1、化学反应速率和化学平衡(6)一一 化学反应速率及相关计算化学反应速率及相关计算1.化学反应速率化学反应速率:在容积不变的反应器中在容积不变的反应器中,常用单位时间里反常用单位时间里反应物浓度的应物浓度的减少减少或生成物浓度的或生成物浓度的增加增加来表示来表示 它的常用单位它的常用单位是是mol/(Ls)2.同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时,其数其数值值可以是不同的可以是不同的,故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率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但这些数值表示的意义是相同的相同的,均表示该化学反应的快慢均
2、表示该化学反应的快慢 3.同一反应里同一反应里,各物质表示的反应速率之比等于各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中化学方程式中对应物质的化学计量数之比对应物质的化学计量数之比,也等于同一时间内也等于同一时间内有关物质浓度有关物质浓度变化之比变化之比 4.化学反应速率在不同的时间间隔内化学反应速率在不同的时间间隔内不不相等相等 二影响化学反应速率的外界条件1.碰撞理论碰撞理论反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应,但不是每次碰但不是每次碰撞都能发生反应撞都能发生反应,能发生反应的碰撞称为有效碰撞能发生反应的碰撞称为有效碰撞,有效碰撞有效碰撞必须满足两个
3、条件必须满足两个条件:一是发生碰撞的分子具有一是发生碰撞的分子具有较高的能量较高的能量;二二是分子在一定的是分子在一定的方向上方向上发生碰撞发生碰撞 在化学反应中在化学反应中,能量较高能量较高,有可能发生有效碰撞的分子称为有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子活化分子 取向合适活化分子有效碰撞特别提醒特别提醒:a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞b.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c.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2.影响化学反应速率的外界条件影响化学反应速率的外界条件(1)浓度浓度:对有气体参
4、加的反应或在对有气体参加的反应或在溶液溶液中进行的中进行的反应反应产生影产生影响响,在其他条件不变时在其他条件不变时,增大反应物的浓度增大反应物的浓度,化学反应速率化学反应速率增大增大,与反应物的总量与反应物的总量无关无关(2)压强压强:对有对有气体气体参加的化学反应而言参加的化学反应而言,在温度一定时在温度一定时,对一定对一定量气体增大压强就会使量气体增大压强就会使气体体积气体体积缩小缩小,使气体使气体浓度浓度增大增大,化学化学反应速率反应速率增大增大 若减小压强若减小压强,气体体积扩大气体体积扩大,气体反应物浓度气体反应物浓度就减小就减小,化学反应速率也减小化学反应速率也减小(3)温度温度
5、:温度升高温度升高,化学反应速率化学反应速率增大增大,一般地说一般地说,温度每升高温度每升高10,反应速率增大到原来的反应速率增大到原来的24倍倍 升高温度升高温度,无论是吸热无论是吸热反应还是放热反应反应还是放热反应,反应速率反应速率都增大都增大(4)催化剂催化剂:催化剂催化剂改变改变(增大或减弱增大或减弱)化学反应速率化学反应速率,但不能使但不能使本来不会发生的反应变为可能本来不会发生的反应变为可能 催化剂催化剂参与参与反应过程反应过程,只是反只是反应前后质量与组成应前后质量与组成不变不变(5)其他其他:光光 超声波超声波 激光激光 放射线放射线 电磁波电磁波 反应物颗粒反应物颗粒大小大小
6、 扩散速率扩散速率 溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生影响速率产生影响;形成原电池也是增大反应速率的一种途径形成原电池也是增大反应速率的一种途径 体验热身体验热身1.(2009锦州模拟锦州模拟)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.升高温度能使化学反应速率增大升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数分子中活化分子的百分数B.有气体参加的化学反应有气体参加的化学反应,若增大压强若增大压强(即缩小反应容器的体即缩小反应容器的体积积),可增加活化分子的百分数可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增
