1、第 2 节 化学反应的快慢和限度第 1 课时 化学反应的快慢1下列关于 X(g)Y(s)= =2Z(g)的化学反应速率的叙述正确的是( )A该反应的化学反应速率可用单位时间内 X 或 Y 浓度的减少来表示B该反应的化学反应速率是指反应进行一段时间内，X 浓度的减少或 Z 浓度的增加C相同条件下，若 v(X)0.1 molL1 s1 ，v(Z)0.2 molL1 s1 ，则 v(X)表示的反应速率比 v(Z)表示的反应速率小D该反应的化学反应速率是指单位时间内 X 或 Z 浓度的变化答案 D 解析 化学反应速率用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示，D 正确；一段时间和单位时间含义不同
2、， B 不正确；Y 在该反应中为 固态，其在反 应过程中的浓度变化是一常数，A 不正确；X 与 Z 化学计量数之比为 12，v(X) v(Z)12，v(X) 与 v(Z)表示的化学反应速率相等，C 不正确。2下列说法错误的是 ( )A决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质B升高温度可使吸热反应的反应速率增大，使放热反应的反应速率减小C等量的甲烷在纯氧气中燃烧的火焰的温度比在空气中燃烧时高D用物质的量浓度相同的盐酸分别与相同质量的石灰石块和石灰石粉末反应，石灰石块的反应速率慢答案 B解析 决定化学反应速率的主要因素是参加反应物质的性质，A 正确；无论反应的热效应如何，升高温度，放热反应
3、 和吸热反应的反应速率均增大， B 不正确；甲烷在纯氧中燃烧迅速且充分，在较短的时间内放出全部的 热量， C 正确；石灰石块的表面积小，与盐酸反应速率慢，D 正确。3把下列四种 X 溶液分别倒入四个盛有 10 mL 2 molL1 盐酸的烧杯中，均加水稀释到 50 mL，此时，X 和盐酸缓慢地进行反应。其中化学反应速率最大的是( )选项 温度 体积 浓度A 10 20 mL 3 molL1B 20 30 mL 2 molL1C 20 10 mL 4 molL1D 10 20 mL 2 molL1答案 B解析 先比较混合后浓度的大小，因 为反应后溶液的体积 均为 50 mL，所以 X 的物质的量
4、越大，浓度就越大。混合后 A、B 选项中 X 的物质的量相等，且比 C、D 的大，而 B 中温度更高，因此 B 的反 应速率最大。4把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生 H2 的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的是( )H 的浓度 镁条的表面积 溶液的温度 Cl 的浓度A BC D答案 C解析 镁与盐酸反应的离子方程式为 Mg2H =Mg2 H 2，化学反 应速率与c(Cl )无关。 镁 与盐酸的反应为放热反应，反 应过程中溶液的温度升高，c(H )浓度逐渐减小。开始阶段温度升高(加快反应 速率) 为主要影响因素， c(H )的减小(使反应速率减小) 为次要影响因素，所以反应速
5、率增大。随后反应速率减小是因为 c(H )减小。5进行如下实验，在 A 锥形瓶中放入 10 g 绿豆大小的碳酸钙，在 B 锥形瓶中放入 5 g 粉末状的碳酸钙，分别加入 50 mL 1 mol/L 盐酸，如图中能正确表示实验结果的是(注：x时间、y锥形瓶中碳酸钙减少的质量)( )答案 C解析 碳酸钙粉末与盐酸的反应速率比碳酸钙固体的反应速率要大，在盐酸的物质的量为少量的情况下，消耗的碳酸 钙的质量最终是相等的。6现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：(1)对于化学反应 CaCO32HCl= =CaCl2CO 2H 2O，在其他条件一定时，下列措施不能增大初始反应速率的是_(
6、填字母，下同) 。a将盐酸的用量增加一倍b盐酸的浓度增加一倍，用量减半c适当加热d将块状碳酸钙换成粉末状固体e增大 CaCl2 的浓度f把 2 molL1 盐酸换成 2 molL1 H2SO4(2)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_。a蒸馏水 bNaCl 固体 cNaCl 溶液 d浓盐酸除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率_。(3)实验过程如上图所示，分析判断：_段化学反应速率最快， _段单位时间内收集的 CO2 最多。答案 (1)ae (2)ac 用块状大理石或降低温度等(3)EF EF解析 (1)a：对于一定浓度的盐 酸，增加 盐
7、酸的用量并不能增加其浓度，反应速率不变；b：虽然盐酸用量减半，但因浓 度加倍，反 应速率加快；c：温度升高，反应速率加快；d：CaCO 3为固态物质，粉末状碳酸钙比 块状碳酸钙表面积大，反 应速率快； e：CaCl2 是生成物，增大CaCl2 的浓度不能增大化学反应速率；f：将 2 molL1 HCl 换为 2 molL1 H2SO4，c(H )浓度增大，初始的反应速率增大。(2)减缓反应速率可采用降低反应物浓度、降低反应温度、减小固体表面积等措施。加蒸馏水或加 NaCl 溶液，降低了反 应物浓度；加浓盐酸，加快反应速率；加固体 NaCl，对反应速率没有影响。(3)化学反应速率是用单位时间内反
