。
13.(2026·广东省·同步练习)为了研究外界条件对分解速率的影响,某同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下组实验。
试剂:溶液、溶液、溶液。
仪器:试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯。
实验编号
实验温度
溶液的体积和浓度
溶液
甲同学为了探究温度对化学反应速率的影响,应完成 填实验编号实验。
乙同学进行实验与实验,发现气体均缓慢产生,无法说明“浓度改变会影响化学反应速率”,你的改进方法是 。
丙同学进行了实验与实验,你认为他想探究的是 。该方案设计是否严谨? 填“是”或“否”,说明理由: 。
【答案】、
再同时分别向两支试管中滴加滴溶液作为催化剂,加快反应速率,使现象更明显
催化剂对化学反应速率的影响
否
加入的溶液会对试管中溶液进行稀释,使浓度发生改变
【知识点】高中化学(默认)
【解析】略
14.(2026·江苏省·同步练习)某小组同学探究影响镁与盐酸反应速率的因素。
查阅资料 镁与盐酸反应时,的浓度对反应速率有影响。
实验过程 用如图所示装置夹持装置已略去,气密性良好进行三组实验。
向反应器中加入的盐酸和一定量固体加入后溶液体积变化忽略不计。充分溶解后,加入相同形状、相同质量的镁条,开始计时。采集反应器中的压强数据,获得三个时间段内的压强变化如下表。实验过程中,反应器内的气体温度无明显变化
加入的
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
问题与讨论
向反应器中加入固体的目的是 。
对比三组实验相同时间段内数据可知:在该实验条件下,的浓度对镁与盐酸反应速率的影响是 。
你还想探究影响镁与盐酸反应速率的因素是 写出一条即可。
【答案】增大浓度
随着浓度增大,镁与盐酸反应速率增大
的浓度
温度镁条的接触面积任写一条
【知识点】高中化学(默认)
【解析】为了探究的浓度对反应速率有影响,向反应器中加入固体,增大浓度,通过观察压强变化判断对反应速率的影响。对比三组实验相同时间段内数据可看出,在该实验条件下,随着浓度增大,镁与盐酸反应速率增大。影响溶液反应速率的因素有浓度、温度、催化剂、表面积等,因此还可以探究影响镁与盐酸反应速率的因素是的浓度、温度、镁条的接触面积。
15.(2026·广东省·同步练习)变量控制法是化学实验的一种常用方法。
Ⅰ如表所示是某学习小组研究和等物质的量浓度的溶液反应的实验数据,分析数据,回答下列问题。
序号
锌的质量
锌的形状
溶液
反应前溶液的温度
其他试剂
颗粒
无
粉末
无
颗粒
滴溶液
粉末
滴溶液
在上述组实验中,反应速率最快的是 填实验序号。
实验和探究 对反应速率的影响,实验和对比发现实验的反应速率明显较快,主要原因是 。
进行实验时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积标准状况下与时间的关系如图所示。在、、三段中反应速率最快的是段,其原因是 。
Ⅱ某学习小组探究丙酮的碘代反应。已知该反应的速率方程为,其半衰期反应物浓度降低一半时所需的时间为,在室温下进行实验,得到如表所示数据。
实验编号
表中 。
速率方程中, ; 。
在过量的存在时,反应掉的所需的时间是 。
【答案】
固体反应物的比表面积
实验加入少量硫酸铜溶液,锌置换出铜,构成铜锌原电池
该反应放热,溶液温度升高
【知识点】高中化学(默认)
【解析】Ⅰ用变量控制法探究影响反应速率的因素,需要让探究的因素为唯一变量,其他因素为恒量。锌和稀硫酸反应,加入硫酸铜溶液,锌能置换出铜,构成铜锌原电池,加快反应速率。
接触面积越大、反应温度越高反应速率越快,加入少量硫酸铜溶液,构成铜锌原电池,加快反应速率,在此组实验中,反应速率最快的是。
根据变量控制法,实验和的变量是固体反应物的比表面积,实验和探究固体反应物的比表面积对反应速率的影响;实验和对比发现实验的反应速率明显较快,主要原因是实验加入少量硫酸铜溶液,锌置换出铜,构成铜锌原电池。
在三段中反应速率最快的是,其原因是该反应放热,溶液温度升高。
题目分析
Ⅱ丙酮的碘代反应探究的是反应物浓度与反应速率的定量关系。对比实验和,丙酮的浓度增大一倍,反应速率增大一倍;对比实验和,碘的浓度增大,反应速率不变,故速率方程中,。
根据分析,其他条件不变时,丙酮的浓度增大一倍,反应速率增大一倍,对比和可知。
根据分析,,。
,,由实验可知,故,半衰期为,故反应掉的丙酮所需的时间为,余下的丙酮,再反应掉其中的还需,因此,反应掉的丙酮所需的时间为。
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第六章 化学反应与能量
第2讲 化学反应速率与限度
【学习目标】
1.理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法,知道化学反应速率的基本计算。
2.知道影响化学反应速率的因素,并清楚其对化学反应速率的具体影响情况。
3.了解可逆反应及其特点,理解化学平衡状态的特征及标志。
4.体会调控化学反应的重要性,认识控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
【教材追踪】
目标一:理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法。
任务1:(1)日常生产生活中的化学反应进行的快慢程度差别很大,如爆炸几乎在瞬间完成,溶洞的形成却要几十万年甚至更久。你还能说出日常生产生活中哪些化学反应进行得较快,哪些进行的较慢?