7、大从而使反应速率增大C.增大反应物浓度增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数可增大单位体积内活化分子的百分数,从从而使有效碰撞次数增大而使有效碰撞次数增大D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数分数,从而增大反应速率从而增大反应速率答案答案:A解析解析:升高温度可增大反应物分子能量升高温度可增大反应物分子能量,使活化分子百分数增使活化分子百分数增多多,A项正确项正确;增大压强或增大反应物浓度增大压强或增大反应物浓度,能使单位体积内能使单位体积内活化分子数增多活化分子数增多,但活化分子的百分数不变但活化分子的百分数不变
8、,B C不正确不正确;催化剂可降低反应所需的能量催化剂可降低反应所需的能量,从而使活化分子百分数增从而使活化分子百分数增多多,D项错项错 2.取取100 mL浓度为浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应的盐酸跟过量的锌片反应,为加快为加快反应速率反应速率,又不影响生成的氢气的总量又不影响生成的氢气的总量,可采用的方法是可采用的方法是()A.加入适量的加入适量的6 mol/L的盐酸的盐酸B.用酒精灯适当加热用酒精灯适当加热C.加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液答案答案:B解析解析:盐酸与过量盐酸与过量Zn反应反应,能加快反应速率能加快反应速率,且且H2量
9、又不变量又不变,故故只能升温只能升温,故故B正确正确 3.一定温度下一定温度下,向容积为向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化的密闭容器通入两种气体发生化学反应学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应对该反应的推断合理的是的推断合理的是()A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为B.反应进行到反应进行到1 s时时,v(A)=v(D)C.反应进行到反应进行到6 s时时,B的平均反应速率为的平均反应速率为0.05 mol/(Ls)D.反应进行到反应进行到6 s时时,各物质的反应速率相等各物质的反应速率相等3B4D6A2C答案答案:C解析解析:A
10、中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学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计量数之比,n(A)n(B)n(C)n(D)=(1.2-0)mol (1.0-0.4)mol (1.0-0.2)mol (0.4-0)mol=6 3 4 2,所以化学方程式为所以化学方程式为3B+4C 6A+2D,A项错误项错误;不论在什么时刻不论在什么时刻,用各物质表示的速率之比等于化用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比学计量数之比,故故B D选项错误选项错误 4.将等物质的量的将等物质的量的A B混合于混合于2 L的密闭容器中的密闭容器中,发生如下反发生如下反应应3A(g)+B(g)x
11、C(g)+2D(g),经经5 min后后,测得测得D的浓度的浓度为为0.5 mol/L,c(A)c(B)=3 5,C的平均反应速率为的平均反应速率为0.1 mol/(Lmin)求求:(1)此时此时A的浓度的浓度c(A)=_mol/L,反应开始前容器中反应开始前容器中的的A B的物质的量的物质的量:n(A)=n(B)=_mol(2)B的平均反应速率的平均反应速率v(B)=_mol/(Lmin)(3)x的值为的值为_ 0.75 3 0.05 2 5.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:实验实验序号序号金属金属质量质量(g)金属金属状态状态c(H2SO4)(mol/
12、L)V(H2SO4)(mL)溶液温度溶液温度()金属消金属消失的时失的时间间(s)反应前反应前反应后反应后10.10丝丝0.550203450020.10粉末粉末0.55020355030.10丝丝0.750203625040.10丝丝0.850203520050.10粉末粉末0.85020362560.10丝丝1.050203512570.10丝丝1.050355050100.10丝丝1.1502034100110.10丝丝1.150204440分析上述数据分析上述数据,回答下列问题回答下列问题:(1)实验实验4和和5表明表明,_对反对反应速率有影响应速率有影响,_反应速率越快反应速率越快,
13、能表明同能表明同一规律的实验还有一规律的实验还有_(填实验序号填实验序号);(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号填实验序号);(3)本 实 验 中 影 响 反 应 速 率 的 其 他 因 素 还 有本 实 验 中 影 响 反 应 速 率 的 其 他 因 素 还 有_,其实验序号是其实验序号是_;(4)实验中的所有反应实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值反应前后溶液的温度变化值(约约15)相近相近,推测其原因推测其原因:_ 固体反应物的表面积固体反应物的表面积 表面积越大表面积越大 1和和21 3 4 6 8;2 5反应温
