江蘇省2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第20講 化學(xué)反應(yīng)速率講義（含解析）蘇教版.docx

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第20講　化學(xué)反應(yīng)速率 考綱要求　1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的表示方法。2.理解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律。3.認(rèn)識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。4.認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 考點一　化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算 1.表示方法 通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 2.數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位 v＝，單位為molL－1min－1或molL－1s－1。 3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系 同一反應(yīng)在同一時間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能不同，但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。 如在反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d (1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯() (2)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，都必須用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率() 解析　對于一些化學(xué)反應(yīng)也可以用單位時間內(nèi)某物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、壓強(qiáng)的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率。 (3)單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化量表示正反應(yīng)速率，生成物濃度的變化量表示逆反應(yīng)速率() (4)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8molL－1s－1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8molL－1() (5)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(√) (6)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，數(shù)值越大，表示化學(xué)反應(yīng)速率越快() 題組一　化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較 1.對于可逆反應(yīng)A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是(　　) A.v(A)＝0.5molL－1min－1 B.v(B)＝1.2molL－1s－1 C.v(D)＝0.4molL－1min－1 D.v(C)＝0.1molL－1s－1 答案　D 解析　本題可以采用歸一法進(jìn)行求解，通過方程式的化學(xué)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(jìn)行比較，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)＝0.2molL－1min－1；D項中對應(yīng)的v(A)＝3molL－1min－1。 2.已知反應(yīng)4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下： ①v(CO)＝1.5molL－1min－1 ②v(NO2)＝0.7molL－1min－1 ③v(N2)＝0.4molL－1min－1 ④v(CO2)＝1.1molL－1min－1 ⑤v(NO2)＝0.01molL－1s－1 請比較上述5種情況反應(yīng)的快慢：____________________________(由大到小的順序)。 答案?、邰佗冖茛? 解析?、诮?jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(CO)＝2v(NO2)＝1.4molL－1min－1； ③v(CO)＝4v(N2)＝1.6molL－1min－1； ④v(CO)＝v(CO2)＝1.1molL－1min－1； ⑤v(CO)＝2v(NO2)＝0.02molL－1s－1＝1.2molL－1min－1，故③>①>②>⑤>④。 同一化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)快慢的比較方法 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)的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進(jìn)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(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值，即對于一般反應(yīng)aA＋bB===cC＋dD，比較與，若＞，則A表示的反應(yīng)速率比B的大。 題組二　化學(xué)反應(yīng)速率的計算 3.將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8～10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是(　　) A.0.5molL－1min－1B.0.1molL－1min－1　C.0molL－1min－1D.0.125molL－1min－1 答案　C 解析　由圖可知，在8～10 min內(nèi)，H2的物質(zhì)的量都是2 mol，因此v(H2)＝＝0 molL－1min－1，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v(CO2)＝v(H2)＝0 molL－1min－1，故C項正確。 4.合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起到重要作用。溫度為T1時，2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL，吸氫速率v＝________mLg－1min－1。 答案　30 解析　吸氫速率v＝＝30mLg－1min－1。 5.在新型RuO2催化劑作用下，使HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的反應(yīng)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)具有更好的催化活性。一定條件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下： t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl2)/10－3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2 計算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率(以molmin－1為單位，寫出計算過程)。 