高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義（研考點認知層層遞進 析考題能力步步提高含詳細考點）化學(xué)反應(yīng)速率

1、第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率高 考 導(dǎo) 航了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，反應(yīng)速率的定量表示方法。了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響，認識其一般規(guī)律。了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的作用。考點一化學(xué)反應(yīng)速率1表示方法通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。2表達式vc/t，單位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)，如密閉容器中，合成氨的反應(yīng)N23H22NH3，開始時c(N2)8 mol/L，2 min后c(N2)4 mol/L，則用N2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為 2_

2、mol/(Lmin)。3化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系對于已知反應(yīng)mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示，當單位相同時，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq?！旧罨卣埂?1)由vc/t計算的反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均速率而不是瞬時速率，且無論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取正值。(2)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。(3)對于固體或純液體反應(yīng)物，其濃度視為常數(shù)，故不能用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。命題角度一化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較典例1(201

3、4長沙模擬)反應(yīng)A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為v(A)0.45 mol/(Ls)v(B)0.6 mol/(Ls)v(C)0.4 mol/(Ls) v(D)0.45 mol/(Ls)下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是()A B D解析若四種反應(yīng)速率都用A表示單位mol/(Ls)，數(shù)值分別為：v(A)0.007 5 mol/(Ls)v(A)0.2 mol/(Ls)v(A)0.2 mol/(Ls)v(D)0.225 mol/(Ls)，所以，故A正確。答案A化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只

4、看數(shù)值的大小。(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法：將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再進行速率的大小比較。(3)比值法：用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，然后再對求出的數(shù)值進行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mAnB=pCqD，若，則反應(yīng)速率AB。1對于可逆反應(yīng)A(g)3B(s)2C(g)2D(g)，在不同條件下表示的反應(yīng)速率最快的是()Av(A)0.5 mol/(Lmin)Bv(B)1.2 mol/(Ls)Cv(D)0.4 mol/(Lmin)Dv(C)0.1 mol/(Ls)解析：選D本題可以采用歸一法進行求

5、解，可以通過方程式的計量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進行比較。B項中的B物質(zhì)是固體，不能表示反應(yīng)速率；C項中對應(yīng)的v(A)0.2 mol/(Lmin)；D項中對應(yīng)的v(A)3 mol/(Lmin)。命題角度二“三段式”模板突破化學(xué)反應(yīng)速率的計算典例2(2014安徽安慶高三檢測)將等物質(zhì)的量的A、B混合放于 2 L 的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。經(jīng) 5 min 后達到平衡，平衡時測得D的濃度為 0.5 mol/L，c(A)c(B)35，v(C)0.1 mol/(Lmin)。則：(1)x_。(2)前5 min 內(nèi)B的反應(yīng)速率v(B)_。(3

6、)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為_。解析(1)v(D)0.1 mol/(Lmin)v(C)，由此推知x2。(2)v(B)0.05 mol/(Lmin)。(3) 3A(g) B(g)2C(g)2D(g)起始(mol/L)aa 00轉(zhuǎn)化(mol/L) 0.750.250.50.5平衡(mol/L)a0.75a0.25 0.50.5(a0.75)(a0.25)35，解得：a1.5，A的轉(zhuǎn)化率100%50%。答案(1)2(2)0.05 mol/(Lmin)(3)50%2對于反應(yīng)：4NH35O24NO6H2O，在1 L密閉容器中進行，半分鐘后水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol，則v(NH3)_，v(H2O)_，

7、v(O2)_。解析：v(H2O)0.015 mol/(Ls)；v(NH3)v(H2O)0.01 mol/(Ls)；v(O2)v(H2O)0.012 5 mol/(Ls)。答案：0.01 mol/(Ls)0.015 mol/(Ls)0012 5 mol/(Ls)【總結(jié)提升】化學(xué)反應(yīng)速率計算的解題模式“三段式法”依據(jù)化學(xué)方程式計算化學(xué)反應(yīng)速率時，可按以下模式求解：(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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)已知條件列方程式計算。1(2013福建高考)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化，當NaHSO3完全消耗即有I2析出，依據(jù)I2析出所需時間

