2019-2020年高考化學一輪復習 第七章 第1講 化學反應速率考綱要求1.了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響，認識其一般規(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(lǐng)域中的重要作用?？键c一化學反應速率1表示方法通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。2數(shù)學表達式及單位v，單位為mol·L1·min1或mol·L1·s1。3規(guī)律同一反應在同一時間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示的反應速率可能不同，但反應速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學方程式中的化學計量數(shù)之比。深度思考判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯(×)(2)化學反應速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加(×)(3)化學反應速率為0.8 mol·L1·s1是指1 s時某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·L1(×)(4)由v計算平均速率，用反應物表示為正值，用生成物表示為負值(×)(5)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()(6)根據(jù)反應速率的大小可以判斷化學反應進行的快慢()題組一“v”的應用1.一定溫度下，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。回答下列問題：(1)從反應開始到10 s時，v(Z)_。(2)反應的化學方程式為_。答案(1)0.079 mol·L1·s1(2)X(g)Y(g)2Z(g)解析(1)(Z)1.58 molv(Z)0.079 mol·L1·s1。(2)XYZ0.79 mol0.79 mol1.58 mol112所以反應的化學方程式為X(g)Y(g)2Z(g)。2在一密閉容器中充入一定量的N2和O2，在電火花作用下發(fā)生反應N2O2=2NO，經(jīng)測定前3 s用N2表示的反應速率為0.1 mol·L1·s1，則6 s末NO的濃度為()A1.2 mol·L1 B大于1.2 mol·L1C小于1.2 mol·L1 D不能確定答案C解析本題考查化學反應速率的計算，意在考查學生對化學反應速率公式的靈活運用能力。前3 s用N2表示的反應速率為0.1 mol·L1·s1，即用NO表示的反應速率為0.2 mol·L1·s1，如果36 s的反應速率仍為0.2 mol·L1·s1，則NO的濃度為1.2 mol·L1，由于隨著反應進行，反應物的濃度減小，反應速率減慢，故應小于1.2 mol·L1。1.“=”、“”運用不準確。2計算速率時忽略體積，用物質(zhì)的量變化值除以時間。3單位使用不規(guī)范，如把a mol·L1·min1表示為a mol/L·min或a mol/(Lmin)。題組二化學反應速率的大小比較3已知反應4CO2NO2N24CO2在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示反應速率最快的是()Av(CO)1.5 mol·L1·min1Bv(NO2)0.7 mol·L1·min1Cv(N2)0.4 mol·L1·min1Dv(CO2)1.1 mol·L1·min1答案C解析轉(zhuǎn)化為相同的物質(zhì)表示的反應速率進行比較，B項v(CO)1.4 mol·L1·min1；C項v(CO)1.6 mol·L1·min1；D項v(CO)1.1 mol·L1·min1，C項反應速率最快。4對于可逆反應A(g)3B(s)2C(g)2D(g)，在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示的反應速率最快的是()Av(A)0.5 mol·L1·min1Bv(B)1.2 mol·L1·s1Cv(D)0.4 mol·L1·min1Dv(C)0.1 mol·L1·s1答案D解析本題可以采用歸一法進行求解，通過方程式的計量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應速率折算成同一物質(zhì)表示的反應速率進行比較，B項中的B物質(zhì)是固體，不能表示反應速率；C項中對應的v(A)0.2 mol·L1·min1；D項中對應的v(A)3 mol·L1·min1?；瘜W反應速率大小的比較方法由于同一化學反應的反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，所以比較反應的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進行一定的轉(zhuǎn)化。(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率，再比較數(shù)值的大小。(3)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，即對于一般反應aAbB=cCdD，比較與，若，則A表示的反應速率比B的大。