1、第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率课后篇巩固提升基础巩固1.如下反应条件的控制中,不恰当的是()A.为加快H2O2的分解速率增大H2O2的浓度B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2D.为加快H2O2的分解速率而把反应容器放到冷水中冷却解析降低温度会减慢化学反应速率。答案D2.下列关于化学反应速率的说法正确的是()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 molL-1s-1”所表示的意思是:时间为1 s时,某物质的浓度为0.8 molL-1C.根据化学反应速率的大
2、小可以知道化学反应进行的快慢D.对于任何化学反应来说,反应现象越明显,反应速率越大解析化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加,是正值,它是反应的平均速率,一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率,A、B错;对于无明显现象的化学反应来说,如酸碱中和反应无法通过反应现象体现反应速率的大小,D错;化学反应速率就是用来描述化学反应快慢的物理量,故C正确。答案C3.已知反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min后B的浓度减少0.6 molL-1,下列说法正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4 molL-1min-1B.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3
3、molL-1min-1C.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是321D.在2 min内B和C两物质浓度是逐渐减小的解析A物质为纯固体,不能用来表示反应速率,故A错误;经2min,B的浓度减少0.6molL-1,v(B)=0.6molL-12min=0.3molL-1min-1,反应速率为平均速率,不是瞬时速率,故B错误;根据反应速率之比等于化学计量数之比,则用B、C、D表示的反应速率之比是321,故C正确;B为反应物,C为生成物,则在2min内B的浓度逐渐减小,C的浓度逐渐增大,故D错误。答案C4.在密闭容器中,进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别为v1、v2、v3(单位:mol
4、L-1s-1),且v1、v2、v3之间有如下关系:3v1=v2,2v1=v3,2v2=3v3,则此反应表示为()A.A+BCB.2A+2B3CC.3A+B2CD.A+3B2C解析根据反应速率之比等于反应物、生成物的化学计量数之比,可知选D。答案D5.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为甲:v(H2)=3 molL-1min-1;乙:v(N2)=2 molL-1min-1;丙:v(NH3)=1 molL-1min-1。则三个容器中合成氨的反应速率()A.v(甲)v(乙)v(丙)B.v(乙)v(丙)v(甲)C.v(丙)v(甲)v(乙)D.v(乙)v(甲)v(丙)解
5、析N2、H2合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),将三个容器中的反应速率都转化为用N2表示的反应速率,分别为甲:v(N2)=13v(H2)=1molL-1min-1,乙:v(N2)=2molL-1min-1;丙:v(N2)=12v(NH3)=0.5molL-1min-1;则反应速率v(乙)v(甲)v(丙)。答案D6.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末时生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 molL-1。下列判断不正确的是()A.x=1B.2 mi
6、n内A的反应速率为0.3 molL-1min-1C.B的转化率为40%D.x无法求解解析3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)n始3mol1mol00n1.2mol0.4mol0.22mol0.8mol故x2=0.40.8,所以x=1;v(A)=1.2mol2L2min=0.3molL-1min-1;(B)=0.4mol1mol100%=40%。答案D7.用足量的盐酸跟一定量的锌反应制取一定体积的氢气,为了提高化学反应速率而又不影响生成氢气的量,下列措施中合理的是()A.加入少量稀硫酸B.加热C.加蒸馏水D.加入少量硫酸铜溶液解析加入稀硫酸,没有说明加入的稀硫酸与原来的盐酸的浓度关系,不能
7、确定反应速率的变化,A项错误;加热时反应速率加快,且不影响生成氢气的量,B项正确;加入蒸馏水,盐酸的浓度变小,反应速率减慢,C项错误;加入硫酸铜溶液与锌反应生成铜,锌和铜形成原电池,反应速率加快,但消耗了锌,生成氢气的量会减小,D项错误。答案B8.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+BC+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请填写下列空白:(1)在Ot1、t1t2、t2t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是,生成C的量最多的时间段是;(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是(填“放热”或“吸热”)反
