（通用版）2019版高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡學案.doc

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第七章 化學反應速率和化學平衡 第一節(jié)化學反應速率及其影響因素 　教材復習——打牢基礎，基穩(wěn)才能樓高 化學反應速率 1．概念與表示 (1)概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。 (2)表示：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 (3)表達式：v＝。 (4)單位：一般為molL－1s－1、molL－1min－1。 (1)由v＝計算得到的反應速率是平均速率而不是瞬時速率，且不論用反應物還是用生成物表示均取正值。 (2)同一化學反應，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。 (3)不能用固體或純液體表示化學反應速率，因為固體或純液體的濃度視為常數(shù)。　　　 　 2．與化學方程式中各物質(zhì)化學計量數(shù)的關系 某一反應中，以各物質(zhì)表示的化學反應速率之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。如對于反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)；則有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。 [對點練習] 1．在容積為3 L的密閉容器內(nèi)進行如下反應：4A(g)＋bB(g)===2C(g)，開始時A為8 mol，B為12 mol，2 s后A為2 mol，B為3 mol，則b值為(　　) A．2　　 　B．6　　　C．4　　　D．5 解析：選B　v(A)＝(8－2)mol/(2 s3 L)＝1 molL－1s－1，v(B)＝(12－3)mol/(2 s3 L)＝1.5 molL－1s－1，v(A)∶v(B)＝1∶1.5＝4∶b，得b＝6。 2．在一定條件下，合成氨反應為N2＋3H22NH3，在2 L密閉容器中進行，5 min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7 g，則5 min內(nèi)此反應以各物質(zhì)的濃度變化表示的平均反應速率中不正確的是(　　) A．v(H2)＝0.015 molL－1min－1 B．v(N2)＝0.3 molL－1h－1 C．v(NH3)＝0.001 7 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.01 molL－1min－1 解析：選C　在2 L密閉容器中進行，5 min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7 g，Δn(NH3)＝＝0.1 mol，v(NH3)＝＝0.01 molL－1min－1，C項錯誤，D項正確；v(H2)＝v(NH3)＝0.01 molL－1min－1＝0.015 molL－1min－1，A項正確；v(N2)＝v(NH3)＝0.01 molL－1min－1＝0.005 molL－1min－1＝0.3 molL－1h－1，B項正確。 3．(2018清遠清城區(qū)考試)反應A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應速率如下，其中表示該反應的反應速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.15 molL－1min－1 B．v(B)＝0.01 molL－1s－1 C．v(C)＝0.40 molL－1min－1 D．v(D)＝0.45 molL－1min－1 解析：選D　如果都用物質(zhì)B表示該反應的反應速率，則根據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知選項A～D分別是0.45 molL－1min－1、0.60 molL－1min－1、0.60 molL－1min－1、0.675 molL－1min－1，即選項D表示的該反應的反應速率最快。 影響化學反應速率的因素 1．內(nèi)因 反應物本身的性質(zhì)，如Na、Mg、Al與水反應的速率由大到小的順序為Na>Mg>Al。 2．外因 3．理論解釋——有效碰撞理論 (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，E2為逆反應的活化能，反應熱為E1－E2。 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、有效碰撞與化學反應速率的關系 [對點練習] 1．一定溫度下，反應N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密閉容器中進行，下列措施不改變化學反應速率的是(　　) A．縮小容積使壓強增大　　　　　 　B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒壓，充入He 解析：選C　A項，縮小容積即增大壓強，化學反應速率增大，錯誤。B項，恒容，充入N2，反應物N2的濃度增大，反應速率增大，錯誤。C項，恒容，充入He，沒有改變反應物的濃度，故反應速率不變，正確。D項，恒壓，充入He，體積擴大，各物質(zhì)濃度減小，反應速率減小，錯誤。 2．