8、可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020 mol/L的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合，記錄1055 間溶液變藍時間，55 時未觀察到溶液變藍，實驗結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，下列判斷不正確的是() A40 之前與40 之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反B圖中b、c兩點對應(yīng)的NaHSO3的反應(yīng)速率相等C圖中a點對應(yīng)的NaHSO3的反應(yīng)速率為5.0105mol/(Ls)D溫度高于40 時，淀粉不宜用作該實驗的指示劑解析：選B根據(jù)圖像可以看出40 之前溫度越高變藍的時間越短，40 之后溫度越高變藍的時間越長，變化趨勢相反，A正確；化學(xué)

9、反應(yīng)一般溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，b點溫度為25 ，c點溫度為47 ，根據(jù)反應(yīng)溫度判斷c點速率應(yīng)該更快，但圖像表明b點、c點溶液變藍的時間相同，結(jié)合40 之后溫度越高變藍的時間越長，55 時未觀察到溶液變藍，說明高于40 后淀粉已經(jīng)不適合用作該實驗的指示劑了，所以盡管變藍時間相同但c點反應(yīng)速率更快，B錯誤，D正確；利用化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式vc/t計算NaHSO3的反應(yīng)速率時，由于將0.020 mol/L的NaHSO3溶液10.0 mL與40.0 mL的KIO3溶液混合后NaHSO3的濃度變成了0.004 mol/L，反應(yīng)時間為80 s，所以速率為5.0105mol/(Ls)，C正確。2. (

10、雙選)(2011海南高考)對于可逆反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)，在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應(yīng)，下列說法正確的是()AH2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率比為21B反應(yīng)進行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差C正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的D達到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等解析：選B、Dv(H2)v(HI)12，A錯誤；隨著反應(yīng)的進行，正、逆反應(yīng)速率在不斷發(fā)生變化，其比值也不斷發(fā)生變化，當達到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，不再發(fā)生變化，其比值也不再發(fā)生變化，故C錯誤，B、D正確。3(2010海南高考)對于化學(xué)反應(yīng)3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反應(yīng)速率關(guān)系中，正確

11、的是()Av(W)3v(Z) B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)解析：選C反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。A項，v(W)v(Z)；B項，3v(X)2v(Z)；C項，2v(X)v(Y)；D項，2v(W)3v(X)。4(1)(2013重慶高考節(jié)選)化學(xué)在環(huán)境保護中起著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。催化反硝化法中，H2能將NO還原為N2,25 時，反應(yīng)進行10 min，溶液的pH由7變?yōu)?2。上述反應(yīng)的離子方程式為_，其平均反應(yīng)速率v(NO)為_mol/(Lmin)。(2)(2012山東高考改編)一定溫度下，將1

12、mol N2O4充入體積為1 L的密閉容器中，反應(yīng)3 s后，NO2的物質(zhì)的量為0.6 mol，則03 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)_mol/(Ls)。 (3)(2010山東高考改編)在一定溫度下，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HIH2I2,2 min時生成H2 0.1 mol，則02 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)_。解析：(1)根據(jù)題目中所給的信息：NO被還原成N2，溶液pH由7變成12(產(chǎn)生了OH)，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒得，反應(yīng)離子方程式為2NO5H2N22OH4H2O；由方程式可得NO濃度的變化與OH濃度的變化相同，故v(NO)mol/(Lmin)0

13、.001 mol/(Lmin)。(2)N2O42NO20.3 mol0.6 molv(N2O4)0.1 mol/(Ls)。(3)v(HI)0.1 mol/(Lmin)。答案：(1)2NO5H2N22OH4H2O0.001(2)0.1(3)0.1 mol/(Lmin)考點二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為MgAl。2外因(只改變一個條件，其他條件不變)3理論解釋有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。活化能：如圖 圖中：E1為反應(yīng)的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1E2

