2018年人教版高二化學選修4第二章化學反應速率與化學平衡

第一節(jié)化學反應速率1．化學反應速率三個“1”：①1個公式：v＝eq\f(Δc,Δt)。②1個關系：化學反應速率之比＝化學計量數(shù)之比。③1種換算：1mol/(L·s)＝60mol/(L·min)2．表示化學反應速率“三項注意”：①指明具體的物質。②不能用固體或純液體物質表示。③是平均反應速率，不是瞬時速率。eq\a\vs4\al(對應學生用書,P19)1．不同的化學反應進行的快慢程度相同嗎？提示：不同的化學反應進行的快慢程度相差很大，如炸藥爆炸在瞬間完成；牛奶變質、鋼鐵生銹、塑料老化很緩慢。2．如何表示化學反應速率？其數(shù)學表達式是什么？提示：用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示化學反應速率。數(shù)學表達式為v＝eq\f(Δc,Δt)3．同一化學反應，用不同物質表示的化學反應速率，其數(shù)值一定相同嗎？提示：不一定相同，若化學方程式中的化學計量數(shù)不同，其數(shù)值就不同?；瘜W反應速率[新知探究]探究1在2L的密閉容器中，加入3molH2和1molN2，發(fā)生反應：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3，在2s末，測得容器中含有0.4molNH3，請用N2、H2和NH3表示該反應的反應速率。提示：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3起始量(mol):130變化量：0.20.60.42s末量：1－0.23－0.60.4vN2＝eq\f(0.2mol/2L,2s)＝0.05mol·L－1·s－1vH2＝eq\f(0.6mol/2L,2s)＝0.15mol·L－1·s－1vNH3＝eq\f(0.4mol/2L,2s)＝0.10mol·L－1·s－1探究2對于同一化學反應來說，用不同的物質表示的反應速率是否相同？它們之間有什么關系(用問題1的數(shù)據(jù)說明)?提示：不一定相同；對于同一反應，用各物質表示的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比。如問題1中vN2∶vH2∶vNH3＝1∶3∶2。探究3對于反應：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑，能否用CaCO3來表示化學反應的反應速率？提示：不能；因為反應中固體和純液體的濃度是恒定不變的。[必記結論]1．表達式vA＝eq\f(ΔcA,Δt)(Δc(A)表示物質A濃度的變化量，Δt表示時間變化量)2．單位mol/(L·s)或mol·L－1·s－1，mol/(L·min)或mol·L－1·min－13．關系對于任意一個反應：mA＋nB=pC＋qD其反應速率之間的關系為vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q4．注意事項(1)化學反應速率是指某一時間段內的平均反應速率，而不是某一時刻的瞬時速率。(2)不論是用反應物還是用生成物表示，其化學反應速率都取正值。(3)固體或純液體(不是溶液)的物質的量濃度可視為不變的常數(shù)，因此，在用物質的量濃度的變化表示化學反應速率時，一般不用固體或純液體來表示。(4)同一化學反應里，用不同物質表示的化學反應速率不一定相同，但它們表示的意義卻是完全相同的。因此，表示化學反應速率時，必須指明是哪種物質。[成功體驗]1．判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減少或生成物濃度的增加。()(2)化學反應速率為0.8mol/(L·s)是指1s時某物質的濃度為0.8mol/L。()(3)化學反應速率的數(shù)值越大，反應進行得越快。()(4)根據(jù)化學反應速率的大小可以推知化學反應進行的快慢。()(5)對于化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2．在鋁與稀H2SO4的反應中，已知10s末時，硫酸的濃度減少了0.6mol/L，若不考慮反應過程中溶液體積的變化，則10s內生成硫酸鋁的平均反應速率是多少？解析：Al與H2SO4的反應：2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑v(H2SO4)＝eq\f(0.6mol/L,10s)＝0.06mol/(L·s)v[Al2(SO4)3]＝eq\f(1,3)vH2SO4＝eq\f(1,3)×0.06mol/(L·s)＝0.02mol/(L·s)答案：0.02mol/(L·s)化學反應速率的測定[新知探究]探究1請你與同組同學完成以下實驗，記錄實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、歸納實驗結論。(1)反應原理：鋅與稀H2SO4反應的化學方程式：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。(2)實驗過程：①按如圖所示安裝兩套裝置，在錐形瓶內各盛有2g鋅粒。②取一套裝置，通過分液漏斗加入40mL1mol/L的硫酸，測出收集10mLH2所用的時間。③取另一套裝置，通過分液漏斗加入40mL4mol/L的硫酸，測出收集10mLH2所用的時間。(3)實驗現(xiàn)象：鋅與硫酸反應產生氣泡，收集10mLH2所用的時間比較：使用4mol/L的硫酸比使用1mol/L的硫酸所用的時間短。(4)實驗記錄：加入試劑反應時間(min)反應速率(mL/min)1mol/LH2SO4長小4mol/LH2SO4短大(5)探究結論：4_mol/L的硫酸與鋅反應比1_mol/L的硫酸與鋅反應快。探究2測定鋅與稀H2SO4反應的速率要注意哪些問題？提示：①鋅粒的顆粒(即表面積)大小基本相同；②40mL的硫酸溶液要迅速加入；③裝置氣密性要好，且計時要迅速準確。探究3對于鋅與不同濃度的稀H2SO4的反應實驗，還可以從哪些方面測定鋅與稀H2SO4的化學反應速率？提示：①可以通過測量收集一定體積H2所用時間的長短來測定化學反應的反應速率②可以通過測量相同時間內收集H2的多少來測定化學反應的反應速率③可以通過測量一段時間內溶液c(H＋)的變化來測定化學反應的反應速率④可以通過測量一段時間內鋅粒質量的變化來測定化學反應的反應速率[必記結論]1．測定原理利用化學反應中與某一種化學物質的濃度(或質量)相關的性質進行測定。2．測定方法(1)利用能夠直接觀察的某些性質測定：如通過測量釋放出一定體積的氣體的時間來測定反應速率，或測定一定時間內氣體壓強的變化來測定反應速率。(2)利用科學儀器測量：如在溶液中，當反應物或產物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。3．測量鋅與稀硫酸反應的速率的實驗設計(1)確定變量——稀硫酸的濃度不同。(2)找出某個易于測量的物理量或性質變化——測量相同時間放出H2的體積或產生相同體積H2所用的時間。(3)控制不變的因素——鋅粒的表面積、溫度、時間(或H2的體積)。[成功體驗]3．對于鋅粒與稀H2SO4的反應，下列說法中不正確的是()A．可選用顆粒大小基本相同的鋅粒與等體積不同濃度的硫酸反應，比較二者收集10mLH2所用的時間，從而計算反應速率并說明濃度對反應速率的影響B(tài)．可選用等質量的鋅片和鋅粒與相同濃度的硫酸反應，記錄鋅完全消失的時間，從而計算反應速率并說明固體表面積對反應速率的影響C．可記錄溶液中c(H＋)隨時間的變化(用pH計測定溶液的pH)來測量反應速率D．可記錄溶液的溫度變化(用溫度計測量溫度)來測量反應速率解析：選D溫度變化不能定量反映化學反應速率，D錯誤。4.用大理石(雜質不與稀鹽酸反應)與稀鹽酸反應制CO2，實驗過程記錄如右圖所示，下列有關說法正確的是()A．OE段表示的反應速率最快B．EF段表示的反應速率最快，收集的CO2最多C．FG段表示的收集的CO2最多D．OG段表示隨著時間的推移，反應速率逐漸增大解析：選BCaCO3與稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，圖像的橫坐標是時間?？v坐標是生成二氧化碳的體積，很明顯是用單位時間內放出CO2的體積來表示其反應速率的，表現(xiàn)在圖像上就是曲線的斜率，斜率越大，反應速率越大，放出的CO2越多。