由下列生產(chǎn)或?qū)嶒炇聦嵉贸龅南鄳Y(jié)論不正確的是(　　) 選項 事實 結(jié)論 A 其他條件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應，升高溶液的溫度，析出硫沉淀所需時間縮短 當其他條件不變時，升高反應溫度，化學反應速率加快 B 工業(yè)制硫酸中，在SO3的吸收階段，吸收塔里要裝填瓷環(huán) 增大氣液接觸面積，使SO3的吸收速率增大 C 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容器的體積縮小一半 正反應速率加快，逆反應速率減慢 D A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，在B試管中加入2～3滴FeCl3溶液，B試管中產(chǎn)生氣泡較快 當其他條件不變時，催化劑可以改變化學反應速率 解析：選C　升高溫度，反應速率增大，A項正確；增大氣液接觸面積，可增大反應速率，B項正確；壓縮容器體積，反應物、生成物濃度均增大，正逆反應速率均加快，C項錯誤；FeCl3為過氧化氫分解的催化劑，由反應現(xiàn)象知滴加FeCl3溶液可加快反應速率，D項正確。 [基礎過關練] 1．反應2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O可用于合成烯烴。下列有關說法錯誤的是(　　) A．增大壓強可加快該反應速率 B．升高溫度能加快該反應速率 C．增大H2的濃度能加快該反應速率 D．密閉容器中，通入略過量的CO2可以實現(xiàn)H2的100%轉(zhuǎn)化 解析：選D　有氣體參加的反應，增大壓強化學反應速率加快，所以增大壓強可加快該反應速率，A項正確；溫度越高反應速率越快，B項正確；反應物濃度越大反應速率越快，C項正確；可逆反應中，原料的轉(zhuǎn)化率小于100%，D項錯誤。 2．一定溫度下，在某密閉容器中發(fā)生反應2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，若在0～15 s內(nèi)c(HI)由0.1 molL－1降到0.07 molL－1，則下列說法正確的是(　　) A．0～15 s內(nèi)用I2表示的平均反應速率為v(I2)＝0.002 molL－1s－1 B．c(HI)由0.07 molL－1降到0.05 molL－1所需的反應時間小于10 s C．升高溫度正反應速率加快，逆反應速率減慢 D．減小反應體系的體積，化學反應速率加快 解析：選D　0～15 s內(nèi)，v(I2)＝v(HI)＝＝0.001 molL－1s－1，A項錯誤；隨著反應進行，c(HI)減小，v(HI)減小，故c(HI)由0.07 molL－1降到0.05 molL－1，所以時間大于10 s，B項錯誤；升高溫度，正、逆反應速率均增大，C項錯誤；減小反應體系的體積，壓強增大，反應速率加快，D項正確。 3．在2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)===2HCN(g)＋6H2O(g)反應中，已知v(HCN)＝n molL－1min－1，且v(O2)＝m molL－1min－1，則m與n的關系正確的是(　　) A．m＝n　 　B．m＝n　　C．m＝n　　D．m＝2n 解析：選C　已知：v(HCN)＝n molL－1min－1，v(O2)＝m molL－1min－1，反應速率之比等于對應化學計量數(shù)之比，故n∶m＝2∶3，即m＝n。 4．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) 解析：選A　把已知兩反應依次編號①、②，由兩反應的快慢知過氧化氫分解快慢取決于反應①，I－是①的反應物之一，其濃度大小對反應一定有影響，A正確；反應①＋②可得總反應方程式，反應的催化劑是I－，IO－只是中間產(chǎn)物，B錯誤；1 mol過氧化氫分解的ΔH＝－98 kJmol－1，ΔH不是反應的活化能，是生成物與反應物的能量差，C錯誤；因為反應是在含少量I－的溶液中進行的，溶液中水的濃度是常數(shù)，不能用其濃度變化表示反應速率，D錯誤。 5．一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應生成另外兩種氣體，反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是(　　) A．該反應的化學方程式為3B(g)＋4D(g)6A(g)＋2C(g) B．反應進行到1 s時，v(A)＝v(D) C．反應進行到6 s時，B的平均反應速率為0.05 molL－1s－1 D．反應進行到6 s時，各物質(zhì)的反應速率相等 解析：選C　該反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，又因為各物質(zhì)濃度最終不變，應為可逆反應，所以化學方程式為3B(g)＋4C(g)6A(g)＋2D(g)，A項錯誤；任意時刻，用各物質(zhì)表示的反應速率之比都等于其化學計量數(shù)之比，B、D錯誤。 6．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關鍵反應為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，下圖是SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與催化劑、溫度的關系。 請完成下列各題： (1)提高化學反應速率的措施有__________________________________________，若你作為上述生產(chǎn)的工程師，要提高化學反應速率，你首先考慮的條件是____________，你選擇的原因是________________________________________________________________________。 (2)對上述反應催化效果最好的是___________，實際工業(yè)生產(chǎn)中選擇的是V2O5，這種選擇的原因是_____________________________________________。 解析：(1)增大濃度、升高溫度、使用催化劑、增大接觸面積等都可提高化學反應速率；催化劑對化學反應的影響遠遠超過其他因素的影響。(2)Pt是最好的催化劑但非常昂貴，生產(chǎn)成本高，V2O5成本低催化效果也比較好。 答案：(1)增大濃度、升高溫度、使用催化劑、增大接觸面積等　使用催化劑　催化劑對化學反應的影響最大，遠遠超過其他因素的影響　(2)Pt　Pt非常昂貴，生產(chǎn)成本高 　高考研究——把握考情，方向不對努力白費 考 綱 要 求 高 頻 考 點 1.