8、应。解析(1)分析图像可知:t1t2时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最大。(2)分析图像可知:Ot1时间段C的浓度增加较慢,t1t2时间段,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加大,t2后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小,C的浓度增加较慢。答案(1)t1t2t1t2(2)放热9.某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,块状铁的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:实验编号盐酸浓度/(molL-1)铁的形态温度/K14.00块状29324.00粉末29332.00块状29342
9、.00粉末313(1)若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余),则以上实验需要测出的数据是。(2)实验和(填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究对该反应速率的影响。(3)通过测定在不同时间产生氢气体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是、。(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。其中t1t2反应速率变化的主要原因是。t2t3反应速率变化的主要原因是。(5)实验1产生氢气的体积与时间的关系如丙中的曲线a,添加适量某试剂能使曲线a变为曲线b,则该试剂是。A.CuO粉末B.NaNO3固体C.NaCl溶液D.浓硫酸解析(1)铁与
10、盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余),则各实验需要测出的数据是反应进行1分钟时收集到氢气的体积。(2)要研究盐酸的浓度对该反应速率的影响需要保持其他条件不变,则根据表中数据可知实验1和3是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2中铁的形态不同,所以是研究固体表面积的大小(或者铁的形态)对该反应速率的影响。(3)曲线c、d对应实验产生的氢气一样多,但d所需要的时间最多,说明反应速率最慢。由于升高温度、增大H+浓度均可以加快反应速率,因此根据表中数据可知曲线c、d分别对应的实验组别可能是1和3。(4)由于铁与盐酸反应是放热反应,温度升高时化学反应速率加快,所以t1
11、t2反应速率逐渐增大。又因为随着反应的不断进行,盐酸的浓度逐渐降低,化学反应速率会减慢,所以t2t3速率逐渐减小。(5)根据图像可知曲线a变为曲线b是反应速率加快,但产生的氢气不变。加入CuO粉末与盐酸反应生成氯化铜,铁置换出铜构成原电池,反应速率加快,但由于消耗了铁,因此生成的氢气体积会减小,A错误;加入NaNO3固体,在酸性溶液中相当于存在硝酸,硝酸是氧化性酸,与金属反应得不到氢气,B错误;加入NaCl溶液相当于稀释,反应速率减小,C错误;加入适量浓硫酸使H+浓度增大,反应速率加快,D正确。答案(1)反应进行1分钟收集到氢气的体积(2)13固体表面积的大小(或者铁的形态)(3)13(4)铁
12、与盐酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快随着反应的不断进行,盐酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢(5)D能力提升1.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:N2+3H22NH3起始浓度/(molL-1)1.03.00.22 s末浓度/(molL-1)0.61.81.04 s末浓度/(molL-1)0.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是()A.2 s末氨气的反应速率=0.4 molL-1s-1B.前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4 molL-1s-1C.前4 s时间内氨气的平均反应速率=0.3 molL-1s-1D.24 s时间内氨气的平均反应速率
13、=0.2 molL-1s-1解析化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率,A项错误。答案A2.对于反应4NH3+5O24NO+6H2O,下列为4种不同情况下测得的化学反应速率,其中能表明该反应进行最快的是()A.v(NH3)=0.2 molL-1s-1B.v(O2)=14 molL-1s-1C.v(H2O)=0.25 molL-1s-1D.v(NO)=9 molL-1s-1解析首先,统一单位,A项v(NH3)=0.2molL-1s-1=12molL-1min-1,C项v(H2O)=0.25molL-1s-1=15molL-1min-1;其次,物质的化学反应速率与其化学计量数之比越
14、大,则该物质表示的化学反应速率就越大,A、B、C、D4个选项中求得相应比值分别是124=3,145=2.8,156=2.5,94=2.25,故选A。答案A3.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 molL-1增加到0.12 molL-1需18 s,那么由0.12 molL-1增加到0.2 molL-1,需要反应的时间是()A.等于20 sB.等于18 sC.大于20 sD.大于18 s解析反应物浓度越小,反应速率越小,若产物浓度的增加量相同,则后期反应所用的时间长。如果不考虑浓度的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,根据已知条件Y