由圖可以看出，EF段反應速率最快，收集的CO2最多；整個反應過程中，反應速率加快的幅度先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐漸增大，所以只有B項正確。eq\a\vs4\al(對應學生用書,P21)考查化學反應速率的計算化學反應速率計算的思維模型有關化學反應速率的計算往往數(shù)據(jù)比較多，關系復雜，通過建立化學反應速率計算的解題模式，可以使各種數(shù)據(jù)直觀、條理清晰，便于分析和計算。建立一般的解題模型：(1)寫出化學方程式。(2)根據(jù)題意，依次列出各反應物和生成物的起始濃度(或物質的量，下同)、濃度的變化量及一段時間后的濃度，未知量可設未知數(shù)表示，即“三段式”。(3)根據(jù)起始濃度與一段時間后的濃度的差等于濃度的變化量及變化量之比等于對應物質的化學計量數(shù)之比，列出關系式計算。例如：反應mA＋nBpC起始濃度(mol/L)abc轉化濃度(mol/L)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t時刻濃度(mol/L)a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)計算時注意以下量的關系：①對反應物：c(起始)－c(轉化)＝c(某時刻)；②對生成物：c(起始)＋c(轉化)＝c(某時刻)；③轉化率＝eq\f(c轉化,c起始)×100%。(4)注意事項。①根據(jù)公式v＝eq\f(Δc,Δt)及Δc＝eq\f(Δn,V)可推出公式v＝eq\f(Δn,V·Δt)，該式應用更廣泛。②利用“三段式”計算時，轉化的物質的物質的量濃度或物質的量與化學方程式中該物質的化學計量數(shù)成正比。③計算過程中單位應一致。[例1]將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)。若2s末測得C的濃度為0.6mol/L，現(xiàn)有下列幾種說法：①用物質A表示的反應的平均速率為0.3mol/(L·s)；②用物質B表示的反應的平均速率為0.6mol/(L·s)；③2s末，物質A的轉化率為70%；④2s末，物質B的濃度為0.7mol/L。其中正確的是()A．①③ B．①④C．②③ D．③④[解析]由三段式表示：2A(g)＋B(g)2C(g)開始物質的量濃度(mol/L)210轉化物質的量濃度(mol/L)0.60.30.62s末物質的量濃度(mol/L)1.40.70.6所以v(A)＝eq\f(0.6mol/L,2s)＝0.3mol/(L·s)v(B)＝eq\f(0.3mol/L,2s)＝0.15mol/(L·s)A的轉化率為eq\f(0.6mol/L,2mol/L)×100%＝30%，2s末時c(B)＝0.7mol/L。[答案]B1．向體積為2L的密閉容器中加入2molSO2和1molO2，進行可逆反應：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑))2SO3，反應2min后，測得O2的物質的量為0.8mol。(1)2min內，SO2的物質的量減少了________，SO3的物質的量增加了________。(2)若用O2的濃度變化來表示該反應的反應速率，則v(O2)＝________。解析：2SO2＋O22SO3n(初)210Δn0.40.20.4n(2min)1.60.80.4(1)Δn(SO3)＝Δn(SO2)＝2Δn(O2)＝(1mol－0.8mol)×2＝0.4mol。(2)v(O2)＝eq\f(0.2mol,2L×2min)＝0.05mol·L－1·min－1。答案：(1)0.4mol0.4mol(2)0.05mol·L－1·min－1考查化學反應速率大小的比較[例2]反應A＋3B2C＋2D在四種不同情況下的反應速率分別為①v(A)＝0.15mol·L－1·s－1②v(B)＝0.60mol·L－1·s－1③v(C)＝0.40mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1該反應進行得快慢順序為____________。[解析]四種物質表示的反應速率單位是相同的，所以可以將不同物質表示的反應速率換算為用同一物質表示的反應速率，再比較反應速率數(shù)值的大小。若以物質A為標準，將其他物質表示的反應速率換算為用A物質表示的反應速率，則有：v(A)∶v(B)＝1∶3，則②表示為v(A)＝0.2mol·L－1·s－1，v(A)∶v(C)＝1∶2，則③表示為v(A)＝0.2mol·L－1·s－1，v(A)∶v(D)＝1∶2，則④表示為v(A)＝0.225mol·L－1·s－1。故該反應進行的快慢順序為④>③＝②>①。[答案]④>③＝②>①化學反應速率快慢的比較方法——比值法(1)轉化為同一單位表示，其轉化公式為1mol/(L·s)＝60mol/(L·min)。(2)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值。如反應aA＋bB=cC，要比較v(A)與v(B)的相對大小，即比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)，若eq\f(vA,a)>eq\f(vB,b)，則A表示的反應速率比B表示的大。2．在四種不同條件下測得反應：2SO2＋O22SO3的反應速率如下表所示：(1)(2)(3)(4)反應速率[mol/(L·min)]v(SO2)v(O2)v(SO3)v(O2)0.40.250.50.3其中反應速率最快的是哪種條件？解析：依據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則各物質的化學反應速率：(1)(2)(3)(4)反應速率[mol/(L·min)]v(SO2)v(O2)v(SO3)v(O2)0.40.250.50.3eq\f(反應速率,化學計量數(shù))0.20.250.250.3反應速率與化學計量數(shù)的比值中，數(shù)值大的反應速率快，故(4)最快。答：最快考查化學反應速率圖像與化學方程式的關系[例3]根據(jù)右圖填空：(1)反應物是________；生成物是________。(2)在2min內用A、B、C表示的化學反應速率分別為________、________、________。(3)該反應的化學方程式為____________________。[解析]已知在反應過程中反應物的量減少，生成物的量增多，故A、B為反應物，C為生成物，由速率的定義不難得出：v(A)＝[(8－2)÷2]mol·L－1·min－1＝3mol·L－1·min－1，v(B)＝[(8－4)÷2]mol·L－1·min－1＝2mol·L－1·min－1，v(C)＝(6÷2)mol·L－1·min－1＝3mol·L－1·min－1，故三者的化學計量數(shù)之比為3∶2∶3，又因最終各物質濃度不變且均不為零，故為可逆反應，其方程式為3A＋2B3C。[答案](1)A、BC(2)3mol·L－1·min－12mol·L－1·min－13mol·L－1·min－1(3)3A＋2B3C由圖像確定化學方程式的方法(1)根據(jù)曲線的變化趨勢判斷反應物與生成物：曲線下降的物質為反應物，曲線上升的物質為生成物。(2)物質化學計量數(shù)的確定方法：根據(jù)各物質達到平衡時物質的量(物質的量濃度)的變化，即物質的量(物質的量濃度)的變化之比等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比。(3)反應是否為“可逆反應”：反應最后的濃度不隨時間變化而變化的反應為可逆反應，化學方程式書寫時用“”。3．某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如下圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，可知：(1)該可逆反應的化學方程式為________________。(2)該反應開始至2min，X的平均反應速率為________________。解析：從圖像可知，X、Y為反應物，Z是生成物，且：n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝(1－0.7)∶(1－0.9)∶(0.2－0)＝3∶1∶2，故反應的化學方程式為3X＋Y2Z。