1、第七章化学反应速率和化学平衡【考情微解读】第21讲化学反应速率微考点大突破微充电大收获微真题大揭秘微考点大突破层级一 知识层面微考点 1 化学反应速率及相关计算基|础|微|回|扣1定义化学反应速率：在容积不变的反应器中，常用单位时间里反应物浓度的_或生成物浓度的_来表示。它的常用单位是_。2注意事项(1)同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时，其数值_，故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是_，均表示该化学反应的快慢。(2)同 一 反 应 里，各 物 质 表 示 的 反 应 速 率 之 比 等 于_，也 等 于 同 一 时 间 内_。(3)化学反应速率在不同的时
2、间间隔内_相等。减少增加mol/(Ls)可能是不同的相同的化学方程式中对应物质的化学计量数之比有关物质浓度变化之比不微助学四点注意有关化学反应速率的注意事项1化学反应速率是一段时间内的平均速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。2在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响化学反应速率。3同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但意义相同。4计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显()2甲、乙两容器中分别充入 2
3、mol NO2 和 4 mol NO2，5 分钟后两者各反应掉 NO21 mol 和 2 mol，则说明乙中反应速率大()警示：速率快的反应，不一定有明显的实验现象，如 NaOH 与盐酸的中和反应等。警示：不一定，因为甲、乙两容器的容积不一定相等，若甲、乙两容器的容积比为 12，则两者的反应速率相等。3化学反应速率一定随着时间的延长而减小()警示：对于某些放热反应来说，反应开始后某段时间内反应速率可能增大。应|用|微|提|升对点微练一“vct”的应用1反应 4NH35O24NO6H2O 在 10 L 密闭容器中进行，半分钟后水蒸气的物质的量增加了 0.45 mol，则此反应的平均反应速率 v(
4、X)可表示为()Av(NH3)0.002 mol/(Ls)Bv(O2)0.001 mol/(Ls)Cv(NO)0.001 mol/(Ls)Dv(H2O)0.001 mol/(Ls)解析 根据化学反应速率的数学表达式求解。v(H2O)0.45 mol10 L30 s0.001 5 mol/(Ls)由vNH34vO25vNO4vH2O6得v(NH3)0.001 mol/(Ls)v(O2)0.001 25 mol/(Ls)v(NO)0.001 mol/(Ls)答案 C2(2015广东卷)用 O2 将 HCl 转化为 Cl2，可提高效益，减少污染。一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：t/
5、min02.04.06.08.0n(Cl2)/103 mol01.83.75.47.2计算 2.06.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以molmin1 为单位，写出计算过程)。解析 据反应 4HClO2=2Cl22H2O 可知：v(HCl)nHClt5.41.8103 mol26.02.0 min1.8103 molmin1。答案 v(HCl)5.41.8103 mol26.02.0 min1.8103 molmin1。对点微练二 化学反应速率的大小比较3在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是()Av(H2)0.3
6、molL1min1Bv(N2)0.05 molL1s1Cv(N2)0.2 molL1min1Dv(NH3)0.3 molL1min1解析 由题意知 N23H22NH3将反应速率转化为用 N2 表示的反应速率得：A 项中 v(N2)13v(H2)0.1 molL1min1B 项中 v(N2)0.05160 molL1min130 molL1min1C 项中 v(N2)0.2 molL1min1D 项中 v(N2)12v(NH3)0.15 molL1min1，故选 B 项。答案 B4已知反应 4CO2NO2N24CO2 在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()Av(CO)1.5
7、 molL1min1Bv(NO2)0.7 molL1min1Cv(N2)0.4 molL1min1Dv(CO2)1.1 molL1min1解析 换算成同一物质再比较，如以 N2 为标准，A、B、D 项分别换算为 0.375 molL1min1、0.35 molL1min1、0.275 molL1min1，所以最快的为 C 项。答案 C化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与
8、化学计量数的比值，即对于一般反应 aAbB=cCdD，例如比较vAa 与vBb，若vAa vBb，则 A 表示的反应速率比 B 大。对点微练三“三段式”模板突破化学反应速率的计算5将 2 mol X 和 2 mol Y 充入 2 L 密闭容器中发生如下反应：X(g)3Y(g)2Z(g)aQ(g)，2 min 达到平衡时生成 0.8 mol Z，测得 Q 的浓度为0.4 molL1，下列叙述错误的是()Aa 的值为 2B平衡时 X 的浓度为 0.2 molL1CY 的转化率为 60%D反应速率 v(Y)0.3 mol(Lmin)1解析 此题主要考查反应速率的计算，我们在做这种类型的题时常用以下形
