（全国）2017版高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡（课件+讲义）（打包6套）新人教版.zip

1第 24 讲 化学反应速率考点一 化学反应速率1．表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2．数学表达式及单位v＝ ，单位为 mol·L－1 ·min－1 或 mol·L－1 ·s－1 。Δ cΔ t3．规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。深度思考正误判断，正确的划“√” ，错误的划“×”(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(×)(2)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加(×)(3)化学反应速率为 0.8 mol·L－1 ·s－1 是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 mol·L－1 (×)(4)由 v＝ 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(×)Δ cΔ t(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同(√)(6)根据反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢(√)2题组一 “ v＝ ”的应用Δ cΔ t1.一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题：(1)从反应开始到 10 s 时， v(Z)＝____________________________________。(2)反应的化学方程式为______________________________________。答案 (1)0.079 mol·L －1 ·s－1(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)解析 (1)Δ n(Z)＝1.58 molv(Z)＝ ＝0.079 mol·L －1 ·s－1 。1.58 mol2 L·10 s(2)Δ n(X)∶Δ n(Y)∶Δ n(Z)＝0.79 mol∶0.79 mol∶1.58 mol＝1∶1∶2所以反应的化学方程式为 X(g)＋Y(g)2Z(g) 。2．在一密闭容器中充入一定量的 N2和 O2，在电火花作用下发生反应 N2＋O 2===2NO，经测定前 3 s 用 N2表示的反应速率为 0.1 mol·L－1 ·s－1 ，则 6 s 末 NO 的浓度为( )A．1.2 mol·L －1 B．大于 1.2 mol·L－1C．小于 1.2 mol·L－1 D．不能确定答案 C解析 本题考查化学反应速率的计算，意在考查学生对化学反应速率公式的灵活运用能力。前 3 s 用 N2表示的反应速率为 0.1 mol·L－1 ·s－1 ，即用 NO 表示的反应速率为 0.2 mol·L－1 ·s－1 ，如果 3～6 s 的反应速率仍为 0.2 mol·L－1 ·s－1 ，则 NO 的浓度为 1.2 mol·L－1 ，由于随着反应进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢，故应小于 1.2 mol·L－1 。题组二 化学反应速率的大小比较3．已知反应 4CO＋2NO 2N 2＋4CO 2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是( )A． v(CO)＝1.5 mol·L －1 ·min－1B． v(NO2)＝0.7 mol·L －1 ·min－1C． v(N2)＝0.4 mol·L －1 ·min－1D． v(CO2)＝1.1 mol·L －1 ·min－1答案 C3解析 转化为用相同的物质表示的反应速率进行比较，B 项 v(CO)＝1.4 mol·L－1 ·min－1 ；C 项 v(CO)＝1.6 mol·L－1 ·min－1 ；D 项 v(CO)＝1.1 mol·L－1 ·min－1 ，C 项反应速率最快。4．对于可逆反应 A(g)＋3B(s)2C(g) ＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( )A． v(A)＝0.5 mol·L －1 ·min－1B． v(B)＝1.2 mol·L －1 ·s－1C． v(D)＝0.4 mol·L －1 ·min－1D． v(C)＝0.1 mol·L －1 ·s－1答案 D解析 本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B 项中的 B 物质是固体，不能表示反应速率；C 项中对应的 v(A)＝0.2 mol·L －1 ·min－1 ；D 项中对应的 v(A)＝3 mol·L －1 ·min－1 。题组三 “三段式”模板突破浓度、化学反应速率的计算5．可逆反应 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，测得容器内 A 的浓度为 x mol·L－1 。这时 B 的浓度为______ mol·L－1 ，C 的浓度为______ mol·L－1 。这段时间内反应的平均速率若以物质 A 的浓度变化来表示，应为__________。答案 － x v(A)＝( － x)mol·L－1 ·min－1bxa cV ca aV解析 aA(g) ＋ bB(g) cC(g)＋ dD(g)起始量 a b 0 0mol 转化量 ( a－ Vx) ·b ·c ·da－ Vxa a－ Vxa a－ Vxamol 1 min 时 Vx b－ ·b ·c ·da－ Vxa a－ Vxa a－ Vxamol 所以此时c(B)＝ mol·L－1 ＝ mol·L－1 ，b－ a－ Vxa ·bV bxac(C)＝ mol·L－1 ＝( － )mol·L－1 ，a－ Vxa ·cV cV cxa4v(A)＝ ＝( － x)mol·L－1 ·min－1 。 