1、第2节化学反应的快慢和限度第1课时化学反应的快慢目标导航1.了解化学反应速率的概念和常用表示方法。2.知道浓度、温度和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，了解调控化学反应速率的方法。3.掌握化学反应速率的简单计算。一、化学反应速率1.含义化学反应速率是用来描述化学反应快慢的物理量。2.表示方法通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。3.表达式v(A)，c(A)表示反应物(或生成物)A浓度的变化量，t表示浓度变化的时间。4.单位化学反应速率的常用单位为molL1s1、molL1min1或molL1h1。5.实例在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2O22SO3，经过5 s
2、后，测得SO3的物质的量为0.8 mol。填写下表：反应物或生成物SO2O2SO3物质的量浓度变化/molL10.40.20.4化学反应速率/molL1s10.080.040.08化学反应速率之比212【议一议】1.对于反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，能否用C和H2O来表示该反应的化学反应速率？答案该反应的化学反应速率不能用C表示，可以用H2O表示，固体或纯液体的浓度可视为常数，因此不能用固体或纯液体表示化学反应速率。若反应中水为气体，可以用来表示反应速率；若水为溶剂，则不能用水表示反应速率。2.对同一化学反应，在相同的时间内，用不同的物质来表示其化学反应速率时，它们之间有什么关
3、系？答案对同一化学反应，在相同的时间内，用不同的物质来表示的化学反应速率，化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比。二、影响化学反应速率的因素1.探究影响化学反应速率的因素实验方案实验现象结论镁片、铁片与盐酸反应，镁片产生气泡的速率快决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质粉状碳酸钙比块状碳酸钙产生气泡的速率快增大反应物的接触面积，可以加快化学反应速率3 molL1 HCl(aq)与Mg反应产生气泡的速率快反应物浓度越大，化学反应速率越快用酒精灯加热的试管中产生气泡的速率快温度越高，化学反应速率越快加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率较快催化剂可以加快化学反应速率2.影响
4、化学反应速率的因素(1)内因不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。(2)外因条件改变反应速率变化浓度增加反应物浓度加快减少反应物浓度减慢温度升高温度加快降低温度减慢压强对气体物质参加的反应增大压强加快减小压强减慢催化剂加入合适的催化剂加快接触面积增大反应物间的接触面积加快【议一议】1.增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率吗？为什么？答案不一定，固态和纯液态反应物的浓度是一个常数，增加固态和纯液态物质的用量，化学反应速率不变。2.升高温度，吸热反应和放热反应的速率都加快吗？答案都加快。升高温度，分子运动加快，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速
5、率必然加快。3.改变压强后，化学反应速率一定变化吗？答案不一定，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。当压强改变，但对物质的浓度无影响时，化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入“惰性气体”时，化学反应速率不变。一、化学反应速率的表示方法及简单计算1.化学反应速率的表示方法(1)表示一个化学反应的反应速率时，须指明用哪一种物质来表示。(2)一定温度下，固态物质和纯液态物质的浓度是一个常数，所以不能用固态物质或纯液态物质表示反应速率。(3)无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率，化学反应速率都取正值。(4)化学反应速率是某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻时的瞬时反应
6、速率。(5)由于一个化学反应中各物质的化学计量数不一定相同，所以同一化学反应用不同的物质表示的化学反应速率数值可能不同，但所表示的意义相同。(6)同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应的物质的化学计量数之比。如对于反应：aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，其反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)abcd。2.化学反应速率的简单计算方法(1)定义式法：利用定义式v(A)计算c(A)表示反应物(或生成物)A的浓度的变化量，n(A)表示A的物质的量的变化，V表示反应容器的体积，t表示浓度变化的时间。已知任意两个量，可求第三个量。(2)关系式法：利用
7、“化学反应速率之比化学方程式中的化学计量数之比”求算。(3)始转平法：对于较为复杂的题目，采用以下模式计算：例如：反应mAnB=pC起始浓度(molL1) a b c转化浓度(molL1) x 某时刻浓度(molL1) ax b c【例1】在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：A2B=3C。反应经2 min后，A的浓度从开始时的1.0 molL1降到0.8 molL1。已知反应开始时B的浓度是1.2 molL1，求：(1)2 min末B、C的浓度。(2)以单位时间内A的浓度的减小来表示2 min内该反应的平均速率。(3)不同条件下，测得v(A)0.2 molL1min1，v(