(2)不同的化学反应进行的快慢千差万别,快与慢是相对而言的。如何定性描述下列化学反应进行的快慢?
①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
任务2:阅读教材p43第一、二段内容,完成下列问题。
(1)化学反应速率的含义?
(2)化学反应速率的表示方法及表达式?
(3)此处研究的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?其结果可以为负值?
任务3:(1)某实验小组模拟工业合成氨的反应,,在一定条件下,向2 L密闭容器中充入2 mol N2和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?三者之比为多少?
(2)通过上述实例探究,同一反应在相同时间内,用不同物质(反应物或生成物)表示的化学反应速率,其数值是否相同?用不同物质表示同一反应的化学反应速率,其数值有什么规律?
(3)反应4A(g)+3B(g)C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最大的是( )
A.v(A)=0.15 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.50 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.32 mol·L-1·s-1
D.v(D)=5.40 mol·L-1·min-1
目标二:知道影响化学反应速率的因素,并清楚其对化学反应速率的具体影响情况。
任务1:(1)认真观看实验视频,完成下列问题。
【学程案·视频】 课时3 浓度和温度对化学反应速率的影响
①温度的影响:
实验操作
实验现象
实验结论
②浓度的影响:
实验操作
实验现象
实验结论
(2)回顾初中实验室制氧气的实验情况,完成下列问题。
实验操作
实验现象
实验结论
任务2: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。
(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?
目标三:了解可逆反应及其特点,理解化学平衡状态的特征及标志。
任务1:(1)以下三个反应是否是可逆反应?为什么?
①2H2+O22H2O
②6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
③PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4+ 2H2O
(2)通过改变反应条件,是否可以使3 mol H2(g)和过量的N2(g)反应得到1mol NH3?
任务2:(1)在一定条件下,向反应容器中加入N2和H2,发生反应:N2+3H22NH3。根据浓度对速率的影响,分析反应过程中,速率的变化情况。
浓度
速率变化
v正、v逆关系
开始
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
变化
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
平衡
反应物浓度
v正
v正 v逆 0
生成物浓度
v逆
(2)将上述反应的正逆反应速率变化情况用“速率—时间(vt)”图像表示。
任务3:阅读教材p47第一、二段内容,完成下列问题。
(1)化学平衡状态:
。
化学反应的限度:
。
(2)是否所有的可逆反应的进程都有一定的限度?任何情况下化学反应限度是否都一样?
(3)当化学反应达到平衡状态时,该反应是否停止了?可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓度是否相等?
目标四:体会调控化学反应的重要性,认识控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
任务1:阅读教材p47最后一段至p48内容,完成下列问题。
(1)化学反应条件控制的目的、方法及需要考虑的问题?
(2)反应条件调控有哪些措施?
任务2:(1)合成氨工业中,实际情况下是如何进行化学反应条件的调控?
(2)为提高燃料的燃烧效率,应如何调控燃烧反应的条件?
【能力进阶】
一、化学反应速率的概念及表示方法
二、影响化学反应速率的因素
三、化学反应限度与条件的控制
【跟进训练】
A卷
1.下列措施对增大反应速率有效的是( )
A. 与合成氨气时,适当提高体系的温度
B. 与稀硫酸反应制取氢气时,将稀硫酸改用浓硫酸
C. 在与两溶液反应时,增大压强
D. 与水反应时,增大水的用量
2.下列有关可逆反应的说法错误的是 ( )
A. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应
B. 是可逆反应
C. 与互为可逆反应
D. 可逆反应中反应物和生成物同时存在
3.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时也可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入后无色气泡生成速率会明显加快
4.下列关于反应的说法不正确的是( )
A. 某时刻测得,说明反应达到了化学平衡状态
B. 反应达到化学平衡后,反应物和生成物的浓度不再改变
C. 反应达到平衡后,反应就停止了
D. 上述反应中,不可能全部转化为和
5.对于反应,若反应速率分别用、、、单位皆为表示,则下列式子中,正确的是( )
A. B.
C. D.
6.可逆反应在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最大的是 ( )