14、度反应温度 6和和7;8和和9因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近解析解析:(1)4 5不同之处是金属的表面积不同之处是金属的表面积,粉末状的金属消失得粉末状的金属消失得快快,说明其反应速率快说明其反应速率快,1 2也可说明这一点也可说明这一点(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验,其他条件其他条件应完全相同应完全相同,则为则为1 3 4 6 8及及2 5(3)从表中可看出从表中可看出,溶液反应前的温度不同溶液反应前的温度不同,其他条件都相同的其他条件都相同的是是6 7或或8 9(4)在所有
15、反应中在所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等金属质量和硫酸溶液体积均相等,且且H2SO4过量过量,则产生热量相等则产生热量相等,故溶液温度变化值相近故溶液温度变化值相近 重点探究重点探究外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响一一 从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响从活化分子角度解释外界条件对化学反应速率的影响活化能活化能单位体积内单位体积内有效碰有效碰撞次数撞次数化学反化学反应速率应速率分子总分子总数数活化分活化分子数子数活化分活化分子百分子百分数数增大浓度增大浓度不变不变增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快增大压强增大压强不变不变增加增加增加增加不变不变
16、增加增加加快加快升高温度升高温度不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快加催化剂加催化剂减小减小不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快特别提醒特别提醒:活化分子数是一个绝对值活化分子数是一个绝对值,活化分子百分数是相活化分子百分数是相对值对值 活化分子数发生变化活化分子数发生变化,活化分子百分数不一定变活化分子百分数不一定变化化 影响有效碰撞次数的是单位体积内的活化分子数影响有效碰撞次数的是单位体积内的活化分子数,故影响化学反应速率的是单位体积内的活化分子数故影响化学反应速率的是单位体积内的活化分子数 二二 外界条件对可逆反应化学反应速率的影响外界条件对可逆反应化学反应速率的影响(只
17、讨论改变只讨论改变一个条件一个条件)1.浓度浓度增大反应物增大反应物(或生成物或生成物)浓度浓度,正反应正反应(或逆反应或逆反应)速率立即增大速率立即增大,逆反应逆反应(或正反应或正反应)速率瞬时不变速率瞬时不变,随后增大随后增大 同理可得减小同理可得减小浓度的情况浓度的情况 2.温度温度(1)升高温度升高温度,正正 逆反应速率都增大逆反应速率都增大,但吸热反应速率增大得但吸热反应速率增大得快快(2)降低温度降低温度,正正 逆反应速率都减小逆反应速率都减小,但吸热反应速率减小得但吸热反应速率减小得快快 3.压强压强(1)若参加反应的物质为固体或液体若参加反应的物质为固体或液体(溶液溶液),由于
18、压强的变化对由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响它们的浓度几乎无影响,可以认为改变压强反应速率不变可以认为改变压强反应速率不变(2)对于有气体参加的可逆反应对于有气体参加的可逆反应,增大压强增大压强,正反应速率正反应速率 逆反逆反应速率都增大应速率都增大;减小压强减小压强,正反应速率正反应速率 逆反应速率都减小逆反应速率都减小 (3)对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应,讨论压强对反应速率的影响讨论压强对反应速率的影响,应区应区分引起压强改变的原因分引起压强改变的原因,由这种改变对反应体系的浓度产由这种改变对反应体系的浓度产生的影响生的影响,判断出对反应速率有何影响判断出对反应速率有何影响
19、 对于气体反应体系对于气体反应体系,有以下几种情况有以下几种情况:【例【例1】(2009聊城模拟聊城模拟)反应反应A(g)+3B(g)2C(g)Hbcd,由由影响反应速率的因素可知影响反应速率的因素可知,温度越高反应速率越快温度越高反应速率越快,粉末状粉末状固体比块状固体表面积大固体比块状固体表面积大,反应速率快反应速率快,提高温度和将固体提高温度和将固体做成粉末对速率的影响不确定做成粉末对速率的影响不确定,故有故有A C两种可能两种可能(2007广东广东)“碘钟碘钟”实验中实验中,的反应速率可以用的反应速率可以用I-3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来来度量度量,t