9、式：X(g)3Y(g)2Z(g)aQ(g)始态/(molL1)1 1 0 0转化/(molL1)0.2 0.6 0.4 0.4终态/(molL1)0.8 0.4 0.4 0.4由已知量可求出其他未知量，在做这种类型的题时，一定要注意，方程式中的量要统一，一般用物质的量浓度。答案 B6NH3 和纯净的 O2 在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O2(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 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不正确的是()Av(N2)0.125
10、 molL1min1Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 molL1min1Dv(NH3)0.250 molL1min1解析 设 4 min 时，生成 6x mol H2O(g)。据题意，则有：6x7x0.4，解得：x0.5则 4 min 内 H2O 的变化浓度为c(H2O)3 mol2 L 1.5 molL1v(H2O)1.5 molL14 min0.375 molL1min1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)0.125 molL1min1，v(NH3)0.250 molL1min1，v(O2)0.18
11、7 5 molL1min1。答案 C“三段式”法计算化学反应速率的答题模板(1)基本步骤准确写出化学方程式。找出各物质的初始量、转化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)。根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)基本模式 m A n B=p Cq D起始(molL1)ab 0 0转化(molL1)mxnxpxqxt min 末(molL1)amxbnxpxqx微考点 2 影响化学反应速率的外界条件基|础|微|回|扣1内因(主要因素)反应物本身的性质。2外因(其他条件不变，只改变一个条件)3理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞(2)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如图图中
12、：E1 为_，使用催化剂时的活化能为_，反应热为_。(注：E2 为逆反应的活化能)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系正反应的活化能E3E1E2微助学特别提醒活化分子与有效碰撞(1)活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。(2)活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快，单位体积内活化分子数与单位体积内反应物分子总数成正比。(3)活化能是指活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量的差值。我的警示化学反应速率应用易错点(1)对概念理解不清引起判断错误。(2)对计算过程中“三段式”应用不熟练而出现的错误。(3)比较化学反应速率大小时，注意使用
13、同一物质的化学反应速率且单位一致。(4)升高温度，不论对吸热反应还是放热反应，化学反应速率都是加快的。(5)对化学反应速率图象横纵坐标理解出现偏差。(6)对“惰性气体”对化学反应速率的影响理解不到位。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂()2N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，其他条件不变时升高温度，反应速率 v(H2)和 H2 的平衡转化率均增大()警示：化学反应速率的决定因素是反应物自身的性质。警示：升高温度可以使反应速率加快，但因该反应为放热反应，升温时平衡逆向移动，H2 的转化率减小。3同时改变两个变量来研究反应速率的变
14、化，能更快得出有关规律()4二氧化锰能加快所有化学反应的速率()警示：同时改变两个变量研究反应速率的因素，难以判断影响反应速率的主要因素，无法得出相关规律。应仅改变一个条件固定其他条件不变来研究化学反应速率的规律。警示：催化剂都有选择性，二氧化锰并不是“万能”催化剂，它只能催化某些反应。5锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生 H2 的速率越快()6恒压，增加惰性气体的量，原化学反应速率减慢()警示：当硫酸浓度增大为浓硫酸时，Zn 与浓硫酸反应不产生 H2。警示：恒压时增加惰性气体的量会使体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢。7增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大()
15、警示：增大反应物的浓度，不能增大活化分子的百分含量，只能增大单位体积内活化分子的个数。应|用|微|提|升对点微练四 浓度和温度对化学反应速率的影响7 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 与 稀 硫 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Na2S2O3 H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()解析 结合选项知混合液的体积都为 20 mL，但选项 D 中反应温度最高、反应物 Na2S2O3 的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。答案 D8(2015福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()A.
