2019-2020年高考化學一輪復習專題7化學反應速率和化學平衡第一單元化學反應速率及其影響因素學案蘇教版.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習專題7化學反應速率和化學平衡第一單元化學反應速率及其影響因素學案蘇教版 [考試標準] 知識條目 必考要求 加試要求 1.化學反應速率及簡單計算 a b 2.影響化學反應速率的因素，控制反應條件在生產和科學研究中的作用 a b 3.活化分子、活化能、有效碰撞的概念 a 4.碰撞理論 b 5.實驗數據的記錄與處理 c 考點一　化學反應速率 1．表示方法 通常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。 2．數學表達式及單位 v＝，單位為molL－1min－1或molL－1s－1。 3．規(guī)律 同一反應在同一時間內，用不同物質來表示的反應速率可能不同，但反應速率的數值之比等于這些物質在化學方程式中的化學計量數之比。 題組一　正確理解概念 1．下列說法正確的是(　　) A．對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯 B．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任何一種生成物濃度的增加 C．化學反應速率為0.8 molL－1s－1是指1 s時某物質的濃度為0.8 molL－1 D．同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，其數值可能不同，但表示的意義相同 答案　D 題組二　“v＝”的應用 2.一定溫度下，在2 L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?；卮鹣铝袉栴}： (1)從反應開始到10 s時，v(Z)＝________________________________。 (2)反應的化學方程式為_____________________________________。 答案　(1)0.079 molL－1s－1 (2)X＋Y2Z 解析　(1)Δn(Z)＝1.58 mol v(Z)＝＝0.079 molL－1s－1。 (2)Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.79 mol∶0.79 mol∶1.58 mol＝1∶1∶2 所以反應的化學方程式為X＋Y2Z。 3．在一密閉容器中充入一定量的N2和O2，在電火花作用下發(fā)生反應N2＋O2===2NO，經測定前3 s用N2表示的反應速率為0.1 molL－1s－1，則6 s末NO的濃度為(　　) A．1.2 molL－1 B．大于1.2 molL－1 C．小于1.2 molL－1 D．不能確定 答案　C 解析　本題考查化學反應速率的計算，意在考查學生對化學反應速率公式的靈活運用能力。前3 s用N2表示的反應速率為0.1 molL－1s－1，即用NO表示的反應速率為0.2 molL－1s－1，如果3～6 s的反應速率仍為0.2 molL－1s－1，則NO的濃度為1.2 molL－1，由于隨著反應進行，反應物的濃度減小，反應速率減慢，故NO的濃度應小于1.2 molL－1。 題組三　化學反應速率的大小比較 4．已知反應4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示反應速率最快的是(　　) A．v(CO)＝1.5 molL－1min－1 B．v(NO2)＝0.7 molL－1min－1 C．v(N2)＝0.4 molL－1min－1 D．v(CO2)＝1.1 molL－1min－1 答案　C 解析　轉化為用相同的物質表示的反應速率進行比較，B項v(CO)＝1.4 molL－1min－1；C項v(CO)＝1.6 molL－1min－1；D項v(CO)＝1.1 molL－1min－1，C項反應速率最快。 5．對于可逆反應A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示的反應速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.5 molL－1min－1 B．v(B)＝1.2 molL－1s－1 C．v(D)＝0.4 molL－1min－1 D．v(C)＝0.1 molL－1s－1 答案　D 解析　本題可以采用歸一法進行求解，通過方程式的計量數將不同物質表示的反應速率折算成同一物質表示的反應速率進行比較，B項中的B物質是固體，不能表示反應速率；C項中對應的v(A)＝0.2 molL－1min－1；D項中對應的v(A)＝3 molL－1min－1。 題組四　“三段式”模板突破濃度、化學反應速率的計算 6．可逆反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L的容器中，1 min后，測得容器內A的濃度為x molL－1。這時B的濃度為________________ molL－1，C的濃度為_______________________________________molL－1。 這段時間內反應的平均速率若以物質A的濃度變化來表示，應為______________________ __________________________________________________。 答案　?。瓁　(－x)molL－1min－1 解析　　 aA(g) ＋ bB(g)　　cC(g)＋　 dD(g) 起始量 a b 　 0 0 (mol) 轉化量 (a－Vx) b c d (mol) 1 min時 Vx b－b c d (mol) 所以此時 c(B)＝molL－1＝ molL－1， c(C)＝molL－1＝(－)molL－1， v(A)＝＝(－x)molL－1min－1。 1.