v(X)＝eq\f(0.3mol/2L,2min)＝0.075mol/(L·min)答案：(1)3X＋Y2Z(2)0.075mol/(L·min)eq\a\vs4\al(對應學生用書,P22)[課堂雙基落實]1．下列關于化學反應速率的說法，不正確的是()A．化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量B．單位時間內某物質的濃度變化越大，則該物質反應就越快C．化學反應速率可以用單位時間內生成某物質的質量的多少來表示D．化學反應速率常用單位有“mol·L－1·s－1”和“mol·L－1·min－1”解析：選C化學反應速率是用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示的，即用單位時間內濃度的改變量來表示。2．在N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3的反應中，在5s內N2的濃度由6mol/L減至2mol/L。則NH3的平均反應速率是()A．2.4mol/(L·s) B．1.6mol/(L·s)C．0.8mol/(L·s) D．0.08mol/(L·s)解析：選Bv(N2)＝eq\f(6mol/L－2mol/L,5s)＝0.8mol/(L·s)，v(NH3)＝2v(N2)＝1.6mol/(L·s)。3．在mA＋nBpC的反應中，m、n、p為各物質的計量數(shù)?，F(xiàn)測得C每分鐘增加amol/L，B每分鐘減少1.5amol/L，A每分鐘減少0.5amol/L，則m∶n∶p為()A．2∶3∶2 B．2∶3∶3C．1∶3∶2 D．3∶1∶2解析：選C由三種物質的反應速率之比等于它們的化學計量數(shù)值之比，則v(A)∶v(B)∶v(C)＝0.5∶1.5∶1＝1∶3∶2，C正確。4．某溫度下，濃度都是1mol·L－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應生成氣體Z，經(jīng)過tmin后，測得各物質的濃度分別為c(X2)＝0.4mol·L－1，c(Y2)＝0.6mol·L－1，c(Z)＝0.4mol·L－1，則該反應的化學方程式可表示為()A．2X2＋3Y22X2Y3B．3X2＋2Y22X3Y2C．X2＋2Y22XY2D．2X2＋Y22X2Y解析：選Btmin內，反應消耗X20.6mol·L－1，Y20.4mol·L－1，生成Z0.4mol·L－1，三者濃度的變化量之比為3∶2∶2，即化學方程式為3X2＋2Y22Z，由質量守恒定律，可知Z的化學式為X3Y2。5．(好題共享·選自蘇教版教材P41·T6)A與B反應生成C，假定反應由A、B開始，它們的起始濃度均為1mol·L－1。反應進行2min后A的濃度為0.8mol·L－1，B的濃度為0.6mol·L－1，C的濃度為0.6mol·L－1。(1)2min內反應的平均速率為：v(A)＝________，v(B)＝________，v(C)＝________。(2)三者數(shù)值之間的關系是：v(A)＝________v(B)＝________v(C)。(3)該反應的化學方程式為：________________。解析：v(A)＝eq\f(1－0.8mol/L,2min)＝0.1mol/(L·min)，v(B)＝eq\f(1－0.6mol/L,2min)＝0.2mol/(L·min)，v(C)＝eq\f(0.6－0mol/L,2min)＝0.3mol/(L·min)，v(A)∶v(B)∶v(C)＝0.1∶0.2∶0.2＝1∶2∶3，即v(A)＝eq\f(1,2)v(B)＝eq\f(1,3)v(C)，故反應的化學方程式為：A＋2B=3C。答案：(1)0.1mol/(L·min)0.2mol/(L·min)0．3mol/(L·min)(2)eq\f(1,2)eq\f(1,3)(3)A＋2B=3C[課下綜合檢測]1．在鋁與稀硫酸的反應中，已知10s末硫酸的濃度減少了0.6mol·L－1，若不考慮反應過程中溶液體積的變化，則10s內生成硫酸鋁的平均反應速率是()A．0.02mol·L－1·min－1B．1.8mol·L－1·min－1C．1.2mol·L－1·min－1D．0.18mol·L－1·min－1解析：選Cv(H2SO4)＝eq\f(0.6mol·L－1,10s)＝0.06mol·L－1·s－1，v[Al2(SO4)3]＝eq\f(1,3)×0.06mol·L－1·s－1＝0.02mol·L－1·s－1×60s·min－1＝1.2mol·L－1·min－1。2．(好題共享·選自蘇教版教材P40·T1)反應4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)在10L的密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率v(X)可表示為()A．v(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1C．v(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1解析：選Cv(H2O)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.45mol/10L,30s)＝0.0015mol·L－1·s－1依據(jù)速率比等于化學計量數(shù)之比可知：v(NH3)＝eq\f(2,3)v(H2O)＝0.001mol·L－1·s－1，v(O2)＝eq\f(5,6)v(H2O)＝0.00125mol·L－1·s－1，v(NO)＝eq\f(2,3)v(H2O)＝0.001mol·L－1·s－1。3．一定條件下，在2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)2HCN(g)＋6H2O(g)反應中，已知v(HCN)＝nmol·L－1·min－1，且v(O2)＝mmol·L－1·min－1，則m與n的關系正確的是()A．m＝eq\f(1,2)n B．m＝eq\f(2,3)nC．m＝eq\f(3,2)n D．m＝2n解析：選C化學反應速率之比等于物質的化學計量數(shù)之比，即v(O2)∶v(HCN)＝3∶2，故m∶n＝3∶2，故m＝eq\f(3,2)n。4．反應4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，2min后B的濃度減小0.6mol/L。對此反應速率的不正確表示是()A．用A表示的反應速率是0.4mol/(L·min)B．用B、C、D分別表示反應的速率，其比值是3∶2∶1C．在2min內的反應速率，用B表示是0.3mol/(L·min)D．在2min內的反應速率，用D表示是0.1mol/(L·min)解析：選A由反應式知，A為固體，濃度為定值，不能用固體表示反應速率，A錯；由反應速率之比等于化學計量數(shù)之比得v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶2∶1，B正確；由2min后Δc(B)＝0.6mol/L知，v(B)＝eq\f(0.6mol/L,2min)＝0.3mol/(L·min)，v(D)＝0.3mol/(L·min)×eq\f(1,3)＝0.1mol/(L·min)，故C、D正確。5．5.6g鐵粉投入到盛有100mL2mol/L稀硫酸的燒杯中，2min時鐵粉剛好溶解(溶解前后溶液體積變化忽略不計)，下列表示這個反應的速率正確的是()A．v(Fe)＝0.5mol/(L·min)B．v(H2SO4)＝1mol/(L·min)C．v(H2SO4)＝0.5mol/(L·min)D．v(FeSO4)＝1mol/(L·min)解析：選C鐵粉為固體，其物質的量濃度可視為常數(shù)，不能用來表示化學反應速率，A錯；反應的鐵粉是0.1mol，參加反應的H2SO4為0.1mol，所以v(H2SO4)＝0.5mol/(L·min)，v(FeSO4)＝0.5mol/(L·min)，B、D錯。6．將10molA和5molB放入10L真空容器內，某溫度下發(fā)生反應：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初的0.2s內，消耗A的平均速率為0.06mol·L－1·s－1，則在0.2s時，容器中C的物質的量是()A．0.12mol B．0.08molC．0.04mol D．