20、越小越小,反应速率越大反应速率越大 某探究性学习小组在某探究性学习小组在20 进进行实验行实验,得到的数据如下表得到的数据如下表:2228343IS OI2SO回答下列问题回答下列问题:(1)该实验的目的是该实验的目的是_(2)显色时间显色时间t1=_(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在若在40 下进行编号下进行编号对应浓度的实验对应浓度的实验,显色时间显色时间t2的范围为的范围为_(填字母填字母)A.44.0 sD.数据不足数据不足,无法判断无法判断228IS O研究反应物 与的浓度对反应速率的影响29.3 s A(4)通 过 分 析
21、比 较 上 表 数 据通 过 分 析 比 较 上 表 数 据,得 到 的 结 论 是得 到 的 结 论 是_ 反应速率与反应物起始浓度乘积成正比反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比起始浓度乘积成反比)【方法归纳】【方法归纳】浓度浓度 温度温度 压强压强 催化剂等外界条件对催化剂等外界条件对化学反应速率的影响规律化学反应速率的影响规律,都是通过对照实验总结出来的都是通过对照实验总结出来的 同一个实验反应原理同一个实验反应原理,改变实验的条件改变实验的条件,产生不同的实验产生不同的实验现象和结果现象和结果 通过对照其异同点从而归纳总结出一个实验
22、通过对照其异同点从而归纳总结出一个实验结论结论,是化学实验常用的一个方法是化学实验常用的一个方法,也是高考考查能力的一也是高考考查能力的一个考查方向个考查方向 在分析化学反应速率改变的原因时在分析化学反应速率改变的原因时,可采用列举排除法可采用列举排除法,首首先列举出影响化学反应速率的外界条件先列举出影响化学反应速率的外界条件:a.浓度浓度 b.压强压强 c.温度温度 d.催化剂催化剂 e.固体表面积固体表面积,然后再逐一排除不可能然后再逐一排除不可能的因素的因素,如在溶液中进行的反应如在溶液中进行的反应,不用考虑压强的因素不用考虑压强的因素 在求解时没有考虑到试题的落脚点在求解时没有考虑到试
23、题的落脚点,是分析化学反应速率还是分析化学反应速率还是化学平衡问题是化学平衡问题 正确的解法是先明确试题讨论什么正确的解法是先明确试题讨论什么,然然后再利用影响化学反应速率的因素或影响化学平衡移动的后再利用影响化学反应速率的因素或影响化学平衡移动的因素进行分析因素进行分析 压强的改变不一定影响有气体参加反应的反应速率压强的改变不一定影响有气体参加反应的反应速率 如恒如恒温恒压时充入温恒压时充入“无关气体无关气体”(如如He Ne Ar等不参与反应等不参与反应也不干扰本质反应的气体也不干扰本质反应的气体),能引起总压强增大能引起总压强增大,但混合物中但混合物中各组分浓度没变各组分浓度没变,反应速
24、率不变反应速率不变 化学反应速率的测定化学反应速率的测定1.方法方法化学反应速率是通过实验测定的化学反应速率是通过实验测定的,包括能够直接观察的某些性包括能够直接观察的某些性质质,如释放出气体的体积和体系的压强如释放出气体的体积和体系的压强,也包括必须依靠科也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅如颜色的深浅 光的吸收光的吸收 光的光的发射发射 导电能力等导电能力等 在溶液中在溶液中,当反应物或产物本身有较当反应物或产物本身有较明显的颜色时明显的颜色时,人们常利用颜色深浅和显色物质浓度间的人们常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率正
25、比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 实验设计实验设计:如按图安装两套装置如按图安装两套装置,通过分液漏斗分别加入通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和和40 mL 4 mol/L的硫酸的硫酸,比较二者收集比较二者收集10 mLH2所用的时间所用的时间 实验现象实验现象:两套装置中加入两套装置中加入H2SO4溶液后都立即产生气泡溶液后都立即产生气泡,但但加入加入1 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较慢硫酸的装置中产生气泡的速率较慢,收集收集10 mL H2用的时间较长用的时间较长;加入加入4 mol/L硫酸的装置中产生气泡硫酸的装置中产生气泡的速率的速率 2.测定测定较快较快,收
26、集收集10 mL H2用的时间较短用的时间较短 实验结论实验结论:通过两套装置收集通过两套装置收集10 mL H2所用的时间就能比较所用的时间就能比较二者反应速率的大小二者反应速率的大小 用时间少的反应速率大用时间少的反应速率大,用时间多用时间多的反应速率小的反应速率小,进而计算出各自的反应速率进而计算出各自的反应速率 1.反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在在10 L密闭容器中进行密闭容器中进行,半分钟后水蒸气的物质的量增加了半分钟后水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的则此反应的平均反应速率平均反应速率v(X)可表示为可表示为()A.v(NH3)=0.002 mol/(