14、。有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系1對于固體和純液體反應(yīng)物，若改變反應(yīng)物的用量，對反應(yīng)速率有何影響？提示：固體和純液體的濃度視為常數(shù)，其量的變化對反應(yīng)速率無影響。但固體反應(yīng)物表面積的大小會影響化學(xué)反應(yīng)速率，一般地，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大；表面積越小，反應(yīng)速率越小。2壓強對反應(yīng)速率影響的實質(zhì)是什么？改變體系壓強，反應(yīng)速率是否一定改變？提示：改變壓強，實質(zhì)是改變體積而使?jié)舛劝l(fā)生改變來實現(xiàn)反應(yīng)速率的改變。對于沒有氣體參加的反應(yīng)，改變體系壓強，反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不發(fā)生改變。3升高溫度，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率減

15、慢。這種說法正確嗎？提示：不正確。不論反應(yīng)是放熱還是吸熱，升高溫度，反應(yīng)速率都加快。命題角度一濃度和壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1將質(zhì)量相同的鋅粉分別投入下列4個燒杯的溶液中，反應(yīng)速率最快的是() 解析：選D當反應(yīng)中一種反應(yīng)物相同時，反應(yīng)速率的快慢取決于另一種反應(yīng)物的濃度而不是用量，四個燒杯中所用的酸雖不同，但都是由c(H)的大小決定反應(yīng)的快慢。2(2014江西新余高三聯(lián)考)一定溫度下，反應(yīng)N2(g)O2(g)2NO(g)在密閉容器中進行，下列措施不改變化學(xué)反應(yīng)速率的是()A縮小體積使壓強增大B恒容，充入N2C恒容，充入He D恒壓，充入He解析：選CA項，氣體的物質(zhì)的量不變，僅縮小體積，氣體的濃

16、度必然增大，反應(yīng)速率必然增大；B項，容積不變，充入N2，使反應(yīng)物N2的濃度增大，濃度越大，反應(yīng)速率越大；C項，容積不變，充入He，雖然反應(yīng)容器內(nèi)壓強增大，但反應(yīng)物N2、O2、NO的濃度并沒有變化，因此不影響反應(yīng)速率；D項，壓強不變，充入He，反應(yīng)容器的體積必然增大，壓強雖然沒變，但N2、O2、NO的濃度減小，反應(yīng)速率減小?！究偨Y(jié)提升】充入 “惰氣” 對化學(xué)反應(yīng)速率的影響氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時，對反應(yīng)速率的影響如下：(1)恒溫恒容時充入“惰氣”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(yīng)速率不變。(2)恒溫恒壓時充入“惰氣”體積增大各反應(yīng)物濃度減小(活化分子濃度減

17、小)反應(yīng)速率減慢。命題角度二外界條件對反應(yīng)速率的綜合影響3下列說法正確的是()A升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大，主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)B有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增加活化分子的百分數(shù)，從而使反應(yīng)速率增大C增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增加D催化劑不影響反應(yīng)的活化能，但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)，從而增大反應(yīng)速率解析：選A升高溫度，單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變，活化分子數(shù)增加，活化分子百分數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率加快，A正確；增大壓強，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，但單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)不變，B錯

18、誤；增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，但單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)不變，C錯誤；催化劑可降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)增加，D錯誤。4(2014湖北十堰四校聯(lián)考)一定條件下，分別對反應(yīng)C(s)CO2(g)2CO(g)H0，進行如下操作(只改變該條件)：升高反應(yīng)體系的溫度；增加反應(yīng)物C的用量；縮小反應(yīng)體系的體積；減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應(yīng)的反應(yīng)速率顯著加快的是()A BC D解析：選D增加碳的質(zhì)量對反應(yīng)無影響，因為它為固體；減少CO的量相當于減小濃度，反應(yīng)速率降低。5等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng)，測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)