0.8mol解析：選Bv(A)∶v(C)＝3∶2，則v(C)＝0.04mol·L－1·s－1，n(C)＝0.2s×0.04mol·L－1·s－1×10L＝0.08mol。7．在密閉容器中，進行可逆反應，A與B反應生成C，反應速率分別用v(A)、v(B)、v(C)表示，且v(A)、v(B)、v(C)之間存在如下關系：v(B)＝3v(A)，3v(C)＝2v(B)，v(C)＝2v(A)。則此反應可表示為()A．A＋BC B．2A＋2B3CC．3A＋B2C D．A＋3B2C解析：選D由v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，得v(A)∶v(B)∶v(C)＝v(A)∶3v(A)∶2v(A)＝1∶3∶2,即A、B、C的化學計量數(shù)之比為1∶3∶2，則化學方程式為：A＋3B2C。8．在2L容器中發(fā)生3A＋B=2C的反應，最初加入的A、B都是4mol，A的反應速率為0.12mol·L－1·s－1,10s后容器內B的物質的量為()A．1.6mol B．2.8molC．3.2mol D．3.6mol解析：選Cv(A)＝0.12mol·L－1·s－1，則v(B)＝eq\f(1,3)v(A)＝0.04mol·L－1·s－1，所以Δc(B)＝0.04mol·L－1·s－1×10s＝0.4mol·L－1，剩余B的物質的量為4mol－0.4mol·L－1×2L＝3.2mol。9．把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L的密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5min末已生成0.2molW，若測知以Z表示的平均反應速率為0.01mol·(L·min)－1，則n是()A．1 B．2C．3 D．4解析：選Av(W)＝eq\f(Δc,t)＝eq\f(0.2mol/2L,5min)＝0.02mol·(L·min)－1，由eq\f(vZ,vW)＝eq\f(n,2)，則n＝eq\f(2vZ,vW)＝eq\f(2×0.01,0.02)＝1。10.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是()A．反應從開始到10s時，用Z表示的反應速率為0.158mol/(L·s)B．反應從開始到10s時，X的物質的量濃度減少了0.79mol/LC．反應從開始到10s時，Y的轉化率為79%D．反應的化學方程式為：X(g)＋Y(g)Z(g)解析：選C反應從開始到10s時，X減少1.20mol－0.41mol＝0.79mol，Y減少1.00mol－0.21mol＝0.79mol，Z增加1.58mol，所以X、Y、Z的反應方程式為：X(g)＋Y(g)2Z(g)，D錯；用Z表示的反應速率應為eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol/(L·s)，A錯；X的物質的量濃度減少eq\f(0.79mol,2L)＝0.395mol/L，B錯。故選C。11．近年來，隨著人們大量開發(fā)利用化石資源，不僅使得煤、石油、天然氣的儲量大大減少，而且造成嚴重的環(huán)境污染。如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高燃料的利用率，減少環(huán)境污染等逐漸被提上了日程。為了提高煤的利用率，人們先把煤轉化為CO和H2，再將它們轉化為甲醇。某實驗員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)。測定的部分實驗數(shù)據(jù)如下：t/s05001000c(H2)/mol·L－15.003.522.48c(CO)/mol·L－12.50(1)在500s內用H2表示的化學反應速率是________。(2)在1000s內用CO表示的化學反應速率是________，1000s時CO的轉化率是________。(3)在500s時生成的甲醇的濃度是________mol/L。解析：(1)在500s內，v(H2)＝eq\f(5.00mol·L－1－3.52mol·L－1,500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1。(2)在1000s內，H2的濃度減小了5.00mol·L－1－2.48mol·L－1＝2.52mol·L－1，則CO的濃度減少了eq\f(1,2)×2.52mol·L－1＝1.26mol·L－1，用CO表示的化學反應速率為v(CO)＝eq\f(1.26mol·L－1,1000s)＝1.26×10－3mol·L－1·s－1，CO的轉化率為eq\f(1.26mol·L－1,2.50mol·L－1)×100%＝50.4%。(3)在500s內，H2的濃度為減少了1.48mol·L－1，則生成的CH3OH的濃度為eq\f(1,2)×1.48mol·L－1＝0.74mol·L－1。答案：(1)2.96×10－3mol·L－1·s－1(2)1.26×10－3mol·L－1·s－150.4%(3)0.7412．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(g)。4min后經(jīng)測定知D的濃度為0.5mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反應速率是0.125mol·L－1·min－1，此時A的物質的量濃度為________，B的反應速率為________，x的值是________。解析：由4min內D的濃度變化量為0.5mol·L－1，可以求出A、B、C的濃度變化量分別為eq\f(3,2)×0.5mol·L－1、eq\f(1,2)×0.5mol·L－1、eq\f(x,2)×0.5mol·L－1。設A、B的起始濃度為cmol·L－1，則可以得到下列關系：3A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(g)eq\a\vs4\al(起始濃度,mol·L－1)cc00eq\a\vs4\al(轉化濃度,mol·L－1)0.750.250.25x0.5eq\a\vs4\al(4min后濃度,mol·L－1)(c－0.75)(c－0.25)0.25x0.5由題意c(A)∶c(B)＝(c－0.75)∶(c－0.25)＝3∶5，解得c＝1.5，則c(A)＝c－0.75＝0.75(mol·L－1)。根據(jù)v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)或先求v(D)再根據(jù)v(B)∶v(D)＝1∶2求得v(B)＝0.0625mol·L－1·min－1。根據(jù)v(B)∶v(C)＝1∶2＝1∶x，求得x＝2。答案：0.75mol·L－10.0625mol·L－1·min－1213．向2L密閉容器中通入amol氣體A和bmol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應：xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)已知：平均反應速率vC＝eq\f(1,2)vA；反應2min時，A的濃度減少了eq\f(1,3)，B的物質的量減少了eq\f(a,2)mol，有amolD生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應2min內，vA＝________，vB＝________；(2)化學方程式中，x＝________、y＝________、p＝________、q＝________；(3)反應2min時，D為2amol，則B的轉化率為________。解析：(1)vA＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(\f(1,3)amol,2L×2min)＝eq\f(a,12)mol/(L·min)，vB＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(1,2)amol,2L×2min)＝eq\f(a,8)mol/(L·min)，同樣可得vD＝eq\f(a,4)mol/(L·min)，vC＝eq\f(1,2)vA＝eq\f(a,24)mol/(L·min)。