2023屆高考化學(xué)魯科版一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-第七章第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)速率

第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的簡單方法。2.通過實(shí)驗(yàn)探究,了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的,認(rèn)識基元反應(yīng)活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。4.能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算,能通過實(shí)驗(yàn)探究分析不同組分濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,能用一定理論模型說明外界條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較1.表示方法通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。2.數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位v=ΔcΔt,單位為mol·L-1·s-1或mol·L-1·3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系對于已知反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)單位相同時(shí),用不同反應(yīng)物或生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。(1)一般不用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。(2)由v=Δc4.化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計(jì)算模式——“三段式”(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。(3)根據(jù)已知條件列化學(xué)方程式計(jì)算。例如:反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)起始濃度/(mol·L-1) a b c轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1) x nxm 某時(shí)刻濃度/(mol·L-1) a-x b-nxm c+計(jì)算反應(yīng)速率時(shí),我們往往忽略容器的體積,特別是給出的是物質(zhì)的量的變化量時(shí),一定要先轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化量,再進(jìn)行計(jì)算。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象越明顯。()(2)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化量表示正反應(yīng)速率,生成物濃度的變化量表示逆反應(yīng)速率。()(3)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1(4)在2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)中,t1、t2時(shí),SO3(g)濃度分別是c1、c2,則t1～t2時(shí)間內(nèi),SO3(g)生成的平均速率為v=c2-解析:(1)反應(yīng)速率越大,單位時(shí)間內(nèi)濃度的改變量大,與反應(yīng)現(xiàn)象無關(guān)。(2)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量均表示正反應(yīng)速率。(3)0.8mol·L-1·速率。答案:(1)×(2)×(3)×(4)√2.想一想同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,數(shù)值越大,表示化學(xué)反應(yīng)速率越快嗎?如何比較反應(yīng)快慢?提示:化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值的大小和化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),化學(xué)計(jì)量數(shù)越大,數(shù)值越大,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,但都表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率,數(shù)值大表示的速率不一定快,所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。(1)看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率,再比較數(shù)值的大小。3.做一做對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,由于B物質(zhì)是固體,不能表示反應(yīng)速率;③中對應(yīng)的v(A)=mol·L-1·min-1;④中對應(yīng)的v(A)=mol·L-1·min-1。表示的反應(yīng)速率最快的是。