題組三“三段式”模板突破化學反應速率的計算5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 mol·L1。這時B的濃度為_ mol·L1，C的濃度為_ mol·L1。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_。答案xv(A)(x)mol·L1·min1所以此時c(B)mol·L1 mol·L1，c(C)mol·L1()mol·L1，v(A)(x)mol·L1·min1。對于較為復雜的關(guān)于反應速率的題目常采用以下步驟和模板計算1寫出有關(guān)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)已知條件列方程式計算。例如：反應mAnB pC起始濃度(mol·L1) a b c轉(zhuǎn)化濃度(mol·L1) x 某時刻濃度(mol·L1) ax b c考點二影響化學反應速率的因素1內(nèi)因(主要因素)反應物本身的性質(zhì)。2外因(其他條件不變，只改變一個條件)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?；罨埽喝鐖D圖中：E1為正反應的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應熱為E1E2。(注：E2為逆反應的活化能)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、有效碰撞與反應速率的關(guān)系深度思考1按要求填空(1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵_鋁(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)對于Fe2HCl=FeCl2H2，改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？(填“增大”、“減小”或“不變”)升高溫度：_；增大鹽酸濃度：_；增大鐵的質(zhì)量：_；增加鹽酸體積：_；把鐵片改成鐵粉：_；滴入幾滴CuSO4溶液：_；加入NaCl固體：_；加入CH3COONa固體_；加入一定體積的Na2SO4溶液_。(3)若把(2)中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2，為什么？答案(1)小于(2)增大增大不變不變增大增大不變減小減小(3)不會產(chǎn)生H2，F(xiàn)e和稀硝酸反應生成NO；常溫下，F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化。2判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)催化劑能降低反應所需的活化能，H也會發(fā)生變化(×)(2)溫度、催化劑能改變活化分子的百分數(shù)()(3)對于反應ABC，改變?nèi)萜黧w積，化學反應速率一定發(fā)生變化(×)題組一濃度與壓強對化學反應速率的影響1對反應ABAB來說，常溫下按以下情況進行反應：20 mL溶液中含A、B各0.01 mol50 mL溶液中含A、B各0.05 mol0.1 mol·L1的A、B溶液各10 mL0.5 mol·L1的A、B溶液各50 mL四者反應速率的大小關(guān)系是()A>>> B>>>C>>> D>>>答案A解析中c(A)c(B)0.5 mol·L1；中c(A)c(B)1 mol·L1；中c(A)c(B)0.05 mol·L1；中c(A)c(B)0.25 mol·L1；在其他條件一定的情況下，濃度越大，反應速率越大，所以反應速率由大到小的順序為>>>。2一定溫度下，反應N2(g)O2(g)2NO(g)在密閉容器中進行，回答下列措施對化學反應速率的影響。(填“增大”、“減小”或“不變”)(1)縮小體積使壓強增大：_；(2)恒容充入N2：_；(3)恒容充入He：_；(4)恒壓充入He：_。答案(1)增大(2)增大(3)不變(4)減小氣體反應體系中充入惰性氣體(不參與反應)時對反應速率的影響1恒容：充入“惰性氣體”總壓增大物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)反應速率不變。2恒壓：充入“惰性氣體”體積增大物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減小。題組二外界條件對反應速率影響的綜合判斷3硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()選項反應溫度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L1V/mLc/mol·L1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210答案D解析本題考查化學反應速率，意在考查學生分析外界條件對化學反應速率的影響。結(jié)合選項知混合液的體積都為20 mL，但選項D中反應溫度最高、反應物Na2S2O3的濃度最大，其反應速率最大，故最先看到渾濁(有硫單質(zhì)生成)。