計算速率時忽略體積，用物質的量變化值除以時間。 2．化學反應速率大小的比較方法 由于同一化學反應的反應速率用不同物質表示時數值可能不同，所以比較反應的快慢不能只看數值的大小，而要進行一定的轉化。 (1)看單位是否統一，若不統一，換算成相同的單位。 (2)換算成同一物質表示的速率，再比較數值的大小。 (3)比較化學反應速率與化學計量數的比值，即對于一般反應aA＋bB===cC＋dD，比較與，若＞，則A表示的反應速率比B的大。 3．對于較為復雜的關于反應速率的題目常采用以下步驟和模板計算 (1)寫出有關反應的化學方程式。 (2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。 (3)根據已知條件列方程式計算。 例如：反應　　　　　　mA?。B  pC 起始濃度(molL－1) a b c 轉化濃度(molL－1) x 某時刻濃度(molL－1) a－x b－ c＋ 考點二　影響化學反應速率的因素 1．內因(主要因素) 反應物本身的性質。 2．外因(其他條件不變，只改變一個條件) 3．理論解釋——有效碰撞理論(加試) (1)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為正反應的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應熱為E1－E2。(注：E2為逆反應的活化能) ③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞與反應速率的關系 題組一　正確理解影響化學反應速率的因素 1．按要求填空 (1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵______(填“大于”、“小于”或“等于”)鋁。 (2)對于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”、“減小”或“不變”) ①升高溫度：________； ②增大鹽酸濃度：__________； ③增大鐵的質量：__________； ④增加鹽酸體積：____________； ⑤把鐵片改成鐵粉：____________； ⑥滴入幾滴CuSO4溶液：____________； ⑦加入NaCl固體：____________； ⑧加入CH3COONa固體：____________； ⑨加入一定體積的Na2SO4溶液：____________。 (3)若把(2)中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產生H2，為什么？ 答案　(1)小于 (2)①增大?、谠龃蟆、鄄蛔儭、懿蛔儭、菰龃蟆、拊龃螈卟蛔儭、鄿p小?、釡p小 (3)不會產生H2，Fe和稀硝酸反應生成NO；常溫下，Fe在濃硫酸中鈍化。 2．一定溫度下，反應N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密閉容器中進行，回答下列措施對化學反應速率的影響。(填“增大”、“減小”或“不變”) (1)縮小體積使壓強增大：__________； (2)恒容充入N2：__________； (3)恒容充入He：__________； (4)恒壓充入He：__________。 答案　(1)增大　(2)增大　(3)不變　(4)減小 題組二　濃度與壓強對化學反應速率的影響 3．對反應A＋BAB來說，常溫下按以下情況進行反應： ①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol?、?0 mL溶液中含A、B各0.05 mol?、?.1 molL－1的A、B溶液各10 mL④0.5 molL－1的A、B溶液各50 mL 四者反應速率的大小關系是(　　) A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 答案　A 解析?、僦衏(A)＝c(B)＝＝0.5 molL－1； ②中c(A)＝c(B)＝＝1 molL－1； ③中c(A)＝c(B)＝＝0.05 molL－1； ④中c(A)＝c(B)＝＝0.25 molL－1； 在其他條件一定的情況下，濃度越大，反應速率越大，所以反應速率由大到小的順序為②>①>④>③。 4．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(　　) ①增加C的量　②將容器的體積縮小一半?、郾３煮w積不變，充入N2使體系壓強增大　④保持壓強不變，充入N2使容器體積變大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 答案　C 解析　增大固體的量、恒容時充入惰性氣體對化學反應速率無影響。 題組三　溫度、濃度、固體表面積等因素對化學反應速率的影響 5．已知下列各組反應的反應物(表中的物質均為反應物)及溫度，則反應開始時，放出H2速率最快的是(　　) 選項 金屬(大小、形狀相同的粉末)的物質的量 酸的濃度及體積 反應溫度/℃ A Mg 0.1 mol 3 molL－1的硝酸 10 mL 60 B Mg 0.1 mol 3 molL－1的鹽酸 10 mL 30 C Fe 0.1 mol 3 molL－1的鹽酸 10 mL 60 D Mg 0.1 mol 3 molL－1的鹽酸 10 mL 60 答案　D 解析　HNO3與Mg反應產生的不是H2而是NO，A錯；B中溫度為30 ℃，低于C、D兩項，反應慢些；C、D相比，溫度、酸的濃度一樣，Mg比Fe活潑，反應速率大些。 6．等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測得在不同時間(t)內產生氣體體積(V)的數據如圖所示，根據圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確的是(　　) 組別 對應曲線 c(HCl)/molL－1 反應溫度/℃ 鐵的狀態(tài) 1 a 30 粉末狀 2 b 30 粉末狀 3 c 2.5 塊狀 4 d 2.5 30 塊狀 A．