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 基础巩固 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
2、反应速率分别用 v(NH3)、 v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为( ) A.4v(NH3)5v(O2) B.5v(O2)6v(H2O) C.2v(NH3)3v(H2O) D.4v(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 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)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
3、 L 1 s1，则这段时间为( ) A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 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.在 2 L 密闭容器中，发生以下反应：2A(g)B(g) 2C(g)D(g)。若最初 加入的 A 和 B 都是 4 mol，在前 10 s A 的平均反应速率为 0.12 mol L 1 s1，则 10 s 时，容器中 B 的物质的量是( ) A.1.6 mol B.2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 m
4、ol 解析 根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，可得 v(B) 0.5v(A)0.50.12 mol L 1 s10.06 mol L1 s1，则 c(B)0.06 mol L1 s 110 s0.6 mol L1，n(B)0.6 mol L12 L1.2 mol，故 10 s 时容器中 B 的 物质的量为 4 mol1.2 mol2.8 mol。 答案 B 5.把 0.6 mol X 气体和 0.6 mol Y 气体混合于 2 L 的密闭容器中，使它们发生如下 反应 3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g)。5 min 末生成 0.2 mol W。若测知以 Z 的浓 度变化表示平
5、均反应速率为 0.01 mol L 1 min1， 则化学方程式中 n 的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析 5 min 内 W 的平均化学反应速率 v(W) 0.2 mol 2 L 5 min 0.02 mol L 1 min1，利 用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比， Z 浓度变化表示的平均反应速 率为 0.01 mol L 1 min1，则：v(Z)v(W)0.01 mol L1 min1(0.02 mol L 1 min1)n2，所以 n1。 答案 A 6.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( ) A.v(A)0.5 mo
6、l L 1 s1 B.v(B)0.3 mol L 1 s1 C.v(C)0.8 mol L 1 s1 D.v(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 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 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.
7、对该反应体系加热 B.加入少量 NaCl 溶液 C.不用锌片，改用锌粉 D.加入少量 1 mol 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.对于反应 2SO2(g)O2(g) 催化剂 2SO3(g)，下
8、列措施能增大反应速率的是 ( ) 增大体系容积 恒容条件下，再通入一定量的 O2 恒容条件下，再通入 一定量的 N2 使用合适的催化剂 A. B. C. D. 解析 增大体系容积，浓度减小，反应速率减小，错误；恒容条件下，再通 入一定量的 O2，反应气体浓度增大，则反应速率增大，正确；恒容条件下， 再通入一定量的 N2，不参加反应，反应气体浓度不变，反应速率不变，错误； 使用合适的催化剂，可增大反应速率，正确。 答案 C 10.一定温度下，向容积为 2 L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另 外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 ( ) A.该反应的化
9、学方程式为 3B(g)4D(g)6A(g)2C(g) B.反应进行到 1 s 时，v(A)v(D) C.反应进行到 6 s 时，B 的平均反应速率为 0.05 mol L 1 s1 D.反应进行到 6 s 时，各物质的反应速率相等 解析 该反应中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比， n(A)n(B)n(C)n(D) (1.2 0) mol(1.0 0.4)mol(1.0 0.2)mol(0.40)mol6342，又因为各物质的浓度最终不变，应为可逆 反应， 所以化学方程式为 3B(g)4C(g)6A(g)2D(g)， A 项错误； 任意时刻， 用各物质表示的反应速率之比都等
10、于化学计量数之比，B、D 错误。 答案 C 能力提升 11.某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验 数据如表所示： 实验编号 锌的形态 反应温度/ 收集 100 mL 氢气所需时间/s 薄片 15 200 薄片 25 90 粉末 25 10 (1)该实验的目的是探究_、_对锌和稀盐酸反应速率的影响。 (2)实验和表明_，化学反应速率越快。 (3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是_和_。 (4) 请 设 计 一 个 实 验 方 案 证 明 盐 酸 的 浓 度 对 该 反 应 的 速 率 的 影 响 ： _。 解析 (1)影响化学反应速率的因素有固体的表面
11、积、温度、催化剂、浓度，对 气体来说还有压强等。根据表格提供的信息可知，锌有薄片和粉末两种形态，反 应温度有 15 和 25 两种温度， 可知该实验的目的是探究固体的表面积和温度 对反应速率的影响。(2)根据表格提供的信息可知，实验和实验中锌的形态 相同，温度不同，温度高的收集相同体积的氢气所需时间短，说明化学反应速率 快。(3)探究固体表面积对反应速率的影响时，温度应相同。(4)探究浓度对化学 反应速率的影响时，必须保持其他条件相同，故设计的实验方案为在相同的温度 下，采用相同形态、相同质量的锌与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应，测定 收集相同体积氢气所需时间。 答案 (1)固体的表面积 温
12、度 (2)温度越高 (3) (4)在相同的温度下，采用相同形态、相同质量的锌与两种体积相同 但浓度不同的盐酸反应，测定收集相同体积氢气所需时间 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
13、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_ mol A，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 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
14、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 s1 (3)8.8 0.08 mol L 1 13.将气体 A、B 置于固定容积为 2
15、 L 的密闭容器中，发生反应：3A(g) B(g)=2C(g)2D(g)。反应进行到 10 s 末，测得 A 的物质的量为 1.8 mol，B 的 物质的量为 0.6 mol，C 的物质的量为 0.8 mol。 (1)用 C 表示 10 s 内反应的平均反应速率为_； (2)反应前 A 的物质的量浓度是_； (3)10 s 末，生成物 D 的浓度为_； (4)若改变下列条件，生成 D 的速率如何变化？(用“增大”“减小”或“不变” 填空) 编号 改变的条件 生成 D 的速率 降低温度 增大 A 的浓度 使用催化剂 恒容条件下充入 Ne (不参与体系反应) 解析 (1)v(C) 0.8 mol
16、2 L10 s0.04 mol/(L s)；(2)反应前 c(A) 3.0 mol 2 L 1.5 mol/L；(3)10 s 末 c(D)0.8 mol 2 L 0.4 mol/L；(4)降低温度，反应速率减小；增大反应物浓度、 使用催化剂，反应速率增大；恒容条件下充入稀有气体，反应物的浓度不变，反 应速率不变。 答案 (1)0.04 mol/(L s) (2)1.5 mol/L (3)0.4 mol/L (4)减小 增大 增大 不变 14.H2O2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
17、甲、 乙两种实验 装置。 (1)若利用图甲装置，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
18、 丙 所 示 ， 解 释 反 应 速 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2H2O2 O2，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= MnO2 2H2OO2 (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