答案　解法一　2.0～6.0 min時間內(nèi)，Δn(Cl2)＝5.410－3 mol－1.810－3 mol＝3.610－3 mol， v(Cl2)＝＝9.010－4 molmin－1 所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝29.010－4 molmin－1＝1.810－3 molmin－1。 解法二　HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n，則 2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g) 2 　　　　　　　　　　　1 n　　　　　　　　　　　(5.4－1.8)10－3 mol 解得n＝7.210－3 mol， 所以v(HCl)＝＝1.810－3 molmin－1。 化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度的計算模式——“三段式” (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。 例如：反應(yīng)　　　　　mA?。BpC 起始濃度(molL－1) abc 轉(zhuǎn)化濃度(molL－1) x 某時刻濃度(molL－1) a－xb－c＋ 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(yīng)的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1－E2。(注：E2為逆反應(yīng)的活化能) ③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)催化劑都不參加化學(xué)反應(yīng)() (2)升高溫度時，不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，正、逆反應(yīng)的速率都增大(√) (3)可逆反應(yīng)中減小產(chǎn)物的濃度可增大正反應(yīng)的速率() (4)增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率不一定增大(√) (5)增大反應(yīng)物的濃度，能夠增大活化分子的百分含量，所以反應(yīng)速率增大() (6)對可逆反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加氯化鉀濃度，逆反應(yīng)速率加快() 1.對于Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑，改變某些條件會影響產(chǎn)生氫氣的速率，請回答下列問題： (1)v(H2)－t圖像中，為何AB段v逐漸增大，BC段又逐漸減小？ 答案　AB段(v漸增)，主要原因是反應(yīng)放熱，導(dǎo)致溫度升高，反應(yīng)速率漸大；BC段(v漸小)，則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。 (2)若增加鐵的用量，對反應(yīng)速率有何影響(不考慮表面積的變化)，為什么？ 答案　無影響，因為固體以及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。 (3)若將稀硫酸換成濃硫酸能加快產(chǎn)生H2的速率嗎？為什么？ 答案　不能，因為常溫下濃硫酸使鐵鈍化。 (4)在鐵與稀硫酸的反應(yīng)混合物中分別加入少量①CuSO4，②CH3COONa固體，產(chǎn)生氫氣的速率如何變化？解釋變化的原因。 答案　①產(chǎn)生氫氣的速率加快。原因：Fe置換Cu2＋生成單質(zhì)Cu，與Fe形成原電池加快反應(yīng)速率。 ②產(chǎn)生H2的速率減小。原因是：CH3COO－結(jié)合H＋，降低H＋濃度，反應(yīng)速率減小。 2.一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。 (1)縮小體積使壓強(qiáng)增大：__________，原因是__________________________________。 (2)恒容充入N2：__________。 (3)恒容充入He：__________，原因是_________________________________________。 (4)恒壓充入He：__________。 答案　(1)增大　單位體積內(nèi)，活化分子數(shù)目增加，有效碰撞的次數(shù)增多，因而反應(yīng)速率增大　(2)增大　(3)不變　單位體積內(nèi)活化分子數(shù)不變，因而反應(yīng)速率不變　(4)減小 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 (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(yīng)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(yīng)速率減小。 1.反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是(　　) ①增加C的量?、趯⑷萜鞯捏w積縮小一半　③保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大　④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積變大 A.①④B.②③C.①③D.②④ 答案　C 解析　增大固體的量、恒容時充入不參與反應(yīng)的氣體對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。 2.2SO2(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(qiáng)，化學(xué)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(dá)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t1～t2內(nèi)，生成SO3(g)的平均反應(yīng)速率v＝ 答案　D 解析　V2O5作為催化劑，能同等程度改變正、逆化學(xué)反應(yīng)速率，A項錯誤；壓強(qiáng)并不是影響化學(xué)反應(yīng)速率的唯一因素，只有當(dāng)其他條件不變時增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率才增大，B項錯誤；不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率均減小，使達(dá)到平衡所需的時間增多，C項錯誤；據(jù)v＝可知，Δc＝c2－c1，Δt＝t2－t1，D項正確。 3.已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為 H2O2＋I(xiàn)－―→H2O＋I(xiàn)O－　　　　慢 H2O2＋I(xiàn)O－―→H2O＋O2↑＋I(xiàn)－　　快 下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(　　) A.反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān) B.IO－也是該反應(yīng)的催化劑 C.反應(yīng)活化能等于98kJmol－1 D.v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2) 答案　AD 解析　A項，將題給兩個反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2===2H2O＋O2↑，該反應(yīng)中I－作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率；B項，該反應(yīng)中IO－是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑；C項，反應(yīng)的活化能表示一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量，分解1molH2O2放出98kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能；D項，由反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。 