第4組實驗的反應速率最慢 B．第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 molL－1 C．第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 molL－1 D．第3組實驗的反應溫度低于30 ℃ 答案　D 解析　由圖像可知，1、2、3、4組實驗產生的氫氣一樣多，只是反應速率有快慢之分。第4組實驗，反應所用時間最長，故反應速率最慢，A正確；第1組實驗，反應所用時間最短，故反應速率最快，根據控制變量法原則知鹽酸濃度應大于2.5 molL－1，B正確；第2組實驗，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據控制變量法原則知鹽酸的濃度應等于2.5 molL－1，C正確；由3、4組實驗并結合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30 ℃，D錯誤。 題組四　有效碰撞理論(加試) 7．下列說法正確的是(　　) ①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學反應?、谄胀ǚ肿佑袝r也能發(fā)生有效碰撞?、凵邷囟葧涌旆磻俾?，原因是增加了活化分子的有效碰撞次數?、茉龃蠓磻餄舛葧涌旆磻俾实脑蚴菃挝惑w積內有效碰撞的次數增多　⑤使用催化劑能提高反應速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞頻率增大?、藁瘜W反應實質是活化分子有合適取向時的有效碰撞 A．①②⑤ B．③④⑥ C．③④⑤⑥ D．②③④ 答案　B 解析　只有活化分子間合理取向的碰撞才能發(fā)生化學反應，①、②錯誤；使用催化劑改變反應過程，降低反應的活化能，增大活化分子百分數，使有效碰撞頻率增大，提高反應速率，⑤錯誤。 8．在化學反應中，只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生有合適取向的碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJmol－1表示。請認真觀察下圖，然后回答問題。 (1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應________(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應的ΔH＝________(用含E1、E2的代數式表示)。 (2)對于同一反應，圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比，活化能大大降低，活化分子百分數增多，反應速率加快，你認為最可能的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)放熱　需要?。?E1－E2)kJmol－1或(E2－E1)kJmol－1 (2)使用了催化劑 解析　(1)由題圖可知反應物的總能量高于生成物的總能量，因此該反應是放熱反應，反應熱為(E2－E1)kJmol－1，由題中信息可知只有活化分子才能發(fā)生化學反應，因此該反應需要加熱才能引發(fā)反應的發(fā)生。(2)催化劑在化學反應中起催化作用的原理是改變了反應過程，降低了反應的活化能。因此，降低反應活化能的途徑是使用催化劑。 9．下列說法正確的是(　　) A．增大壓強一定能使活化分子數增加，從而反應速率一定增大 B．普通分子間的碰撞都為無效碰撞 C．MnO2也可使合成NH3反應中活化分子的百分數大大增加 D．N2和H2合成NH3，減少NH3濃度，可以使正反應速率加快 答案　B 解析　對沒有氣體參與的反應，改變壓強不會改變反應速率，A選項不正確；MnO2不是合成NH3反應的催化劑，C選項不正確；減少NH3濃度，正反應速率減慢，故D選項不正確。 　氣體反應體系中充入惰性氣體(不參與反應)時 對反應速率的影響 1．恒容：充入“惰性氣體”―→總壓增大―→物質濃度不變(活化分子濃度不變)―→反應速率不變。 2．恒壓：充入“惰性氣體”―→體積增大―→物質濃度減小(活化分子濃度減小)―→反應速率減小。 考點三　控制變量法探究影響化學反應速率的因素(加試) 在研究影響化學反應速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為搞清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進行實驗。因此，常用控制變量思想解決該類問題。 1．常見考查形式 (1)以表格的形式給出多組實驗數據，讓學生找出每組數據的變化對化學反應速率的影響。 (2)給出影響化學反應速率的幾種因素，讓學生設計實驗分析各因素對化學反應速率的影響。 2．解題策略 (1)確定變量 解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。 (2)定多變一 在探究時，應該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。 (3)數據有效 解答時注意選擇數據(或設置實驗)要有效，且變量統一，否則無法作出正確判斷。 1．某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。 