4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，測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)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(雙選)()組別對應曲線c(HCl)/mol·L1反應溫度/鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A第4組實驗的反應速率最慢B第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L1C第2組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L1D第3組實驗的反應溫度低于30 答案CD解析由圖像可知，1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應速率有快慢之分。第4組實驗，反應所用時間最長，故反應速率最慢，A正確；第1組實驗，反應所用時間最短，故反應速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應大于2.5 mol·L1，B正確；第2組實驗，鐵是粉末狀，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等于2.5 mol·L1，C錯誤；由3、4組實驗并結(jié)合圖像知第3組實驗中反應溫度應高于30 ，D錯誤?？键c三控制變量法探究影響化學反應速率的因素影響化學反應速率的因素有多種，在探究相關(guān)規(guī)律時，需要控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對反應速率的影響。變量探究實驗因為能夠考查學生對于圖表的觀察、分析以及處理實驗數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力，因而在這幾年高考試題中有所考查。解答此類試題時，要認真審題，清楚實驗目的，弄清要探究的外界條件有哪些。然后分析題給圖表，確定一個變化的量，弄清在其他幾個量不變的情況下，這個變化量對實驗結(jié)果的影響，進而總結(jié)出規(guī)律。然后再確定另一個變量，重新進行相關(guān)分析。但在分析相關(guān)數(shù)據(jù)時，要注意題給數(shù)據(jù)的有效性。1某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。實驗編號反應物催化劑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·L1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液(1)催化劑能加快化學反應速率的原因是_。(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。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進是_。(4)實驗、中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如下圖：分析上圖能夠得出的實驗結(jié)論是_。答案(1)降低了反應的活化能(2)H2O2HHO(3)探究濃度對反應速率的影響向反應物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻锏脑嚬芊湃胪粺崴≈?(4)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率解析(1)加入催化劑，能降低反應的活化能，使更多的分子成為活化分子，從而加快化學反應速率。(2)常溫下，H2O2的pH約為6，則H2O2為弱酸，其電離方程式為H2O2HHO。(3)實驗、中均沒有使用催化劑，只是增大了H2O2的濃度，故實驗、的目的是探究濃度對化學反應速率的影響。因?qū)嶒炦^程中現(xiàn)象不明顯，可采用升溫或使用同種催化劑的方法加快反應速率來達到實驗目的。(4)實驗、中H2O2的濃度相同，并加入相同量的同種催化劑，而改變的條件是中酸性增強，中堿性增強。通過相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2的快慢(>>)可得出如下結(jié)論：溶液的堿性增強，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增強，能減慢H2O2的分解。2某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。編號H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度濃度/(mol·L1)體積/mL濃度/(mol·L1)體積/mL0.102.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050(1)已知反應后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1 mol H2C2O4轉(zhuǎn)移_mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)n(KMnO4)_。(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是_(填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是_。(3)實驗測得KMnO4溶液的褪色時間為40 s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內(nèi)平均反應速率v(KMnO4)_ mol·L1·min1。