8、B)0.5 molL1min1，v(C)1.2 molL1min1，则哪种情况下反应速率最快？解析(1)2 min内A的浓度减小0.2 molL1，则由A2B=3C知B消耗0.22 molL1，C增加0.2 molL130.6 molL1，则2 min末B的浓度为1.2 molL10.4 molL10.8 molL1。C的变化浓度即为2 min末C的浓度。(2)v(A)0.1 molL1min1。(3)由规律可知：v(A)v(B)v(C)123，当用v(A)表示v(B)、v(C)时，v(A)v(B)0.5 molL1min10.25 molL1min1；v(A)v(C)1.2 molL1min
9、10.4 molL1min1。所以v(C)1.2 molL1min1时最快。答案(1)c(B)0.8 molL1c(C)0.6 molL1(2)0.1 molL1min1(3)v(C)1.2 molL1min1最快【方法点拨】化学反应快慢的比较(1)同一反应不同条件或者不同时段内的反应速率比较时，先换算成同一物质、相同单位的反应速率，数值大的速率反应速率快。(2)对于反应aAbB=cC，将v(A)v(B)的值与ab的值进行比较，若v(A)v(B)ab，二者速率相等；若v(A)v(B)ab，v(A)v(B)；v(A)v(B)ab，v(A)v(B)。(3)不同反应之间的速率大小没有可比性。变式训练
10、1已知某反应aA(g)bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下：ABC起始浓度/molL13.01.002 s末浓度/molL11.80.60.8据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是()A.934 B.312C.213 D.321答案B解析2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 molL1、0.4 molL1和0.8 molL1，其比例为1.20.40.8312，即化学方程式中各物质的化学计量数之比是312。二、影响化学反应速率的外界因素1.浓度(1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。(2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
11、(3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。2.温度(1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。(2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。3.压强(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。(4)压强改变的常见方式恒温恒容：充入稀有气体容器压强增大，各反应物的浓度不变化学反应速率不变。恒温
12、恒压：充入稀有气体容器体积增大各反应物的浓度减小化学反应速率减小。恒温：缩小容器体积容器压强增大反应物浓度增大化学反应速率增大。恒温恒容：充入一种反应物增大反应物浓度化学反应速率增大。4.催化剂(1)催化剂参与化学反应，但其质量和化学性质在反应前后保持不变。(2)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。(3)使用催化剂，可逆反应的正、逆反应速率增大的倍数相同。【例2】反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一体积可变的密闭容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是()增大C的用量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N
13、2使容器内压强增大保持压强不变，充入N2使容器体积增大保持体积不变，充入水蒸气温度升高A. B. C. D.解析C为固体，增大C的用量，化学反应速率不变；将容器体积缩小，增大反应物浓度，反应速率加快；体积不变，充入N2，反应物浓度不变，化学反应速率不变；充入N2，体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢；体积不变，充入水蒸气，增大反应物浓度，反应速率加快；升高温度，反应速率加快。答案B【易错警示】只改变反应物的固体用量，化学反应速率不变；改变压强而反应物浓度不变，则化学反应速率不变。变式训练2100 mL 0.6 molL1 H2SO4溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，
14、但不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的()A.Na2CO3固体 B.NaNO3溶液C.K2SO4固体 D.K2SO4溶液答案D 解析Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2，加入Na2CO3固体，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小；加入NaNO3，NO在酸性条件下具有强氧化性，与锌反应不能放出H2，所以锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小；加K2SO4固体，增大了SO的浓度，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量与SO的浓度无关，反应速率和生成H2的总量都不变；加K2SO4溶液，降低溶液中H的物质的量浓度，但H的物质的量不变，化学反应速率减小
15、但生成H2的总量不变。【易错警示】对于溶液中进行的离子反应： (1)化学反应速率与压强无关。(2)根据离子反应方程式分析所加物质对化学反应速率是否有影响。如锌与稀硫酸反应，SO没有参与离子反应，增大c(SO)对反应速率没有影响。1.下列关于X(g)Y(s)=2Z(g)的化学反应速率的叙述正确的是()A.该反应的化学反应速率可用单位时间内X或Y浓度的减少来表示B.该反应的化学反应速率是指反应进行一段时间内，X浓度的减少或Z浓度的增加C.相同条件下，若v(X)0.1 molL1s1，v(Z)0.2 molL1s1，则v(X)表示的反应速率比v(Z)表示的反应速率小D.该反应的化学反应速率是指单位时