27、Ls)B.v(O2)=0.001 mol/(Ls)C.v(NO)=0.001 mol/(Ls)D.v(H2O)=0.001 mol/(Ls)答案答案:C2.下列说法正确的是下列说法正确的是()活化分子间的碰撞一定能发生化学反应活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 普通分子间的普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应碰撞有时也能发生化学反应 活化分子比普通分子具有活化分子比普通分子具有较高的能量较高的能量 化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是原子的重新组合 化学化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程化学反应的实质是活化分子有合适取向时
28、的有效碰撞化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞A.B.C.D.答案答案:C解析解析:本题主要考查的内容是活化分子本题主要考查的内容是活化分子 有效碰撞有效碰撞 化学反化学反应的实质及其某些关系应的实质及其某些关系 观点错误观点错误,因为活化分子有合因为活化分子有合适取向时的碰撞适取向时的碰撞,才能发生化学反应才能发生化学反应,选项中有选项中有不可选不可选,A被排除被排除 观点错误观点错误,因为普通分子间的碰撞并非有效碰因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞撞,因而不会发生化学反应因而不会发生化学反应,选项中有选项中有不可选不可选,B D被排被排除除 指代不明确指代不明确,即某种普通分子所具
29、有的能量可能比即某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高另一种活化分子的能量高,因而是错误的因而是错误的 3.下列判断正确的是下列判断正确的是()A.0.1 mol/L盐酸和盐酸和0.1 mol/L醋酸分别与醋酸分别与0.2 mol/L NaOH溶溶液反应的速率相同液反应的速率相同B.0.1 mol/L盐酸和盐酸和0.1 mol/L HNO3分别与大小相同的大理分别与大小相同的大理石反应的速率相同石反应的速率相同C.Al和和Fe分别与分别与0.1 mol/L H2SO4反应的速率相同反应的速率相同D.大理石块与大理石粉分别与大理石块与大理石粉分别与0.1 mol/L HCl反应的速
30、率不同反应的速率不同答案答案:BD解析解析:影响化学反应速率有内因与外因之分影响化学反应速率有内因与外因之分,内因指的是反应内因指的是反应物本身的结构性质物本身的结构性质 在完全相同的外界条件下在完全相同的外界条件下,Al Fe由由于自身金属活泼性的不同于自身金属活泼性的不同,反应速率反应速率v(Al)v(Fe)外因主外因主要指的是温度要指的是温度 浓度浓度 压强压强 催化剂催化剂 反应物颗粒的大小反应物颗粒的大小,紫外线辐射等因素紫外线辐射等因素 A中中0.1 mol/L盐酸和盐酸和0.1 mol/L醋酸醋酸中自由移动的中自由移动的c(H+)不同不同 D中大理石粉与盐酸的接触面积中大理石粉与
31、盐酸的接触面积大大,其反应速率大其反应速率大 4.2007年诺贝尔化学奖颁给了德国化学家格哈德年诺贝尔化学奖颁给了德国化学家格哈德埃特尔埃特尔(Gerhard Ertl),以表彰他在固体表面化学研究中取得的开以表彰他在固体表面化学研究中取得的开拓性成就拓性成就 他的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化他的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气的反应过程剂表面合成氨气的反应过程(如图所示如图所示)下列选项中符合下列选项中符合合成氨反应过程的是合成氨反应过程的是()A.B.C.D.答案答案:D解析解析:按按的顺序正好反映了氢气与氮气在催化剂的顺序正好反映了氢气与氮气在催化剂表面聚集表面
32、聚集离解成为原子离解成为原子化合生成氨气分子化合生成氨气分子离开催化离开催化剂表面的过程剂表面的过程 5.在在2 L容器中容器中,放入放入0.4 mol A和和0.6 mol B,在一定温度下在一定温度下,压压强为强为P,放入催化剂放入催化剂(催化剂体积忽略不计催化剂体积忽略不计)发生反应发生反应2A(g)+3B(g)xC(g)+2D(g),在在a min后后,容器中容器中c(A)=0.1 mol/L,此时此时,若温度与压强均未改变若温度与压强均未改变,则则v(B)=_,x=_;若温度不变压强为若温度不变压强为0.9P,则则v(C)=_mol/Lmin-1,x=_ 0.15mol/(L min