(4)已知50 時c(MnO)反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐標圖中，畫出25 時c(MnO)t的變化曲線示意圖。答案(1)22.5(2)和和(3)0.010(或1.0×102)(4)解析(1)H2C2O4中碳的化合價是3價，CO2中碳的化合價為4價，故每消耗1 mol H2C2O4轉(zhuǎn)移2 mol電子，配平反應方程式為2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O，為保證KMnO4完全反應，c(H2C2O4)c(KMnO4)2.5。(2)探究溫度對反應速率的影響，則濃度必然相同，則為編號和；同理探究濃度對反應速率的影響的實驗是和。(3)v(KMnO4)(0.010 mol·L1×)÷()0.010 mol·L1·min1。(4)溫度降低，化學反應速率減小，故KMnO4褪色時間延長，故作圖時要同時體現(xiàn)25 MnO濃度降低比50 時MnO的濃度降低緩慢和達到平衡時間比50 時“拖后”。 探究高考明確考向1(xx·新課標全國卷，9)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H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有關(guān)該反應的說法正確的是()A反應速率與I濃度有關(guān)BIO也是該反應的催化劑C反應活化能等于98 kJ·mol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)答案A解析A項，將題給兩個反應合并可得總反應為2H2O2=2H2OO2，該反應中I作催化劑，其濃度的大小將影響該反應的反應速率；B項，該反應中IO是中間產(chǎn)物，不是該反應的催化劑；C項，反應的活化能表示一個化學反應發(fā)生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應的活化能；D項，由反應速率與對應物質(zhì)的化學計量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。2(xx·北京理綜，12)一定溫度下，10 mL 0.40 mol·L1 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/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A06 min的平均反應速率：v(H2O2)3.3×102 mol·L1·min1B610 min的平均反應速率：v(H2O2)<3.3×102 mol·L1·min1C反應到6 min時，c(H2O2)0.30 mol·L1D反應到6 min時，H2O2分解了50%答案C解析2H2O22H2OO2A項，6 min時，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)1×103 mol，依據(jù)反應方程式，消耗n(H2O2)2×103 mol，所以06 min時，v(H2O2)3.3×102 mol·L1·min1，正確；B項，610 min時，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)0.335×103 mol，依據(jù)反應方程式，消耗n(H2O2)0.335×103 mol×20.67×103 mol,610 min時，v(H2O2)1.68×102 mol·L1·min1<3.3×102 mol·L1·min1，正確；C項，反應至6 min時，消耗n(H2O2)2×103 mol，剩余n(H2O2)0.40 mol·L1×0.01 L2×103 mol2×103 mol，c(H2O2)0.20 mol·L1，錯誤；D項，反應至6 min時，消耗n(H2O2)2×103 mol，n(H2O2)總4×103 mol，所以H2O2分解了50%，正確。3(xx·福建理綜，12)在一定條件下，N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下：反應時間/min01020304050c(N2O)/mol·L10.1000.0900.0800.0700.0600.050反應時間/min60708090100c(N2O)/mol·L10.0400.0300.0200.0100.000下圖能正確表示該反應有關(guān)物理量變化規(guī)律的是()(注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間，c1、c2均表示N2O初始濃度且c1c2)答案A解析分析實驗數(shù)據(jù)可看出，相同時間間隔內(nèi)，N2O物質(zhì)的量濃度變化值相同，可得出結(jié)論：N2O的分解速率與其物質(zhì)的量濃度無關(guān)，故A項正確，B項錯誤；分析數(shù)據(jù)可知：0100 mol·L10.050 mol·L1時間為50 min，0080 mol·L10.040 mol·L1時間為40 min，0060 mol·L10.030 mol·L1時間為30 min，0040 mol·L10.020 mol·L1時間為20 min，0020 mol·L10.010 mol·L1時間為10 min，所以隨著N2O物質(zhì)的量濃度的增大，半衰期增大，故C項錯誤；轉(zhuǎn)化率相等的情況下，濃度越大，所需時間越長，D項錯誤。