16、间内X或Z浓度的变化答案D 解析化学反应速率用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示，D正确；一段时间和单位时间含义不同，B不正确；Y在该反应中为固态，其在反应过程中的浓度变化是一常数，A不正确；X与Z化学计量数之比为12，v(X)v(Z)12，v(X)与v(Z)表示的化学反应速率相等，C不正确。2.下列有关化学反应速率的说法正确的是()A.2 mol/L盐酸与锌反应时，加入4 mol/L氯化钠溶液，生成氢气的速率加快B.对于可逆反应：2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)，使用合适的催化剂，CO的生成速率和消耗速率都加快C.工业上合成氨是放热反应，升高温度，正反应速率减慢D
17、.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强，生成沉淀的速率加快答案B解析A项，盐酸被稀释，生成氢气的速率减慢，A项错误；C项，不管是放热反应，还是吸热反应，升高温度，正逆反应速率都增大，C项错误；D项，对于没有气体参加或生成的反应，压强对反应速率无影响，D项错误。3.把下列四种X溶液分别倒入四个盛有10 mL 2 molL1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应。其中化学反应速率最大的是()选项温度体积浓度A10 20 mL3 molL1B20 30 mL2 molL1C20 10 mL4 molL1D10 20 mL2 molL1答案B解析先比较混合后浓度的
18、大小，因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。混合后A、B选项中X的物质的量相等，且比C、D的大，而B中温度更高，因此B的反应速率最大。4.为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下AD四个实验，你认为结论不正确的是()A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应，后者反应快C.锌与稀硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液后，气泡冒出的更快D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同答案A解析反应
19、物本身的性质是影响反应速率大小的决定因素，A项中镁比铝的活泼性强，故镁反应要快些，A错；大理石粉末比块状大理石与盐酸的接触面积大，反应更快，B正确；滴入CuSO4溶液后，锌能置换出铜，则锌、铜与稀硫酸构成原电池，加快反应，C正确；二氧化锰能作为氯酸钾分解的催化剂，D正确。5.进行如下实验，在A锥形瓶中放入10 g块状的碳酸钙，在B锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙，分别加入50 mL 1 mol/L盐酸，如图中能正确表示实验结果的是(注：x时间、y锥形瓶中碳酸钙减少的质量)()答案C解析碳酸钙粉末与盐酸的反应速率比碳酸钙固体的反应速率要大，在盐酸的物质的量为少量的情况下，消耗的碳酸钙的质量最终是
20、相等的。6.一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验：取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸溶液。分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：_。(2)气球膨胀速度最快的是_(填试管编号)。(3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是_。(4)步骤是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？答案(1)Fe2HCl=FeCl2H2(2)A(3)镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制
21、，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间(4)应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气分层训练基础过关1.下列关于化学反应速率的说法中，正确的是()A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加B.化学反应速率为0.8 molL1s1所表示的意义是时间为1 s时，某物质的浓度为0.8 molL1C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显答案C解析固体或纯液体的浓度视为常数，A不正确；化学反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化量
22、，B不正确；对于无明显现象的化学反应来说，无法通过现象判断反应速率的大小，D不正确。2.在2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)B(g)2C(g)D(g)。v(A)0.12 molL1s1若最初加入的A和B都是4 mol，在第10 s时C的物质的量是()A.1.6 mol B.2.8 molC.2.4 mol D.1.2 mol答案C解析同一个反应中，化学反应速率之比等于化学方程式中系数之比，即v(C)v(A)，10 s时，C的物质的量n(C)n(C)c(C)Vv(C)tV0.12 molL1s110 s2 L2.4 mol。3.在一定条件下，反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，在