(2)由化學反應速率之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比可得x∶y∶p∶q＝vA∶vB∶vC∶vD＝eq\f(a,12)∶eq\f(a,8)∶eq\f(a,24)∶eq\f(a,4)＝2∶3∶1∶6。(3)當D為2amol時，B減少了amol，因此B的轉化率為：eq\f(amol,bmol)×100%＝eq\f(a,b)×100%。答案：(1)eq\f(a,12)mol/(L·min)eq\f(a,8)mol/(L·min)(2)2316(3)eq\f(a,b)×100%第二節(jié)影響化學反應速率的因素eq\a\vs4\al(對應學生用書,P23)1．化學反應速率的數(shù)值越大，是否化學反應進行得越快？提示：不一定；因為同一化學反應。用不同的物質表示，化學反應速率其數(shù)值可能不相同，其速率之比等于化學計量數(shù)之比。2．影響化學反應速率的外界因素有哪些？提示：濃度、溫度、壓強、催化劑、固體物質的表面積等。3．寫出雙氧水分解的化學方程式，反應中MnO2的作用是什么？提示：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5())2H2O＋O2↑，催化劑。濃度和壓強對化學反應速率的影響[新知探究]探究1濃度對化學反應速率的影響在溫度不變的情況下，0.01mol/LKMnO4溶液與不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液反應。根據(jù)實驗，填寫下列表格。實驗原理2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O實驗步驟實驗現(xiàn)象KMnO4溶液褪色KMnO4溶液褪色比較褪色時間(填“長”或“短”)長短(1)由實驗現(xiàn)象，你能得出什么結論？提示：H2C2O4的濃度越大，KMnO4溶液褪色的時間越短，反應速率越快；反之，H2C2O4的濃度越小，反應速率越慢。(2)用有效碰撞理論解釋為什么增大反應物的濃度能增大化學反應速率？提示：增大反應物的濃度，即增大了單位體積內活化分子的數(shù)目，有效碰撞次數(shù)增多，反應速率加快。(3)若加熱KMnO4來制備氧氣，在其它條件不變的情況下，增加KMnO4固體的質量，生成氧氣的速率能夠加快嗎？提示：不能，增大固體的用量不能增大其濃度，不能使反應速率加快。探究2壓強對反應速率的影響在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。該密閉容器有一個可移動的活塞(如右圖)。(1)向下壓縮活塞，使容器的壓強增大，反應速率如何變化？提示：壓縮體積，增大壓強，反應物的濃度增大，反應速率加快。(2)保持容器的容積不變，向其中充入氦氣(He)，反應速率如何變化？提示：充入氦氣，盡管壓強增大，但反應物的濃度不變，反應速率不變。(3)保持容器內氣體壓強不變，向其中充入氦氣(He)，反應速率如何變化？提示：充入氦氣，盡管壓強不變，但容器的體積增大，反應物的濃度減小，反應速率減慢。[必記結論]1．濃度對化學反應速率的影響(1)規(guī)律：其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率增大，減小反應物濃度反應速率減小。(2)適用范圍：此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，對于純固體或純液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。但固體反應物表面積越大，反應速率越大。(3)原因分析：①增大反應物濃度→單位體積內活化分子數(shù)增多→有效碰撞幾率增加→反應速率增大；②減小反應物濃度→單位體積內活化分子數(shù)減少→有效碰撞幾率減小→反應速率減小。2．壓強對化學反應速率的影響(1)規(guī)律：①增大壓強(減小容器容積)相當于增大反應物濃度，反應速率加快；減小壓強(增大容器容積)相當于減小反應物濃度，反應速率減慢。②注意事項：a．對于固體或液體，壓強的變化，基本不影響其濃度，也不影響其反應速率。b．恒容時充入“無關氣體”，容器總壓強增大，但各反應物的濃度不變，反應速率不變。c．恒壓時充入“無關氣體”，引起體積增大，各反應物濃度減小，反應速率減慢。(2)適用范圍：有氣體參與的化學反應。(3)原因分析：①增大壓強→單位體積內活化分子數(shù)增多→有效碰撞幾率增加→反應速率加快；②減小壓強→單位體積內活化分子數(shù)減少→有效碰撞幾率減小→反應速率減慢。[成功體驗]1．把下列4種X的溶液分別加入到4個盛有10mL2mol·L－1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋到50mL，此時X與鹽酸緩慢地進行反應，其中反應速率最大的是()A．20mL3mol·L－1 B．20mL2mol·L－1C．10mL4mol·L－1 D．10mL2mol·L－1解析：選A本題中反應速率的大小是由混合后反應物濃度的大小決定的，由于最后溶液體積相同，所以混合前X的物質的量越大，混合后其濃度越大，反應速率越快。2．反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是()A．增加C的量B．將容器的體積縮小一半C．保持體積不變，充入H2O(g)使體系壓強增大D．保持壓強不變，充入N2使容器體積變大解析：選AC為固態(tài)反應物，增加其用量對反應速率幾乎沒有影響，A項符合題意；容器體積縮小一半相當于壓強增大一倍，濃度增大，反應速率增大，B項不符合；充入H2O(g)，體積不變，H2O的濃度增大，反應速率加快，C項不符合；壓強不變，充入N2，體積增大，氣體的濃度變小，反應速率減小，D項不符合。溫度和催化劑對化學反應速率的影響[新知探究]探究1溫度對化學反應速率的影響依據(jù)Na2SO3溶液與稀H2SO4反應的實驗，填寫下列表格中的空白。實驗原理Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O＋S↓實驗步驟實驗溫度熱水冷水出現(xiàn)黃色渾濁的時間(填“長”或者“短”)短長(1)通過上述實驗現(xiàn)象，你能得出什么結論？提示：溫度越高，出現(xiàn)黃色渾濁的時間越短，反應速率越快；反之，溫度越低，反應速率越慢。(2)用有效碰撞理論解釋為什么升高溫度就可以增大化學反應速率？提示：升高溫度，使更多的分子轉化為活化分子，增大了活化分子的百分數(shù)，有效碰撞的次數(shù)增多，反應速率加快。(3)化學反應分為吸熱反應和放熱反應，升高溫度，放熱反應速率加快，吸熱反應反應速率減慢嗎？提示：升高溫度，不論是放熱反應，還是吸熱反應，都能加快化學反應速率。探究2催化劑對化學反應速率的影響依據(jù)H2O2的分解實驗，填寫下列表格中空白。實驗步驟現(xiàn)象余燼不復燃余燼復燃解釋H2O2分解緩慢加入MnO2，H2O2分解速率加快原理2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5())2H2O＋O2↑(1)通過上述實驗，你能得出什么結論？提示：使用合適的催化劑，可加快化學反應速率。(2)用有效碰撞理論解釋為什么使用合適的催化劑能加快化學反應速率？提示：使用合適的催化劑，能降低反應的活化能，使更多的分子變成活化分子，從而增大了活化分子的百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多，反應速率加快。(3)催化劑對正逆反應的反應速率的改變程度是否相同？提示：催化劑能同等程度地改變正逆反應的反應速率。[必記結論]1．溫度對化學反應速率的影響(1)規(guī)律：溫度升高反應速率增大；溫度降低反應速率減小。(2)原因分析：升高溫度→活化分子百分數(shù)提高→有效碰撞的次數(shù)增多→化學反應速率加快。2．催化劑對反應速率的影響(1)規(guī)律：合適的催化劑能加快反應速率。(2)原因分析：加入合適的催化劑→使發(fā)生反應所需的活化能降低(如圖所示，圖中實線和虛線分別表示無催化劑和有催化劑的反應過程中，反應物和生成物的能量與活化能的關系)→反應體系中含有的活化分子百分數(shù)提高→有效碰撞次數(shù)增多→反應速率增大。[成功體驗]3．下列各組溶液，同時開始反應，出現(xiàn)渾濁最早的是()A．20℃時5mL0.05mol/LNa2S2O3溶液與5mL0.1mol/L硫酸混合B．