①v(A)=0.5mol·L-1·min-1②v(B)=1.2mol·L-1·s-1③v(D)=0.4mol·L-1·min-1④v(C)=0.1mol·L-1·s-1答案:0.23②1.(2021·北京東城期末)某溫度下N2O5按下式分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。測得恒容密閉容器內(nèi),N2O5的濃度隨時(shí)間的變化如下表:t/min012345……c(N2O5)/(mol/L)1.000.710.500.350.250.17……下列說法不正確的是(D)A.4min時(shí),c(NO2)=1.50mol/LB.5min時(shí),N2O5的轉(zhuǎn)化率為83%C.0～2min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(O2)=0.125mol/(L·min)D.其他條件不變,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,則2min時(shí),c(N2O5)<0.25mol/L解析:由題給表格數(shù)據(jù)可知,4min時(shí),N2O5的濃度消耗量為(1.00-0.25)mol/L=0.75mol/L,由各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的濃度變化量之比可得反應(yīng)生成c(NO2)=0.75mol/L×2=1.50mol/L,故A正確;5min時(shí),N2O5的濃度消耗量為(1.00-0.17)mol/L=0.83mol/L,則N2O5的轉(zhuǎn)化率為0.83mol/L1.0mol/×12=0.25mol/L,則v(O2)=0.25mol/L2min=0.125mol/(L·min),故C正確;由題給表格數(shù)據(jù)可知,2min時(shí),N2O5的濃度消耗量為起始的一半,其他條件不變,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,反應(yīng)物濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小,反應(yīng)消耗N2O0.25mol/L,故D錯(cuò)誤。2.(2021·吉林長春調(diào)研)一定條件下,在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)過程如圖。下列說法不正確的是(A)A.t1min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等B.X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系C.0～8min,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.01125mol·L-1·min-1D.10～12min,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.0025mol·L-1·解析:t1時(shí)刻沒有達(dá)到平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率不相等,A項(xiàng)不正確;根據(jù)圖像,X的物質(zhì)的量增加,屬于生成物,因此X為NH3的曲線,B項(xiàng)正確;0～8min時(shí),v(NH3)=0.6mol10L×8min=0.0075mol·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v(HL-1·min-1,C項(xiàng)正確;10～12min,v(NH3)=(0.L-1·min-1,v(N2)=v(NH3)2=0.0025mol·3.(2021·浙江溫州期末)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)ΔH=+108kJ·mol-1。某容器中,反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,分別只改變一個(gè)條件,各物質(zhì)濃度的變化狀況如圖1所示(第10min到第14min的COCl2濃度變化曲線未示出)。下列說法正確的是(C)A.在10～12min內(nèi),以Cl2濃度變化表示的該反應(yīng)平均反應(yīng)速率為5×10-3mol·L-1·s-1B.改變的條件分別是第4min時(shí),升高了溫度;第10min時(shí),移走了部分CO;第14min時(shí),將容器體積壓縮了1.5倍C.第13min時(shí),COCl2的濃度為0.03mol·L-1D.第18min時(shí),向容器中加入催化劑,各物質(zhì)的濃度變化狀況可能如上圖2所示解析:在10～12min內(nèi),Cl2濃度由0.11mol·L-1增加到0.12mol·L-1,用Cl2濃度變化表示的該反應(yīng)平均反應(yīng)速率為0.12mol·L-1-0.11mol·L-12min=5×10-3mol·L-1·min-10.01mol·L-1,則COCl2的濃度減小0.01mol·L-1,即為0.03mol·L-1,故C正確;催化劑對平衡無影響,不會改變各物質(zhì)的平衡濃度,故D錯(cuò)誤。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素與解釋1.內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)。2.外因濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的理解(1)固體和純液體對化學(xué)反應(yīng)速率無影響,但要注意水(液態(tài))對溶液的稀釋作用。(2)濃度的改變必須是真正參加反應(yīng)離子的濃度,如酸堿中和反應(yīng)影響速率的是H+、OH-濃度。3.理論解釋——有效碰撞理論(1)基元反應(yīng)與反應(yīng)歷程①基元反應(yīng):大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過多個(gè)反應(yīng)步驟實(shí)現(xiàn),其中每步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。②反應(yīng)歷程:基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的歷程,反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。(2)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能:如圖圖中:E1為正反應(yīng)的活化能,使用催化劑時(shí)的活化能為E3,E2為逆反應(yīng)的活化能,反應(yīng)熱為E1-E2。(3)活化分子、有效碰撞與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小。()(2)增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大。