1、第二节第二节 化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度 第第 1 1 课时课时 化学反应的速率化学反应的速率 学 考 练 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化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C化学反应速率可以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 s1 和 mol L 1 min1 解析 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示， 而不采 用物质的质量或物质的量。 答案 C 2已知 4NH3(g)5O2(g) = 催化剂 4NO(g)6H2O(g)，若反应速率分
2、别用 v(NH3)、 v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为( ) A4v(NH3)5v(O2) B5v(O2)6v(H2O) C2v(NH3)3v(H2O) D4v(O2)5v(NO) 解析 在同一化学反应里，各物质的速率之比等于各物质的化学计量数之比。A 选项应为 5v(NH3)4v(O2)；B 选项应为 6v(O2)5v(H2O)；C 选项应为 3v(NH3) 2v(H2O)。 答案 D 3反应 2SO2O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了 0.4 mol L 1，在这 段时间内用 O2表示的反应速率为 0.04 mol L 1 s1，则这段时间为( ) A0
3、.1 s B2.5 s C5 s D10 s 解析 v(O2)0.04 mol L 1 s1，则 v(SO 3)0.08 mol L 1 s1 ，由t c(SO3)/v(SO3)，代入数据计算得 t5 s。故选 C。 答案 C 4已知某反应的各物质浓度数据如下： 据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是( ) A934 B312 C213 D321 解析 各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。 v(A) 3.0 mol L 11.8 mol L1 2 s 0.6mol L 1 s1 ，v(B) 1.0 mol L 10.6 mol L1 2s 0.2 m
4、ol L 1 s1， v(C)0.8 mol L 10 2 s 0.4 mol L 1 s 1。化学计量数之比为 0.60.20.4，即 312。 答案 B 5 对于反应 2A(g)B(g)3C(g)4D(g)， 下列表示的反应速率最快的是( ) Av(A)0.5 mol L 1 s1 Bv(B)0.3 mol L 1 s1 Cv(C)0.8 mol L 1 s1 Dv(D)1 mol L 1 s1 解析 正确的思路应是根据反应速率与化学方程式中化学计量数之间的关系将 各物质的反应速率转化为用同一种物质表示的速率。A 项中据 v(A)推知 v(B) 0.25 mol L 1 s1，C 项中据
5、v(C)推出 v(B)0.27 mol L1 s1，D 项中据 v(D)推出 v(B)0.25 mol L 1 s1，故反应速率最快的是 B 选项。 答案 B 6在反应 C(s)CO2(g)=2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是( ) 增大压强 升高温度 通入 CO2 增加碳的量 用等量炭粉代替焦炭 A B C D 解析 因为碳是固体，只增加它的量，不能加快反应速率，但是若用炭粉代替焦 炭，能增大与 CO2的接触面积，所以反应速率加快。 答案 C 7 用锌片与 1 mol L 1 稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增 大的是( ) A对该反应体系加热 B加入少量 NaCl 溶
6、液 C不用锌片，改用锌粉 D加入少量 1mol L 1 硫酸 解析 B 项，NaCl 溶液不参与反应且使盐酸浓度变小；C 项，改用锌粉能增大 接触面积；D 项，加入 H2SO4能增大 H 浓度。 答案 B 8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( ) 解析 没有对比实验，A 错误；催化剂不同，温度不同，无法比较，B 错误；前 者没有催化剂， 后者有催化剂， 且温度不同， 无法比较， C 错误； 只有温度不同， 其他条件都相同，该方案可行，D 正确。 答案 D 9硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4 SO2SH2O，下列各组实验中最先
7、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 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 影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓 住浓度越大，温度越高，反应速率越大，D 正确。 答案 D 10 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下图所示。 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
8、B一段时间后，反应速率减小的原因是 c(H )减小 C反应在 24 min 内平均反应速率最大 D反应在 24 min 内生成 CO2的平均反应速率为 v(CO2)0.06 mol L 1 s1 解析 随着反应的进行 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 项正确；在 24 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 项正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速 率。 答案 D 11在密闭容器中发生下列反应：I2(g)H2(g)2HI(g