編號 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 溫度/℃ 濃度/molL－1 體積/mL 濃度/molL－1 體積/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 (1)已知反應后H2C2O4轉化為CO2逸出，KMnO4溶液轉化為MnSO4，每消耗1 mol H2C2O4轉移________mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質的量需要滿足的關系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥__________________________。 (2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是________(填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是____________。 (3)實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40 s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內平均反應速率v(KMnO4)＝________________molL－1min－1。 (4)已知50 ℃時c(MnO)～t(反應時間)的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐標圖中，畫出25 ℃時c(MnO)～t的變化曲線示意圖。 答案　(1)2　2.5　(2)②和③?、俸廷凇?3)0.010(或1.010－2) (4) 解析　(1)H2C2O4中碳的化合價是＋3價，CO2中碳的化合價為＋4價，故每消耗1 mol H2C2O4轉移2 mol電子，配平化學方程式為2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，為保證KMnO4完全反應，c(H2C2O4)∶c(KMnO4)≥2.5。(2)探究溫度對反應速率的影響，則濃度必然相同，則編號為②和③；同理探究濃度對反應速率的影響的實驗是①和②。 (3)v(KMnO4)＝(0.010 molL－1)()＝0.010 molL－1min－1。 (4)溫度降低，化學反應速率減小，故KMnO4褪色時間延長，故作圖時要同時體現25 ℃時MnO濃度降低比50 ℃時MnO的濃度降低緩慢和達到平衡時間比50 ℃時“拖后”。 2．Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F運用該方法降解有機污染物pCP，探究有關因素對該降解反應速率的影響。 【實驗設計】控制pCP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298 K或313 K(其他實驗條件見下表)，設計如下對比實驗。 (1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。 實驗編號 實驗目的 T/K pH c/10－3molL－1 H2O2 Fe2＋ ① 為以下實驗作參照 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 ③ 298 10 6.0 0.30 【數據處理】實驗測得pCD的濃度隨時間變化的關系如圖所示。 (2)請根據圖中實驗①曲線，計算降解反應在50～150 s內的反應速率：v(pCP)＝________molL－1s－1。 【解釋與結論】 (3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因： ___________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實驗③得出的結論是pH等于10時， ___________________________________ ________________________________________________________________________。 【思考與交流】 (5)實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的反應立即停止。根據上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法： ____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1) 實驗編號 實驗目的 T/K pH c/10－3molL－1 H2O2 Fe2＋ ① ② 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的pH對降解反應速率的影響 (2)8.010－6　(3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解　(4)有機物pCP不能降解　(5)將所取樣品迅速加入一定量的NaOH溶液中，使pH約為10(或將所取樣品驟冷等，其他合理答案也可) 解析　(1)實驗①是對照實驗，所以與實驗①相比，實驗②和③只能改變一個條件，這樣才能達到對比的目的，則實驗②是探究溫度對反應速率的影響，則T＝313 K，其他條件與實驗①相同；實驗③顯然是探究pH的大小對反應速率的影響。(2)在50～150 s內，Δc(pCP)＝0.810－3molL－1，則v(pCP)＝8.010－6molL－1s－1。(3)溫度過高時，H2O2分解，c(H2O2)減小，導致反應速率減小。(4)從圖中看出，pH＝10時，c(pCP)不變，即反應速率為零，說明該條件下，有機物pCP不能降解。(5)從第(4)小題的結論可以得出，使溶液的pH迅速增大到10，反應即可停止，另外，降低溫度也是一種方法。 1．(xx上海，20)對于合成氨反應，達到平衡后，以下分析正確的是(　　) A．升高溫度，對正反應的反應速率影響更大 B．增大壓強，對正反應的反應速率影響更大 C．減小反應物濃度，對逆反應的反應速率影響更大 D．