4xx·廣東理綜，33(1)H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學研究中應用廣泛。某小組擬在同濃度Fe3的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應速率的影響。限選試劑與儀器：30%H2O2,0.1 mol·L1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。寫出本實驗H2O2分解反應方程式并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_。設計實驗方案：在不同H2O2濃度下，測定_(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應速率大小)。設計實驗裝置，完成上圖的裝置示意圖。參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。物理量實驗序號V0.1 mol·L1Fe2(SO4)3/mL1a2a答案生成相同體積的氧氣所需要的時間(或相同時間內(nèi)，生成氧氣的體積)V(H2O2)/mLV(H2O)/mLV(O2)/mLt/s1bced2cbef或V(H2O2)/mLV(H2O)/mLt/sV(O2)/mL1bced2cbef解析分析化合價并應用化合價變化規(guī)律解決問題。雙氧水中氧元素的化合價為1價，發(fā)生分解反應生成氧氣，O2中O的化合價為0價，水中O元素的化合價為2價，所以是自身的氧化還原反應，用單線橋法表示其電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：做實驗題時，首先要明確實驗原理。該實驗是探究雙氧水的分解速率，所以應測定不同濃度雙氧水分解時產(chǎn)生氧氣的速率，即可以測定相同時間內(nèi)生成氧氣的體積。根據(jù)題目給出的限選儀器可以選用導管、水槽、量筒組成氣體收集裝置。探究時一定要注意變量的控制，即只改變一個變量，才能說明該變量對反應的影響。表格中給出了硫酸鐵的量，且體積均相等。而探究的是不同濃度的雙氧水分解的速率，所以必須要有不同濃度的雙氧水，但題給試劑中只有30%的雙氧水，因此還需要蒸餾水，要保證硫酸鐵的濃度相同，必須保證兩組實驗中雙氧水和蒸餾水的總體積相同，且兩組實驗中雙氧水和蒸餾水的體積不同兩個條件。同時還要記錄兩組實驗中收集相同體積氧氣所需時間或相同時間內(nèi)收集氧氣的體積大小。5(xx·安徽理綜，28)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)4·24H2O即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關(guān)因素對該反應速率的影響，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)上述反應后草酸被氧化為_(填化學式)。(3)實驗和的結(jié)果表明_；實驗中0t1時間段反應速率v(Cr3)_mol·L1·min1(用代數(shù)式表示)。(4)該課題組對鐵明礬Al2Fe(SO4)4·24H2O中起催化作用的成分提出如下假設，請你完成假設二和假設三：假設一：Fe2起催化作用；假設二：_；假設三：_；(5)請你設計實驗驗證上述假設一，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、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的濃度可用儀器測定實驗方案(不要求寫具體操作過程)預期實驗結(jié)果和結(jié)論答案(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(2)CO2(3)溶液pH對該反應的速率有影響(4)Al3起催化作用SO起催化作用(5)實驗方案(不要求寫具體操作過程)預期實驗結(jié)果和結(jié)論用等物質(zhì)的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替實驗中的鐵明礬，控制其他條件與實驗相同，進行對比實驗反應進行相同時間后，若溶液中c(Cr2O)大于實驗中的c(Cr2O)，則假設一成立，若兩溶液中的c(Cr2O)相同，則假設一不成立(本題屬于開放性試題，合理答案均可)解析首先看清實驗目的，確定條件改變的唯一變量，再根據(jù)圖給信息進行綜合分析；對于實驗方案的設計也主要考慮變量的控制。(1)要保證其他量不變，草酸用量為唯一變量，必須保證溶液的體積為100 mL，所以加入草酸和水的體積之和應為40 mL，兩者的具體體積沒有要求，只需與中數(shù)據(jù)不同即可。(2)此反應中鉻的化合價由6價變?yōu)?價，化合價降低，所以碳的化合價應升高，草酸中碳的化合價為3價，反應后只能變?yōu)?價，即生成CO2。(3)通過圖像可以明顯看到，實驗的反應速率比實驗的快，故pH越小，反應速率越快，說明溶液pH對該反應的速率有影響；在0t1時間段，Cr2O的濃度改變了(c0c1) mol·L1，其反應速率為(c0c1)/t1 mol·L1·min1，所以v(Cr3)2(c0c1)/t1 mol·L1·min1。(4)鐵明礬中除結(jié)晶水外，共有三種離子，均可能起催化作用，除Fe2外，還有Al3和SO。