4.下列表格中的各種情況，可以用對應(yīng)選項中的圖像表示的是(　　) 選項 反應(yīng) 甲 乙 A 外形、大小相近的金屬和水反應(yīng) Na K B 4mL0.01molL－1KMnO4溶液分別和不同濃度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反應(yīng) 0.1molL－1的H2C2O4溶液 0.2molL－1的H2C2O4溶液 C 5mL0.1molL－1Na2S2O3溶液和5mL0.1molL－1H2SO4溶液反應(yīng) 熱水 冷水 D 5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2 無MnO2粉末 加MnO2粉末 答案　C 解析　由于K比Na活潑，故大小相同的金屬K和Na與水反應(yīng)，K的反應(yīng)速率更快，又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，放出大量的熱，反應(yīng)速率逐漸加快，A項不正確；由于起始時乙中H2C2O4濃度大，故其反應(yīng)速率比甲中快，B項不正確；由于甲反應(yīng)是在熱水中進(jìn)行的，溫度高，故甲的反應(yīng)速率大于乙，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度逐漸減小，故甲、乙中反應(yīng)速率逐漸減小，C項正確；MnO2在H2O2的分解過程中起催化作用，故乙的反應(yīng)速率大于甲，D項不正確。 (1)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。 (2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實現(xiàn)的，所以分析壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率的影響時，要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強(qiáng)而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應(yīng)速率不變。 (3)改變溫度，使用催化劑，反應(yīng)速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。 (4)其他條件一定，升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都要增大，只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。 1.(2017江蘇，10)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(qiáng)，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 答案　D 解析　A項，濃度對反應(yīng)速率的影響是濃度越大，反應(yīng)速率越快，錯誤；B項，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯誤；C項，由圖可知，Mn2＋存在時，0.1 molL－1NaOH中H2O2的分解速率比1molL－1的NaOH中的快，錯誤；D項，由圖可知，堿性條件下，Mn2＋存在時，對H2O2分解速率影響大，正確。 2.[2014江蘇，20(3)]H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示，H2S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。 答案　2H2S2H2＋S2 解析　根據(jù)圖示可知，反應(yīng)達(dá)到平衡過程中，生成的一種產(chǎn)物的物質(zhì)的量是另一種產(chǎn)物的2倍，再結(jié)合原子守恒，可知另一種產(chǎn)物為S2。 一、單項選擇題 1.以下是幾位同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率理論后發(fā)表的一些看法，其中不正確的是(　　) A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率 B.化學(xué)反應(yīng)速率理論可以指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品 C.影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，濃度、溫度、催化劑、反應(yīng)物顆粒大小等外部因素也會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響 D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率理論可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益 答案　A 解析　化學(xué)反應(yīng)速率理論研究的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題，不能指導(dǎo)提高原料的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率。 2.(2018常州一中高三上學(xué)期期中)下列說法正確的是(　　) A.活化分子的每一次碰撞都能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B.能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子 C.反應(yīng)物用量增加后，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大 D.催化劑能提高活化分子的活化能，從而加快反應(yīng)速率 答案　B 解析　活化分子只有發(fā)生有效碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A項錯誤；增加固體或純液體的量，反應(yīng)速率不變，C項錯誤；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使原來不是活化分子的分子變成活化分子，提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。 3.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的判斷正確的是(　　) A.塊狀大理石、粉末狀大理石分別與0.1molL－1的鹽酸反應(yīng)的速率相同 B.物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸和稀硝酸分別與大小相同的大理石反應(yīng)的速率相同 C.鎂粉和鐵粉分別與物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸反應(yīng)的速率相同 D.物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸和稀醋酸分別與2molL－1的NaOH溶液反應(yīng)的速率相同 答案　B 解析　A項，塊狀大理石、粉末狀大理石分別與鹽酸反應(yīng)時，接觸面積不同，反應(yīng)速率不同；B項，兩種酸中的c(H＋)濃度相同，反應(yīng)速率相同；C項，鐵和鎂的活潑性不同，反應(yīng)速率不同，D項，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸中自由移動的c(H＋)是不相同的，反應(yīng)速率不同。 4.