20℃時5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液與5mL0.1mol/L硫酸混合C．10℃時5mL0.05mol/LNa2S2O3溶液與5mL0.1mol/L硫酸混合D．10℃時5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液與5mL0.1mol/L硫酸混合解析：選B溫度越高，反應速率越快；濃度越大，反應速率越快。故選B。4．(好題共享·選自蘇教版教材P41·T5)解釋下列化學反應的反應速率變化關系曲線。(1)將除去氧化膜的鎂條投入盛有稀鹽酸的試管中，產生氫氣的速率隨時間的變化關系(見圖A)。(2)過氧化氫在酶催化作用下的分解反應速率隨溫度的變化關系(見圖B)。解析：(1)Mg與鹽酸的反應是放熱反應，溫度越高，反應速率越大，但反應一段時間后，隨著反應物的消耗使反應物濃度減小，反應速率逐漸減慢。(2)酶在H2O2的分解中起催化作用，故反應速率開始加快，但隨著反應的進行，反應物濃度減小，反應速率又逐漸減慢。答案：(1)鎂與鹽酸的反應為放熱反應，反應開始階段，溫度起主要作用而使反應速率加快；由于隨反應的進行，反應物濃度減小，反應速率變慢。(2)酶對H2O2的分解起催化作用，反應開始階段，催化劑起主要作用而使反應速率加快；隨反應的進行，反應物濃度減小，反應速率變慢。eq\a\vs4\al(對應學生用書,P26)溫度對化學反應速率影響的實驗探究人教版教材實驗設計蘇教版教材實驗設計反應原理Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O實驗藥品0.1mol/LNa2S2O3溶液0.1mol/LH2SO40.01mol·L－1酸性KMnO4溶液0.1mol·L－1H2C2O4溶液實驗步驟①取兩支試管各加入5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液②另取兩支試管各加入5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液③將四支試管分成兩組(各有一支盛有Na2S2O3和H2SO4的試管)④一組放入冷水中，另一組放入熱水中⑤經(jīng)過一段時間后，混合并攪拌，觀察現(xiàn)象①取三支試管，向試管中分別加入2mL0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液②再向三支試管中分別加入2mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液③將其中一支試管放入冰水中，一支試管放入約80℃的熱水中，另一支試管置于室溫下，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象熱水中首先出現(xiàn)黃色渾濁①酸性KMnO4紫紅色褪色②褪色時間由短至長的順序：熱水?室溫?冷水實驗結論溫度越高，化學反應速率越快創(chuàng)新發(fā)掘1.兩組實驗中Na2S2O3的濃度，H2SO4的濃度和用量為什么相同？分析：該實驗只探究溫度對化學反應速率的影響，要求兩組對比實驗中溶液的濃度不對實驗造成影響。2.為什么Na2S2O3溶液和H2SO4先加熱或冷卻一段時間后再混合？分析：先使Na2S2O3和H2SO4的溫度相同，減少實驗過程中加熱或冷卻的時間，減少實驗誤差實驗中酸性KMnO4溶液的濃度為什么不用0.1mol·L－1，而使用0.01mol·L－1？分析：KMnO4的濃度和用量過大，褪色的時間越長，不利于觀察實驗現(xiàn)象。個性評點1.人教版教材實驗中生成了對環(huán)境有污染的SO2氣體，而蘇教版教材克服了這一缺點，增強了環(huán)保意識。2.人教版教材實驗中用Na2S2O3與稀H2SO4產生黃色渾濁的反應現(xiàn)象更明顯，更易于觀察。3.人教版教材實驗是先分別加熱(或冷卻)溶液然后再混合，而蘇教版教材實驗是先將溶液混合再加熱(或冷卻)，因加熱(或冷卻)有一個時間過程，這樣再利用時間的長短判斷化學反應速率的快慢會造成一定的實驗誤差，而人教版教材實驗克服了這一點，增強了實驗的可信度。eq\a\vs4\al([演練提能])1．下列四個試管中，過氧化氫分解產生氧氣的反應速率最快的是()試管溫度過氧化氫溶液濃度催化劑A常溫3%B常溫6%C水浴加熱3%D水浴加熱6%MnO2解析：選D溫度越高，反應物的濃度越大，反應速率就越快，使用催化劑能加快化學反應速率。2．已知4H＋＋4I－＋O2=2I2＋2H2O，現(xiàn)有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，請?zhí)骄咳芤撼霈F(xiàn)藍色的時間與溫度的關系。并填寫下表：試劑種類及用量0.1mol/LH2SO45mL、1mol/LKI溶液5mL、3滴淀粉溶液0.1mol/LH2SO45mL、1mol/LKI溶液5mL、3滴淀粉溶液實驗溫度試劑加入順序及理由實驗現(xiàn)象結論解析：已經(jīng)給出相關的離子方程式4I－＋O2＋4H＋=2I2＋2H2O，在不加酸的情況下，O2不能氧化I－，所以要先向一定體積的KI溶液中滴加淀粉溶液，然后再加入稀硫酸。答案：試劑種類及用量0.1mol/LH2SO45mL、1mol/LKI溶液5mL、3滴淀粉溶液0.1mol/LH2SO45mL、1mol/LKI溶液5mL、3滴淀粉溶液實驗溫度置于熱水中置于冷水中試劑加入順序及理由KI溶液＋淀粉溶液＋H2SO4溶液，若先加KI、H2SO4，再加入淀粉溶液，則會導致實驗失敗實驗現(xiàn)象變藍色早變藍色晚結論升高溫度可加快反應速率eq\a\vs4\al(對應學生用書,P27)考查外界條件對化學反應速率的影響[例1]同質量的鋅與鹽酸反應，欲使反應速率增大，選用的反應條件正確的是()①鋅粒②鋅片③鋅粉④5%的鹽酸⑤10%的鹽酸⑥15%的鹽酸⑦加熱⑧用冷水冷卻⑨不斷振蕩⑩迅速混合后靜置A．②⑥⑦⑩ B．①④⑧⑩C．③⑤⑦⑨ D．③⑥⑦⑨[解析]對于鋅的選擇，表面積越大，反應越快；對于鹽酸的選擇，濃度越大，反應越快；升高溫度，可以加快反應速率；不斷地振蕩可以增大反應物之間的接觸面積，從而可以加快反應速率。[答案]D解答此類題目的關鍵是把握影響反應速率的因素：對于濃度的影響應注意固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，增加或減少固體或純液體的量其濃度不改變，反應速率亦不改變，但增大固體反應物的表面積可增大反應速率。1．對于反應：N2＋O2eq\o(,\s\up7(一定條件),\s\do5())2NO，在密閉容器中進行，下列條件能加快反應速率的是()A．增大體積使壓強減小B．體積不變減少N2使壓強增大C．體積不變充入氦氣使壓強增大D．使總壓強不變，充入氖氣解析：增大體積引起濃度減小，反應速率減慢；體積不變充入N2，N2的濃度增大，反應速率加快；體積不變，充入氦氣，各反應物的濃度并沒有改變，反應速率不變；總壓不變，充入氖氣，體積增大，反應物濃度減小，反應速率減慢。答案：B考查化學反應速率的圖像化學反應速率圖像是將化學反應速率變化的情況在直角坐標系中以圖的形式表達的結果，是化學反應速率變化規(guī)律的反映。在認識和應用化學反應速率圖像時，要立足于化學方程式，應用化學反應速率變化的規(guī)律，分析直角坐標系及其圖像的含義。此類問題主要包括反應速率與反應物濃度、氣體壓強、反應溫度、催化劑等外界條件的關系以及反應過程中的速率變化等定性關系。1．定性圖像(1)全程速率－時間圖：如Zn與足量鹽酸的反應，反應速率隨時間的變化如圖1所示。圖1AB段：Zn與鹽酸的反應是放熱反應，使溶液的溫度升高，化學反應速率逐漸增大；BC段：隨著反應的進行，鹽酸的濃度逐漸減小，化學反應速率逐漸減小。(2)速度－溫度圖：其他條件一定，反應速率隨著溫度的升高而增大；其他條件一定，反應速率隨著溫度的降低而減小，如圖2A所示。圖2(3)速率－壓強圖：其他條件一定，增大氣態(tài)反應物的壓強(縮小容器的容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大；其他條件一定，減小氣態(tài)反應物的壓強(增大容器的容積)，反應速率隨著壓強的減小而減小，如圖2B所示。2．定量圖像定量圖像主要是指反應物或生成物的物質的量(或物質的量濃度)與反應時間t的定量關系。