()(3)增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率不一定增大。()(4)對于可逆反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,增加氯化鉀濃度,逆反應(yīng)速率加快。()解析:(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)物的濃度,正、逆反應(yīng)速率均增大。(2)增大反應(yīng)物的濃度,能增大活化分子的濃度,其百分?jǐn)?shù)保持不變。(4)該反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,所以氯化鉀沒有參加離子反應(yīng),增加其濃度,不影響反應(yīng)速率。答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.想一想熱催化合成氨面臨的兩難問題:采用高溫增大反應(yīng)速率的同時(shí)會因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100℃)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示(其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)。(1)圖中歷程①氮?dú)夥肿又械I斷裂了嗎?該歷程發(fā)生了怎樣的變化?提示:歷程①是氮?dú)夥肿游皆诖呋瘎┍砻娴倪^程,N2分子中的氮氮三鍵沒有斷裂。(2)判斷反應(yīng)歷程①～⑤哪些在高溫區(qū)進(jìn)行?哪些在低溫區(qū)進(jìn)行?提示:歷程①、②、③是吸附斷鍵的過程,需要提高化學(xué)反應(yīng)速率,故在高溫區(qū)進(jìn)行;歷程④、⑤是氮原子的傳遞和合成氨的過程,需要提高合成氨的產(chǎn)率,使合成氨(放熱反應(yīng))平衡正移,故在低溫區(qū)進(jìn)行。1.四個(gè)試管中都裝有5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,分別在不同溫度下加入0.1mol·L-1硫酸和一定量水(忽略混合引起的體積變化),最先出現(xiàn)渾濁的是(C)A.20℃,10mL硫酸B.20℃,5mL硫酸和5mL水C.30℃,10mL硫酸D.30℃,5mL硫酸和5mL水解析:溶液混合后總體積相同,從溫度角度分析,C、D中溫度高,速率快;從濃度角度分析,A、C中濃度大,反應(yīng)速率快。綜合兩個(gè)角度,反應(yīng)速率最快的是C。2.下列說法中正確的是(D)A.已知t1℃時(shí),反應(yīng)C+CO22COΔH>0的速率為v,若升高溫度,逆反應(yīng)速率減小B.恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)N2+O22NO,若在容器中充入He,正、逆反應(yīng)的速率均不變C.當(dāng)一定量的鋅粉和過量的6mol·L-1鹽酸反應(yīng)時(shí),為了減慢反應(yīng)速率,又不影響產(chǎn)生H2的總量,可向反應(yīng)器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.對任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng),溫度發(fā)生變化,化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生變化解析:溫度升高,正、逆反應(yīng)的速率均增大,A錯(cuò)誤;在恒壓容器中充入不參加反應(yīng)的氣體,導(dǎo)致容器的體積增大,反應(yīng)物和生成物的濃度均減小,正、逆反應(yīng)速率均減小,B錯(cuò)誤;若能使溶液中氫離子濃度減小,則反應(yīng)速率將減小,因此可選水或CH3COONa溶液,但不能用NaNO3溶液,在酸性溶液中NO3-與鋅粉發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氮的氧化物,從而使生成H3.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1,在V2O5存在時(shí),該反應(yīng)的機(jī)理為V2O5+SO22VO2+SO3(快)、4VO2+O22V2O5(慢)。下列說法正確的是(C)A.反應(yīng)速率主要取決于V2O5的質(zhì)量B.VO2是該反應(yīng)的催化劑C.逆反應(yīng)的活化能大于198kJ·mol-1D.增大SO2的濃度可顯著提高反應(yīng)速率解析:V2O5為催化劑,催化劑質(zhì)量不影響反應(yīng)速率,A錯(cuò)誤;VO2為中間產(chǎn)物,不是催化劑,B錯(cuò)誤;該逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),逆反應(yīng)的活化能大于198kJ·mol-1,C正確;SO2參與的是快反應(yīng),其濃度改變對反應(yīng)速率影響不大,D錯(cuò)誤。4.一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。(1)縮小體積使壓強(qiáng)增大:,原因是。(2)恒容充入N2:。

(3)恒容充入He:,原因是。(4)恒壓充入He:。

答案:(1)增大單位體積內(nèi),活化分子數(shù)目增加,有效碰撞的次數(shù)增多(2)增大(3)不變單位體積內(nèi),活化分子數(shù)目不變(4)減小A(g)+B(g)C(g),恒溫恒容或恒溫恒壓,充入氦氣,對反應(yīng)速率的影響:控制變量法探究影響反應(yīng)速率的因素1.考查形式(1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2.解題策略[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)用等體積等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的雙氧水和不同質(zhì)量的二氧化錳混合,測定收集相同體積氧氣所需要時(shí)間,探究催化劑用量對反應(yīng)速率的影響。()(2)取等體積不同地區(qū)的兩種天然水,分別加入不同體積的同種肥皂水,振蕩。觀察產(chǎn)生泡沫的多少,比較兩種天然水中Ca2+、Mg2+含量的高低。