加入催化劑，對逆反應的反應速率影響更大 答案　B 解析　A項，合成氨反應的正反應是放熱反應，升高溫度，正反應、逆反應的反應速率都增大，但是溫度對吸熱反應的速率影響更大，所以對該反應來說，對逆反應速率的影響更大，錯誤；B項，合成氨的正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，對正反應的反應速率影響更大，正反應速率大于逆反應速率，所以平衡正向移動，正確；C項，減小反應物濃度，使正反應的速率減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應速率不變，逆反應速率大于正反應速率，所以化學平衡逆向移動，錯誤；D項，加入催化劑，使正反應、逆反應速率改變的倍數相同，正反應、逆反應速率相同，化學平衡不發(fā)生移動，錯誤。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．(xx海南，8改編)10 mL濃度為1 molL－1的鹽酸與過量的鋅粉反應，若加入適量的下列溶液，能減慢反應速率但又不影響氫氣生成量的是(　　) A．K2SO4 B．H2SO4 C．CuSO4 D．Na2CO3 答案　A 解析　鋅與稀鹽酸反應過程中，若加入物質使反應速率降低，則溶液中的氫離子濃度減小，但由于不影響氫氣的生成量，故氫離子的總物質的量不變。A項，硫酸鉀為強酸強堿鹽，不發(fā)生水解，若加入其溶液，則對鹽酸產生稀釋作用，氫離子濃度減小，但H＋物質的量不變，正確；B項，加入H2SO4，使溶液中的H＋的濃度和物質的量均增大，導致反應速率增大，生成氫氣的量增大，錯誤；C項，加入硫酸銅溶液，Cu2＋會與鋅反應生成銅，構成原電池，會加快反應速率，錯誤；D項，加入碳酸鈉溶液，會與鹽酸反應，使溶液中的氫離子的物質的量減少，導致反應速率減小，生成氫氣的量減少，錯誤。 3．(xx福建理綜，12)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是(　　) c/molL－1 v/mmolL－1min－1 T/K 0.600 0.500 0.400 0.300 318.2 3.60 3.00 2.40 1.80 328.2 9.00 7.50 a 4.50 b 2.16 1.80 1.44 1.08 A.a＝6.00 B．同時改變反應溫度和蔗糖的濃度，v可能不變 C．b＜318.2 D．不同溫度時，蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 答案　D 解析　A項，根據表中的數據可知：328.2 K時，蔗糖溶液的濃度越大，水解的速率越快。根據濃度與速率的變化關系可知，蔗糖的濃度每減小0.100 molL－1，速率減小1.50 mmolL－1min－1，所以在濃度為0.400 molL－1時，蔗糖水解的速率a＝6.00 mmolL－1min－1，正確；B項，根據表中的數據可知：溫度越高，水解速率越快，濃度越大，水解速率也越快，同時改變反應物的濃度和反應的溫度，若二者對反應速率的影響趨勢相反，并能相互抵消，反應速率也可能不變，正確；C項，在物質的濃度不變時，溫度升高，水解速率加快，溫度降低，水解速率減慢。由于在物質的濃度為0.600 molL－1時，當318.2 K時水解速率是3.60 mmolL－1min－1，現在該反應的速率為2.16 mmolL－1min－1，小于3.60 mmolL－1min－1，所以反應溫度低于318.2 K，即b＜318.2，正確；D項，由于溫度不同時，在相同的濃度時的反應速率不同，所以不同溫度下，蔗糖濃度減少一半所需的時間不同，錯誤。 4．(xx.浙江10月選考.20) 某溫度時，2NO(g) + O2(g)===2NO2(g)反應2 s后，NO的濃度減少了0.06 molL－1，則以O2表示該時段的化學反應速率是(　　) A．0.03 molL－1s－1 B．0.015 molL－1s－1 C．0.12 molL－1s－1 D．0.06 molL－1s－1 答案　B 5．(xx全國新課標卷Ⅰ，9)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機理為： H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢 H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－快 下列有關該反應的說法正確的是(　　) A．反應速率與I－的濃度有關 B．IO－也是該反應的催化劑 C．反應活化能等于98 kJmol－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2) 答案　A 解析　A項，H2O2的分解速率取決于第一步的慢反應，該反應中I－為反應物，故反應速率與I－的濃度有關，正確；B項，該反應的催化劑為I－，IO－只是該反應的中間產物，錯誤；C項，98 kJmol－1是1 mol H2O2分解的反應熱，反應熱與活化能無關，錯誤；D項，將題給兩個反應合并可得總反應為2H2O2===2H2O＋O2↑，由化學反應速率與其對應物質的化學計量數的關系可知，該反應中不同物質的反應速率關系應為v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，錯誤。 6．(xx北京理綜，12)一定溫度下，10 mL 0.40 molL－1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)(　　) A．0～6 min的平均反應速率： v(H2O2)≈3.310－2 molL－1min－1 B．6～10 min的平均反應速率： v(H2O2)<3.310－2 molL－1min－1 C．反應到6 min時，c(H2O2)＝0.30 molL－1 D．