8、应物浓度的减少量或生成物 浓度的增加量来表示，改变量越多，反应速率越快。由图像可知 EF 段单位时间内 CO2 的生成量最多，反 应速率最快。分层训练基础过关题组 1 化学反应速率的概念及其简单计算1下列关于化学反应速率的说法中，正确的是( )A化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加B化学反应速率为 0.8 molL1 s1 所表示的意义是时间为 1 s 时，某物质的浓度为0.8 molL1C根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显答案 C解析 固体或纯液体的浓度视为常数， A 不正确；化学反应速率
9、是单位时间内物质的量浓度的变化量，B 不正确；对于无明显现象的化学反应来说 ，无法通过现象判断反应速率的大小，D 不正确。2在 2 L 的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)B(g) 2C(g)D(g)。v(A)0.12 molL 1s1 若最初加入的 A 和 B 都是 4 mol，在第 10 s C 的物质的量是( )A1.6 mol B2.8 molC2.4 mol D1.2 mol答案 C解析 同一个反应中，化学反 应速率之比等于化学方程式中系数之比，即 v(C)v(A) ，10 s 时，C 的物 质的量 n(C)n(C) c(C)Vv(C)tV0.12 molL1 s1 10 s2 L
10、2.4 mol。3反应 A(g) 3B(g)=2C(g)2D(g)。在不同的情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是( )Av(D)0.4 molL 1 s1 Bv(C)0.5 molL 1 s1Cv(B)0.6 molL 1 s1 Dv(A)0.15 molL 1 s1答案 B解析 方法一：化为用同一物质表示的反应速率再比较，如化为用 A 表示的反应速率，A 项 v(A) v(D)0.2 molL1 s1 ，B 项 v(A) v(C)0.25 molL1 s1 ，C 项 v(A) v(B)12 12 130.2 molL 1 s1 ，B 项表示的反应速率最快。方法二：将用不同物质表示的反
11、应速率分别除以对应系数再比较：A 项 0.42molL 1s1 ，B 项 molL1 s1 ，C 项 molL1 s1 ，D 项 molL1 s1 ，B 项反应速0.52 0.63 0.151率最快。4在一定条件下，向体积为 2 L 的密闭容器中加入 2 mol N2 和 10 mol H2，发生反应：N 23H 2 2NH3,2 min 时，测得剩余的 N2 为 1 mol，则下列化学反应速率的表达式中正确的是( )Av(N 2)1 molL 1 min1 Bv(H 2)0.75 molL1 min1Cv(NH 3)0.25 molL 1 min1 Dv(N 2)0.5 molL 1 min
12、1答案 B解析 根据化学反应速率的表示方法可知，v(N 2) 0.25 2 mol 1 mol2 L2 minmolL 1min1 ，根据 v(N2)v(H 2)v(NH 3)132 可知 ，v(H2)3v(N 2)0.75 molL 1min1 ，v(NH3)2v(N 2)0.5 molL 1 min1 。5对于化学反应 3W(g)2X(g)= =4Y(g)3Z(g) ，下列反应速率关系中，正确的是 ( )Av(W)3v(Z) B2v(X) 3v (Z)C2v(X) v(Y) D3v(W)2v(X)答案 C解析 对于任一化学反应，用不同的物 质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比
13、。在题给的化学反应 中， v(W)v(X) v(Y)v(Z)3243，v(W) v(Z) ，A 项错误；3v(X)2 v(Z)，B 项错误；2v(X)v(Y) ，C 项正确；2v(W)3v(X)， D 项错误。题组 2 外界条件对化学反应速率的影响6NO 和 CO 都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢起反应生成 N2 和 CO2。对此反应的下列叙述中正确的是( )A浓度、温度、催化剂等都是决定化学反应速率大小的因素B使用适当的催化剂，能改变化学反应速率C升高温度，降低化学反应速率D改变压强对反应速率没有影响答案 B解析 浓度、温度、压强、催化剂等外界条件都能影响反应速率，但它们都不是化学反应速
14、率的决定因素，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性 质， A 不正确；加入适当的催化剂，化学反应速率加快，B 正确；不论反应是放热的还是吸热的，升高温度都能加快反应速率，降低温度都能减慢反应 速率， C 不正确；本反应 的化学方程式为 2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO 2(g)，因有气体参加反 应，故 压强的改变对 反应速率有影响，且增大压强会加快反应速率，减小压强会减慢反 应速率， D 不正确。7反应 C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)在一可变体积的容器中进行，则下列条= = = = =高 温 件的改变使其反应速率增大的是( )A增加 C 的量B将容器的体积缩小一半C