()(3)在相同規(guī)格的燒杯中分別加入等體積的熱水和冷水,分別向其中加一滴紅墨水,比較紅墨水在水中的擴(kuò)散速率,探究溫度對分子運(yùn)動速率的影響。()解析:(2)等體積不同地區(qū)的天然水,加入不同體積的同種肥皂水,除探究要素不同之外,還有一個(gè)變量是不同的,不能得出相應(yīng)的結(jié)論。答案:(1)√(2)×(3)√2.想一想如圖是某課外興趣小組為了研究一定濃度Fe2+的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率,所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請根據(jù)圖像說明怎樣操作有利于提高Fe2+的氧化率?提示:由②③可知,溫度相同時(shí),pH越小,Fe2+的氧化率越大,由①②可知,pH相同時(shí),溫度越高,Fe2+的氧化率越大;所以降低pH、升高溫度有利于提高Fe2+的氧化率。依據(jù)控制變量法,借助圖像分析外界因素對反應(yīng)速率的影響1.為研究某溶液中溶質(zhì)R的分解速率的影響因素,分別用三份不同初始濃度的R溶液在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),c(R)隨時(shí)間變化如圖。下列說法錯(cuò)誤的是(B)A.25℃時(shí),10～30min內(nèi),R的分解平均速率為0.030mol·L-1·min-1B.對比30℃和10℃曲線,在同一時(shí)刻,能說明R的分解速率隨溫度升高而增大C.對比30℃和25℃曲線,在0～50min內(nèi),能說明R的分解平均速率隨溫度升高而增大D.對比30℃和10℃曲線,在50min時(shí),R的分解率相等解析:根據(jù)v=ΔcΔt,25℃時(shí),10～30min內(nèi),R的分解平均速率為1.4mol·L-1-0.026mol·L-1·min-1,30℃時(shí),0～50min內(nèi)分解平均速率為0.032mol·L-1·min-1且30℃時(shí),初始濃度低于25℃的,故C正確;在50min時(shí),無論10℃還是30℃均無R剩余,因此分解率均為100%,故D正確。2.H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是(D)A.圖甲表明,其他條件相同時(shí),H2O2濃度越小,其分解速率越快B.圖乙表明,其他條件相同時(shí),溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.圖丙表明,少量Mn2+存在時(shí),溶液堿性越強(qiáng),H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大解析:A項(xiàng),濃度對反應(yīng)速率的影響是濃度越大,反應(yīng)速率越快,錯(cuò)誤;B項(xiàng),NaOH濃度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,錯(cuò)誤;C項(xiàng),由圖可知,Mn2+存在時(shí),0.1mol·L-1NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0mol·L-1NaOH溶液中的快,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由圖可知,堿性條件下,Mn2+存在時(shí),對H2O2分解速率的影響大,正確。依據(jù)控制變量法,借助表格分析外界因素對反應(yīng)速率的影響3.下列生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)事實(shí)得出的相應(yīng)結(jié)論不正確的是(B)選項(xiàng)事實(shí)結(jié)論A其他條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應(yīng),升高溶液的溫度,析出硫沉淀所需時(shí)間縮短當(dāng)其他條件不變時(shí),升高反應(yīng)溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快BA、B兩支試管,各加入4mL0.01mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在A試管中加入2mL0.01mol·L-1H2C2O4溶液,在B試管中加入4mL0.02mol·L-1的H2C2O4溶液,記錄溶液褪色所需時(shí)間,B試管褪色時(shí)間短當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快C在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的容積縮小一半正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率加快DA、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液,在B試管中加入2～3滴FeCl3溶液,B試管中產(chǎn)生氣泡快當(dāng)其他條件不變時(shí),合適的催化劑可以增大化學(xué)反應(yīng)速率解析:其他條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應(yīng),升高溶液的溫度,反應(yīng)速率加快,析出硫沉淀所需時(shí)間縮短,即當(dāng)其他條件不變時(shí),升高反應(yīng)溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,A正確;A、B兩支試管中反應(yīng)物的體積不同,兩反應(yīng)物的濃度均發(fā)生變化,不能根據(jù)B試管褪色時(shí)間短得出題給結(jié)論,B不正確;把容器的容積縮小一半,反應(yīng)物、生成物的濃度均增大,正、逆反應(yīng)速率均加快,C正確;A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液,在B試管中加入2～3滴FeCl3溶液,B試管中產(chǎn)生氣泡快,可以得出題給結(jié)論,D正確。4.實(shí)驗(yàn)室用Zn與稀H2SO4反應(yīng)來制取氫氣,常加少量CuSO4來加快反應(yīng)速率。