19、據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確的是()組別對應(yīng)曲線c(HCl)(mol/L)反應(yīng)溫度()鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A(yù)第4組實驗的反應(yīng)速率最慢B第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol/LC第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 mol/LD第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30 解析：選D由圖像可知，1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實驗，反應(yīng)所用時間最長，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實驗，反應(yīng)所用時間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應(yīng)大于2.5 mol/L，B正確；第2組實驗，鐵是粉末狀，

20、與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5 mol/L，C正確；由3、4組實驗并結(jié)合圖像知第3組實驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ，D錯誤。1(2012福建高考)一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化燃料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是()A在050 min之間，pH2和pH7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CR的起始濃度越小，降解速率越大D在2025 min之間，pH10時的平均降解速率為 0.04 mol/(Lmin)解析：選A在050 min內(nèi)，pH2和pH7時反應(yīng)物R都完全反應(yīng)，降解率都為100%，A正確；R的降解速率與溶液的堿性及起始濃

21、度均有關(guān)系，因此根據(jù)圖中曲線所示，由于起始濃度不同，故不能判斷R的降解速率與溶液酸堿性的直接關(guān)系，B、C錯誤；pH10時，在2025 min之間，R的平均降解速率為0.04104 mol/(Lmin)，D錯誤。2(雙選)(2012上海高考)為探究鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率以v(H2)表示，向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì)。下列判斷正確的是()A加入NH4HSO4固體，v(H2)不變B加入少量水，v(H2)減小C加入CH3COONa固體，v(H2)減小D滴加少量CuSO4溶液，v(H2)減小解析：選B、C加入NH4HSO4固體導(dǎo)致溶液中c(H)增大，v(H2)加快，A錯誤；加水導(dǎo)致溶液中c(H)減小，v(H

22、2)減小，B正確；因發(fā)生反應(yīng)CH3COOHCH3COOH，導(dǎo)致溶液中c(H)減小，v(H2)減小，C正確；能形成銅鋅原電池，v(H2)加快，D錯誤。3(2009山東高考)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是()A催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率B增大反應(yīng)體系的壓強，反應(yīng)速率一定增大C該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達到平衡的時間D在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2、則時間間隔t1t2內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v解析：選D加入催化劑同時改變正、逆反應(yīng)速率，A錯誤；若是恒容條件，增加不參與反應(yīng)的氣體而使反應(yīng)體系的壓強增大，由

23、于濃度不變，反應(yīng)速度就不變，B錯誤；降低溫度使反應(yīng)速率降低，將會延長反應(yīng)達到平衡的時間，C錯誤；根據(jù)計算平均速率的定義公式可知D正確。考點三化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合實驗探究在研究影響化學(xué)反應(yīng)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時，再進行實驗。因此，常用變量控制思想解決該類問題。(1)常見考查形式：以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對反應(yīng)的影響。給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素，讓考生設(shè)計實驗分析各因素對反應(yīng)的影響。(2)解題策略：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。定多變一在探究時，應(yīng)該先確定其

24、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(guān)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(guān)系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)有效解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。1某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液的酸堿性對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。編號反應(yīng)物催化劑10 mL 2%H2O2溶液無10 mL 5%H2O2溶液無10 mL 5%H2O2溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液10 mL 5%H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl

25、3溶液10 mL 5%H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是_。(2)常溫下5%H2O2溶液的pH約為6，H2O2的電離方程式為_。(3)實驗和的目的是_。實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實驗?zāi)康模銓υ瓕嶒灧桨傅母倪M是_。(4)實驗、中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示。分析圖示能夠得出的實驗結(jié)論是_。解析：加入催化劑可降低反應(yīng)的活化能，反應(yīng)速率增大；因過氧化氫顯示出弱酸性，因此為部分電離；實驗和過氧化氫的濃度不同，實驗?zāi)康氖翘骄繚舛葘Ψ磻?yīng)速率的影