15、保持温度和容器体积不变，充入氦气D保持温度和压强不变，充入氦气答案 B解析 因 C 为固体，当增加 C 的量时，其浓度不会改变，则不会对速率产生影响；将容器的体积缩小一半，气态物质 的浓度均增大一倍，一定会加快反应的进行，B 正确；当保持温度和容器体积不变，充入氦气 时，原来各种物 质的浓度没有 发生变化，速率不变，C 错误；当保持温度和压强不变，充入氦气 时，容器的体 积必然扩大，原来体系中的各物质的浓度减小，反应速率变小，D 错误。8把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，在下列因素中对产生 H2 速率没有影响的是( )ACl 的浓度 B镁条的表面积C溶液的温度 DH 的浓度答案 A解析 镁和盐酸
16、反应的实质为：Mg2H =Mg2 H 2， Cl 没有参加反应，不影响化学反应速率，故 A 选；镁条的表面积越大，反 应速率越大，故 B 不选；温度越高，反应速率越大，故 C 不选 ；H 的浓度越大，反应速率越大，故 D 不选 。9CaCO 3 与稀盐酸反应(放热反应 )生成 CO2 的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是( )A反应开始 4 min 内温度对反应速率的影响比浓度大B一段时间后，反应速率减小的原因是 c(H )减小C反应在 24 min 内平均反应速率最大D反应在 24 min 内生成 CO2 的平均反应速率为 v(CO2)0.06 molL 1 s1答案 D解析 随
17、着反应进行 c(H )减小，而前 4 min 内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前 4 min 内温度对反应 速率的影响比浓度大， A、B 正确；在 24 min 内 n(CO2)的变化量最大( 或由曲线的斜率最大 )，可判断出平均反 应速率最大，C 正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能表示出反 应速率， D 不正确。10下列各组反应(表中物质均为反应物 )，反应刚开始时，放出 H2 的速率最大的是( )选项 金属 (粉末状)/mol 体积/mL 酸浓度/molL 1 酸 反应温度/A Mg 0.1 10 6 HNO3 60B Al 0.1 10 3 HCl 60C Fe
18、0.1 10 3 HCl 60D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60答案 D解析 金属与硝酸反应不产生 H2，排除 A 项；Fe 不如 Mg 活泼，排除 C 项；其他两项中只比较 c(H )即可，显然 3 molL1 盐酸中 c(H )小于 3 molL1 硫酸中 c(H )，因此 D 项放出 H2 的速率最大。能力提升11(1)少量铁粉与 100 mL 0.01 molL1 的稀盐酸反应，反应速率较慢。为了加快此反应速率而不改变 H2 的产量，可以使用如下方法中的 _(填字母)。加 H2O；滴入几滴浓硝酸；滴入几滴浓盐酸；加 CH3COONa 固体；加NaCl 固体；升高温度(不考虑盐
19、酸挥发 )；改用 10 mL 0.1 molL1 盐酸A BC D(2)填写下列事实中影响化学反应速率的因素。实例 影响条件黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的颗粒同样大小的石灰石分别与 0.1 molL1 的盐酸和 1 molL1的盐酸反应的速率不同葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体正常温度下就被氧化食物放在冰箱里能延长保质期答案 (1)C (2) 反应物的表面积 反应物的浓度催化剂 温度解析 (1)该反应的本质是 Fe2H =Fe2 H 2，所以要加快反应速率同时不改变H2 的产量可以采取升高温度、增大 H 浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。加入 浓硝酸虽然增大了 H 浓度，但 Fe
20、 与 HNO3 反应不会产生 H2，会使 H2 的量减少；Na 和 Cl 不参与反应，故加 NaCl 固体对反应 速率无影响。12在室温条件下，5.0 mL 0.10 molL1 的 Na2S2O3 溶液和 15.0 mL 0.10 molL1 的H2SO4 溶液混合，析出淡黄色沉淀，反应的化学方程式为Na2S2O3H 2SO4=Na2SO4 SSO 2H 2O。回答下列问题：(1)若在混合溶液中加入适量的 Na2SO4 固体，则析出淡黄色沉淀的速率 _(填“明显增大” 、 “明显减小”或“基本不变” ，下同)；若在混合溶液中加入 5.0 mL 8 molL 1 的 Na2SO4 溶液，则析出