16、a6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变Cb318.2D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析 分析 328.2 K 的瞬时速率与浓度的关系成正比，则0.6000.4009.00a，a6.00，A 项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B 项正确；浓度不变时，b K 下反应速率低于 318.2 K 下的反应速率，故 b318.2，C 项正确；题给数据是瞬时速率而不是平均速率，故不能作为判断所用时间的依据，D项错误。答案 D1增减反应物的量并不一定能改变反应速率，如固体和纯液体在反应中可视为浓度不变，故增加
17、其量并不能加快反应速率。2不论是吸热反应还是放热反应，温度对反应速率的影响具有一致性。升高温度，正、逆反应速率都增大，但增大的倍数可能不同；降低温度，正、逆反应速率都减小，不会出现 v 正增大，同时 v 逆减小的情况。对点微练五 压强对化学反应速率的影响9反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加 C 的量 将容器的体积缩小一半 保持体积不变，充入 N2使体系压强增大 保持压强不变，充入 N2 使容器体积变大A BC D解析 增大固体的量、恒容时充入惰性气体对反应速率无影响。答案 C10对于反应 N2O22NO，
18、在密闭容器中进行，下列条件中能使该反应的逆反应速率加快的是()A缩小体积使压强增大B压强不变充入 He 使体积增大C体积不变充入 He 使压强增大D压强不变充入 N2 使体积增大解析 压强增大，正、逆反应速率均增大，A 项正确；B 项压强不变，体积增大导致反应体系中物质的浓度减小，正、逆反应速率减小；C 项对反应体系中物质的浓度无影响，反应速率不变；D 项使 c(NO)减小，逆反应速率减小。答案 A气体反应体系中充入“惰性气体”不参加反应时对反应速率的影响结果。(1)恒温恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。(2)恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度
19、减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。对点微练六 外界条件对化学反应速率影响的综合判断11下列措施不能增大反应速率的是()A锌与稀硫酸反应时，加少量铜粉BFe 与稀硫酸反应制取 H2 时，改用 98%浓硫酸CAl 在氧气中燃烧生成 Al2O3，将铝片改成铝粉D恒温时，增大 H2(g)Br2(g)2HBr(g)反应体系的压强解析 锌与稀硫酸反应时，加少量铜粉，Zn、Cu 及稀硫酸构成原电池，Zn 作负极，从而加快了反应速率，A 项不符合题意；常温下，Fe 在浓硫酸中发生钝化，不会产生 H2，B 项符合题意；铝片改为铝粉后，与氧气的接触面积增大，反应速率增大，C 项不符合题意；增大压强时，反应物的
20、浓度增大，反应速率增大，D 项不符合题意。答案 B微考点 3 化学反应速率图象及其应用基|础|微|回|扣1全程速率时间图象如 Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。原因解释：AB 段(v 渐大)，因为该反应为_反应，随着反应的进行，_逐渐升高，导致反应速率_；BC 段(v 渐小)，则主要原因随着反应的进行，溶液中_逐渐减小，导致反应速率_。2物质的量(或浓度)时间图象例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。放热温度逐渐增大c(H)逐渐减小(1)由图象得出如下信息反应物是_，生成物是_；_时反应达到平衡，X、Y 没有全部
21、反应。(2)根据图象可进行如下计算某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)_，Y 的转化率_。确定化学方程式中的化学计量数之比，如 X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为_。X、YZt3n1n3Vt3 mol(Ls)1n2n3n2100%(n1n3)(n2n3)n23速率时间图象及应用平衡体系 条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线增大反应物浓度v(正)、v(逆)均增大，且v(正)v(逆)正向移动任一平衡体系减小反应物浓度v(正)、v(逆)均减小，且v(逆)v(正)逆向移动平衡体系 条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线增大生成物浓度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)逆向移动任一平衡体
22、系减小生成物浓度v(正)、v(逆)均减小，且v(正)v(逆)正向移动平衡体系 条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线增大压强或升高温度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)逆向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应减小压强或降低温度v(正)、v(逆)均减小，且v(正)v(逆)正向移动平衡体系 条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正催化剂或增大压强v(正)、v(逆)均增大相同倍数反应前后气体化学计量数和相等的平衡体系减小压强v(正)、v(逆)同等倍数减小平衡不移动应|用|微|提|升对点微练七 化学反应的曲线12合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，在反应过
23、程中，正反应速率的变化如下图：下列说法正确的是()At1 时升高了温度 Bt2 时使用了催化剂Ct3 时增大了压强Dt4 时降低了温度解析 升温正逆反应速率同时升高，但由于该反应是放热反应，逆反应的速率增加的幅度更大一些，A 项不对；加压，正逆反应速率同时增加，C项不对；降温，正逆反应速率瞬间降低，D 项不对。答案 B13一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到 10 s，用 Z 表示的反应速率为_。X的物质的量浓度减少了_，Y 的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为：_。0.079 mol(Ls)10395 molL179.