26、響，但可能因過氧化氫性質(zhì)穩(wěn)定，反應(yīng)速率太慢，現(xiàn)象不明顯，可以給不同濃度的過氧化氫提供相同的溫度或催化劑，進行探究濃度對反應(yīng)速率的影響。分析實驗、表中的反應(yīng)物和催化劑結(jié)合圖像知道，酸堿性環(huán)境影響反應(yīng)速率，對平衡移動沒有影響。答案：(1)降低了反應(yīng)的活化能(2)H2O2HHO(3)探究濃度對反應(yīng)速率的影響向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中)(4)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率，但酸堿性環(huán)境對平衡移動無影響2某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol/L、2.00

27、 mol/L，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為298 K、308 K，每次實驗HNO3的用量為25.00 mL、大理石用量為10.00 g。(1)請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號。實驗編號T(K)大理石規(guī)格HNO3濃度(mol/L)實驗?zāi)康?98粗顆粒2.00()實驗和探究HNO3濃度對該反應(yīng)速率的影響；()實驗和_探究溫度對該反應(yīng)速率的影響；()實驗和_探究大理石規(guī)格(粗、細)對該反應(yīng)速率的影響(2)實驗中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系如圖。依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO3HNO3=Ca(NO3)2CO2H2O，則實驗在7090 s范圍內(nèi)HNO3的平均反應(yīng)速率為

28、_。(忽略溶液體積變化)解析：(1)實驗和探究HNO3濃度對該反應(yīng)速率的影響，其他條件應(yīng)相同而HNO3濃度不同，故實驗HNO3濃度應(yīng)為1.00 mol/L。實驗和探究溫度對反應(yīng)速率的影響，除了溫度不同，其他條件要保持一樣。實驗和探究大理石規(guī)格(粗、細)對反應(yīng)速率的影響，因此要求二者大理石的規(guī)格不同，一個用粗顆粒，另一個用細顆粒。(2)反應(yīng)時間7090 s范圍內(nèi)：m(CO2)0.95 g0.84 g0.11 gn(CO2)0.11 g44 g/mol0.002 5 molHNO3的減少量：n(HNO3)0.002 5 mol0.005 0 molHNO3的平均反應(yīng)速率：v(HNO3) 1.010

29、2 mol/(Ls)答案：(1)298粗顆粒1.00308粗顆粒2.00298細顆粒2.00()()(2)1.0102 mol/(Ls)1(2013安徽高考)某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O 轉(zhuǎn)化為Cr3。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O即可對該反應(yīng)起催化作用。為進一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下：(1)在25 下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL

30、蒸餾水體積/mL46010305601030560測得實驗和溶液中的Cr2O 濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為_(填化學(xué)式)。(3)實驗和的結(jié)果表明_；實驗中0t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3)_mol/(Lmin)(用代數(shù)式表示)。(4)該課題組對鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：Fe2起催化作用；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_；(5)請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中C

31、r2O的濃度可用儀器測定實驗方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論解析：(1)由“調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗”可知實驗是為了對比pH的不同對速率的影響，實驗是為了對比草酸濃度的不同對速率的影響，所以在實驗中草酸溶液和蒸餾水的總體積為40 mL即可(但不能與實驗的用量相同)。(2)H2C2O4中C的化合價為3，被含Cr2O的酸性溶液氧化后只能升高為4價，故產(chǎn)物為CO2。(3)圖像中曲線的斜率越大，說明反應(yīng)速率越大，所以由實驗條件對照可知，pH越小該反應(yīng)速率越大。Cr2O氧化H2C2O4后，本身被還原為Cr3，由質(zhì)量守恒定律得關(guān)系式：Cr2O2Cr3，故v(Cr3

32、)2v(Cr2O)mol/(Lmin)。(4)加入鐵明礬后的混合液中含F(xiàn)e2、Al3、SO，所以假設(shè)二、假設(shè)三分別為Al3起催化作用、SO起催化作用。(5)用等物質(zhì)的量的K2SO4Al2(SO4)324H2O代替實驗中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實驗相同，進行對比實驗。在此條件下，溶液中只相差Fe2，若反應(yīng)進行相同時間后，溶液中c(Cr2O)大于實驗中的c(Cr2O)，則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c(Cr2O)相同，則假設(shè)一不成立。答案：(1)實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL2020(合理即可)(2)CO2(3)溶液的pH對該反應(yīng)的速率有影響(4)Al3起催化