反應到6 min時，H2O2分解了50% 答案　C 解析　2H2O22H2O＋O2↑ A項，6 min時，生成O2的物質的量n(O2)＝＝110－3 mol，依據反應方程式，消耗n(H2O2)＝210－3 mol，所以0～6 min時，v(H2O2)＝≈3.310－2 molL－1min－1，正確；B項，6～10 min時，生成O2的物質的量n(O2)＝≈0.33510－3 mol，依據反應方程式，消耗n(H2O2)＝0.33510－3 mol2＝0.6710－3 mol,6～10 min時，v(H2O2)＝≈1.6810－2 molL－1min－1<3.310－2 molL－1min－1，正確；C項，反應至6 min時，消耗n(H2O2)＝210－3 mol，剩余n(H2O2)＝0.40 molL－10.01 L－210－3 mol＝210－3 mol，c(H2O2)＝＝0.20 molL－1，錯誤；D項，反應至6 min時，消耗n(H2O2)＝210－3 mol，n(H2O2)總＝410－3 mol，所以H2O2分解了50%，正確。 7．[xx新課標全國卷，27(4)]COCl2的分解反應為COCl2(g)===Cl2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJmol－1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)： ①計算反應在第8 min時的平衡常數K＝__________； ②比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“＝”)； ③若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)＝________molL－1； ④比較產物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小____________________________； ⑤比較反應物COCl2在5～6 min和15～16 min時平均反應速率的大?。簐(5～6)________v(15～16)(填“<”、“>”或“＝”)，原因是______________________________。 答案?、?.234 molL－1?、?　③0.031 ④v(5～6)>v(2～3)＝v(12～13)?、?　在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大 解析　①根據圖像得出以下數據： 　　　　　　　COCl2(g)===Cl2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJmol－1 開始 0.055 0.095 0.07 (molL－1) 8 min 0.04 0.11 0.085 (molL－1) K＝＝ molL－1≈0.234 molL－1。 ②2 min和8 min時反應都處于平衡狀態(tài)，在4 min時生成物濃度都增大，反應物濃度減小，則改變的條件是升高溫度，故T(2)v(2～3)＝v(12～13)。 ⑤分析圖像可知反應在5～6 min和15～16 min時，反應溫度相同，因為在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大，故v(5～6)>v(15～16)。 練出高分 1．合成氨反應：3H2＋N22NH3，其反應速率分別為v(H2)、v(N2)、v(NH3)，則正確的關系式是(　　) A．v(H2)＝v(N2)＝v(NH3) B．v(N2)＝2v(NH3) C．v(H2)＝v(NH3) D．v(N2)＝3v(H2) 答案　C 解析　反應中各物質的反應速率之比等于方程式中化學計量數之比，即v(H2)∶v(N2)∶v(NH3)＝3∶1∶2，對比各選項，C項正確。 2．反應4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經2 min，B的濃度減少0.6 molL－1。對此化學反應速率的表述正確的是(　　) A．用A表示的反應速率是0.4 molL－1min－1 B．分別用B、C、D表示的反應速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反應速率，用B表示是0.3 molL－1min－1 D．在2 min內B和C兩物質濃度都逐漸減小 答案　B 解析　A是固體，其濃度視為常數，一般不用固體來表示反應速率，A項錯誤；在同一反應中，不同物質表示的化學反應速率之比等于其化學計量數之比，B項正確；v(B)＝＝0.3 molL－1min－1，這里的0.3 molL－1min－1表示的是2 min內的平均反應速率，不是2 min末的反應速率，C項錯誤；B是反應物，且B濃度逐漸減小，而C是生成物，所以C的濃度逐漸增大，D項錯誤。 3．2 mol A與2 mol B混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)。若2 s后，A的轉化率為50%，測得v(D)＝0.25 molL－1s－1，下列推斷正確的是(　　) A．v(C)＝0.2 molL－1s－1 B．z＝3 C．B的轉化率為75% D．反應前與2 s后容器的壓強比為4∶3 答案　C 解析　A的起始量為2 mol，轉化率為50%，即轉化1 mol，根據反應關系知B轉化1.5 mol，C生成1 mol，又因為v(D)＝0.25 molL－1s－1，可計算出2 s時D的生成量為0.25 molL－1s－12 L2 s＝1 mol，故知z＝2，B項錯誤；v(C)＝v(A)＝0.25 molL－1s－1，A項錯誤；B的轉化率為100%＝75%，C項正確；反應達2 s時，容器內總物質的量為1 mol＋0.5 mol＋1 mol＋1 mol＝3.5 mol，故反應前、后的容器中氣體總物質的量之比為4∶3.5，壓強比為4∶3.5，D項錯誤。 