24、0%X(g)Y(g)2Z(g)(3)10 s 后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图象如图所示：则下列说法符合该图象的是_(填选项字母)。At1 时刻，增大了 X 的浓度Bt1 时刻，升高了体系温度Ct1 时刻，缩小了容器体积Dt1 时刻，使用了催化剂CD解析(1)分析图象知：v(Z)1.58 mol0 mol2 L10 s0.079 mol(Ls)1c(X)1.20 mol0.41 mol2 L0.395 molL1，Y 的转化率 a(Y)1.00 mol0.21 mol1.00 mol100%79.0%。(2)由各物质转化的量：X 为 0.79 mol，Y 为 0.79
25、mol，Z 为 1.58 mol，可知方程式中各物质的化学计量数之比为 112，则化学方程式为 X(g)Y(g)2Z(g)。(3)由图象可知，外界条件同等程度增大了该反应的正、逆反应速率。增大 X 的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B 错误。该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C 正确。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D 正确。微充电大收获层级二 能力层面热点题型的解题技巧控制变量法探究影响化学反应速率的因素在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相
26、同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。1常见考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2解题策略(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变
27、量统一，否则无法作出正确判断。角度一 探究浓度对化学反应速率的影响【母题导航 1】(2014广东卷)H2O2 是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。某小组拟在同浓度 Fe3的催化下，探究 H2O2 浓度对 H2O2 分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1 molL1 Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器 设 计 实 验 方 案：在 不 同H2O2浓 度 下，测 定_(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧气的体积设计实验装置，完成如下装置示意图。答案 或参
28、照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。答案物理量实验序号VH2O2/mLVH2O/mLVO2/mL时间/s1bced2cbef母题剖析 关键信息信息分析与迁移信息Fe3是反应的催化剂信息H2O2 浓度是唯一变量信息直接体现反应速率大小，需时间相同测浓度或浓度相同测时间信息保证混合液体积相同而 H2O2 浓度不同解析 由 2H2O2=Fe2SO432H2OO2可知，通过测定收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧气的体积，能直接体现反应速率大小。测相同时间内收集氧气的体积用，测相同时间内收集氧气的体积或收集相同体
29、积气体所需时间用物理量实验序号 VH2O2/mLVH2O/mLVO2/mL 时间/s1bced2cbef角度二 探究溶液酸碱性对化学反应速率的影响【母题导航 2】(2013安徽卷)某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2O27 转化为 Cr3。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)在 25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号初始p
30、H废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL46010305601030560_测得实验和溶液中的 Cr2O27 浓度随时间变化关系如图所示。2020(2)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。(3)实验和的结果表明_；实验 中 0t1 时间段反应速率 v(Cr3)_molL1min1(用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假三：假设一：Fe2起催化作用；假设二：_；假设三：_；CO2溶液的 pH 对该反应的速率有影响2c0c1t1Al3起催化作用SO24 起催化作用(5)请你设计实验验证上述假设一，完成
31、下表中内容。除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有 K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3 等。溶液中 Cr2O27 的浓度可用仪器测定实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论用等物质的量的K2SO4Al2(SO4)324H2O代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中 c(Cr2O27)大于实验中的 c(Cr2O27)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O27)相同，则假设一不成立母题剖析 关键信息信息分析与迁移信息光照强度、废水样品浓度和催化剂条件相同信息初始 pH 和草酸浓度变化信息