33、作用SO起催化作用(5)實驗方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論用等物質(zhì)的量的K2SO4Al2(SO4)324H2O代替實驗中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實驗相同，進行對比實驗反應(yīng)進行相同時間后，若溶液中c(Cr2O)大于實驗中的c(Cr2O)，則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c(Cr2O)相同，則假設(shè)一不成立(本題為開放性題目，其他答案合理均可)2(2010新課標全國卷)某同學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式有_。(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_。(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、

34、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四種溶液，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生成的速率，還可采取的措施有_(答兩種)。(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)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(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。 實驗混合溶液ABCDEF4 mol/L H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請完成此實驗設(shè)計，其中：V1_，V6_，V9_。反應(yīng)一段時間后，實驗A中的金屬呈_色

35、，實驗E中的金屬呈_色。該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因_。解析：(1)在稀硫酸中加入鋅和硫酸銅后發(fā)生了兩個反應(yīng)：CuSO4Zn=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)由于Zn與反應(yīng)生成的Cu及硫酸溶液組成了CuZn原電池，大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。(3)只要是比鋅的金屬性差的金屬都可以與鋅組成原電池，都可以加快生成氫氣的反應(yīng)速率，故在所給的物質(zhì)中只有Ag2SO4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率，還可以采取如下措施：升高溫度、

36、適當增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(5)因為要研究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實驗中相同，則硫酸溶液的體積均取30 mL，根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL，可以求得各組實驗中加入水的體積分別為V720 mL，V819.5 mL，V917.5 mL，V1015 mL，實驗E中加入的硫酸銅的體積V610 mL。A中無CuSO4，沒有Cu生成，鋅呈灰黑色，E中析出較多的銅，則顯示出了銅晶體的顏色：暗紅色。由于析出的銅的量較多時，會覆蓋在鋅的表面，使得鋅與稀硫酸的接觸面積減小，故反應(yīng)速率反而會減慢。答案：(1)ZnCuSO4=ZnSO4Cu、ZnH2S

37、O4=ZnSO4H2(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成CuZn原電池，加快了氫氣生成的速率(3)Ag2SO4溶液(4)升高反應(yīng)溫度、適當增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(答兩種即可)(5)301017.5灰黑暗紅 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，減小了Zn與溶液的接觸面積考點四化學(xué)反應(yīng)速率圖像1全程速率時間圖如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因解釋：AB段(v增大)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進行，溫度逐漸升高，導(dǎo)致反應(yīng)速率逐漸增大；BC段(v減小)，則主要因為隨反應(yīng)的進行，溶液中c(H)減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。2

38、物質(zhì)的量(或濃度)時間圖像例如：某溫度時，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息是：X、Y是反應(yīng)物，Z是產(chǎn)物；t3時反應(yīng)達平衡，X、Y沒有全部反應(yīng)。(2)根據(jù)圖像可進行如下計算：某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X) mol/(Ls)；Y的轉(zhuǎn)化率100%。確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為(n1n3)(n2n3)n2。3速率外界條件圖像及應(yīng)用以N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol為例。(1)速率濃度(c)圖像條件變化速率變化速率變化曲線增大反應(yīng)物的濃度v正、v逆均增大，且v

39、正v逆減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小，且v逆v正增大生成物的濃度v正、v逆均增大，且v逆v正減小生成物的濃度v正、v逆均減小，且v正v逆(2)速率溫度(T)圖像條件變化速率變化速率變化曲線升高溫度v正、v逆均增大，且v逆v正降低溫度v正、v逆均減小，且v正v逆(3)速率壓強(p)圖像條件變化速率變化速率變化曲線增大壓強v正、v逆均增大，且v正v逆減小壓強v正、v逆均減小，且v逆v正(4)速率催化劑圖像使用催化劑，v正、v逆同等倍數(shù)增大，圖像為說明：條件增強，曲線在原圖像的上方；條件減弱，曲線在原圖像的下方。濃度改變時，圖像曲線一條連續(xù)，一條不連續(xù)；其他條件改變，圖像曲線不連續(xù)。對于反應(yīng)前后氣