(5)要想驗證假設一正確，必須確定Al3和SO不起催化作用，所以可選擇K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，為了確保Al3和SO 的濃度與原來的相同，所以取和鐵明礬相同物質(zhì)的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O。練出高分一、單項選擇題1某反應過程中能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是()A該反應為放熱反應B催化劑改變了化學反應的熱效應C催化劑不改變化學反應過程D催化劑改變了化學反應速率答案D解析A項，反應物總能量低于生成物總能量應為吸熱反應，催化劑降低反應所需活化能，改變反應過程，改變化學反應速率，但熱效應不變，所以D正確。2下列說法正確的是()參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是影響化學反應速率的主要因素光是影響某些化學反應速率的外界條件之一決定化學反應速率的主要因素是濃度不管什么反應，增大濃度、加熱、加壓、使用催化劑都可以加快反應速率A B C D答案A解析影響化學反應速率的主要因素是參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)，正確，錯誤；影響化學反應速率的外因包括濃度、溫度、催化劑、壓強和其他一些條件(如光等)，正確；加壓對沒有氣體參加的反應影響不大，錯誤。3下列有關(guān)化學反應速率的說法正確的是()A用鐵片和稀硫酸反應制氫氣時，可改用98%的濃硫酸加快生成氫氣速率B100 mL 2 mol·L1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變CSO2的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減慢D汽車尾氣中NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強反應速率減慢答案D解析常溫下，鐵和濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，得不到氫氣，故A錯誤；溶液中氫離子濃度降低，導致反應速率減小，故B錯誤；升高溫度反應速率增大，故C錯誤；減小壓強，反應速率減慢，故D正確。4反應4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10 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，則此反應的平均反應速率v(X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為()Av(O2)0.001 mol·L1·s1Bv(NH3)0.01 mol·L1·s1Cv(NO)0.001 mol·L1·s1Dv(H2O)0.045 mol·L1·s1答案C解析半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol，則水蒸氣的濃度變化量是0.45 mol÷10 L0.045 mol·L1。所以用水蒸氣表示的反應速率是0.045 mol·L1÷30 s0.001 5 mol·L1·s1，又因為反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v(O2)v(H2O)×0.001 5 mol·L1·s10.001 25 mol·L1·s1，v(NH3)v(NO)×0.001 5 mol·L1·s10.001 mol·L1·s1，C正確。5在容積為2 L的密閉容器中，有反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，經(jīng)過5分鐘達到平衡，此時各物質(zhì)的變化為A減少a mol·L1，B的平均反應速率v(B) mol·L1· min1，C增加 mol·L1，這時若增加系統(tǒng)壓強，發(fā)現(xiàn)A與C的百分含量不變，則mnpq為()A3122 B1322C1321 D1111答案A解析B的平均反應速率v(B) mol·L1·min1，則B的濃度減少 mol·L1·min1×5 min mol·L1。又因為濃度的變化量之比是相應的化學計量數(shù)之比，所以mnpaa312，由于增加系統(tǒng)壓強，A、C的百分含量不變，所以該反應為等體積反應，即312qq2。 6實驗室用鋅粒與V mL濃度為10%的稀硫酸反應制取氫氣，若向反應混合物中加入下列物質(zhì)，關(guān)于反應速率v說法正確的是()A少量Na2SO4固體，v(H2)減小BV mL BaCl2溶液，v(H2)不變C加入細小的碳粒，v(H2)增大D加入NH4HSO4固體，v(H2)不變答案C解析A項中反應速率不變，錯誤；B項中加入了溶液相當于稀釋了，故速率減小，錯誤；C項中形成了原電池，加快了反應速率，正確；D項增加了氫離子濃度，速率加快，錯誤。7(xx·潮州質(zhì)檢)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/mol·L1·min1大小相同的金屬片酸溶液1鎂條1 mol·L1鹽酸v12鐵片1 mol·L1鹽酸v23鐵片0.1 mol·L1鹽酸v3下列結(jié)論正確的是()Av1v2v3 Bv3v2v1Cv1v3v2 Dv2v3v1答案A解析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，鎂條放出氫氣的速率大；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v2v3。