33、)a3 0.1a 2 6.以下述反应为例以下述反应为例,验证浓度对化学反应速率的影响验证浓度对化学反应速率的影响:Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O 一同学在下午活一同学在下午活动课中动课中,配置了配置了0.2 mol/L的盐酸置于大烧杯中的盐酸置于大烧杯中,并取了并取了3 mL 0.1 mol/LNa2S2O3溶液和溶液和3 mL该盐酸反应该盐酸反应,产生明显产生明显浑浊所需时间浑浊所需时间t s,由于时间另有安排由于时间另有安排,停止了实验停止了实验 第二天第二天又用了又用了3 mL 0.2 mol/L的的Na2S2O3溶液与原盐酸溶液与原盐酸3 mL反应反应,产物明
34、显浑浊所需时间产物明显浑浊所需时间t s左右左右 于是他得出结论于是他得出结论:浓度对浓度对化学反应速率的影响不大化学反应速率的影响不大 请你评价该同学的这次实验请你评价该同学的这次实验(1)结论是结论是()A.可靠的可靠的B.不可靠的不可靠的C.基本正确基本正确,但有疑点但有疑点D.可能正确可能正确,也可能不正确也可能不正确B(2)一般对比实验都要控制条件一般对比实验都要控制条件,且再现性好且再现性好 请评价他实验控制的条请评价他实验控制的条件件:_ 请评价他实验现象的对比方请评价他实验现象的对比方法法:_;若他的对比不好若他的对比不好,请你给出合请你给出合理的对比方法理的对比方法(若他的对
35、比方法可行若他的对比方法可行,此问可不此问可不答答)_ a.两次实验的温度可能有差异两次实验的温度可能有差异;b.在敞口在敞口烧杯中烧杯中,盐酸的浓度也有可能改变盐酸的浓度也有可能改变,故没有控制好条件故没有控制好条件 所谓所谓“明显浑浊明显浑浊”的标准可能不一致的标准可能不一致,故不能进行严密的对比故不能进行严密的对比(合理的对比方法合理的对比方法)可在进行实验的两支试管的背可在进行实验的两支试管的背侧贴同一大小的标志侧贴同一大小的标志,如如“+”,并分别记下并分别记下“+”看看不见时所需时间不见时所需时间解析解析:本题用实验来验证浓度对反应速率的影响本题用实验来验证浓度对反应速率的影响,以
36、考查学生以考查学生对待实验的态度以及动手做实验和观察实验现象的能力对待实验的态度以及动手做实验和观察实验现象的能力,同时也考查了学生思维的严密性同时也考查了学生思维的严密性 一一 选择题选择题1.(2009福建理综福建理综)某探究小组利用丙酮的溴代反应某探究小组利用丙酮的溴代反应 来研究反应物浓度与反应速率的关系来研究反应物浓度与反应速率的关系 反应速率反应速率v(Br2)通过通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定测定溴的颜色消失所需的时间来确定 在一定温度下在一定温度下,获获得如下实验数据得如下实验数据:()C HCl33232CH COCHBrH COCH BrHBr实验实验序号序号初始浓度
37、初始浓度c(mol/L)溴颜色消溴颜色消失所需时失所需时间间t/sCH3COCH3HClBr20.801.600.800.800.200.200.400.200.00100.00100.00100.0020290145145580分析实验数据所得出的结论不正确的是分析实验数据所得出的结论不正确的是()A.增大增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大增大B.实验实验和和的的v(Br2)相等相等C.增大增大c(HCl),v(Br2)增大增大D.增大增大c(Br2),v(Br2)增大增大答案答案:D解析解析:A项项,由实验由实验和和对比可知增大对比可知增大c(CH3COCH3),反应时反应时间变
38、少间变少,v(Br2)增大增大 B项项,实验实验和和反应时间相同反应时间相同,则则v(Br2)相等相等 C项项,比较实验比较实验和和可知可知,增大增大c(HCl)时时,反应反应时间缩短时间缩短,v(Br2)增大增大 D项项,比较实验比较实验和和可知可知,增大增大c(Br2)时时,v(Br2)减小减小,故选故选D 2.(2009宁厦理综宁厦理综)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列下列各组实验中最先出现浑浊的是各组实验中最先出现浑浊的是()实验实验反应温反应温度度/Na2S2O3溶液溶
39、液稀稀H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案答案:D解析解析:考查反应速率的影响因素和控制变量分析外界因素对考查反应速率的影响因素和控制变量分析外界因素对速率的影响速率的影响 3.下列各组反应下列各组反应(表中的物质均为反应物表中的物质均为反应物)开始时开始时,放出放出H2速率速率最大的是最大的是()编号编号金属金属(粉末状粉末状)物质的量物质的量酸的浓度酸的浓度反应温度反应温度/AMg 0.1 mol3 mol/L硝酸硝酸10 mL60BMg 0.