21、淡黄色沉淀的速率_。(2)若将上述两种溶液分别在水浴中加热到 60 ，然后将它们混合，则析出淡黄色沉淀的速率明显增大，原因是_。答案 (1)基本不变 明显减小 (2)温度升高，化学反应速率加快13为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2 气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题：(1)在 Ot 1、t 1t 2、t 2t 3 各相同的时间段里，反应速率最大的是_时间段，收集到气体最多的是_时间段，由该图像说明此反应属于_(填“吸”或“放”) 热反应。(2)若 CO2 的体积是在标准状况下测定，盐酸的体积为 100 mL，则 t2
22、到 t3 min 内用盐酸表示的平均速率为_ molL 1 min1 (忽略盐酸体积变化，用字母表示)。(3)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_。A蒸馏水 BNaCl 固体CNaCl 溶液 D浓盐酸(4)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率。答案 (1)t 1t 2 t 1t 2 放(2)V3 V21 120t3 t2(3)AC(4)用块状大理石或降低温度等( 答案合理即可)。解析 (1)从图上可看出， t1t 2时间段收集的 CO2 气体最多。O t 1、t1t 2、t2t 3时间段时间相同，则 t1t 2时间段反 应速率也最大，导
23、致 t1t 2时间 段内反应速率最快的原因只能是该反应放热，温度升高，加快反应速率。(2)由 CaCO32HCl =CaCl2CO 2H 2O2 1mol molV3 V211 200 V3 V222 400则 v(HCl) molL1 min1 。V3 V211 2000.1t3 t2 V3 V21 120t3 t2(3)和(4)减缓反应速率可采用降低反应物浓度、降低反 应温度、减小固体表面积等措施。加蒸馏水和 NaCl 溶液均降低 c(H )，加 NaCl 固体不影响溶液中的 c(H )，加浓盐酸增大溶液中的 c(H )。拓展探究14H 2O2 不稳定、易分解，Fe 3 、Cu 2 等对其
24、分解起催化作用，为比较 Fe3 和 Cu2对 H2O2 分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了甲、乙两种实验装置。(1)若利用甲实验，可通过观察_ 现象，从而定性比较得出结论。有同学提出将 FeCl3 改为 Fe2(SO4)3 更为合理，其理由是_。写出 H2O2 在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：_。若利用乙实验可进行定量分析，图中仪器 A 的名称为_，实验时均以生成 40 mL 气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是_。(2)将 0.1 mol MnO2 粉末加入 50 mL H2O2 溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示，解释
25、反应速率变化的原因：_， H2O2 初始物质的量浓度为_(保留两位有效数字) 。(3)为了加深同学们对影响反应速率因素的认识，老师让同学完成如下实验：在上述实验装置的锥形瓶内加入 6.5 g 锌粒，通过分液漏斗加入 40 mL 2.5 molL1 的硫酸，10 s 时收集产生的 H2 的体积为 44.8 mL(标准状况)，用硫酸表示 10 s 内该反应的速率为_molL1 s1 (假设反应前后溶液的体积不变) 。答案 (1)产生气泡的快慢 可以消除阴离子不同对实验的干扰 2H2O2 2H2OO 2 分液漏斗 产生 40 mL 气体所需的时间= = = = =MnO2 (2)随着反应的进行，反应
26、物的浓度减小，反应速率减小 0.11 molL1(3)0.005解析 (1)利用甲实验，可通 过产生气泡的快慢来比较两种离子对 H2O2 分解的催化效果，将 FeCl3 改为 Fe2(SO4)3，两种催化剂中的阴离子相同，可以消除阴离子不同 对实验的干扰。还需要测定产生 40 mL 气体所需的时间，才能 计算反应速率。(2)由图像可知，随着反应的进行，H 2O2 的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，到 4 min时 H2O2 完全分解，标准状况下共产生 60 mL O2，n(H2O2)2n(O 2)2 ，c(H2O2) 0.05 L0.11 molL1 。6010 3 L22.4 Lmol 1 26010 3 L22.4 Lmol 1(3)标准状况下 H2为 44.8 mL，即 n(H2)0.002 mol，消耗的 n(H2SO4) 0.002 mol，c(H2SO4) 0.05 molL1 。反应用了 10 s，所以用 H2SO4 表示的化学反0.002 mol0.04 L应速率为 0.005 molL1 s1 。