為了研究CuSO4的量對H2生成速率的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案(見下表),將表中所給的試劑按一定體積混合后,分別加入四個(gè)盛有相同大小的Zn片(過量)的反應(yīng)瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集產(chǎn)生的氣體,并記錄收集相同體積的氣體所需的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)試劑甲乙丙丁4mol·L-1H2SO4溶液/mL20V1V2V3飽和CuSO4溶液/mL02.5V410H2O/mLV5V680收集氣體所需時(shí)間/st1t2t3t4下列說法正確的是(C)A.t1<t2<t3<t4 B.V4=V5=10C.V6=7.5 D.V1<V2<V3<20解析:研究CuSO4的量對H2生成速率的影響時(shí),實(shí)驗(yàn)中只能改變加入飽和CuSO4溶液的體積,其余影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素都必須相同,所加4mol·L-1H2SO4溶液的體積都是20mL,溶液的總體積為20mL+10mL=30mL。所以V1=V2=V3=20,V5=10,V6=7.5,V4=2。甲實(shí)驗(yàn)中沒有加CuSO4溶液,不能形成原電池,反應(yīng)速率最慢,時(shí)間t1最長。1.(2021·廣東卷,14)反應(yīng)X2Z經(jīng)歷兩步:①XY;②Y2Z。反應(yīng)體系中X、Y、Z的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是(D)A.a為c(X)隨t的變化曲線B.t1時(shí),c(X)=c(Y)=c(Z)C.t2時(shí),Y的消耗速率大于生成速率D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)解析:X是唯一的反應(yīng)物,隨著反應(yīng)的發(fā)生,其濃度不斷減小,因此,由圖可知,a為c(X)隨t的變化曲線,A正確;由圖可知,分別代表3種不同物質(zhì)的曲線相交于t1時(shí)刻,因此,t1時(shí),c(X)=c(Y)=c(Z),B正確;由圖中信息可知,t2時(shí)刻以后,Y的濃度仍在不斷減小,說明t2時(shí)刻反應(yīng)兩步仍在向正反應(yīng)方向發(fā)生,而且反應(yīng)①生成Y的速率小于反應(yīng)②消耗Y的速率,即t2時(shí)Y的消耗速率大于生成速率,C正確;由圖可知,t3時(shí)刻反應(yīng)①完成,X完全轉(zhuǎn)化為Y,若無反應(yīng)②發(fā)生,則c(Y)=c0,由于反應(yīng)②Y2Z的發(fā)生,t3時(shí)刻Y濃度的變化量為c0-c(Y),變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以Z的濃度的變化量為2[c0-c(Y)],這種關(guān)系在t3后仍成立,因此,D不正確。2.(2021·河北卷,13)室溫下,某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等,同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①M(fèi)+NX+Y;②M+NX+Z。反應(yīng)①的速率可表示為v1=k1c2(M),反應(yīng)②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖,下列說法錯(cuò)誤的是(A)A.0～30min時(shí)間段內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10-3mol·L-1·min-1B.反應(yīng)開始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底,反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大解析:由圖中數(shù)據(jù)可知,30min時(shí),M、Z濃度分別為0.300mol·L-1和0.125mol·L-1,則M的變化量為0.5mol·L-1-0.300mol·L-1=0.200mol·L-1,其中轉(zhuǎn)化為Y的變化量為0.200mol·L-1-0.125mol·L-1=0.075mol·L-1,因此,0～30min時(shí)間段內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為0.075mol·L-130min=0.0025mol·L-1·min-1,A說法錯(cuò)誤;由題中信息可知,反應(yīng)①和反應(yīng)②的速率之比為k1k2,Y和Z分別為反應(yīng)①和反應(yīng)②的產(chǎn)物,且兩者與M的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同(化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1),因此反應(yīng)開始后,體系中Y和Z的濃度之比等于k1k2,由于k3.(2021·浙江1月選考,19)取50mL過氧化氫水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O22H2O+O2↑。在一定溫度下,測得O2的放出量,轉(zhuǎn)換成H2O2濃度(c)如下表:t/min020406080c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列說法不正確的是(C)A.反應(yīng)20min時(shí),測得O2體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B.20～40min,消耗H2O2的平均速率為0.010mol·L-1·min-1C.第30min時(shí)的瞬時(shí)速率小于第50min時(shí)的瞬時(shí)速率D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解解析:反應(yīng)20min時(shí),過氧化氫的濃度變?yōu)?.4mol·L-1,說明分解的過氧化氫的物質(zhì)的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol·L-1×0.05L=0.02mol,過氧化氫分解生成的氧氣的物質(zhì)的量n(O2)=0.01mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V=n·Vm=0.01mol×22.4L·mol-1=0.224L=224mL,A正確;20～40min,消耗過氧化氫的濃度為(0.40-0.20)mol·L-1=0.20mol·L-1,則這段時(shí)間內(nèi)消耗過氧化氫的平均速率v=ΔcΔt=0.20mol·L-120min=0.010mol·L-14.(1)(2021·湖南卷)某興趣小組對該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。若保持容器體積不變,t1min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,用H2的濃度變化表示0～t1時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(H2)=mol·L-1·min-1(用含t1的代數(shù)式表示)。

