1、第3讲化学反应速率合成氨工业考纲要求1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率1表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2数学表达式及单位v，单位为molL1min1或molL1s1。3规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。深度思考1化学反应速率是指
2、瞬时速率还是平均速率？能否用固体或纯液体表示化学反应速率？答案化学反应速率一般指平均速率；不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度在化学反应中视为定值。2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显()(2)由v计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值()(3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同()答案(1)(2)(3)题组一“v”的应用1某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的化学方程式为_；从反应开始至2 m
3、in时，Z的反应速率为_。答案3YZ2X0.025 molL1min1解析找出2 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化量为c(X)0.1 molL1，c(Y)0.15 molL1，c(Z)0.05 molL1。根据反应速率之比等于化学计量数之比，可以确定X、Y、Z三种物质的化学计量数分别为2、3、1。根据图像可以确定X是生成物，Y、Z是反应物，即可以确定化学反应方程式为3YZ2X。再根据反应速率的概念，可求出从反应开始至2 min时，Z的反应速率为v(Z)c(Z)/t0.025 molL1min1。2在恒温恒容的容器中进行反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，若氮气浓度由0.1 molL1
4、降到0.06 molL1需2 s，那么由0.06 molL1降到0.024 molL1需要的反应时间为()A等于1.8 s B等于1.2 sC大于1.8 s D小于1.8 s答案C解析前2 s内的反应速率为v(N2)0.02 molL1s1，若反应速率不变，t1.8 s。因为随着反应的进行，反应速率减慢，所以t1.8 s。失误防范(1)“=”、“”运用不准确。(2)计算速率时忽略体积，用物质的量变化值除以时间。(3)单位运算不规范，如把a mol/(Lmin)表示为a mol/Lmin或a mol/(Lmin)。题组二化学反应速率的大小比较3已知反应4CO2NO2N24CO2在不同条件下的化学
5、反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()Av(CO)1.5 molL1min1Bv(NO2)0.7 molL1min1Cv(N2)0.4 molL1min1Dv(CO2)1.1 molL1min1答案C解析转化为相同的物质表示的反应速率进行比较，B项v(CO)1.4 molL1min1，C项v(CO)1.6 molL1min1，D项v(CO)1.1 molL1min1，C项速率最快。4对于可逆反应A(g)3B(s)2C(g)2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是()Av(A)0.5 molL1min1Bv(B)1.2 molL1s1Cv(D)0.4 molL1
6、min1Dv(C)0.1 molL1s1答案D解析本题可以采用归一法进行求解，可以通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)0.2 molL1min1；D项中对应的v(A)3 molL1min1。反思归纳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化学计量数的比值，即对于一般反应a
7、AbB=cCdD，比较与，若，则A表示的反应速率比B的大。题组三“三段式”模板突破化学反应速率的计算5NH3和纯净的O2在一定条件下发生如下反应：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 molL1min1Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 molL1min1Dv(NH3)0.250 molL1min1答案C解析设4 min时，生成6x mol H2O(
8、g)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 molL1v(H2O)0.375 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)0.187 5 molL1min1。思维模型对于较为复杂的关于反应速率的题目，常采用以下步骤和模板计算：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mAnBpC起始浓度(molL1) a b c转化浓度(
9、molL1) x 某时刻浓度(molL1) ax b c考点二影响化学反应速率的因素1内因由反应物的性质决定。如在相同条件下，钠与水反应的速率大于镁与水反应的速率，也大于钠与乙醇反应的速率；钢铁在潮湿的空气中被腐蚀的速率大于铁在空气中被氧化的速率。2外因外因有浓度、温度、压强、催化剂等。(1)浓度其他条件不变时，增大反应物浓度，可以加快反应速率。其原因是：增大反应物浓度单位体积内活化分子数增多单位时间内有效碰撞次数增多反应速率增大。(2)温度其他条件相同时，升高温度，可以加快反应速率。其原因是：温度升高时分子的运动速率加快有效碰撞机会增多反应速率增大。一般来说，温度每升高10 ，反应速率增大到
10、原来的24倍。(3)压强对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强可以加快反应速率。其原因是：对于气体反应而言，增大压强气体体积缩小气体浓度增大单位时间内的有效碰撞机会增多反应速率增大。(4)催化剂正催化剂能加快反应速率。其原因是：由于正催化剂能极大地降低反应的活化能从而增大了活化分子的百分数单位时间内的有效碰撞次数增多反应速率增大。(5)惰性气体把与化学反应体系中各反应成分均不起反应的气体统称为“惰性气体”。a恒温恒容时：充入惰性气体体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，化学反应速率不变。b恒温恒压时：充入惰性气体容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小。(
11、6)其他因素固体表面积、光、X射线、超声波、电磁波、溶剂等对反应速率均有影响。3分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点：(1)因固体和纯液体的浓度可视为常数，所以改变其用量对化学反应速率几乎无影响。(2)压强对速率的影响是通过改变体积而使浓度变化来实现的。(3)改变温度对任何反应的速率都有影响。深度思考有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。这种说法是否正确，对此你如何理解？答案这句话是正确的。但压强仅对有气体参加的反应起作用。增大压强，所有参与反应的气体的浓度均增大，如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)增大压强，SO2、O2、SO3的浓度均增大，正、逆反应速率均增大