了解化學反應速率的概念和定量表示方法。 2．了解反應活化能的概念，了解催化劑的重要作用。 3．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響，能用相關理論解釋其一般規(guī)律。 4．了解化學反應速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重要作用。 1.化學反應速率的計算與比較 5年4考 2.探究影響化學反應速率的因素 5年5考 考點一　化學反應速率的計算與比較 [高考這樣考] 1．(2014北京高考)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．反應至6 min時，c(H2O2)＝0.30 molL－1 D．反應至6 min時，H2O2分解了50% 解析：選C　根據(jù)題目信息可知，0～6 min，生成22.4 mL(標準狀況)氧氣，消耗0.002 mol H2O2，則v(H2O2)≈3.310－2 molL－1min－1，A項正確；隨反應物濃度的減小，反應速率逐漸降低，B項正確；反應至6 min時，剩余0.002 mol H2O2，此時c(H2O2)＝0.20 molL－1，C項錯誤；反應至6 min時，消耗0.002 mol H2O2，轉(zhuǎn)化率為50%，D項正確。 2．(2014重慶高考)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：2X(g) Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是(　　) A．該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量 B．T2下，在0～t1時間內(nèi)，v(Y)＝ molL－1min－1 C．M點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆 D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小 解析：選C　根據(jù)圖示可知，T1＞T2，溫度越高平衡時c(X)越高，則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，M點X的轉(zhuǎn)化量小于W點X的轉(zhuǎn)化量，M點放出的熱量小于W點放出的熱量，A項錯誤；T2下，Δt＝t1，Δc(Y)＝ molL－1，v(Y)＝ molL－1min－1，B項錯誤；M點溫度比W點溫度高，所以M點的正反應速率大于W點的逆反應速率，而W點的逆反應速率大于N點的逆反應速率，則M點的正反應速率大于N點的逆反應速率，C項正確；由于是恒容下反應，再加入一定量X，相當于增加壓強，平衡向正反應方向移動，再次平衡時X的轉(zhuǎn)化率增大，D項錯誤。 3．(2014全國卷Ⅱ節(jié)選)在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g)，100 ℃時，體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。在0～60 s時段，反應速率v(N2O4)為________molL－1s－1。 解析：v(N2O4)＝＝0.001 0 molL－1s－1。 答案：0.001 0 [師說高考] 知 考 情 化學反應速率是近年高考的重要考查點，主要涉及反應速率快慢的比較、平均速率的計算及影響因素，特別是結(jié)合圖像、圖表等考查獲取數(shù)據(jù)分析計算的能力 明 學 法 復習本部分內(nèi)容首先要明確化學反應速率的意義與表示方法，注意容器容積、單位等易錯點，并強化練習分析圖像、圖表及計算的能力 [備考這樣辦] 1．化學反應速率計算2方法 (1)根據(jù)圖像計算反應速率 ①找出橫、縱坐標對應的物理量； ②將圖中的變化量轉(zhuǎn)化成相應濃度的變化量； ③根據(jù)公式v＝進行計算。 (2)運用“三段式”計算 ①寫出有關反應的化學方程式； ②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量； ③根據(jù)已知條件列方程計算。 例如：反應　　　　mA?。玭B　　pC 起始濃度/(molL－1) a b c 轉(zhuǎn)化濃度/(molL－1) x 某時刻濃度/(molL－1) a－x b－ c＋ 2．化學反應速率大小比較2方法 (1)歸一法：將同一反應中的不同物質(zhì)的反應速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應速率，再進行速率的大小比較。 (2)比值法：將各物質(zhì)表示的反應速率轉(zhuǎn)化成同一單位后，再除以對應各物質(zhì)的化學計量數(shù)，然后對求出的數(shù)值進行大小排序，數(shù)值大的反應速率快。如反應mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若>，則反應速率v(A)>v(B)。 [過關這樣練] 1．在2 L的恒容容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定條件下發(fā)生反應：A(s)＋3B(g)2C(g)。若經(jīng)3 s后測得C的濃度為0.6 molL－1，下列說法正確的是(　　) ①用A表示的反應速率為0.1 molL－1s－1 ②用B表示的反應速率為0.4 molL－1s－1 ③3 s時生成C的物質(zhì)的量為1.2 mol ④3 s時B的濃度為0.6 molL－1 A．①②④　　　B．①③④　　　C．③④　　　D．②③④ 解析：選C　A是固體，不能用A表示反應速率，①錯誤；v(C)＝＝0.2 molL－1s－1?；瘜W反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(B)＝v(C)＝0.3 molL－1s－1，②錯誤；3 s時生成C的物質(zhì)的量為n＝cV＝0.6 molL－12 L＝1.2 mol，③正確；3 s時轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量為1.8 mol，剩下的B的物質(zhì)的量為1.2 mol，所以B的濃度為0.6 molL－1，④正確。 