8可逆反應mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的vt圖像如圖甲所示，若其他條件都不變，只是在反應前加入合適的催化劑，則其vt圖像如圖乙所示。a1a2a1a2b1b2b1b2t1t2t1t2兩圖中陰影部分面積相等圖中陰影部分面積更大以上所述正確的為()A BC D答案A解析使用催化劑僅僅是加快反應速率，縮短達到平衡的時間，故正確。二、雙項選擇題9在298 K時，實驗測得溶液中的反應：H2O22HI=2H2OI2在不同濃度時的化學反應速率如表所示，由此可推知第5組實驗中c(HI)、c(H2O2)可能為()實驗編號123456c(HI)/mol·L10.1000.2000.1500.100？0.500c(H2O2)/mol·L10.1000.1000.1500.200？0.400v/mol·L1·s10.007 600.015 20.017 10.015 20.022 80.152A.0.150 mol·L1、0.200 mol·L1B0.300 mol·L1、0.100 mol·L1C0.200 mol·L1、0.200 mol·L1D0.150 mol·L1、0.300 mol·L1答案AB解析由表中數(shù)據(jù)可推出化學反應速率v與c(HI)和c(H2O2)的乘積成正比，以實驗1為參照，實驗5的化學反應速率是實驗1的3倍，所以實驗5中c(HI)和c(H2O2)的乘積應是實驗1的3倍。通過計算，C、D選項不符合題意。10為了研究一定濃度Fe2的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率，實驗結(jié)果如下圖所示，判斷下列說法正確的是()ApH越小氧化率越大B溫度越高氧化率越大CFe2的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關(guān)D實驗說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2的氧化率答案BD解析由可知，溫度相同時pH越小，氧化率越大，由可知，pH相同時，溫度越高，氧化率越大，C項，F(xiàn)e2的氧化率除受pH、溫度影響外，還受其它因素影響，如濃度等。三、非選擇題11利用催化劑可使NO和CO發(fā)生反應：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。已知增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面的表中。實驗編號T()NO初始濃度(mol·L1)CO初始濃度(mol·L1)催化劑的比表面積(m2·g1)2801.2×1035.8×103821.2×10312435082(1)請?zhí)钊碇械母骺崭瘢?2)實驗中，NO的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)的變化如右圖所示。請在給出的坐標圖中畫出實驗、中NO的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線，并標明各曲線的實驗編號。答案(1)實驗編號T()NO初始濃度(mol·L1)CO初始濃度(mol·L1)催化劑的比表面積(m2·g1)2805.8×1031.2×1035.8×103(2)解析(1)在其他量相同的情況下，才能判斷變量對反應速率的影響，要驗證溫度對速率的影響，催化劑的比表面積、反應物的初始濃度等要相同；同理，要驗證催化劑的比表面積對反應速率的影響，溫度、反應物的初始濃度要相同。(2)、的區(qū)別是催化劑的比表面積不同，因此的反應速率較快，但催化劑不影響平衡的移動。、的區(qū)別是溫度變化，溫度升高，化學反應速率加快，達到平衡的時間縮短，NO轉(zhuǎn)化率降低，故最終中c(NO)較、中c(NO)大。12一定溫度下，在2 L的恒容密閉容器中，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：(1)從反應開始到10 s時，用Z表示的反應速率為_，X的物質(zhì)的量濃度減少了_，Y的轉(zhuǎn)化率為_。(2)該反應的化學方程式為_。(3)10 s后的某一時刻(t1)改變了外界條件，其速率隨時間的變化圖像如圖所示。則下列說法符合該圖像的是_。At1時刻，增大了X的濃度Bt1時刻，升高了體系溫度Ct1時刻，縮小了容器體積Dt1時刻，使用了催化劑答案(1)0.079 mol·L1·s10.395 mol·L179.0%(2)X(g)Y(g)2Z(g)(3)CD解析(1)分析圖像知：c(Z)0.79 mol·L1，v(Z)0.079 mol·L1·s1；c(X)0.395 mol·L1；Y的轉(zhuǎn)化率(Y)×100%79.0%。(2)由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量：X為0.79 mol，Y為0.79 mol，Z為1.58 mol可知方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為112，則化學方程式為X(g)Y(g)2Z(g)。(3)由圖像可知，外界條件同等程度地增大了該反應的正、逆反應速率。