12、。而增大浓度可只增大反应物或生成物的浓度，若只增大反应物的浓度，v正瞬间增大，v逆不变。压强对无气体参与的反应无影响，但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率。题组一外界条件对化学反应速率的影响1对于Fe2HCl=FeCl2H2，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(1)升高温度：_；(2)增大盐酸浓度：_；(3)增大铁的质量：_；(4)增加盐酸体积：_。答案(1)反应速率增大(2)反应速率增大(3)无影响(4)无影响2下列有关化学反应速率的说法正确的是()A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生H2的速率B100 mL 2 molL1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯
13、化钠溶液，反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢D汽车尾气中的NO和CO可能缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢答案D解析增大反应物的浓度可以加快反应速率，但浓硫酸使铁钝化，阻止反应进行；盐酸中加入氯化钠溶液，相当于加水稀释，浓度降低，速率减慢；不管是吸热反应还是放热反应，升高温度，反应速率加快；对于有气体参加或生成的反应，减小压强，反应速率减慢，所以D为正确答案。题组二外界条件对化学反应速率影响的实验设计3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/N
14、a2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案D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)。4等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是()组别对应曲线c(HCl)/molL1反应温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d
15、2.530块状A第4组实验的反应速率最慢B第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 molL1C第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 molL1D第3组实验的反应温度低于30 答案D解析由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 molL1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 molL1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ，D错误。5“碘钟”
16、实验中，3IS2O=I2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 进行实验，得到的数据如下表：实验编号c(I)/molL10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O)/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题：(1)该实验的目的是_。(2)显色时间t1_。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为_(填字母)。A44.0 D数据不足，无法判断(4)通过分析比较上表数据，得到的结论
17、是_。答案(1)研究反应物I与S2O的浓度对反应速率的影响(2)29.3(3)A(4)反应速率与反应物起始浓度的乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度的乘积成反比)解析由已知数据可知，当c(I)和c(S2O)乘积相等时，显色时间相等，即反应速率相等，但时间与速率成反比，故t129.3。升高温度加快化学反应速率，即缩短显蓝色的时间，故t22.0。反思归纳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反应的影响。(2)给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应的影响。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
18、。(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，且变量统一，否则无法做出正确判断。考点三合成氨工业适宜条件的选择1反应特点N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0S”、“”、“”或“不确定”)。若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移动；使用催化剂_(填“增大”、“减小”或“不改变”)反应的H。答案(1)不能(2)2
19、mol2L2向左不改变解析(1)根据HTS982 K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。(2)平衡常数的值与化学方程式的书写有关，根据平衡常数的定义可得K2 mol2L2。Q mol2L2K，说明此时已达化学平衡状态，即v(N2)正v(N2)逆。恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，使总体积增大，原反应气体分压减小，平衡左移。使用催化剂只是改变了反应的途径，没有改变反应物与生成物的状态，H不变。考点四数形结合思想用化学反应速率图像突破化学平衡概念速率时间图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发
20、的平衡移动。平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系增大反应物的浓度v正、v逆均增大，且v正v逆正向移动减小反应物的浓度v正、v逆均减小，且v逆v正逆向移动任一平衡体系增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且v逆v正逆向移动减小生成物的浓度v正、v逆均减小，且v正v逆正向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应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逆正向移动任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡正催化剂或增大压强v正、v逆同等倍数增大平衡不移动负催化剂或减小压强v正、v逆同等倍数减小1某密闭容器中充入等物质的量的气体A
21、和B，一定温度下发生反应：A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是()A8 min时表示正反应速率等于逆反应速率B前20 min A的反应速率为0.05 molL1min1C反应方程式中的x1,30 min时表示增大压强D40 min时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应答案B解析8 min时B、C的浓度相等，此时反应向正反应方向进行，即正反应速率大于逆反应速率，A项错；前20 min A的反应速率为v(A)0.05 molL1min1，B项正确；在反应中，B、C的物质的量浓度变化之比为12，根据
22、化学方程式可知x1，故该反应为气体体积不变的反应，即反应过程中气体的压强不变，增大压强，B、C的物质的量浓度都将增大，C项错；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆反应为吸热反应，D项错。2向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示t0t1阶段c(B)未画出。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是 ()A若t115 s，生成物C在t0t1时间段的反应速率为0.004 molL1s1Bt4