40、1 mol3 mol/L盐酸盐酸10 mL60CFe 0.1 mol3 mol/L盐酸盐酸10 mL60DMg 0.1 mol3 mol/L硫酸硫酸10 mL30答案答案:D解析解析:影响反应速率的内因是反应物的性质影响反应速率的内因是反应物的性质,外因是条件外因是条件 所所以以C项速率最小项速率最小,其他三项可比较其他三项可比较c(H+),但由于但由于A项中不产项中不产生氢气生氢气,故选故选D 4.在可逆反应在可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应为放正反应为放热反应热反应)中中,改变下列条件改变下列条件,不能使不能使v正正增大的是增大的是()A.升高温度升高温度B
41、.降低温度降低温度C.使用催化剂使用催化剂D.增大容器容积增大容器容积答案答案:BD解析解析:升高温度升高温度 使用催化剂都能增大正使用催化剂都能增大正 逆反应的速率逆反应的速率;降降低温度低温度,v正正 v逆都将减小逆都将减小;增大容器的容积增大容器的容积,相当于气体物相当于气体物质的浓度减小质的浓度减小,正正 逆反应速率都将降低逆反应速率都将降低 5.煤本身是可燃物质煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而而当煤变为粉末状态时当煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸迅速爆炸,其原因是其原因是()A.粉
42、末状态的煤比块状煤的着火点低粉末状态的煤比块状煤的着火点低B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多粉末状态的煤比块状煤放出的热量多C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大粉末状态的煤比块状煤的总表面积大D.粉末状态的煤呈气态粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体属于可燃性气体答案答案:C解析解析:煤变为粉末状态时煤变为粉末状态时,总表面积大总表面积大,与空气中的氧气密切接与空气中的氧气密切接触触,一旦遇见火源一旦遇见火源,便发生剧烈的氧化还原反应便发生剧烈的氧化还原反应 6.(2009杭州杭州)反应速率和反应物浓度的关系是用实验方反应速率和反应物浓度的关系是用实验方法测定的法测定的 化学反应化学反应H2+
43、Cl2=2HCl的反应速率可表示的反应速率可表示为为v=K(cH2)m(cCl2)n,式中式中K为常数为常数,m n的值可用下表的值可用下表中数据确定之中数据确定之 cH2(mol/L)cCl2(mol/L)vmol/(Ls)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0Km n()A.m1 n111B.mn221C.mn121D.m1 n2由此可推得 的值正确的是答案答案:D解析解析:该题已知关于几个未知数的公式和实验中所记录的数该题已知关于几个未知数的公式和实验中所记录的数据据,目的是考查对实验中数据的处理目的是考查对实验中数据的处理,以及对浓度对化学反以及对浓度对化学反应速率
44、影响的理解应速率影响的理解 将表格第将表格第2组数据带入公式中组数据带入公式中,可以计可以计算出算出m=1,再将第再将第3组数据带入公式组数据带入公式,得得n=127.(2008四川调研四川调研)2007年诺贝尔化学奖得主年诺贝尔化学奖得主德国科学德国科学家格哈德家格哈德埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究化过程的研究,发明了汽车尾气净化装置发明了汽车尾气净化装置 净化装置中的净化装置中的催化转化器催化转化器,可将可将CO NO NO2和碳氢化合物等转化为无和碳氢化合物等转化为无害的物质害的物质,有效降低尾气对环境的危害有效降低尾气对环境