23、2 L密闭容器中进行，5 min内氨的质量增加了1.7 g，则反应速率为()A.v(NH3)0.1 molL1min1B.v(N2)0.02 molL1min1C.v(H2)0.015 molL1min1D.v(NH3)0.17 molL1min1答案C解析根据题意知，5 min内氨的质量增加了1.7 g，物质的量增加0.1 mol，v(NH3)n/(Vt)0.01 molL1min1，利用化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比计算得v(N2)0.005 molL1min1，v(H2)0.015 molL1min1，C项正确。4.NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O
24、2(g)2N2(g)6H2O(g)。现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，测得生成的H2O(g)占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率的式子中不正确的是()A.v(N2)0.125 mol/(Lmin)B.v(H2O)0.375 mol/(Lmin)C.v(O2)0.225 mol/(Lmin)D.v(NH3)0.250 mol/(Lmin)答案C解析根据题意，则有0.4，解得：x0.5。则4 min内H2O的变化浓度为c(H2O)1.5 mol/L，v(H2O)0.375 mol/(Lmin)，再由各物质表示的反应速率之
25、比等于各物质的化学计量数之比，可得其他各物质表示的反应速率分别为：v(N2)0.125 mol/(Lmin)，v(NH3)0.250 mol/(Lmin)，v(O2)0.1875 mol/(Lmin)。5.已知4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，若反应速率分别用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)答案D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
26、6v(O2)5v(H2O)；C选项应为3v(NH3)2v(H2O)。6.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢起反应生成N2和CO2。对此反应的下列叙述中正确的是()A.浓度、温度、催化剂等都是决定化学反应速率大小的因素B.使用适当的催化剂，能改变化学反应速率C.升高温度，降低化学反应速率D.改变压强对反应速率没有影响答案B解析浓度、温度、压强、催化剂等外界条件都能影响反应速率，但它们都不是化学反应速率的决定因素，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质，A不正确；加入适当的催化剂，化学反应速率加快，B正确；不论反应是放热的还是吸热的，升高温度都能加快反应速率，降低温度都能减慢反应速率
27、， C不正确；本反应的化学方程式为2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)，因有气体参加反应，故压强的改变对反应速率有影响，且增大压强会加快反应速率，减小压强会减慢反应速率，D不正确。7.反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变体积的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是()A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持温度和容器体积不变，充入氦气D.保持温度和压强不变，充入氦气答案B解析因C为固体，当增加C的量时，其浓度不会改变，则不会对速率产生影响，A错误；将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度均增大一倍，一定会加快反应的进行，B正确；当保持温度和容器体积不变
28、，充入氦气时，原来各种物质的浓度没有发生变化，速率不变，C错误；当保持温度和压强不变，充入氦气时，容器的体积必然扩大，原来体系中的各物质的浓度减小，反应速率变小，D错误。8.下列措施对增大反应速率明显有效的是()A.Na与水反应时增大水的用量B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强D.将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验答案D解析水是纯液体，浓度为常数，增大水量不会影响速率，A错；铁在浓硫酸中能钝化，B错；K2SO4与BaCl2两溶液反应过程中无气体参与，增大压强对速率无影响，C错；铝片改为铝粉后增大了接触面积，速率加快，D正确。9.CaCO
29、3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。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 molL1s1答案D解析随着反应进行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正确；在24 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不
30、能表示出反应速率，D不正确。10.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1A2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案D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。能力提升11.(1)少量铁粉与100 mL 0.01 molL1的稀盐酸反应，反应速率较慢。为了加快此反应速率而不改变H2