A. B.
C. D.
7.容积可变的密闭容器中加入和进行反应:。下列说法不正确的是 ( )
A. 将容器的容积缩小一半,其反应速率增大
B. 保持容积不变,充入氩气,其反应速率不变
C. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率增大
D. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率减小
8.对于反应,下列说法正确的是 ( )
A. 可用浓度的减小表示其化学反应速率
B. 用不同物质表示化学反应速率,数值都是相同的
C. 用不同物质表示的化学反应速率,其表示的意义是一样的
D. 不能用单位时间内的质量变化值来表示反应快慢
9.为探究反应的速率影响因素,某实验小组利用溶液与溶液设计和探究实验如下表:
编号
温度
出现浑浊时间
下列说法正确的是 ( )
A. 研究温度的影响时,应将溶液置于不同温度的水浴中再混合
B. 实验中:
C. 实验后浑浊不再增多,则前内
D. 该实验最好应通过测的体积变化来判断反应速率的大小
10.在某密闭容器中发生反应,经,的浓度减少。下列说法正确的是 ( )
A. 用表示的反应速率是
B. 分别用,,表示的反应速率的比值是
C. 在末的反应速率,用表示是
D. 在内用表示的反应速率逐渐减小,用表示的反应速率逐渐增大
11.对于化学反应的限度的叙述,错误的是( )
A. 任何可逆反应都有一定的限度
B. 化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C. 化学反应的限度与时间的长短无关
D. 化学反应的限度是不可改变的
12.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧,这样处理的目的是( )
使煤充分燃烧,提高煤的利用率
减少的产生,减少造成“酸雨”
减少有毒气体的产生,减少污染空气
减少的产生,避免加剧“温室效应”
A. B. C. D.
13.某实验小组对的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同的粉末状和块状的分别加入盛有的溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需时间
粉末状
很烫
剧烈反应,带火星的木条复燃
块状
微热
反应较慢,火星红亮但木条未复燃
写出上述实验中发生反应的化学方程式: 。
实验结果表明,催化剂的催化效果与 有关。
某同学在溶液中加入一定量的,放出气体的体积标准状况与反应时间的关系如图所示,则、、三点所表示的反应速率最小的是 填字母。
实验小组向试管中加入的溶液和少许,经收集到已折算到标准状况,则用浓度变化表示的 。
14.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:。用溶液与溶液,研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示:
组别
硫酸体积
温度
其他物质
Ⅰ
Ⅱ
滴饱和溶液
Ⅲ
Ⅳ
蒸馏水
实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论:影响化学反应速率的因素是 ;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验Ⅰ和 用ⅠⅣ表示。
实验Ⅳ中加入蒸馏水的目的是 。
15.作为氧化剂在反应时不产生污染物,被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。为比较和对和两种浓度分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题:
定性分析:图甲可通过观察 定性比较得出结论。有同学提出将溶液改为溶液更合理,其理由是 。
定量分析:如图乙所示,实验时均以生成气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器的名称为 ,检查该装置气密性的方法是:关闭的活塞,将注射器活塞向外拉出一段后松手,过一段时间后看 ,实验中需要测量的数据是 。
加入粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。由到过程中,随着反应的进行反应速率逐渐 填“加快”或“减慢”,其变化的原因是 。
另一小组同学为了研究浓度对反应速率的影响,设计了如下实验设计方案,请帮助完成所有空均需填满。
实验编号
催化剂
浓度
实验
滴溶液
实验
可得到的结论是浓度越大,分解速率越快。
B卷
1.一定温度下,在容积不变的密闭容器中发生反应:。反应过程中部分数据如下:
下列说法不正确的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率
B. 内,用表示的平均反应速率为
C. 容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态
D. 时,的转化率已达到该条件下的最大值
2.在恒容密闭容器中充入和,发生反应:,时改变影响反应速率的一个条件,和物质的量浓度随时间变化如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时改变的条件可能是降低反应温度
B. 时,的物质的量浓度为
C. 时间段,以表示的反应速率为
D. 时间段,处于平衡状态,反应不再进行
3.反应,在和时其他条件均相同,的物质的量浓度单位:随时间变化的有关实验数据见下表:
时间
下列有关该反应的描述正确的是
A. 在时,内用表示的化学反应速率为
B. 下,时反应刚好达到平衡状态
C. 根据上表内的物质的量浓度变化,可知浓度越大,反应速率越大
D. 从表中可以得出
4.下列四支试管中,分别盛有等量的锌和酸溶液,其中生成的反应速率最大的是( )