45、的危害 下列有关说法不下列有关说法不正确的是正确的是()A.催化转化器中的铂催化剂可加快催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化的氧化B.铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果C.在铂催化下在铂催化下,NO NO2可被可被CO还原成还原成N2D.碳氢化合物在铂催化下碳氢化合物在铂催化下,被被CO直接氧化成直接氧化成CO2和和H2O答案答案:D解析解析:CO是常见的还原剂是常见的还原剂,不能将碳氢化合物直接氧化不能将碳氢化合物直接氧化 8.在室温下在室温下,反应速率最慢的反应是反应速率最慢的反应是()A.H2+F2=2HFB.H2+Br2=2HBrC.Ag+Cl-
46、=AgClD.H+OH-=H2O答案答案:B解析解析:沉淀反应沉淀反应 中和反应在溶液中进行速率极快中和反应在溶液中进行速率极快 9.已知已知:X(g)+Y(g)3Z(g),X与与Y在有催化剂条件下发生在有催化剂条件下发生反应建立平衡如下列各图实线所示反应建立平衡如下列各图实线所示,在无催化剂条件下发在无催化剂条件下发生反应建立平衡如下列各图虚线所示生反应建立平衡如下列各图虚线所示,则相应的图示正确则相应的图示正确的是的是()答案答案:B解析解析:催化剂能够加快化学反应速率催化剂能够加快化学反应速率,可以排除可以排除A C;催化剂催化剂不能改变化学平衡不能改变化学平衡,可以排除可以排除D 10
47、.在体积为在体积为2 L的密闭容器内合成氨的密闭容器内合成氨,已知在时间已知在时间t内内,氨的物氨的物质的量增加了质的量增加了0.6 mol,在此时间段内在此时间段内,用氢气表示的平均反用氢气表示的平均反应速率是应速率是0.45 mol(Ls),则则t是是()A.0.44 sB.1 sC.1.33 sD.2 s答案答案:B解析解析:v(氨气氨气)=0.3/tmol(Ls),而而v(氨气氨气)v(氢气氢气)=2 3,故故t=1 s 11.(2009广州模拟广州模拟)一定条件下一定条件下,可逆反应可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g);H0达到平衡状态达到平衡状态,现进行如下操现进行如下操作作
48、:升高反应体系的温度升高反应体系的温度;增加反应物增加反应物C的用量的用量;缩小缩小反应体系的体积反应体系的体积;减少体系中减少体系中CO的量的量 上述措施中一定上述措施中一定能使反应的正反应速率显著加快的是能使反应的正反应速率显著加快的是()A.B.C.D.答案答案:B解析解析:温度升高温度升高,反应速率加快反应速率加快;缩小反应体系体积缩小反应体系体积,相当于增加相当于增加反应物和生成物浓度反应物和生成物浓度,反应速率加快反应速率加快 12.反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在在5 L的密闭容器中的密闭容器中进行进行,半分钟后半分钟后,NO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3 m
49、ol 则此反应的则此反应的平均速率平均速率vx错误的是错误的是()A.vO2=0.01 mol/(Ls)B.vNO=0.002 mol/(Ls)C.vH2O=0.003 mol/(Ls)D.vNH3=0.002 mol/(Ls)答案答案:A解析解析:根据题目给的已知条件根据题目给的已知条件,可以求出可以求出vNO,vNO=mol/(Ls);再根据各物质反应速率之比等再根据各物质反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比于它们在化学方程式中的化学计量数之比,可求出可求出vNH3 vO2 vH2O.0 30 0025 30二二 非选择题非选择题13.某温度时某温度时,在在3 L密闭容器中密
50、闭容器中,X Y Z三种物质的物质的三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示量随时间变化的曲线如下图所示 由图中数据分析由图中数据分析:(1)该反应的化学方程式该反应的化学方程式:_;(2)反应开始至反应开始至2 min末末,X的反应速率为的反应速率为_;(3)该反应是由该反应是由_开始反应的开始反应的 (填填“正反正反应应”“”“逆反应逆反应”或或“正正 逆反应同时逆反应同时”)2Z+Y=3X0.067 mol/(Lmin)正正 逆反应同时逆反应同时 解析解析:(1)在时间为在时间为“0 min”时时X Y Z的物质的量分别为的物质的量分别为0.4 mol 1.2 mol 2.0 mol