15、的浓度由0.12molL-1增加到0.2molL-1所需时间为20s。但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,则所需时间应该大于20s,故选C。答案C4.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。最能影响该反应速率的两种因素是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl-的浓度A.B.C.D.解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2+H2,与H+有关,与Cl-无关。镁与盐酸的反应为放热反应,随温度升高,化学反应速率会增大,但随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小对反应速率影响较大,因此化学反应速率又逐渐减慢。答案C5.对水样中M的分解速率的影响因素进行研究。在相同温度下
16、,M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如下图所示。下列说法错误的是()A.水样酸性越强,M的分解速率越快B.水样中添加Cu2+,能加快M的分解速率C.由得,反应物浓度越大,M的分解速率越快D.在020 min内,中M的分解速率为0.015 molL-1min-1解析根据题给图像进行分析。由得,c(M)起始相同时,pH越小,M的分解速率越快,即水样酸性越强,M的分解速率越快,A项正确;由得,在pH和c(M)起始都相同时,加入Cu2+,M的分解速率加快,B项正确;的pH和c(M)都不相同,不能说明反应物浓度越大,M的分解速率越快,C项错误;根据公式v=ct计算,在020min内,中M的分解速
17、率v=ct=0.4molL-1-0.1molL-120min=0.015molL-1min-1,D项正确。答案C6.已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂,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()解析探究温度对化学反应速率的影响,应在保证其他条件相同的情况下,然后改变温度观察反应速率的变化。答案D7.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:MnO4-+H2C2O4+H+Mn2+CO2+H2O(未配平),用4 mL 0.001 molL-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 molL-1 H2C2O4溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:
18、实验编号10%硫酸体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶液2301201 mL蒸馏水(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验和(用表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验和。(3)对比实验和,可以研究对化学反应速率的影响,实验加入1 mL蒸馏水的目的是。解析与实验相比,实验外加了MnSO4溶液,因此实验和是研究催化剂对反应速率的影响;与实验相比,实验中,温度由20升至30,因此实验和是研究温度对反应速率的影响;与实验相比,实验中外加蒸馏水后溶液总体积不变,但c(H+)(或H2SO4浓度)减小,因此实验和
19、是研究c(H+)(或H2SO4浓度)对反应速率的影响。答案(1)25(2)(3)c(H+)(或硫酸的浓度)确保实验中KMnO4、H2C2O4浓度不变和溶液总体积不变8.下表是稀硫酸与某种金属反应的实验数据:实验序号金属质量g颗粒状态c(H2SO4)(molL-1)V(H2SO4)mL溶液温度/金属消失时间s反应前反应后10.10粒0.550203450020.10粉末0.55020355030.10粒1.050203512540.10粒1.050355050分析上述数据,回答下列问题:(1)实验1和2表明,对反应速率有影响;实验1和3表明,对反应速率有影响。(2)室温下,将完全相同的锌片分别投
20、入100 mL 0.1 molL-1的稀硫酸和100 mL 0.2 molL-1的稀盐酸中,仔细观察后发现,两者反应速率有明显差异:投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投入到稀盐酸中的快。经分析讨论大家认为产生这一现象的原因有两种可能:a.氯离子对反应起了促进作用,即氯离子加快了反应的进行;b.(你的观点)。要证明你的观点是否正确,可以在室温下,分别取100 mL 0.1 molL-1的盐酸置于两个相同的烧杯中,一个烧杯中加一定量的固体(填所加试剂化学式),另一个烧杯作对比实验,再分别同时加入完全相同的锌片,比较两烧杯中反应速率的大小。(3)在用锌粒和稀硫酸反应制取氢气时,往往加入少量CuSO
21、4粉末,可加快产生H2的速率,其原因是(用文字表达)。解析(1)实验1和2中金属的状态不同,其他条件相同,表明固体反应物的表面积对反应速率有影响,且表面积越大,反应速率越快;实验1和3中只有反应物的浓度不同,其他条件相同,根据实验1和3可知,反应物浓度对反应速率产生影响,且浓度越大,反应速率越快。(2)100mL0.1molL-1的稀硫酸和100mL0.2molL-1的稀盐酸,两溶液中氢离子的浓度相同,但是阴离子不同,根据题意可推测:a.Cl-对反应起了促进作用,即氯离子加快了反应的进行;b.SO42-对反应起抑制作用。要证明上述观点,可以在室温下,分别取100mL0.1molL-1的盐酸置于两个相同的烧杯中,一个烧杯中加一定量的硫酸钠固体,另一个烧杯作对比实验,再分别同时加入完全相同的锌片,比较两烧杯中反应速率的大小,可得出正确的观点。(3)在用锌粒和稀硫酸反应制取氢气时,往往加入少量CuSO4粉末,目的是让锌置换出铜,在酸中形成铜锌原电池,加快反应速率。答案(1)固体的表面积反应物浓度(2)SO42-对反应起抑制作用Na2SO4(3)锌置换出铜,铜附在锌表面,在酸溶液中形成铜锌原电池,加快反应速率