如圖3所示 圖3[例2][雙選題]下列表格中的各種情況，可以用下面對應選項中的圖像曲線表示的是()選項反應縱坐標甲乙A外形、大小相近的金屬和水反應反應速率KNaB4mL0.01mol/L的KMnO4溶液，分別和不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液各2mL反應0.1mol/L的H2C2O4溶液0.2mol/L的H2C2O4溶液C5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液和5mL0.1mol/LH2SO4溶液反應熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末[解析]反應速率與物質的本性有關，由于K比Na活潑，故K的反應速率快，且Na、K與水反應放熱，反應速率逐漸加快，圖像A正確；由于起始乙中H2C2O4濃度大，故反應速率比甲中快，圖像B錯誤；甲中熱水的溫度高、反應速率快，隨著反應的進行反應物的濃度逐漸減小，故甲、乙中反應速率逐漸減小，圖像C正確；MnO2在H2O2的分解中起催化作用，故乙中反應速率大于甲，圖像D錯誤。[答案]AC對于時間——速率圖像要注意的3點(1)看清起點、終點，分清反應物和反應產物。(2)抓住變化趨勢，分清正、逆反應，吸、放熱反應，要特別注意分析漸變和突變的原因。(3)增大反應物濃度的瞬間，v正突變，v逆漸變。升高溫度，使用催化劑，v正、v逆均突變。2．試分析下列可逆反應2A(g)＋B(g)2C(g)的反應速率隨壓強變化的曲線圖正確的是()解析：選C增大壓強，正、逆反應速率均增大，選項A、B、D錯誤。eq\a\vs4\al(對應學生用書,P28)[課堂雙基落實]1．(好題共享·選自蘇教版教材P40·T3)要增大鐵與鹽酸反應的速率，所采取的下列措施中無效的是()A．增大鹽酸的濃度 B．提高反應的溫度C．增大壓強 D．用鐵粉代替鐵片解析：選C該反應的反應物中沒有氣體，增大壓強對該反應的反應速率幾乎沒有影響。2．增大壓強對下列反應的速率無影響的是()A．CO2(g)＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OB．H2(g)＋I2(g)=2HI(g)C．NaCl＋AgNO3AgCl↓＋NaNO3D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)解析：選C對于反應前后沒有氣體參與或生成的反應，如選項C中的反應，則壓強對化學反應速率無影響。3．用3g塊狀大理石與30mL3mol·L－1鹽酸反應制取CO2氣體，若要增大反應速率，可采取的措施是()①再加入30mL3mol·L－1鹽酸②改用30mL6mol·L－1鹽酸③改用3g粉末狀大理石④升高溫度A．①② B．②③④C．①③④ D．①②③解析：選B①鹽酸濃度并未增大；③改用粉末增大了接觸面積，反應速率加快；④升溫，反應速率加快。4．在恒溫、恒容的密閉容器中進行反應A(g)B(g)＋C(g)。若反應物的濃度由2mol·L－1降到0.8mol·L－1需20s，那么反應物濃度由0.8mol·L－1降到0.2mol·L－1所需反應時間為()A．10s B．大于10sC．小于10s D．無法判斷解析：選B隨濃度降低反應速率應逐漸減慢，開始20s內的平均反應速率為v＝eq\f(2mol·L－1－0.8mol·L－1,20s)＝0.06mol·L－1·s－1，而后一階段v＝eq\f(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1,t)<0.06mol·L－1·s－1，所以t>10s。5．(好題共享·選自蘇教版教材P41·T8)等質量的鐵與過量鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(實驗數(shù)據(jù)見下表)，c為鹽酸的濃度(mol·L－1)，測定反應相同時間后產生氫氣的體積V。則V值最大的組是________(填組別序號)，其原因是________________。組別c/mol·L－1溫度/℃鐵的狀態(tài)12.025塊狀22.530粉末32.550塊狀42.550粉末解析：3、4組溫度最高，且4組使用的是鐵粉，故4組反應最快，相同時間內產生H2的量最多。答案：44組使用鹽酸的濃度最大，溫度最高且使用是粉末狀的鐵，反應速率最快，相同時間內生成的H2最多。[課下綜合檢測]1．將質量相同的鋅粉分別投入下列四個燒杯的溶液中，反應速率最快的是()解析：選D當反應中一種反應物相同時，反應速率的快慢取決于另一種反應物的濃度而不是用量。四個燒杯中所用的酸雖然不同，但反應的快慢都是由c(H＋)的大小決定的。A項，c(H＋)＝2mol·L－1，B項，c(H＋)小于2mol·L－1，C項，c(H＋)＝2mol·L－1，D項，c(H＋)＝4mol·L－1，故燒杯D中反應的反應速率最快。2.(好題共享·選自蘇教版教材P40·T4)右圖為反應N2＋3H22NH3的速率v(N2)變化的圖像，則橫坐標不可能是()A．反應時間 B．溫度C．壓強 D．N2的濃度解析：選A隨著反應的進行，N2的濃度逐漸減小，反應速率減小而不是增大，故橫坐標不可能是反應的時間。3．在氣體反應中，改變條件：①增大反應物的濃度，②升高溫度，③增大壓強，④移去生成物，⑤加入催化劑。能使反應物中活化分子數(shù)和活化分子的百分數(shù)同時增大的方法是()A．①⑤ B．①③C．②⑤ D．③⑤解析：選C升高溫度，分子的能量升高，使更多的分子轉化為活化分子，增大了活化分子的百分數(shù)；使用催化劑可降低反應的活化能，使更多的分子在自身能量不變的前提下也成為活化分子，增大了活化分子的百分數(shù)。活化分子的百分數(shù)增大，活化分子數(shù)也增大。4．為了探究影響化學反應速率的因素，4位同學分別設計了下列4個實驗，其中結論不正確的是()A．將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度、相同溫度下的鹽酸反應時，兩者快慢相同B．盛有相同濃度雙氧水的兩支試管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反應快C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強光下，發(fā)現(xiàn)強光下的濃硝酸分解得快D．升高溫度，H2O2的分解速率加快，原因是反應物分子的能量增加，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多解析：選A影響化學反應速率的主要因素是反應物的性質，鎂、鋁的活潑性不同，故兩者與同濃度的鹽酸反應快慢不同。5．向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應時，按正反應速率由大到小順序排列正確的是()甲．在500℃時，SO2和O2各10mol反應乙．在500℃時，用V2O5作催化劑，10molSO2和5molO2反應丙．在450℃時，8molSO2和5molO2反應?。?00℃時，8molSO2和5molO2反應A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲解析：選C催化劑、溫度對化學反應速率影響程度較大，其中催化劑為最大，濃度、壓強影響程度相對較小，同溫時乙中速率最快，同時無催化劑時，甲中濃度大于丁中濃度，故甲>丁，丙溫度最低，速率最慢，故C正確。6．設C＋CO22CO(正反應為吸熱反應)的反應速率為v1；N2＋3H22NH3(正反應為放熱反應)的反應速率為v2，對于上述反應，當溫度升高時，v1和v2的變化情況為()A．都增大 B．都減小C．v1增大，v2減小 D．v1減小，v2增大解析：選A溫度升高，反應速率加快，所以v1和v2均增大。7．下表中是各組反應的反應物和反應溫度，反應剛開始時，放出H2速率最快的是()編號金屬(粉末狀)/mol酸的濃度及體積反應溫度/℃AMg,0.16mol·L－1硝酸10mL60BMg,0.13mol·L－1鹽酸10mL60CFe,0.13mol·L－1鹽酸10mL60DMg,0.13mol·L－1硫酸10mL60解析：選DMg比Fe活潑，與鹽酸反應Mg更快，C比B反應緩慢；Mg與稀HNO3反應不產生H2，A不符合題意；D項中c(H＋)是B項中c(H＋)的2倍，故D項中反應速率最快。8．下列有關化學反應速率的說法中，正確的是()A．