(2)(2020·海南卷)向H2O2稀溶液中滴加數(shù)滴含Mn2+的溶液,即有氣泡快速逸出,反應(yīng)中Mn2+起作用。某組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

t/min01020304050c(H2O2)/mol·L-10.700.490.350.250.170.120～30minH2O2反應(yīng)的平均速率v=mol·L-1·min-1。

解析:(1)設(shè)t1min時(shí)達(dá)到平衡,轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量為2xmol,列出三段式:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)起始/mol 0.1 0 0轉(zhuǎn)化/mol 2x x 3x平衡/mol 0.1-2x x 3x根據(jù)同溫同壓下,混合氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比,0.200120+120+40,解得x=0.02,v(H2)=0.02×3mol3(2)向H2O2稀溶液中滴加數(shù)滴含Mn2+的溶液,即有氣泡快速逸出,說明Mn2+的加入加快雙氧水的分解速率,但Mn2+本身沒有發(fā)生任何變化,故Mn2+起到了催化劑的作用;起始時(shí)雙氧水的濃度為0.70mol·L-1,30min時(shí)雙氧水的濃度為0.25mol·L-1,其濃度變化量Δc=0.7mol·L-1-0.25mol·L-1=0.45mol·L-1,則這段時(shí)間內(nèi)雙氧水的反應(yīng)速率v=ΔcΔt=0.45mol·L-答案:(1)0(2)催化劑0.015題號知識易中難化學(xué)反應(yīng)速率概念理解16化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素3,78控制變量法探究影響反應(yīng)速率的因素4,9化學(xué)反應(yīng)速率的比較與計(jì)算2,5一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.以下是幾位同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率理論后發(fā)表的一些看法,其中不正確的是(A)A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率B.化學(xué)反應(yīng)速率理論可以指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品C.影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì),濃度、溫度、催化劑、反應(yīng)物顆粒大小等外部因素也會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率理論可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益解析:化學(xué)反應(yīng)速率理論研究的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題,不能指導(dǎo)提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率。2.反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經(jīng)2min,B的濃度減少0.6mol·L-1。對此反應(yīng)速率的表示正確的是(B)A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L-1·min-1B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比是3∶2∶1C.在2min末的反應(yīng)速率,用B表示是0.3mol·L-1·min-1D.在這2min內(nèi)用C表示的反應(yīng)速率的值是逐漸增大的解析:A是固體,濃度為定值,不能用A表示反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤;分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,是3∶2∶1,故B正確;在2min內(nèi)的反應(yīng)速率,用B表示是0.3mol·L-1·min-1,是平均速率,不是瞬時(shí)速率,故C錯(cuò)誤;反應(yīng)一開始速率快,后來速率變慢直至達(dá)到平衡,在這2min內(nèi)用C表示的反應(yīng)速率的值是逐漸減小的,故D錯(cuò)誤。3.(2022·河南中原質(zhì)檢)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行如下兩組實(shí)驗(yàn):①T1時(shí),將2mL0.02mol·L-1的酸性KMnO4溶液與2mL0.2mol·L-1的草酸溶液混合,觀察到溶液完全褪色所需要的時(shí)間是4s;②T2時(shí),將2mL0.03mol·L-1的酸性KMnO4溶液與2mL0.2mol·L-1的草酸溶液混合,觀察到溶液完全褪色所需要的時(shí)間是5s。下列說法正確的是(B)A.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)速率較快B.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)速率較快C.