(2018淮安質(zhì)檢)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(yīng)N2＋O2===2NO，經(jīng)測定前3s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1molL－1s－1，則6s末NO的濃度為(　　) A.1.2molL－1 B.小于1.2molL－1 C.大于1.2molL－1 D.不能確定 答案　B 解析　前3 s用N2表示的反應(yīng)速率為0.1 molL－1s－1，即用NO表示的反應(yīng)速率為0.2 molL－1s－1。如果3～6s的反應(yīng)速率仍為0.2molL－1s－1，則6s末NO的濃度為1.2molL－1。由于隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故6s末NO的濃度小于1.2molL－1。 5.一定條件下，溶液的酸堿性對MnO2催化H2O2分解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷不正確的是(　　) A.在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時H2O2的分解百分率相等 B.溶液酸性越強(qiáng)，H2O2的分解速率越大 C.相同條件下，H2O2的起始濃度越小，分解速率越大 D.在20～25min之間，pH＝10時H2O2的平均分解速率為0.04molL－1min－1 答案　C 解析　從圖像中可以看出，pH＝2和pH＝7時，H2O2都是完全分解，分解百分率都是100%，故A正確；從圖像中可以讀出pH＝2時，曲線下降是最快的，說明溶液的酸性越強(qiáng)，分解速率越大，所以B正確；一般來說，反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率越大，H2O2的起始濃度越小，其分解的速率越小，故C錯誤；在20～25 min之間，pH＝10時H2O2的平均分解速率為0.04molL－1min－1，故D正確。 6.對利用甲烷消除NO2污染進(jìn)行研究，CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。在1L密閉容器中，控制不同溫度，分別加入0.50molCH4和1.20molNO2，測得n(CH4)隨時間變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見下表。 組別 溫度 　　　時間/min n/mol 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 … 0.15 下列說法正確的是(　　) A.組別①中，0～20min內(nèi)，NO2的反應(yīng)速率為0.0125molL－1min－1 B.由實驗數(shù)據(jù)可知實驗控制的溫度T1v(b)>v(c) B.v(b)>v(c)>v(a) C.v(c)>v(a)>v(b) D.v(b)>v(a)>v(c) 答案　B 解析　合成氨的反應(yīng)方程式為3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)?？蓳Q成同一物質(zhì)來表示，才能比較反應(yīng)速率大小。 二、不定項選擇題 8.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下發(fā)生水解反應(yīng)： O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH，兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.500molL－1，不同溫度下測得O2NC6H4COOC2H5的濃度(molL－1)隨時間變化的數(shù)據(jù)如下表所示。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800 15℃ 0.500 0.335 0.291 0.256 0.210 0.155 0.148 0.145 0.145 35℃ 0.500 0.325 0.2775 0.238 0.190 … 0.135 0.135 0.135 A.該反應(yīng)在15℃，120～180s區(qū)間的v(O2NC6H4COOC2H5)＝7.3310－4molL－1min－1 B.由數(shù)據(jù)可知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度降低反應(yīng)速率減慢 C.530s時，表格中35℃對應(yīng)的數(shù)據(jù)一定是0.135 D.由數(shù)據(jù)可知，溫度升高反應(yīng)速率加快 答案　AC 解析　A項，該反應(yīng)在15 ℃，120～180 s區(qū)間的v(O2NC6H4COOC2H5)＝(0.335－0.291)molL－160s≈7.3310－4molL－1s－1，錯誤；B項，該反應(yīng)在15℃，180～240s區(qū)間的v(O2NC6H4COOC2H5)＝(0.291－0.256)molL－160s≈5.8310－4molL－1s－1，因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度降低反應(yīng)速率減慢，正確；C項，530s時反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以表格中35℃對應(yīng)的數(shù)據(jù)不一定是0.135，錯誤；D項，由數(shù)據(jù)可知，溫度升高反應(yīng)速率加快，正確。 9.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(　　) A.溫度相同時，pH越小氧化率越大 B.溫度越高氧化率越小 C.Fe2＋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　AD 解析　由②③可知，溫度相同時pH越小，氧化率越大，由①②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，還受其他因素影響，如濃度等。 10.某化學(xué)小組為探究固體顆粒的大小對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計了下列實驗：稱取5.00g均勻的塊狀大理石(含有SiO2等不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì))與50.0mL2.00molL－1稀鹽酸混合，測得實驗過程中逸出氣體的質(zhì)量并記錄(假設(shè)只逸出CO2)；再稱量5.00g大理石粉末，重復(fù)以上實驗操作。實驗數(shù)據(jù)匯總?cè)缦隆? 下列說法正確的是(　　) A.圖中曲線①表示的是塊狀大理石與鹽酸反應(yīng) B.由圖可知，如果等待的時間足夠長，兩條曲線應(yīng)逐漸交匯 C.大理石粉末與鹽酸的實驗中，0～8 min內(nèi)，鹽酸的平均反應(yīng)速率v(HCl)＝1.64 molL－1min－1 D.塊狀大理石與鹽酸的實驗中，13min時，CaCO3的消耗率為63.6% 答案　B 解析　接觸面積越大反應(yīng)速率越快，②表示的是塊狀大理石與鹽酸反應(yīng)，故A錯誤；取料相同，生成二氧化碳的量一定相同，故B正確；大理石粉末與鹽酸的實驗中，0～8min內(nèi)，鹽酸的平均反應(yīng)速率v(HCl)≈0.205molL－1min－1，故C錯誤；13min時，生成二氧化碳1.4g，消耗碳酸鈣的質(zhì)量約為3.18g，由于樣品中含有雜質(zhì)，不能計算CaCO3的消耗率，故D錯誤。 三、非選擇題 11.根據(jù)反應(yīng)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，試回答下列問題。 (1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率________________________________。 (2)當(dāng)生成SO2的速率為0.64molL－1s－1時，則氧氣減少的速率為_________________。 (3)若測得4s后O2的濃度為2.8molL－1，此時間內(nèi)SO2的生成速率為0.4molL－1s－1，則開始時氧氣的濃度為________________。 