100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅反應時，加入適量的NaCl溶液，生成H2的速率不變B．用鐵片和稀硫酸反應制取H2時，改用鐵片和濃硫酸可以加快產生H2的速率C．二氧化硫的催化氧化反應是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減慢D．汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強，反應速率減慢解析：選DA項，加入NaCl溶液，相當于稀釋鹽酸，使其濃度降低，反應速率減慢；B項，改用鐵片與濃硫酸反應時，若在常溫下，則鐵片發(fā)生鈍化，若在加熱條件下，則反應生成二氧化硫氣體，得不到H2；C項，化學反應不論是放熱反應還是吸熱反應，升高溫度，化學反應速率都加快；D項，對有氣體參與的反應，減小壓強，氣體的濃度降低，反應速率減慢。9．[雙選題]將鹽酸滴到Na2CO3粉末上，能使反應的最初速率加快的是()A．鹽酸濃度不變，使用量增大一倍B．鹽酸濃度增加一倍，用量減至原來的eq\f(1,2)C．增大Na2CO3粉末的量D．使反應在較高溫度下進行解析：選BDNa2CO3粉末為固體，改變固體的量不影響反應速率，要加快最初反應速率則需要增大鹽酸濃度或升高溫度，選B、D項。10．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()實驗反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：選D本題考查濃度和溫度兩個因素對反應速率的影響。四個實驗混合后硫酸的濃度都相同，A與C實驗Na2S2O3濃度相同，B與DNa2S2O3濃度相同，且前者小于后者，而實驗D比實驗B溫度高，故實驗D反應速率快，最先出現(xiàn)渾濁。11．在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0。(1)保持容器容積不變，再向其中充入1molH2，反應速率________，理由是__________________________________________________。(2)保持容器容積不變，向其中充入1molN2(不參加反應)，反應速率________，理由是__________________________________________。(3)保持容器內氣體的壓強不變，向其中充入1molN2，反應速率________，理由是________________________________________________。解析：(1)H2為反應物，向容器中再充入1molH2時，反應物濃度增大，反應速率加快。(2)容積不變時，充入與反應無關的氣體N2，反應物的濃度不變，反應速率不變。(3)保持氣體的壓強不變時，再充入1molN2，容器體積增大，各成分濃度減小，反應速率減小。答案：(1)加快增大反應物濃度，反應速率加快(2)不變反應物的濃度不變，反應速率不變(3)減慢容器的體積變大，反應物濃度減小，反應速率減慢12．把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖所示的曲線來表示，請回答下列問題：(1)曲線Oa段不產生氫氣的原因是________________，有關的化學方程式為________________________________________________________________________。(2)曲線ac段產生氫氣的速率逐漸增大的主要原因是________________________。(3)曲線由c以后，產生氫氣的速率逐漸減小的主要原因是________________________。解析：(1)在空氣中久置的鋁片表面有一層氧化鋁薄膜，因此硫酸首先和氧化鋁反應，不產生氫氣；(2)ac段，雖然硫酸的濃度不斷減小，但該反應是放熱反應，體系溫度升高，化學反應速率增大；(3)曲線由c以后，硫酸濃度的逐漸減小成為影響化學反應速率的主要因素，因此化學反應速率逐漸減小。答案：(1)久置的鋁片表面覆有一層氧化鋁薄膜Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O(2)該反應是放熱反應，溫度升高，化學反應速率增大(3)硫酸的濃度減小，化學反應速率逐漸減小13．恒溫恒容時，NO2和N2O4之間發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g)，如圖所示。(1)曲線________(填“X”或“Y”)表示NO2的物質的量隨時間變化的曲線。(2)若升高溫度，則v(正)________，v(逆)________(填“加快”或“減慢”)。(3)若上述反應在甲、乙兩個相同容器內同時進行，分別測得甲中v(NO2)＝0.3mol·(L·min)－1，乙中v(N2O4)＝0.2mol·(L·min)－1，則________容器中反應更快。解析：(1)由題圖可見，反應至t1時刻X的變化量為0.3mol，Y變化量為0.6mol，根據(jù)反應方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的變化量之比為1∶2判斷，Y表示NO2。(2)升高溫度，正、逆反應速率均加快。(3)乙中v(NO2)=2v(N2O4)＝0.4mol·(L·min)－1，大于甲容器中v(NO2)，所以乙容器中反應更快。答案：(1)Y(2)加快加快(3)乙第三節(jié)化學平衡第1課時化學平衡狀態(tài)1.可逆反應“兩特點”：①正、逆兩個反應是同一條件下同時進行的；②正、逆反應中反應物、生成物共存，反應物轉化率小于100%。2．化學平衡“五特征”：逆、等、定、動、變。3．平衡狀態(tài)判斷“兩依據(jù)”：①根本依據(jù)：v(正)＝v(逆)。②直接依據(jù)：各組分的濃度保持不變。eq\a\vs4\al(對應學生用書,P29)1．什么是可逆反應？可逆反應有什么特點？中學學過的常見的可逆反應有哪些？試舉二例。提示：相同條件下，既能向正反應方向進行同時又能向逆反應方向進行的反應叫可逆反應，可逆反應不能進行完全，生成物、反應物共存。常見的可逆反應有：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3、2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3、SO2＋H2O,H2SO3、Cl2＋H2OHCl＋HClO等。2．對于反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH<0，升高溫度，正、逆反應的反應速率如何變化？提示：正、逆反應的反應速率均增大。可逆反應與不可逆反應[新知探究]探究1為什么反應N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3中，N2、H2和NH3同時存在？提示：因為在N2與H2化合生成NH3的同時，NH3也在發(fā)生分解反應，生成N2和H2，即該反應為可逆反應，故反應物和生成物同時存在。探究2可逆反應：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3進行到一定程度后，向體系中充入一定量的18O2，一段時間后，18O存在于哪些物質中？提示：18O存在于SO2、SO3和O2中。探究3判斷一個反應是否為可逆反應的關鍵是什么？提示：關鍵是看反應必須是在相同條件下且反應物與生成物共同存在。例如，2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃),\s\do5())2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5())2H2↑＋O2↑不是可逆反應，因為反應條件不相同，而2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3則是可逆反應。[必記結論]1．可逆反應(1)概念：在相同條件下，既能向正反應方向進行同時又能向逆反應方向進行的反應。(2)表示方法：采用“”連接，把從左向右進行的反應稱為正反應，把從右向左進行的反應稱為逆反應。2．不可逆反應有些反應的逆反應進行程度太小因而忽略，把這類反應叫不可逆反應，用“=”連接。[成功體驗]1．判斷正誤(正確打“√”，錯誤打“×”)。(1)可逆反應是指在同一條件下能同時向正逆兩個方向進行的反應。()(2)