2．如圖表示800 ℃時，A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時間變化的情況，t是反應充分時的時間。試回答： (1)該反應的反應物是________。 (2)用A、B物質(zhì)表示的反應速率分別為______________________、____________________。 (3)該反應的化學方程式為________________________________________________。 解析：(1)隨著反應的進行，c(A)不斷減小，c(B)、c(C)不斷增大，故A為反應物，B、C為生成物。 (2)由v＝知，v(A)＝＝ molL－1min－1， v(B)＝＝ molL－1min－1。 (3)由Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝1.2∶0.4∶1.2＝3∶1∶3， 可知化學方程式中A、B、C三種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為3∶1∶3。由圖像知反應過程中A、B、C共存，為可逆反應，反應的化學方程式為3A(g)B(g)＋3C(g)。 答案：(1)A　(2) molL－1min－1　 molL－1min－1 (3)3A(g)B(g)＋3C(g) 3．(2018西安重點高中練兵)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(nèi)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(nèi)反應的平均速率若以物質(zhì)A的濃度變化來表示，應為__________。 解析： 　　　　　　 aA(g)?。B(g)　　 cC(g)?。D(g) 起始量(mol) 　a 　b 　0 　0 轉(zhuǎn)化量(mol) (a－Vx) b c d 1 min時(mol) Vx b－b c d 所以此時，c(B)＝ molL－1＝ molL－1， c(C)＝ molL－1＝molL－1， v(A)＝＝molL－1min－1。 答案：?。瓁　v(A)＝molL－1min－1 考點二　探究影響化學反應速率的因素 [高考這樣考] 1．(2017江蘇高考)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快 B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．圖丙表明，少量Mn2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快 D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大 解析：選D　由圖甲可知，起始時H2O2的濃度越小，曲線下降越平緩，說明反應速率越慢，A項錯誤；OH－的濃度越大，pH越大，即0.1 molL－1NaOH對應的pH最大，曲線下降最快，即H2O2分解最快，B項錯誤；由圖丙可知，相同時間內(nèi)，0.1 molL－1NaOH條件下H2O2分解最快，0 molL－1NaOH條件下H2O2分解最慢，而1.0 molL－1NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間，C項錯誤；由圖丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，說明Mn2＋對H2O2分解速率影響較大，D項正確。 2．(2015福建高考)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)　　 　 　　　　　　　　　 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 解析：選D　分析328.2 K的瞬時速率與濃度的關系成正比，則0.600/0.400＝9.00/a，a＝6.00，A項正確；從題給數(shù)據(jù)看，濃度越大、溫度越高，反應速率越快，當增大濃度同時降低溫度時，瞬時反應速率可能會不變，B項正確；濃度不變時，b K下反應速率低于318.2 K下的反應速率，故b<318.2，C項正確；題給數(shù)據(jù)是瞬時速率而不是平均速率，故不能作為判斷所用時間的依據(jù)，D項錯誤。 [師說高考] 知 考 情 高考對本部分知識的考查，一是根據(jù)反應條件判斷反應速率的變化；二是考查外界因素對化學反應速率的影響?？疾樾问接薪Y(jié)合實驗現(xiàn)象(如顏色變化等)，結(jié)合化學方程式，結(jié)合圖像、圖表等進行考查 明 學 法 化學反應速率的影響因素常與活化分子、活化能、化學平衡及平衡常數(shù)綜合命題，命題方式常以圖表或圖像為載體綜合命制，在備考時一定分析問題的實質(zhì)并靈活解題 [備考這樣辦] 1．理清影響化學反應速率的因素 (1)影響化學反應速率的根本因素是反應物的性質(zhì)。 (2)升高溫度，不論是放熱反應還是吸熱反應，化學反應速率都加快。 (3)改變壓強，實質(zhì)是通過改變體積而使?jié)舛劝l(fā)生改變來實現(xiàn)化學反應速率的改變。若壓強改變導致了反應物濃度增大或減小，則化學反應速率會增大或減小。 如“惰性氣體”對化學反應速率的影響分為以下兩種情形： 恒溫恒容 充入“惰性氣體”總壓強增大，但各物質(zhì)的濃度不變(活化分子濃度不變)，反應速率不變 恒溫恒壓 充入“惰性氣體”體積增大各反應物濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減小 (4)在比較溶液中物質(zhì)的濃度對反應速率的影響時，不能只看加入物質(zhì)的濃度，應該看加入后其在混合液中的濃度。 (5)不特別指明，催化劑一般是加快反應速率。 (6)固體反應物量的增減，不能改變化學反應速率，固體的表面積改變才能改變化學反應速率。 2．學會控制變量法探究影響化學反應速率的因素 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。