23、t5阶段改变的条件为降低反应温度CB的起始物质的量为0.02 molDt5t6阶段可能是增大压强答案A解析v(C)0.004 molL1s1，A正确；在t4t5阶段，平衡没有移动，反应速率减小，则是减小了压强；由图分析可知反应方程式是3A(g)B(g)2C(g)，再由化学计量数之比等于c之比，求出c(B)0.03 molL1，则起始浓度为0.02 molL1，求出容器体积为2 L，B和C错误；t5t6阶段改变的条件应是升高温度。3某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应
24、开始至2 min，气体Z的反应速率为_。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：压强是开始时的_倍；若此时将容器的体积缩小为原来的倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。(4)若上述反应在2 min后的t1t6内反应速率与反应时间图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则()A在t1时增大了压强 B在t3时加入了催化剂C在t4时降低了温度 Dt2t3时A的转化率最高答案(1)3XY2Z(2)0.05 molL1min1(3)0.9放热(4)B解析(1)由图像知v(X)v(Y)v(Z)0.3 mol0.1 mol
25、0.2 mol312，又由于该反应不能进行彻底，所以化学方程式为3XY2Z。(2)v(Z)0.05 molL1min1。(3)X、Y、Z均为气体时，反应前n(总)2.0 mol，平衡时n(总)0.7 mol0.9 mol0.2 mol1.8 mol，所以p(平)p(始)1.8 mol2.0 mol0.9。将容器体积缩小，相当于增压，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应。(4)在t1时如果增大压强，则正、逆反应速率都增大，A错误；在t3时应该是加入了催化剂，正、逆反应速率都增大，并且增大的倍数时同，平衡不移动，B正确；在t4时如果是降低了温度，则平衡正向移动，正反应速率
26、大于逆反应速率，C错误；由图可以看出，从t1t2，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，从t2t4，平衡不移动，A的转化率不变，从t4t5，平衡继续向逆反应方向移动，A的转化率又降低，因此，t0t1时A的转化率最高，D错误。技巧点拨根据速率时间图像判断反应条件的方法(1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。(2)对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要
27、联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。探究高考明确考向1(2013福建理综，12)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 molL1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录1055 间溶液变蓝时间，55 时未观察到溶液变蓝，实验结果如下图。据图分析，下列判断不正确的是()A40 之前与40 之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C图中a点对应的NaHSO3
28、反应速率为5.0105 molL1s1D温度高于40 时，淀粉不宜用作该实验的指示剂答案B解析应读懂题干，当溶液变蓝时亚硫酸氢钠恰好完全反应，然后根据选项逐一进行分析。A由图像可知，40 之前温度越高溶液变蓝所需要的时间越短；40 之后温度越高溶液变蓝所需要的时间越长，其变化趋势相反。B项b、c两点的温度不同，所以反应速率不相等。C项当溶液变蓝时发生反应IO5I6H=3I23H2O，此时反应6HSO2IO=6SO2I6H恰好结束，即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应，v(NaHSO3)5.0105 molL1s1。D项温度高于40 时，淀粉易糊化，故淀粉不宜在高于40 的条件下作指示剂。2(2
29、012福建理综，12)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是 ()A在050 min之间，pH2和pH7时R的降解百分率相等B溶液酸性越强，R的降解速率越小CR的起始浓度越小，降解速率越大D在2025 min之间， pH10时R的平均降解速率为0.04 molL1min1答案A解析在050 min之间，pH2和pH7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，故A正确；pH为2、7、10时，通过曲线的倾斜程度可看出溶液的酸性越强，R的降解速率越大，故B错误；图中无法比较同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系，故C错误；2025 min之间
30、，pH10时R的平均降解速率为0.2104 molL1/5 min4106 molL1min1，故D错误。3(2010福建理综，12)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是()A2.5 molL1min1和2.0 molL1B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1D5.0 molL1min1和3.0 molL1答案B解析据图像可知，4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 molL1，8 min
31、时其浓度为10 molL1，因此48 min间的平均反应速率为2.5 molL1min1。进一步分析图像可知04 min间的平均分解速率为5.0 molL1min1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算812 min间平均分解速率为1.25 molL1min1，1216 min间平均分解速率为0.625 molL1min1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 molL11.25 molL1min14 min0.625 molL1min14 min2.5 molL1，故B项正确。4(2009山东理综，14)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重
32、要反应。下列叙述正确的是()A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强，反应速率一定增大C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，SO3(g)生成的平均反应速率为v答案D解析本题考查化学反应速率与化学平衡知识，意在考查学生运用化学反应速率和化学平衡解决实际问题的能力。催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，A项错误；压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，增大反应体系的压强，浓度不一定增大，如恒容下充入惰性气体，速率并没有增大，B项错误；降低温度反应速率减小，将延长反应达到平衡的时间，
33、C项错误；化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，D项正确。52013安徽理综，28(1)(2)(3)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O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pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL4601