答案　(1)SO2或O2　(2)0.88molL－1s－1　(3)5.0molL－1 解析　(1)一般不用固體和純液體來表示反應(yīng)速率，所以可用O2和SO2來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率。(2)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率和方程式中對應(yīng)化學(xué)計量數(shù)成正比，所以氧氣減少的速率為0.64molL－1s－1＝0.88molL－1s－1。(3)此時間內(nèi)SO2的生成速率為0.4molL－1s－1，則用O2表示的速率為0.4 molL－1s－1＝0.55 molL－1s－1，O2的變化濃度為0.55 molL－1s－14s＝2.2molL－1，開始時O2的濃度為2.8molL－1＋2.2molL－1＝5.0molL－1。 12.[2017天津，10(1)(2)]H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列各方法中的問題。 生物脫H2S的方法原理： H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4 4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O (1)硫桿菌存在時，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5105倍，該菌的作用是________。 (2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________________________________。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是____________________________________。 答案　(1)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑) (2)30℃、pH＝2.0　蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性) 解析　(1)由硫桿菌存在時的反應(yīng)速率增大5105倍可知，硫桿菌為該反應(yīng)的催化劑，降低了反應(yīng)的活化能。(2)由圖1可知，溫度在30℃左右時，速率最快；由圖2可知，反應(yīng)混合液的pH＝2.0左右時，速率最快。由此可推斷使用硫桿菌的最佳條件為溫度為30℃、混合液的pH＝2.0。硫桿菌屬于蛋白質(zhì)，若反應(yīng)溫度過高，受熱變性失活，導(dǎo)致反應(yīng)速率下降。 13.煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。 (1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.3kJmol－1。能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有________(填序號)。 ①增加C的物質(zhì)的量 ②升高反應(yīng)溫度 ③隨時吸收CO、H2轉(zhuǎn)化為CH3OH ④密閉定容容器中充入CO(g) (2)將不同物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下兩組數(shù)據(jù)： 實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時間/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 ①實驗1中以v(CO2)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為___________________________________。 ②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。 (3)在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol的CO和6mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0。該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示： ①由圖可知反應(yīng)在t1、t3、t7時都達(dá)到了平衡，而在t2、t8時都改變了條件，試判斷t8時改變的條件可能是________________。 ②若t4時降壓，t5時達(dá)到平衡，t6時增大反應(yīng)物的濃度，請在圖中畫出t4～t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系曲線。 答案　(1)②④　(2)①0.16molL－1min－1?、谖?3)①使用了催化劑 ② 解析　(1)增加C的物質(zhì)的量，不能改變其濃度，不能加快化學(xué)反應(yīng)速率；吸收CO、H2相當(dāng)于降低生成物的濃度，其化學(xué)反應(yīng)速率減慢；充入CO增大生成物的濃度，可使化學(xué)反應(yīng)速率加快。(2)①v(CO2)＝v(CO)＝＝0.16molL－1min－1。②對比實驗1、2可知，升高溫度，生成H2的量減少，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)①本反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和不等，t8時逆反應(yīng)速率急劇提高且與正反應(yīng)速率相等，故只能是加催化劑的原因。②t4時降壓，平衡左移，v逆急降，然后在t5時平衡。 14.大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化。某科學(xué)小組進(jìn)行O3與含I－溶液反應(yīng)相關(guān)研究。 (1)O3將I－氧化生成I2的過程由3步反應(yīng)組成： ①I－(aq)＋O3(g)===IO－(aq)＋O2(g)　ΔH1 ②IO－(aq)＋H＋(aq)HIO(aq)　ΔH2 ③HIO(aq)＋I(xiàn)－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)　ΔH3 用熱化學(xué)方程式表示O3氧化I－生成I2的反應(yīng)__________________________________。 (2)O3在水中易分解，在一定條件下，O3的濃度減少一半時所需的時間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216molL－1。 pH t/min T/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 35 15 7 ①在30℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為_________________molL－1min－1。 ②pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是________。 ③根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為______(填字母)。 a.40℃、pH＝3.0b.10℃、pH＝4.0　c.30℃、pH＝7.0 答案　(1)O3(g)＋2I－(aq)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 (2)①1.0010－4　②OH－?、踒ac 解析　(1)將所給的三個反應(yīng)相加，即①＋②＋③可得總反應(yīng)：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)①v＝＝＝1.0010－4molL－1min－1；②pH增大，則OH－濃度增大，pH增大能加速O3分解，表示對O3分解起催化作用的是OH－；③由表中數(shù)據(jù)可知，40℃、pH＝3.0時，所需時間在31～158min之間；10℃、pH＝4.0時，所需時間＞231min；30℃、pH＝7.0時，所需時間＜15min，則分解速率依次增大的順序為b、a、c。