9、)(正反应为放热反应)。 起始时，n(H2)a mol，n(I2)b mol。只改变表中列出的条件，其他条件不变， 试将化学反应速率的改变填入相关的表格中(填“增大” “减小”或“不变”)。 编号 改变的条件 反应速率 (1) 升高温度 (2) 加入正催化剂 (3) 再充入 a mol H2 (4) 将容器的容积扩大到原来的 2 倍 (5) 保持容积不变，通入 b mol Ne 解析 (1)不论正反应是吸热还是放热，升高温度都会使化学反应速率增大。 (2)若无特别说明，通常所说的催化剂即为“正催化剂”，加入催化剂，可加快 化学反应速率。 (3)再充入 a mol H2，c(H2)增大，化学反应
10、速率增大。 (4)扩大容器的容积，容器内各物质的浓度减小，化学反应速率减小。 (5)在密闭容器中通入 Ne(g)，保持容积不变，并未改变反应物浓度，化学反应速 率不变。 答案 (1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变 12(1)在反应 A(g)3B(g)=2C(g)中，若以物质 A 表示的该反应的化学反应速 率为 0.2 mol L 1 min1，则以物质 B 表示此反应的化学反应速率为_ mol L 1 min1。 (2)在 2 L 的密闭容器中，充入 2 mol N2和 3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s 后测得 N2的物质的量为 1.9 mol， 则以 H2
11、的浓度变化表示的反应速率为_。 (3)将 10 mol A 和 5 mol B 放入容积为 10 L 的密闭容器中，某温度下发生反应： 3A(g)B(g)2C(g)，在最初 2 s 内，消耗 A 的平均速率为 0.06 mol L 1 s1， 则在 2 s 时，容器中有_ molA，此时 C 的物质的量浓度为_。 解析 (1)根据化学方程式中的计量数关系：v（B） v（A） 3 1，v(B)3v(A)30.2 mol L 1 min10.6 mol L1 min1。 (2)解法一：3 s 内消耗的 N2的物质的量为 2 mol1.9 mol0.1 mol，根据化学方 程式N23H2高温、高压
12、催化剂 2NH3， 可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol， 根据化学反应速率的计算公式，v(H2) 0.3 mol 2 L3 s0.05 mol L 1 s1。 解法二：先计算出用 N2表示的化学反应速率：v(N2)2 mol1.9 mol 2 L3 s 1 60mol L 1 s1， 再根据化学方程式的计量数关系， 计算出用 H 2表示的化学反应速率： v(H2) 3v(N2)0.05 mol L 1 s1。 (3) 则 2 s 时，n(A)0.88 mol L 110 L8.8 mol，c(C)0.08 mol L1。 答案 (1)0.6 (2)0.05 mol L 1
13、s1 (3)8.8 0.08 mol L 1 能 力 练 13某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率的变化，在 100 mL 稀盐酸中加入 足量的锌，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL 50 120 232 290 310 (1)_(填“01”“12”“23”“34”或“45”)min 时间段反应 速率最大，原因是_。 (填“反应物浓度增大”或“溶液温度升高”)。 (2)_(填“01”“12”“23”“34”或“45”)min 时间段反应 速率最小，原因是_ (填“反应物浓度减小”或“溶液温度降低”)。 (3)如果要减缓反应速率而又不
14、减少产生氢气的量，下列措施你认为可行的是 _。 A加入蒸馏水 B通入 HCl 气体 C加入 NaOH 固体 解析 锌是足量的，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐降低，温度逐渐升高，化 学反应速率逐渐增大，反应到一段时间以后，随着盐酸浓度的降低，反应速率又 逐渐减小。计算反应速率的大小，可以根据单位时间内生成氢气的体积的多少来 进行简便的计算。 答案 (1)23 溶液温度升高 (2)45 反应物浓度减小 (3)A 14H2O2不稳定、易分解，Fe3 、Cu2等对其分解起催化作用，为比较 Fe3和 Cu2 对 H 2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种 实验装置。 (1)若利
15、用图甲装置，可通过观察_ 现象，从而定性比较得出结论。 (2) 有 同 学 提 出 将FeCl3改 为Fe2(SO4)3更 为 合 理 ， 其 理 由 是 _。 写 出H2O2在 二 氧 化 锰 催 化 作 用 下 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _。 (3)若利用乙实验可进行定量分析，图乙中仪器 A 的名称为_，实验时均 以生成 40 mL 气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测 量的数据是_。 (4)将 0.1 mol MnO2粉末加入 50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积 和 时 间 的 关 系 如 图 丙 所 示 ， 解 释 反 应 速
16、率 变 化 的 原 因 ： _ _。 H2O2初始物质的量浓度为_(保留两位小数)。 丙 解析 (1)通过产生气泡的快慢即可比较 Fe3 和 Cu2对 H 2O2分解的催化效果(保 持其他条件相同，只改变催化剂)。(2)FeCl3和 CuSO4中阴、阳离子都不相同， 无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用， Fe2(SO4)3和CuSO4的阴离子相同， 可以消除阴离子不同对实验的干扰。(3)通过计算分别用 Fe3 、Cu2催化时生成 O2的速率， 来定量比较 Fe3 和 Cu2对 H 2O2分解的催化效果， 因此需要测量的数 据是产生 40 mL 气体所需要的时间。(4)由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐 减小，反应速 率减慢， 最终生成氧气的体积是 60 mL， 即 0.002 7 mol。 根据 2H2O2O2， c(H2O2) 0.005 4 mol 0.05 L0.11 mol L 1。 答案 (1)产生气泡的快慢 (2)可以消除阴离子不同对实验的干扰 2H2O2= MnO22H 2OO2 (3)分液漏斗 产生 40 mL 气体所需的时间 (4)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小 0.11 mol L 1