34、0305601030560测得实验和溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。(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)。答案(1)实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL2020(2)CO2(3)溶液pH对该反应的速率有影响解析首先看清实验目的，确定条件改变的唯一变量，再根据图给信息进行综合分析；对于实验方案的设计也主要考虑变量的控制。(1)要保证其他量不变，草酸用量为唯一变量，必须保证溶液的体积为100 mL，所以加入草酸和水的体积之和应为40 mL，两者的具
35、体体积没有要求，只需与中数据不同即可。(2)此反应中铬的化合价由6价变为3价，化合价降低，所以碳的化合价应升高，草酸中碳的化合价为3价，反应后只能变为4价，即生成CO2。(3)通过图像可以明显看到，实验的反应速率比实验的快，故pH越小，反应速率越快，说明溶液pH对该反应的速率有影响；在0t1时间段，Cr2O的浓度改变了(c0c1) molL1，其反应速率为(c0c1)/t1 molL1min1，所以v(Cr3)2(c0c1)/t1 molL1min1。62011福建理综，23(4)在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO5SO2H=I25SOH2O生成的碘可以用淀粉溶液
36、检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：实验序号0.01 molL1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL0.01molL1 Na2SO3溶液的体积/mLH2O的体积/mL实验温度/溶液出现蓝色时所需时间/s实验15V13525实验2554025实验355V20该实验的目的是_；表中V2_mL。答案探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系(或其他合理答案)40解析通过分析表中的数据可知，该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响；由于实验1和实验2的温度相同，故实验2与实验3的溶液的浓度一定相同，即水的体积一定相同，因此V240。练出高分1某合作
37、小组同学将钢片加入稀硝酸中，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该实验中反应速率明显加快的原因可能是 ()A反应物接触面积增大B压强增大C生成物的催化作用D反应放热导致温度升高答案D解析该反应速率加快，是因为温度升高所致。2已知反应4NH35O24NO6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列正确的关系是 ()A.v(NH3)v(O2) B.v(O2)v(H2O)C.v(NH3)v(H2O) D.v(O2)v(NO)答案D解析根据同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之比等于物质的化学计量数之比来判断。3将等物质的量的A、B混合于2
38、L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，经5 min后，测得D的量为1 mol，C的平均反应速率是0.1 molL1min1。则x的值为()A1 B2 C3 D4答案B解析先计算出用D表示的该反应的反应速率：v(D)1 mol2 L5 min0.1 molL1min1，根据C与D的速率关系有x20.1 molL1min10.1 molL1min1，则x2。4下列说法正确的是 ()参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素光是影响某些化学反应速率的外界条件之一决定化学反应速率的主要因素是浓度不管什么反应，增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率A
39、 BC D答案A解析影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质，正确，错误；影响化学反应速率的外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(如光等)，正确；加压对没有气体参加的反应影响不大，错误。5对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是 ()A通入大量的O2 B增大容器容积C移去部分SO3 D降低体系温度答案A解析A项中通入氧气，增大了反应物的浓度，正反应速率加快；B项中增大容器体积，反应物的浓度减小，正反应速率减小；C项中移走部分三氧化硫，反应物的浓度不变，正反应速率不变；D项中降低温度，正、逆反应速率都要减小。故选A。6已知某化学实验的结果如下表：
40、实验序号反应物在相同温度下测得的反应速率v/molL1min1大小相同的金属片酸溶液1镁条1 molL1盐酸v12铁片1 molL1盐酸v23铁片0.1 molL1盐酸v3下列结论正确的是()Av1v2v3 Bv3v2v1Cv1v3v2 Dv2v3v1答案A解析影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故v2v3。7一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体，发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如下图所示，对该反应的推断合理的是 ()A该反应的化学方
41、程式为3B4D6A2CB反应进行到1 s时，v(A)v(D)C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 molL1s1D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等答案C解析A中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20) mol(1.00.4) mol(1.00.2) mol(0.40) mol6342，所以化学方程式为3B4C6A2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，B、D错误。8可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)gD(g)的vt图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂
42、，则其vt图像如图乙所示。a1a2a1a2b1b2b1b2t1t2t1t2两图中阴影部分面积相等图中阴影部分面积更大以上所列正确的为()A BC D答案A解析使用催化剂仅仅是加快反应速率，缩短达到平衡的时间，故正确。9把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是 ()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl的浓度A BC D答案C解析Mg2H=H2Mg2，实质是镁与H间的反应，与Cl无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热
43、量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快。10一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1 mol H2O(g)，发生反应：2H2O(g)2H2(g)O2(g)H484 kJmol1，不同时间产生O2的物质的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0下列说法不正确的是()A前20 min内的反应速率v(H2O)5.0105 molL1min1B达到平衡时，至少需要从外界吸收能量0.968 kJC增大c(H2O)，可以提高水的分解率D催化效果与Cu2O颗粒的大小有关答案C解析由题意知，v(H2O)2v(O2)25.