此方法稱為控制變量法。 (1)常見考查形式 ①以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學生找出每組數(shù)據(jù)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(jié)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(shù)據(jù)有效。解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。 [過關這樣練] 1．某學習小組用鐵與稀硫酸反應探究“影響化學反應速率因素”，數(shù)據(jù)如下表： 實驗序號 鐵的質(zhì)量/g 鐵的形態(tài) V(H2SO4)/ mL c(H2SO4)/ molL－1 反應前溶液的溫度/℃ 金屬完全消失的時間/s ① 0.10 片狀 50 0.8 20 200 ② 0.10 粉狀 50 0.8 20 25 ③ 0.10 片狀 50 1.0 20 125 ④ 0.10 片狀 50 1.0 35 50 請分析上表信息，下列說法錯誤的是(　　) A．實驗①和②表明固體反應物的表面積越大，反應速率越大 B．僅表明反應物濃度對反應速率產(chǎn)生影響的實驗有①和③ C．實驗③和④表明反應物溫度越高，反應速率越小 D．實驗③將稀硫酸改為同體積、c(H＋)相同的鹽酸(其他條件不變)，發(fā)現(xiàn)放出氣泡的速率鹽酸明顯比硫酸快，其可能的原因是Cl－起催化作用 解析：選C　A項，實驗①和②中，其他條件相同，只有鐵的狀態(tài)不同，因此固體反應物的表面積越大，反應速率越大，正確；B項，實驗①和③中，其他條件相同，只有c(H2SO4)不同，正確；C項，根據(jù)數(shù)據(jù)，溫度越高，金屬完全消失的時間越短，反應速率越快，錯誤；D項，因為其他條件都相同，不同的是SO和Cl－，鹽酸反應速率快，應是Cl－的催化作用，正確。 2．對水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進行研究。在相同溫度下，M的物質(zhì)的量濃度(molL－1)隨時間(min)變化的有關實驗數(shù)據(jù)見表。下列說法不正確的是(　　) 　　　時間 水樣　　　 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH＝2) 0.4 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH＝4) 0.4 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH＝4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH＝4，含Ca2＋) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 A．在0～20 min內(nèi)，Ⅰ中M的分解速率為0.015 molL－1min－1 B．水樣酸性越強，M的分解速率越快 C．在0～20 min內(nèi)，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D．由于Ca2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 解析：選D　在0～20 min內(nèi)，Ⅰ中M的物質(zhì)的量濃度變化為0.3 molL－1，則Ⅰ中M的分解速率為＝＝0.015 molL－1min－1，A項正確；對比Ⅰ、Ⅱ組數(shù)據(jù)，0～5 min內(nèi)，Ⅰ中M的物質(zhì)的量濃度變化0.12 molL－1，Ⅱ中M的物質(zhì)的量濃度變化0.09 molL－1，則酸性增強，速率增大，B項正確；在0～20 min內(nèi)，Ⅲ中M的物質(zhì)的量濃度變化0.13 molL－1，分解百分率為，Ⅱ中變化0.22 molL－1，分解百分率為，則Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大，C項正確；可對比5～10 min內(nèi)Ⅰ中分解速率為、Ⅳ中M的分解速率為，可知Ⅰ中M的分解速率比Ⅳ快，D項錯誤。 3．某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題： (1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)硫酸銅溶液可以加快H2生成速率的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO44種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_______________________________________________________。 (4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________(答兩種)。 (5)為了進一步探究CuSO4的量對H2生成速率的影響，該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積氣體所需的時間。 　　　　實驗 混合溶液　　　　 A B C D E F 4 molL－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請完成此實驗設計，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。 ②該同學最后得出的結(jié)論為當加入少量CuSO4溶液，生成H2的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成H2的速率反而會下降。