32、中 Cr2O27 浓度比下降较快，速率大信息Fe2或 Al3或 SO24 起催化作用解析(1)由“调节不同的初始 pH 和一定浓度的草酸溶液用量，做对比实验”可知实验是为了对比 pH 的不同对速率的影响，实验是为了对比草酸浓度的不同对速率的影响，所以在实验中草酸溶液和蒸馏水的总体积为 40 mL 即可(但不能与实验的用量相同)。(2)H2C2O4 中 C 的化合价为3，被含 Cr2O27 的酸性溶液氧化后只能升高为4 价，故产物为 CO2。(3)图象中曲线的斜率越大，说明反应速率越快，所以由实验条件对照可知，pH 越小该反应速率越快。Cr2O27 氧化 H2C2O4 后，本身被还原为 Cr3，
33、由质量守恒定律得关系式：Cr2O27 2Cr3，故 v(Cr3)2v(Cr2O27)2c0c1t1。(4)加入铁明矾后的混合液中含 Fe2、Al3、SO24，所以假设二、假设三分别为 Al3起催化作用、SO24 起催化作用。(5)用等物质的量的 K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验。在此条件下，溶液中只相差 Fe2，若反应进行相同时间后，溶液中 c(Cr2O27)大于实验中的c(Cr2O27)，则假设一成立；若两溶液中的 c(Cr2O27)相同，则假设一不成立。角度三 探究原电池反应对化学反应速率的影响【母题导航 3】(2016河
34、北省联考)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(2)实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 四种溶液，可与上述实验中 CuSO4 溶液起相似作用的是_。CuSO4 与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成 CuZn 原电池，加快了氢气生成的速率Ag2SO4 溶液(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入 6 个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需的时间。实验混合溶
35、液ABCDEF4 molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和 CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_。301017.5母题剖析 关键信息信息分析与迁移信息硫酸铜溶液与锌反应置换出铜，锌、铜和电解质溶液形成原电池信息也能形成原电池，加快反应速率信息只改变硫酸铜的量，即只改变硫酸铜溶液的浓度，其他条件不变信息分析表中数据，混合溶液的总体积为 50 mL解析(1)由于 Zn 与反应生成的 Cu 及硫酸溶液组成了 CuZn 原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(2)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌
36、组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有 Ag2SO4 符合题意。(3)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取 30 mL，根据 F 中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为 20 mL，可以求得各组实验中加入水的体积分别为V720，V819.5，V917.5，V1015，实验 E 中加入的硫酸铜的体积 V610。角度四 探究温度及催化剂对化学反应速率的影响【母题导航 4】(2016安阳模拟)利用催化剂可使 NO 和 CO 发生反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H解析 加入催化剂可降低反应的活化能，反应
37、速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验和过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验、表中的反应物和催化剂结合图象知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。【子题微练】某小组利用 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：请回答：(1)已知 KMnO4 酸性溶液与 H2C2O4 溶液反应有 CO2 生成，用化学方程式表示该实验的实验原理_。(2)根 据 上 表 中 的
38、 实 验 数 据，可 以 得 到 的 结 论 是_。(3)利用实验 3 中数据计算，用 KMnO4 的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)_。(4)该小组同学根据经验绘制了 n(Mn2)随时间变化趋势的示意图，如图 1 所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中 n(Mn2)随时间变化的趋势应如图 2 所示。2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O其他条件相同时，增大 KMnO4 浓度(或反应物浓度)，反应速率增大1.5102 mol/(Lmin)该小组同学根据图 2 所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。图 1 图 2该小组同学提出的