试管
酸溶液及浓度
温度
锌的状态
溶液
粉末状
溶液
粉末状
溶液
大块状
溶液
粉末状
A. B. C. D.
5.在一定温度下,向恒容密闭容器中充入和足量,发生反应:,时测得的物质的量为。下列说法不正确的是( )
A. 内,以表示的平均反应速率为
B. 在容器中加入催化剂,会加快反应速率
C. 达到平衡时,容器中存在、和
D. 当容器内密度不再发生变化时,说明反应已达到平衡状态
6.取过氧化氢水溶液,在少量存在下分解:。在一定温度下,测得的放出量,转换成浓度,如下表:
下列说法不正确的是
A. 反应时,测得体积为标准状况下,则
B. ,消耗的平均速率为
C. 第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
D. 过氧化氢酶对分解也有催化作用
7.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,测得的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 内,用表示的平均反应速率为
B. 时,的正反应速率小于的逆反应速率
C. 时容器内压强大于时容器内压强
D. 时,该反应处于平衡状态
8.已知,时,向的恒容密闭容器中充入和,下图为容器中各组分的物质的量随时间变化情况。下列说法不正确的是( )
A. 达到化学平衡状态时,的转化率约为
B. 时,反应速率
C. 若反应在进行,反应进行分钟后,
D. 当容器内压强保持不变时,化学反应达到平衡状态
9.一定温度下,在恒容密闭容器中充入种气体、和,它们的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 该反应的化学方程式:
B. 内的平均反应速率为
C. 充入,容器内压强增大,则化学反应速率增大
D. 当容器内的物质的量保持不变时,化学反应达到平衡状态
10.分解速率受多种因素影响。实验测得时不同条件下浓度随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越大
B. 图乙表明,其他条件相同时,的浓度越小,分解速率越大
C. 图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越大
D. 图丁表明,碱性溶液中,浓度越大,分解速率越大
11.中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是( )
A.
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成的方向进行
D. ,升高温度,对反应速率的影响比对反应的小
12.某化学兴趣小组依据反应,探究影响化学反应速率的因素并测定其化学反应速率。请回答下列问题。
Ⅰ该小组同学设计了组实验,探究影响化学反应速率的部分因素,具体情况如下表所示。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
加入水的体积
反应温度
表中 ,通过实验和实验可探究 对化学反应速率的影响。
Ⅱ该小组同学依据实验的条件进行反应并测定其化学反应速率,所得数据如下图所示。
该反应在的化学反应速率为 。
分析实验数据发现,反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
探究化学反应速率先增大的原因,具体情况如下表所示。
方案
假设
实验操作
该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率增大
向烧杯中加入溶液和溶液,________________________________________
__________________________________________________________________________________________
取溶液加入烧杯中,向其中加入少量固体,再加入溶液
补全方案中的实验操作: 。
方案中的假设为 。
除方案、中的假设外,还可提出的假设是 。
反应后期化学反应速率减小的原因是 。
13.为了研究外界条件对分解速率的影响,某同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下组实验。
试剂:溶液、溶液、溶液。
仪器:试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯。
实验编号
实验温度
溶液的体积和浓度
溶液
甲同学为了探究温度对化学反应速率的影响,应完成 填实验编号实验。
乙同学进行实验与实验,发现气体均缓慢产生,无法说明“浓度改变会影响化学反应速率”,你的改进方法是 。
丙同学进行了实验与实验,你认为他想探究的是 。该方案设计是否严谨? 填“是”或“否”,说明理由: 。
14.某小组同学探究影响镁与盐酸反应速率的因素。
查阅资料 镁与盐酸反应时,的浓度对反应速率有影响。
实验过程 用如图所示装置夹持装置已略去,气密性良好进行三组实验。
向反应器中加入的盐酸和一定量固体加入后溶液体积变化忽略不计。充分溶解后,加入相同形状、相同质量的镁条,开始计时。采集反应器中的压强数据,获得三个时间段内的压强变化如下表。实验过程中,反应器内的气体温度无明显变化
加入的
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
问题与讨论
向反应器中加入固体的目的是 。
对比三组实验相同时间段内数据可知:在该实验条件下,的浓度对镁与盐酸反应速率的影响是 。
你还想探究影响镁与盐酸反应速率的因素是 写出一条即可。
15.变量控制法是化学实验的一种常用方法。
Ⅰ如表所示是某学习小组研究和等物质的量浓度的溶液反应的实验数据,分析数据,回答下列问题。
序号
锌的质量
锌的形状
溶液
反应前溶液的温度
其他试剂
颗粒
无
粉末
无
颗粒
滴溶液
粉末
滴溶液
在上述组实验中,反应速率最快的是 填实验序号。
实验和探究 对反应速率的影响,实验和对比发现实验的反应速率明显较快,主要原因是 。
进行实验时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积标准状况下与时间的关系如图所示。在、、三段中反应速率最快的是段,其原因是 。
Ⅱ某学习小组探究丙酮的碘代反应。已知该反应的速率方程为,其半衰期反应物浓度降低一半时所需的时间为,在室温下进行实验,得到如表所示数据。
实验编号
表中 。
速率方程中, ; 。
在过量的存在时,反应掉的所需的时间是 。
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