請分析H2生成速率下降的主要原因：__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析實驗中涉及的物質(zhì)：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能發(fā)生的化學反應有2個：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (2)由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面，構(gòu)成銅鋅原電池，從而加快了H2產(chǎn)生的速率。 (3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有Ag2SO4，Zn＋Ag2SO4===ZnSO4＋2Ag。 (4)根據(jù)影響化學反應速率的外界因素，加快反應速率的方法還有：增大反應物濃度、升高溫度、使用催化劑、增大鋅粒的表面積等。注意：H2SO4濃度不能過大，濃硫酸與Zn反應不能生成H2。 (5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響，實驗中除CuSO4的量不同之外，其他物質(zhì)的量均相同，則V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30 mL，最終溶液總體積相同。由實驗F可知，溶液的總體積均為50 mL，可知V6＝10 mL，V9＝17.5 mL。隨著CuSO4的量增大，附著在Zn粒表面的Cu會越來越多，被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸，生成H2的反應速率會減慢。 答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu， Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4與Zn反應產(chǎn)生的Cu與Zn形成銅鋅原電池，加快了H2產(chǎn)生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反應溫度，適當增大硫酸的濃度，增大鋅粒的表面積等(答兩種即可) (5)①30　10　17.5　②當加入一定量的CuSO4溶液后，生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面，減少了Zn與溶液的接觸面積 [課堂即時練] 1．(2018宜城一中月考)把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于容積為2 L的容器中使它們發(fā)生反應3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5 min時生成0.2 mol W，0～5 min內(nèi)，以Z的濃度變化來表示反應的平均速率為0.01 molL－1min－1，則上述反應中Z氣體在反應方程式中的化學計量數(shù)n是(　　) A．1　　　　　 B．2　　　　　 C．3　　　　　 D．4 解析：選A　用W的濃度變化表示的反應速率為v(W)＝0.2 mol(2 L5 min)＝0.02 molL－1min－1，根據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，即0.01∶0.02＝n∶2，解得n＝1，A項正確。 2．可逆反應A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)，在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應進行得最快的是(　　) A．v(A)＝0.15 molL－1min－1 B．v(B)＝0.6 molL－1min－1 C．v(C)＝0.4 molL－1min－1 D．v(D)＝0.02 molL－1s－1 解析：選D　根據(jù)同一反應中各物質(zhì)表示的反應速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，將選項中的其他物質(zhì)的速率都轉(zhuǎn)化為A物質(zhì)的速率。B項，v(A)＝0.3 molL－1min－1；C項，v(A)＝0.4 molL－1min－1；D項，v(A)＝0.02 molL－1s－1＝1.2 molL－1min－1。所以D項表示的反應速率最快。 3．10 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(　　) ①K2SO4?、贑H3COONa?、跜uSO4　④Na2CO3 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 解析：選A　加入K2SO4溶液，相當于稀釋鹽酸，反應速率減慢，但H＋的物質(zhì)的量不變，不影響H2的生成量，①正確；加入CH3COONa溶液，CH3COONa與HCl反應生成CH3COOH，H＋的濃度減小，反應速率減慢，但與鋅反應的H＋的物質(zhì)的量不變，不影響H2的生成量，②正確；加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，Zn和Cu構(gòu)成原電池，反應速率加快，③錯誤；加入Na2CO3溶液，Na2CO3與HCl反應，H＋的濃度及物質(zhì)的量均減小，反應速率減慢，氫氣的生成量減小，④錯誤。 4．(2018廊坊模擬)如圖所示為800 ℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結(jié)論是(　　) A．發(fā)生的反應可表示為2A(g)2B(g)＋C(g) B．前2 min A的分解速率為0.1 molL－1min－1 C．開始時，正逆反應同時開始 D．2 min時，A、B、C的濃度之比為2∶3∶1 解析：選C　根據(jù)圖像，反應過程中A的濃度減小，B、C濃度增大，因此A為反應物，B、C為生成物，根據(jù)濃度的變化量可以確定反應為2A(g)2B(g)＋C(g)，A項正確；前2 min，v(A)＝＝0.1 molL－1min－1，B項正確；開始時加入的物質(zhì)為A和B，沒有C，C項錯誤；根據(jù)圖像，2 min時，A、B、C的濃度分別為0.2 molL－1、0.3 molL－1、0.1 molL－1，D項正確。 