44、0105 molL1min1，A正确；热化学方程式表示的含义是2 mol H2O(g)完全分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)，吸收484 kJ的能量，所以生成O2 0.002 0 mol时，吸收的能量为0.002 0 mol484 kJmol10.968 kJ，正确；C项，由于反应物只有1种，增大c(H2O)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误；D项，若Cu2O颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，正确。11利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反
45、应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的表中。实验编号T()NO初始浓度(molL1)CO初始浓度(molL1)催化剂的比表面积(m2g1)2801.21035.8103821.210312435082(1)请填全表中的各空格；(2)实验中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如下图所示。请在给出的坐标图中画出实验、中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。答案(1)实验编号T()NO初始浓度(molL1)CO初始浓度(molL1)催化剂的比表面积(m2g1)2805.81031.
46、21035.8103(2)解析(1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对反应速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，要验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)、的区别是催化剂的比表面积不同，因此的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。、的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终中NO较、中NO大。12一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为_，X的物质的量浓度减少了_
47、，Y的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为_。(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像如图所示。则下列说法符合该图像的是_。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，使用了催化剂答案(1)0.079 molL1s10.395 molL179.0%(2)X(g)Y(g)2Z(g)(3)CD解析(1)分析图像知：c(Z)0.79 molL1v(Z)0.079 molL1s1；c(X)0.395 molL1；Y的转化率(Y)100%79.0%。(2)由各物质转化的量：X为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.
48、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)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、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；由(2)中的化学方程式可知，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。13在一密闭容器中发生反应N23H22NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是_(填选项，下同)。At0t
49、1Bt1t2Ct2t3Dt3t4 Et4t5 Ft5t6(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是。A增大压强 B减小压强C升高温度 D降低温度E加催化剂 F充入氮气t1时刻_；t3时刻_；t4时刻_。(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是_。At0t1 Bt2t3Ct3t4 Dt5t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。(5)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为_。答案(1)ACDF(2)CEB(3)A(4)(5)56解析(1
50、)根据图示可知，t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0t1时间段的低，所以t0t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应
51、重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。(5)设反应前加入a mol N2，b mol H2，达平衡时生成2x mol NH3，则反应后气体总的物质的量(ab2x)mol，0.2，解得：ab12x，故反应后与反应前的混合气体体积之比。14按要求回答下列问题。(1)最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)常温下，在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后，在其他条件不变时，通入2 mol N2，请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。(2)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水
52、煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 时，测得各物质平衡时物质的量如下表：活性炭(mol)NO(mol)A(mol)B(mol)初始2.0300.10000平衡2.0000.0400.0300.030在T1 时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为_ molL1min1；当活性炭消耗0.015 mol时，反应的时间_(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。(3)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：C
53、O2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L 的密闭容器中(温度保持不变)，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题：该反应在08 min内CO2的平均反应速率是_ molL1min1。仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线改变的条件可能是_，曲线改变的条件可能是_。答案(1)(2)0.015小于(3)0.125升温加压解析(1)恒压时，充入N2，由于H2O为液体，平衡右移，但平衡后与原平衡速率一样。(2)由表中数据可得v(NO)0.015 molL1min1，此时消耗活性炭0.03 mol，当消耗0.015 mol 活性炭时，由于前一分钟的平均反应速率大于后一分钟的平均反应速率，所以反应时间小于1分钟。(3)前8分钟内，v(H2)0.375 molL1min1，所以v(CO2)0.375 molL1min10.125 molL1min1。升温，平衡左移，n(H2)增大，达到平衡所用时间短；加压，平衡右移n(H2)减少，达到平衡所用时间短。