4．在2 L的密閉容器中，發(fā)生以下反應：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 內A的平均反應速率為0.12 molL－1s－1，則10 s末，容器中B的物質的量是(　　) A．3.4 mol B．3.2 mol C．2.8 mol D．1.2 mol 答案　C 解析　前10 s內消耗A的物質的量為0.12 molL－1s－110 s2 L＝2.4 mol，可以求得消耗B的物質的量為1.2 mol，因此剩余B的物質的量為4 mol－1.2 mol＝2.8 mol。 5．一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應N2＋3H22NH3,2 min時測得剩余N2為1 mol，此時表示化學反應速率不正確的是(　　) A．v(N2)＝0.25 molL－1min－1 B．v(H2)＝0.75 molL－1min－1 C．v(NH3)＝1 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.5 molL－1min－1 答案　C 6．對于可逆反應A＋BC，下列條件的改變一定能使化學反應速率加快的是(　　) A．增加A的物質的量 B．升高體系的溫度 C．增大體系壓強 D．減少C的物質的量 答案　B 解析　A項，若物質A為固體或純液體，增加A的物質的量，反應速率不變，A項不符合題意；B項，升高體系的溫度，反應速率加快；C項，該反應中不一定有氣態(tài)物質，增大壓強反應速率不一定加快；D項不可能增大反應速率。 7．鹽酸倒在碳酸鈉粉末上，能使最初的反應速率加快的是(　　) A．增加碳酸鈉的用量 B．鹽酸濃度不變，使用量增加一倍 C．鹽酸濃度增加一倍，使用量減半 D．鹽酸濃度不變，使用量減半 答案　C 解析　A項因碳酸鈉為固體粉末，其濃度為定值，其量多少不影響反應速率；B項因濃度沒變，反應速率也不變；C項雖用量減少，但濃度增大，初始反應速率增大；D項反應物濃度不變，速率也不變。 8．設反應C＋CO2===2CO為吸熱反應，反應速率為v1，反應N2＋3H22NH3為放熱反應，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．同時增大 B．同時減小 C．v1增大，v2減小 D．v1減小，v2增大 答案　A 解析　當其他條件不變時，升高溫度可使化學反應速率加快，降低溫度可使化學反應速率減小。 9．對于100 mL 1 molL－1鹽酸與鐵片的反應，采取下列措施：①升高溫度；②改用100 mL 3 molL－1鹽酸；③改用300 mL 1 molL－1鹽酸；④用等量鐵粉代替鐵片；⑤改用98%的硫酸。其中能使反應速率加快的是(　　) A．①③④ B．①②④ C．①②③④ D．①②③⑤ 答案　B 解析　在其他條件不變時①升高溫度，化學反應速率加快，正確；②增大反應物的濃度，化學反應速率加快，正確；③在反應物濃度相同時，改變量的多少，對化學反應速率無影響，錯誤；④若用等量鐵粉代替鐵片，即增大了反應物的接觸面積，化學反應速率加快，正確；⑤在98%的硫酸中硫酸主要以分子的形式存在，在室溫下Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化，錯誤。因此其中能使反應速率加快的是①②④。選項為B。 10．在反應C(s)＋CO2(g)2CO(g)中可使反應速率增大的措施是(　　) ①縮小容器的容積?、谠黾犹嫉牧俊、弁ㄈ隒O2 ④恒壓下充入N2?、莺闳菹鲁淙隢2?、尥ㄈ隒O A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．③⑤⑥ 答案　C 11．(加試題)對于有氣體參加的化學反應，下列說法不正確的是(　　) A．增大壓強，活化分子濃度增大，化學反應速率增大 B．升高溫度，活化分子百分數增大，化學反應速率一定增大 C．加入反應物，活化分子百分數增大，化學反應速率增大 D．使用催化劑，降低了反應的活化能、增大了活化分子百分數，化學反應速率一定增大 答案　C 12．(加試題)在有氣體參與的反應中，能使反應物中活化分子數和活化分子百分數同時增大的方法是(　　) ①增大反應物的濃度?、谏邷囟取、墼龃髩簭? ④移去生成物?、菁尤胝呋瘎? A．①②③ B．①②③⑤ C．②⑤ D．①②③④⑤ 答案　C 解析　增大反應物的濃度，能增大單位體積內的分子總數，增大單位體積內的活化分子數，但活化分子百分數不變，①不符合題意；升高溫度，使一些普通分子變?yōu)榛罨肿?，增大了活化分子總數和活化分子百分數，②符合題意；增大壓強，使氣體體積減小，反應物的濃度增大，能增大單位體積內的活化分子數，但活化分子百分數不變，③不符合題意；移去生成物，對反應物中的活化分子數和活化分子百分數不產生影響，④不符合題意；⑤加入正催化劑，降低了反應的活化能，使活化分子百分數增大，活化分子數也同時增加，⑤符合題意。 13．下列有關化學反應速率的說法正確的是(　　) A．用鐵片和稀硫酸反應制氫氣時，可改用98%的濃硫酸加快生成氫氣速率 B．100 mL 2 molL－1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變 C．SO2的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減慢 D．汽車尾氣中NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強反應速率減慢 答案　D 14．為探究鋅與稀硫酸的反應速率[以v(H2)表示]，向反應混合液中加入某些物質，下列判斷不正確的是(　　) A．加入NH4HSO4固體，v(H2)加快 B．加入少量水，v(H2)減小 C．加入CH3COONa固體，v(H2)減小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)減小 答案　D 15．