5．在可逆反應2A(g)＋3B(g)xC(g)＋D(g)中，已知：反應開始加入的物質(zhì)只有A、B，起始濃度A為5 molL－1，B為3 molL－1，前2 min C的平均反應速率為0.5 molL－1min－1。2 min末，測得D的濃度為0.5 molL－1。則關于此反應的下列說法中正確的是(　　) A．2 min末時A和B的濃度之比為5∶3 B．x＝1 C．2 min末時B的濃度為1.5 molL－1 D．前2 min，A的消耗濃度為0.5 molL－1 解析：選C　2 min內(nèi)C的濃度變化量為0.5 molL－1min－12 min＝1 molL－1， 　 　　　　　　　　　　 2A(g)＋3B(g)xC(g)＋D(g) 初始濃度(molL－1): 5 3 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL－1): 1 1.5 0.5x 0.5 2 min末濃度(molL－1): 4 1.5 0.5x 0.5 2 min末時，A和B的濃度之比為4∶1.5＝8∶3，A錯誤；濃度變化量之比等于其化學計量數(shù)之比，故0.5x∶0.5＝1∶0.5，解得x＝2，B錯誤；由上述計算可知，前2 min，A的消耗濃度為1 molL－1，D錯誤。 6．(2018襄陽調(diào)研)一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如圖所示。 下列判斷正確的是(　　) A．在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等 B．溶液酸性越強，R的降解速率越小 C．R的起始濃度越小，降解速率越大 D．在20～25 min之間，pH＝10時R的平均降解速率為0.04 molL－1min－1 解析：選A　根據(jù)圖像可知，在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率都是100%，A正確；根據(jù)圖像可知，溶液酸性越強，即pH越小時，曲線的斜率越大，R的降解速率越大，B錯誤；由同一pH條件下，曲線斜率不斷變小可知，R的起始濃度越小，降解速率越小，C錯誤；在20～25 min之間，pH＝10時R的平均降解速率為＝410－6 molL－1，D錯誤。 7．(2018合肥六中月考)用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應來探究影響化學反應速率的因素。 (1)實驗前先用酸性KMnO4標準溶液滴定未知濃度的草酸 反應原理： MnO＋H2C2O4＋________===Mn2＋＋CO2↑＋H2O ①配平上述離子方程式。 ②滴定時KMnO4溶液應盛裝于________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。 (2)探究影響化學反應速率的因素 下表列出了在“探究影響化學反應速率的因素”實驗中得出的部分實驗數(shù)據(jù)： 實驗 組別 褪色所 需時間 實驗 目的 1 0.2 2 0.002 5 4 0.12 6′55″ (a) 0.2 2 0.005 4 0.12 5′17″ 0.2 2 0.01 4 0.12 3′20″ 0.2 2 0.02 4 0.12 9′05″ 0.2 2 0.03 4 0.12 11′33″ 0.2 2 0.04 4 0.12 14′20″ ①實驗目的(a)是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標中畫出反應褪色所需時間隨KMnO4溶液濃度的變化關系圖像。 ③若要探究催化劑對該反應速率的影響應選擇MnSO4而不選MnCl2作為催化劑，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①MnO中Mn元素的化合價從＋7價降低到＋2價，得到5個電子，H2C2O4中C元素的化合價從＋3價升高到＋4價，共失去2個電子，根據(jù)得失電子守恒，則MnO的化學計量數(shù)是2，H2C2O4的化學計量數(shù)是5，根據(jù)元素守恒配平Mn2＋、CO2的化學計量數(shù)，最后根據(jù)電荷守恒配平H＋、H2O的化學計量數(shù)。 ②高錳酸鉀的氧化性強，易腐蝕堿式滴定管的膠管，所以不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液，應用酸式滴定管盛裝KMnO4溶液。 (2)①由表中數(shù)據(jù)可知，草酸的濃度、體積都不變，稀硫酸的濃度不變，KMnO4的濃度變化，體積不變，所以實驗目的是探究高錳酸鉀溶液濃度對化學反應速率的影響。 ③若要探究催化劑對該反應速率的影響，應選擇MnSO4而不選MnCl2作為催化劑，是因為高錳酸鉀可以氧化氯離子，影響催化劑對反應速率影響的探究。 答案：(1)①2　5　6　H＋　2　10　8 ②酸式 (2)①探究高錳酸鉀溶液濃度對化學反應速率的影響 ②如圖 ③因Cl－可與酸性KMnO4發(fā)生氧化還原反應 [課下達標練] 1．(2018西安質(zhì)檢)同質(zhì)量的鋅與鹽酸反應，欲使反應速率增大，選用的反應條件正確的是(　　) ①鋅?！、阡\片?、垆\粉?、?%的鹽酸　⑤10%的鹽酸 ⑥15%的鹽酸?、哂美渌鋮s?、嗖粩嗾袷帯、嵫杆倩旌虾箪o置 A．②⑥⑨　　　　　　　 　B．①④⑦⑨ C．③⑤⑧ D．③⑥⑧ 解析：選D　固體表面積越大，反應速率越快；反應物的濃度越大，反應速率越快；不斷振蕩可加快反應速率。由以上條件可知，D項正確。 2．對于反應A2＋3B2===2AB3來說，下列反應速率中表示該反應進行得最快的是(　　) A．v(A2)＝0.6 molL－1s－1 B．v(B2)＝2.7 molL－1min－1 C．v(AB3)＝12 molL－1min－1 D．v(A2)＝6 molL－1min－1 解析：選A　A項，可表示為v(A2)＝36 molL－1min－1；B項，經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(A2)＝0.9 molL－1min－1；C項，經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(A2)＝6 molL－1min－1，故A項符合要求。 