增大X的濃度、升高體系溫度均不會同等程度地改變正、逆反應速率，A、B錯誤；由(2)中的化學方程式可知，該反應為反應前后氣體體積不變的反應，縮小容器體積或增大壓強，均可同等程度地增大正、逆反應速率，C正確；使用催化劑可同等程度地改變正、逆反應速率，D正確。13在一密閉容器中發(fā)生反應N23H22NH3，達到平衡后，只改變某一個條件時，反應速率與反應時間的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是_(填選項)。At0t1 Bt1t2 Ct2t3Dt3t4 Et4t5 Ft5t6(2)判斷t1、t3、t4時刻分別改變的一個條件。A增大壓強 B減小壓強 C升高溫度D降低溫度 E加催化劑 F充入氮氣t1時刻_；t3時刻_；t4時刻_。(3)依據(jù)(2)中的結(jié)論，下列時間段中，氨的百分含量最高的是_。At0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt5t6(4)如果在t6時刻，從反應體系中分離出部分氨，t7時刻反應達到平衡狀態(tài)，請在圖中畫出反應速率的變化曲線。(5)一定條件下，合成氨反應達到平衡時，測得混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為20%，則反應后與反應前的混合氣體體積之比為_。答案(1)ACDF(2)CEB(3)A(4)(5)56解析(1)根據(jù)圖示可知，t0t1、t2t3、t3t4、t5t6時間段內(nèi)，v正、v逆相等，反應處于平衡狀態(tài)。(2)t1時，v正、v逆同時增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反應方向移動，所以t1時改變的條件是升溫。t3時，v正、v逆同時增大且增大量相同，平衡不移動，所以t3時改變的條件是加催化劑。t4時，v正、v逆同時減小，但平衡向逆反應方向移動，所以t4時改變的條件是減小壓強。(3)根據(jù)圖示知，t1t2、t4t5時間段內(nèi)平衡均向逆反應方向移動，NH3的含量均比t0t1時間段的低，所以t0t1時間段內(nèi)NH3的百分含量最高。(4)t6時刻分離出部分NH3，v逆立刻減小，而v正逐漸減小，在t7時刻二者相等，反應重新達到平衡，據(jù)此可畫出反應速率的變化曲線。(5)設反應前加入a mol N2，b mol H2，達平衡時生成2x mol NH3，則反應后氣體總的物質(zhì)的量(ab2x)mol，0.2，解得：ab12x，故反應后與反應前的混合氣體體積之比。14按要求回答下列問題。(1)最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應：2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)常溫下，在恒壓密閉容器中上述反應達到平衡后，在其他條件不變時，通入2 mol N2，請在右圖中畫出正(v正)、逆(v逆)反應速率隨時間t變化的示意圖。(2)碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途。例如焦炭可用來制取水煤氣、冶煉金屬，活性炭可處理大氣污染物NO。一定條件下，在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì))反應生成氣體A和B。當溫度在T1 時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)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 時，達到平衡共耗時2分鐘，則NO的平均反應速率為_ mol·L1·min1；當活性炭消耗0.015 mol 時，反應的時間_(填“大于”、“小于”或“等于”)1分鐘。(3)固定和利用CO2，能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該方法的化學方程式是：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0某科學實驗小組將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為 2 L 的密閉容器中(溫度保持不變)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖中實線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應的坐標)?；卮鹣铝袉栴}：該反應在08 min內(nèi)CO2的平均反應速率是_ mol·L1·min1。僅改變某一條件再進行實驗，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示。與實線相比，曲線 改變的條件可能是_，曲線 改變的條件可能是_。答案(1)(2)0.015小于(3)0.125升溫加壓解析(1)恒壓時，充入N2，由于H2O為液體，平衡右移，但平衡后與原平衡速率一樣。(2)由表中數(shù)據(jù)可得v(NO)0.015 mol·L1·min1，此時消耗活性炭0.03 mol，當消耗0.015 mol 活性炭時，由于前一分鐘的平均反應速率大于后一分鐘的平均反應速率，所以反應時間小于1分鐘。(3)前8分鐘內(nèi)，v(H2)0.375 mol·L1·min1，所以v(CO2)×0.375 mol·L1·min10.125 mol·L1·min1。升溫，平衡左移，n(H2)增大，達到平衡所用時間短；加壓，平衡右移n(H2)減少，達到平衡所用時間短。