39、假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_。生成物中的 MnSO4 为该反应的催化剂(或Mn2对该反应有催化作用)MnSO4 与实验 3 比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于 4 min(或其他合理答案)解析(2)分析题目所给信息，可知其他条件相同时，增大 KMnO4 浓度(或反应物浓度)，反应速率增大。(3)利用实验 3 中数据计算，v(KMnO4)(0.2 mol/L3/10)/4 min1.5102mol/(Lmin)。(4)分析题图 2 可知，生成物中的 MnSO4 为该反应的催化剂。需要加入 MnSO4，探究其对反
40、应速率的影响。若该小组同学提出的假设成立，与实验 3 相比，溶液褪色所需时间短。微真题大揭秘层级三 高考层面1(2016北京卷)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A抗氧化剂B调味剂C着色剂D增稠剂解析 相对于食物，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。答案 A2正误判断，正确的画“”，错误的画“”(1)(2015天津理综，3C)FeCl3 和 MnO2 均可加快 H2O2 分解，同等条件下二者对 H2O2 分解速率的改变相同()(2)(2015江苏，13D)探究催化剂对 H2O2 分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入 2 m
41、L 5%H2O2 和 1 mL H2O，向另一支试管中加入2 mL 5%H2O2 和 1 mL FeCl3 溶液，观察并比较实验现象()3(2015上海卷)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析 A 项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率的影响更大，错误；B 项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应
42、速率影响更大，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，正确；C 项，减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，逆反应速率大于正反应速率，所以化学平衡逆向移动，错误；D 项，加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，化学平衡不发生移动，错误。答案 B4(2015重庆卷)(双选)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是()A降低了反应的活化能B增大了反应的速率C降低了反应的焓变D增大了反应的平衡常数AB5(2015海南卷)10 mL 浓度为 1 molL1 的
43、盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()AK2SO4BH2SO4CCuSO4DNa2CO3解析 锌与稀盐酸反应过程中，若加入物质使反应速率降低，则溶液中的氢离子浓度减小，但由于不影响氢气的生成量，故氢离子的总物质的量不变。A 项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但 H物质的量不变，正确；B 项，加入 H2SO4，使溶液中的 H的浓度和物质的量均增大，导致反应速率增大，生成氢气的量增大，错误；C 项，加入硫酸铜溶液，Cu2会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，错误；D 项，加入碳酸钠溶液，会
44、与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。答案 A6(2015上海卷)白云石的主要成分是 CaCO3MgCO3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、消化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现 Ca2、Mg2的分离。碳 化 反 应 是 放 热 反 应，化 学 方 程 式 如 下：Ca(OH)2 Mg(OH)2 3CO2CaCO3Mg(HCO3)2H2O完成下列填空：(1)碳化温度保持在 5060。温度偏高不利于碳化反应，原因是_。温度偏低也不利于碳化反应，原因是_。该反应是放热反应；温度偏高使 CO2 的溶解度
45、减小 温度偏低会降低反应速率(合理即可)(2)已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在 10 min 到 13 min 之内钙离子的反应速率为_。15 min之后钙离子浓度增大，原因是_(用化学方程式表示)。0.009 molL1min1 CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2解析(1)发生的碳化反应化学方程式如下：Ca(OH)2Mg(OH)23CO2CaCO3Mg(HCO3)2H2O，该反应是放热反应，温度偏高，使CO2 的溶解度减小，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，不利于平衡的正向移动；二是 Mg(HCO3)2 温度高时，会发生分解反应，也不利于碳化。若温度偏低，反应速率慢，反应产生物质的效率低，因此对反应的进行不利。(2)根据图示在 10 min 到 13 min 之内钙离子的反应速率为 v(Ca2)(0.1450.118)molL13 min0.009 molL1min1。15 min 之后钙离子浓度增大，原因是产生的 CaCO3 与水及溶解的 CO2 发生反应：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，产生了容易溶解的 Ca(HCO3)2。