3．在Ag＋催化作用下，Cr3＋被S2O氧化為Cr2O的機理為 S2O＋2Ag＋===2SO＋2Ag2＋　慢 2Cr3＋＋6Ag2＋＋7H2O===6Ag＋＋14H＋＋Cr2O　快 下列有關說法正確的是(　　) A．反應速率與Ag＋濃度有關 B．Ag2＋也是該反應的催化劑 C．Ag＋能降低該反應的活化能和焓變 D．v(Cr3＋)＝v(S2O) 解析：選A　反應速率由第一步(慢)決定，因此反應速率與Ag＋濃度有關，A項正確；Ag2＋是中間產(chǎn)物，不是催化劑，B項錯誤；Ag＋是該反應的催化劑，能夠降低該反應的活化能，但不改變反應焓變，C項錯誤；由第一個反應3＋第二個反應，可得該反應的總反應2Cr3＋＋3S2O＋7H2O===Cr2O＋6SO＋14H＋，v(Cr3＋)＝v(S2O)，D項錯誤。 4．已知某化學實驗的結(jié)果如下表： 實驗序號 反應物 在相同溫度下測得的反應速率 v/molL－1min－1 大小相同的金屬片 酸溶液 1 鎂條 1 molL－1鹽酸 v1 2 鐵片 1 molL－1鹽酸 v2 3 鐵片 0.1 molL－1鹽酸 v3 下列結(jié)論正確的是(　　) A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1 C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1 解析：選A　影響化學反應速率的主要因素是反應物自身的性質(zhì)，由于鎂的活動性比鐵強，所以與相同濃度的鹽酸反應時，鎂條的反應速率大，反應物濃度也影響反應速率，在一定范圍內(nèi)，速率與濃度成正比，故v2>v3。 5．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 解析：選B　A．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，對逆反應速率影響更大，錯誤。B.合成氨的正反應是氣體體積減小的反應。增大壓強，平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率，所以對正反應的反應速率影響更大，正確。C.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，所以逆反應速率瞬時不變，隨后減小，錯誤。D.加入催化劑，使正反應、逆反應速率改變的倍數(shù)相同，正反應、逆反應速率相同，錯誤。 6．(2018貴陽高三檢測)在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，下列說法正確的是(　　) A．保持容器容積不變，向其中加入1 mol H2(g)，反應速率一定加快 B．保持容器容積不變，向其中加入1 mol N2(N2不參加反應)，反應速率一定加快 C．保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1 mol N2(N2不參加反應)，反應速率一定加快 D．保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，再次平衡時反應速率一定加快 解析：選A　增加反應物的濃度，反應速率加快，A項正確；加入氮氣，因為容器容積不變，反應體系中各氣體的濃度不變，故反應速率不變，B項錯誤；保持壓強不變，加入氮氣，容器容積增大，反應體系中各氣體的濃度減小，反應速率減小，C項錯誤；保持壓強不變，再次充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，則容器容積增大為原來的2倍，再次平衡反應體系中各氣體的濃度不變，反應速率不變，D項錯誤。 7．(2017衡水中學三模)已知反應：2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g)的活化能為a kJmol－1，其反應機理如下： ①NO(g)＋Br2(g)===NOBr2(g)　慢 ②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g)　快 下列有關該反應的說法正確的是(　　) A．反應的速率主要取決于②的快慢 B．反應速率v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2) C．NOBr2是該反應的催化劑 D．該反應的焓變等于a kJmol－1 解析：選B　A項，反應速率的快慢主要取決于慢反應①的速率；B項，反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，根據(jù)總反應式知v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2)；C項，NOBr2是反應①的生成物，是反應②的反應物，不是催化劑；D項，a kJmol－1是總反應的活化能，不是焓變。 8．(2018臨沂二中月考)已知一定質(zhì)量的鋅粒與稀鹽酸反應(放熱反應)，生成H2的濃度與反應時間的關系如圖所示，下列結(jié)論不正確的是(　　) A．若將鋅粒改為鋅粉，可以加快產(chǎn)生H2的反應速率 B．反應前4 min內(nèi)溫度對反應速率的影響比濃度大 C．反應前4 min內(nèi)生成H2的平均速率v(H2)＝0.09 molL－1min－1 D．反應開始2 min內(nèi)平均反應速率最大 解析：選D　一定質(zhì)量的鋅粒與稀鹽酸反應，若將鋅粒改為鋅粉，由于固體的接觸面積增大，所以可以加快產(chǎn)生H2的反應速率，A正確；Zn與鹽酸的反應是放熱反應，隨著反應的進行，反應物的濃度不斷減小，反應放出的熱量逐漸增多，使溶液的溫度逐漸升高，反應速率在反應開始的前幾分鐘內(nèi)逐漸升高，當反應進行到一定程度后，溶液很稀，這時溶液的濃度對速率的影響占優(yōu)勢，由于溶液濃度小，所以反應速率逐漸降低，反應前4 min內(nèi)反應速率不斷增加，則說明前4 min內(nèi)溫度對反應速率的影響比濃度大，B正確；反應前4 min內(nèi)生成H2的平均速率v(H2)＝＝＝0.09 m