反應4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45 mol，則此反應的平均反應速率v(X)(反應物的消耗速率或產物的生成速率)可表示為(　　) A．v(O2)＝0.001 molL－1s－1 B．v(NH3)＝0.01 molL－1s－1 C．v(NO)＝0.001 molL－1s－1 D．v(H2O)＝0.045 molL－1s－1 答案　C 16．某溫度時，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。回答下列問題： (1)該反應的化學方程式是___________________________________； (2)反應開始至2 min時，用Z表示的化學反應速率為_______________________________； (3)若X、Y、Z都是氣體，反應達到平衡時的壓強和開始時的壓強比為________。 答案　(1)X＋3Y2Z　(2)0.05 molL－1min－1 (3)7∶8 解析　(1)反應過程中，X、Y的量減少，Z的量增加，故X、Y為反應物，Z為生成物，由于Δn(X)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，Δn(Y)＝0.8 mol－0.5 mol＝0.3 mol，Δn(Z)＝0.2 mol，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝1∶3∶2，故該反應的化學方程式為X＋3Y2Z。 (2)反應開始到2 min時，v(Z)＝＝0.05 molL－1min－1。 (3)由圖示可知，反應開始時，n(氣體)＝0.8 mol＋0.8 mol＝1.6 mol，反應達到平衡時，n(氣體)＝0.7 mol＋0.5 mol＋0.2 mol＝1.4 mol，故反應達到平衡時的壓強和開始時的壓強比＝平衡時和開始時的氣體的物質的量之比＝1.4 mol∶1.6 mol＝7∶8。 17．(加試題)(1)Zn粒和稀鹽酸反應一段時間后，反應速率會減慢，當加熱或加入濃鹽酸后，反應速率明顯加快。由此判斷，影響化學反應速率的因素有________和________。 (2)鋅與鹽酸反應速率可以通過觀察__________________________ 進行判斷，也可通過實驗測定。通過實驗測定鋅與鹽酸反應速率，除測量反應時間外，還需要測量的物理量是______________或______________。 (3)為探究鋅與鹽酸反應過程的速率變化，某同學的實驗測定方法是在100 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(氫氣體積已換算為標準狀況下的體積)： 時間/min 1 2 3 4 5 體積/mL 50 120 232 290 310 試分析1～3 min時間段里，反應速率變大的主要原因是___________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)溫度　濃度　(2)反應放出H2的快慢　鋅的質量變化　生成氫氣的體積　(3)反應放熱，溫度升高 解析　(1)當加熱或加入濃鹽酸后，反應速率明顯加快，說明溫度和反應物的濃度對反應速率產生影響。 (2)鋅與鹽酸反應速率可以通過觀察反應放出H2的快慢進行判斷。鋅與鹽酸的反應速率可以用單位時間內c(Zn2＋)增加量來表示，也可以用單位時間內產生氫氣的體積來表示，故通過實驗測定鋅與鹽酸反應速率，除測量反應時間外，還需要測量的物理量是鋅的質量變化或生成氫氣的體積。 (3)1～3 min時間內，隨著反應的進行，鹽酸濃度逐漸降低，但該反應是放熱反應，溫度逐漸升高，而溫度的升高使反應速率增大的程度超過了反應物濃度的降低使反應速率減小的程度，故反應速率變大。 18．(加試題)某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液的酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。 編號 反應物 催化劑 ① 10 mL 2%H2O2溶液 無 ② 10 mL 5%H2O2溶液 無 ③ 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 (1)催化劑能加快化學反應速率的原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)常溫下5% H2O2溶液的pH約為6，H2O2的電離方程式為___________________________。 (3)實驗①和②的目的是____________________________________。實驗時由于沒有觀察到明顯現象而無法得出結論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實驗③、④、⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如圖所示。分析圖示能夠得出的實驗結論是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)降低了反應的活化能　(2)H2O2H＋＋HO　(3)探究濃度對反應速率的影響　向反應物中加入等量同種催化劑(或將盛有反應物的試管放入同一熱水浴中)　(4)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率 解析　(1)加入催化劑可降低反應的活化能，使反應速率增大。(2)因過氧化氫顯示出弱酸性，因此能部分電離出H＋。(3)實驗①和②中過氧化氫溶液的濃度不同，實驗目的是探究濃度對反應速率的影響；因過氧化氫性質穩(wěn)定，反應速率太慢，現象不明顯，可以給不同濃度的過氧化氫溶液提供相同的溫度或催化劑，進行探究濃度對反應速率