40、體的化學(xué)計量數(shù)之和相等的反應(yīng)，改變壓強時，v正、v逆同等倍數(shù)增大或減小。1.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H2的速率可由圖表示。在下列因素中：鹽酸的濃度；鎂條的表面積；溶液的溫度；Cl的濃度。影響反應(yīng)速率的因素是()ABC D解析：選C鎂條和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的離子方程式為：Mg2H=Mg2H2，是鎂與H間的置換反應(yīng)，與Cl無關(guān)。在鎂條的表面有一層氧化膜，當將鎂條投入鹽酸中時，隨著氧化膜的不斷溶解，鎂與鹽酸接觸面積不斷增大，產(chǎn)生H2的速率會加快；溶液的溫度對該反應(yīng)也有影響，反應(yīng)放出熱量，使溫度升高，反應(yīng)速率也會加快；隨著反應(yīng)的進行，c(H)不斷減小，反應(yīng)速率會逐漸減慢。2(2014蚌埠模

41、擬)一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示：下列敘述中正確的是()A反應(yīng)開始到10 s末時，用Z表示的化學(xué)反應(yīng)速率為 0.158 mol/(Ls)B反應(yīng)開始到10 s時，X的物質(zhì)的量濃度減小了0.79 mol/LC反應(yīng)開始到10 s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)Z(g)解析：選C由圖可知，在反應(yīng)進行前10 s內(nèi)，X的物質(zhì)的量減少了1.2 mol0.41 mol0.79 mol，Y的物質(zhì)的量減少了1.00 mol0.21 mol0.79 mol，Z的物質(zhì)的量增加了1.58 mol，所以Z的物質(zhì)的量濃度變化量為0.79

42、 mol/L，則用Z表示的反應(yīng)速率為0.079 mol/(Ls)，A錯誤；X的濃度減小了0.395 mol/L，B錯誤；Y的轉(zhuǎn)化率為(1.000.21)/1.00100%79.0%，C正確；根據(jù)各物質(zhì)的變化量之比等于化學(xué)方程式中對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，X、Y、Z化學(xué)計算數(shù)比應(yīng)為：0.790.791.58112，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)Y(g)2Z(g)，D錯誤。3某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)xB(g)2C(g)，達到平衡后，在不同的時間段內(nèi)，下列說法中正確的是()A3040 min間該反應(yīng)使用了催化劑B化學(xué)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C30 min時

43、降低溫度，40 min時升高溫度D8 min前A的平均反應(yīng)速率為0.08 mol/(Lmin)解析：選DA項，若使用催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率加快，故錯誤；由物質(zhì)的量濃度時間圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的化學(xué)計量數(shù)相同，都為1；由反應(yīng)速率時間圖像可知，30 min時改變的條件為減小壓強，40 min時改變的條件為升高溫度，且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。8 min前A的平均反應(yīng)速率為(2.00 mol/L1.36 mol/L)/8 min0.08 mol/(Lmin)。4(2014成都模擬)可逆反應(yīng)N23H22NH3是工業(yè)上合成氨的重要反應(yīng)。(1)根據(jù)圖1請寫出合成氨的熱化學(xué)方程式_(熱量用E1、E2或E3表示)。(2)圖1中虛線部分是通過改變化學(xué)反應(yīng)中的_條件，該條件的改變與圖2中哪一時刻條件的改變相同_(用“t1t6”表示)。(3)圖2中t3時刻改變的條件是_，t5時刻改變的條件是_。解析：(1)根據(jù)圖1可知，從N2和H2反應(yīng)生成1 mol NH3過程中放出的熱量為(E3E1) kJ，所以N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(E3E1) kJ/mol