無法比較兩者反應(yīng)速率的快慢D.T2一定高于T1解析:實(shí)驗(yàn)①中,溶液混合后c(KMnO4)=12×0.02mol·L-10.01mol·L-1,用酸性KMnO4表示的反應(yīng)速率v1=0.0.0025mol·L-1·s-1,實(shí)驗(yàn)②中,溶液混合后c(KMnO4)=120.03mol·L-1=0.015mol·L-1,用酸性KMnO4表示的反應(yīng)速率v2=0.015mol·L-15s=0.003mol·L-1·s-1,所以v2>v1,即實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)速率較快,故A、C錯(cuò)誤,B正確;由實(shí)驗(yàn)②與實(shí)驗(yàn)①對比可知,兩者反應(yīng)溫度不同,并且實(shí)驗(yàn)②中酸性KMnO4錯(cuò)誤。4.探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O反應(yīng)速率的影響因素,有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:編號溫度/℃催化劑/g酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均時(shí)間/min體積/mL濃度/(mol/L)體積/mL濃度/(mol/L)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列說法不正確的是(C)A.a<12.7,b>6.7B.可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間來判斷反應(yīng)速率快慢C.用H2C2O4表示該反應(yīng)速率,v(實(shí)驗(yàn)1)約為0.02mol/(L·min)D.用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(實(shí)驗(yàn)3)<v(實(shí)驗(yàn)1)解析:反應(yīng)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O的反應(yīng)速率隨著溫度的升高而加快,KMnO4溶液褪色平均時(shí)間縮短,所以a<12.7,加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快,KMnO4溶液褪色平均時(shí)間縮短,所以b>6.7,故A正確;判斷反應(yīng)速率快慢的方法有比較單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的物質(zhì)的量的變化量的多少、收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間長短、單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化量的多少等,故B正確;高錳酸鉀和草酸之間反應(yīng)的量的變化關(guān)系是2KMnO4～5H2C2O4,則2KMnO4～5H2C2O4 2 50.004×0.10.001即消耗草酸的物質(zhì)的量是0.001mol,草酸表示的反應(yīng)速率v=Δc0.001mol0.012L12.ΔcΔt=0.1molΔcΔt=0.01mol5.(2021·浙江強(qiáng)基聯(lián)盟協(xié)作體下學(xué)期統(tǒng)測)乙醛在少量I2存在下分解反應(yīng)為CH3CHO(g)CH4(g)+CO(g)。某溫度下,測得CH3CHO的濃度變化情況如下表:t/s421052423846651070c(CH3CHO)/(mol·L-1)6.685.854.643.832.812.01下列說法不正確的是(C)A.42～242s,消耗CH3CHO的平均反應(yīng)速率為1.02×10-2mol·L-1·s-1B.第384s時(shí)的瞬時(shí)速率大于第665s時(shí)的瞬時(shí)速率是受c(CH3CHO)的影響C.反應(yīng)105s時(shí),測得混合氣體的體積為168.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.I2為催化劑,降低了反應(yīng)的活化能,使活化分子百分?jǐn)?shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多解析:由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算,42～242s,消耗CH3CHO的平均反應(yīng)速率為(6.68-4.64)mol·L-1(242-42)二、選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)6.(2021·天津質(zhì)檢)CO與N2O在鐵催化劑表面進(jìn)行如下兩步反應(yīng),其相對能量與反應(yīng)歷程如圖所示。第一步:Fe*+N2OFeO*+N2第二步:FeO*+COFe*+CO2下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A.Fe*使反應(yīng)的活化能減小B.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)C.總反應(yīng)為CO+N2ON2+CO2D.第一步反應(yīng)比第二步反應(yīng)快解析:由題意可知,第一步Fe*被消耗,第二步Fe*又生成,說明Fe*是反應(yīng)的催化劑,故A正確;根據(jù)反應(yīng)歷程圖,可知兩步反應(yīng)的生成物的總能量均低于反應(yīng)物的總能量,則兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),ΔH均小于0,故B正確;根據(jù)蓋斯定律,第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng)=總反應(yīng),則總反應(yīng)為CO+N2ON2+CO2,故C正確;根據(jù)反應(yīng)歷程圖,第一步反應(yīng)活化能高于第二步反應(yīng)活化能,活化能越低,反應(yīng)速率越快,則第一步反應(yīng)比第二步反應(yīng)慢,故D錯(cuò)誤。7.O3在水中易分解,一定條件下,O3的濃度減少一半所需的時(shí)間(t)如下表所示。pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157據(jù)表中