31、的产量，可以使用如下方法中的_(填字母)。加H2O；滴入几滴浓硝酸；滴入几滴浓盐酸；加CH3COONa固体；加NaCl固体；升高温度(不考虑盐酸挥发)；改用10 mL 0.1 molL1盐酸A. B.C. D. (2)填写下列事实中影响化学反应速率的因素。实例影响条件黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的颗粒同样大小的石灰石分别与0.1 molL1的盐酸和1 molL1的盐酸反应的速率不同葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体正常温度下就被氧化食物放在冰箱里能延长保质期答案(1)C(2)反应物的表面积反应物的浓度催化剂温度解析(1)该反应的本质是Fe2H=Fe2H2，所以要加快反应速率同时不改变H
32、2的产量可以采取升高温度、增大H浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。加入浓硝酸虽然增大了H浓度，但Fe与HNO3反应不会产生H2，会使H2的量减少；Na和Cl不参与反应，故加NaCl固体对反应速率无影响。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 molL1min1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_ molL1min1。(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
33、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 molL1s1，则在2 s时，容器中有_ molA，此时C的物质的量浓度为_。答案(1)0.6(2)0.05 molL1s1(3)8.80.08 molL1解析(1)根据化学方程式中的计量数关系：，v(B)3v(A)30.2 molL1min10.6 molL1min1。(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N23H22NH3，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(H
34、2)0.05 molL1s1。解法二：先计算出用N2表示的化学反应速率：v(N2)molL1s1，再根据化学方程式的计量数关系，计算出用H2表示的化学反应速率：v(H2)3v(N2)0.05 molL1s1。(3)则2 s时，n(A)0.88 molL110 L8.8 mol，c(C)0.08 molL1。13.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题：(1)在Ot1、t1t2、t2t3各相同的时间段里，反应速率最大的是_时间段，收集到气体最多的是_时间段，由该图像说明此反应属于_(填“吸”
35、或“放”)热反应。(2)若CO2的体积是在标准状况下测定，盐酸的体积为100 mL，则t2到t3 min内用盐酸表示的平均速率为_ molL1min1(忽略盐酸体积变化，用字母表示)。(3)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_。A.蒸馏水 B.NaCl固体C.NaCl溶液 D.浓盐酸(4)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率。答案(1)t1t2t1t2放(2)(3)AC(4)用块状大理石或降低温度等(答案合理即可)。解析(1)从图上可看出，t1t2时间段收集的CO2气体最多。Ot1、t1t2、t2t3时间段时间相同，则t1t2时间段反应
36、速率也最大，导致t1t2时间段内反应速率最快的原因只能是该反应放热，温度升高，加快反应速率。(2)由CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O2 1 mol mol则v(HCl)molL1min1molL1min1。(3)和(4)减缓反应速率可采用降低反应物浓度、降低反应温度、减小固体表面积等措施。加蒸馏水和NaCl溶液均降低c(H)，加NaCl固体不影响溶液中的c(H)，加浓盐酸增大溶液中的c(H)。14.某研究小组为比较Al和Fe的金属性强弱，设计了图1所示的装置，甲中锥形瓶内盛放的是100 mL稀盐酸(反应前后溶液体积变化可以忽略不计)。(1)若要比较产生气体的快慢有两种方法，一种是比较
37、产生相同体积气体所需的时间，另一种是比较_。(2)为了确保“Al和Fe的金属活动性不同是导致产生气体速率不同的唯一原因”，实验时需要控制好反应条件。实验时除需保证甲中液体的体积、物质的量浓度和温度相同外，还需保证_。(3)实验测得产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示，则t1t2时间内速率逐渐加快说明该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，t2t3时间内速率逐渐减慢的主要原因是_。(4)能使甲中反应停止的操作是_。(5)如果在相同条件下，把甲锥形瓶内盛放的稀盐酸改成H浓度相同的稀硫酸，发现反应会比原来慢许多，原因可能是_。(6)反应c min后，在丙中收集水a mL，在该实验条件下，
38、气体摩尔体积为b L/mol，则H的消耗速率_。答案(1)相同时间内产生的气体体积的大小(2)铁和铝的表面积相同(3)放热盐酸的浓度不断减小(4)将铁丝或铝丝从溶液中拔出来(5)Cl会促进该反应的进行(或SO抑制该反应的进行)(6)mol/(Lmin)解析(1)根据v(H2)可知，比较速率大小时可以利用相同时间内产生V(H2)的大小或产生等量的H2需要的时间来实现。(2)影响反应速率的外界因素有盐酸的浓度、温度、接触面积等，故只有保证外界因素相同的情况下才能验证该题的要求。(3)该反应是放热反应，随着反应的进行，温度逐渐升高，导致反应速率逐渐增大，随着反应的进行，c(HCl)逐渐减小，使得反应速率逐渐减小，实际上反应速率是两者共同作用的结果。(4)使金属与酸不再接触就能使反应停止。(5)稀盐酸和稀硫酸溶液中不同之处是：一种溶液中含有Cl，而另一种溶液中含有SO，故速率的差别应与这两种离子有关。(6)排出水的体积等于生成的H2的体积，n(H)2n(H2)2mol，c(H)mol/L，故v(H)mol/(Lmin)。