a－ Vx molV L·1 min aV1.计算速率时易忽略体积，用物质的量变化值除以时间。2．化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应 aA＋ bB===cC＋ dD，比较与 ，若 ＞ ，则 A 表示的反应速率比 B 的大。v Aa v Bb v Aa v Bb3．对于较为复杂的关于反应速率的题目常采用以下步骤和模板计算(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA ＋ nB  pC起始浓度(mol·L －1 ) a b c转化浓度(mol·L －1 ) x nxm pxm某时刻浓度(mol·L －1 ) a－ x b－ c＋nxm pxm考点二 影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)反应物本身的性质。2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)53．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。②活化能：如图图中： E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为 E3，反应热为 E1－ E2。(注： E2为逆反应的活化能)③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系深度思考1．按要求填空(1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁______铝(填“大于”、 “小于”或“等于”)。(2)对于 Fe＋2HCl= ==FeCl2＋H 2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大” 、“减小”或“不变”)①升高温度：________；6②增大盐酸浓度：__________；③增大铁的质量：__________；④增加盐酸体积：____________；⑤把铁片改成铁粉：____________；⑥滴入几滴 CuSO4溶液：____________；⑦加入 NaCl 固体：____________；⑧加入 CH3COONa 固体：____________；⑨加入一定体积的 Na2SO4溶液：____________。(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生 H2，为什么？答案 (1)小于(2)①增大 ②增大 ③不变 ④不变 ⑤增大 ⑥增大⑦不变 ⑧减小 ⑨减小(3)不会产生 H2，Fe 和稀硝酸反应生成 NO；常温下，Fe 在浓硫酸中钝化。2．一定温度下，反应 N2(g)＋O 2(g)2NO(g) 在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响。(填“增大” 、 “减小”或“不变”)(1)缩小体积使压强增大：__________；(2)恒容充入 N2：__________；(3)恒容充入 He：__________；(4)恒压充入 He：__________。答案 (1)增大 (2)增大 (3)不变 (4)减小3．正误判断，正确的划“√” ，错误的划“×”(1)催化剂能降低反应所需的活化能，Δ H 也会发生变化(×)(2)温度、催化剂能改变活化分子的百分数(√)(3)对于反应 A＋BC ，改变容器体积，化学反应速率一定发生变化(×)(4)改变温度，使用催化剂，反应速率一定改变(√)(5)由于固体物质的浓度视为常数，所以固体反应物改变，化学反应速率一定不会发生变化(×)反思归纳气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体”― →总压增大― →物质浓度不变(活化分子浓度不变)― →反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”― →体积增大― →物质浓度减小(活化分子浓度减小)― →反应速率减小。7题组一 浓度与压强对化学反应速率的影响1．对反应 A＋BAB 来说，常温下按以下情况进行反应：①20 mL 溶液中含 A、B 各 0.01 mol ②50 mL 溶液中含 A、B 各 0.05 mol ③0.1 mol·L－1 的 A、B 溶液各 10 mL④0.5 mol·L －1 的 A、B 溶液各 50 mL四者反应速率的大小关系是( )A．②①④③ B．④③②①C．①②④③ D．①②③④答案 A解析 ①中 c(A)＝ c(B)＝ ＝0.5 mol·L －1 ；0.01 mol0.02 L②中 c(A)＝ c(B)＝ ＝1 mol·L －1 ；0.05 mol0.05 L③中 c(A)＝ c(B)＝ ＝0.05 mol·L －1 ；0.1 mol·L－ 12④中 c(A)＝ c(B)＝ ＝0.25 mol·L －1 ；0.5 mol·L－ 12在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②①④③。2．反应 C(s)＋H 2O(g)CO(g) ＋H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )①增加 C 的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入 N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入 N2使容器体积变大A．①④ B．②③C．①③ D．②④答案 C解析 增大固体的量，恒容时充入惰性气体对化学反应速率无影响。题组二 温度、浓度、固体表面积等因素对化学反应速率的影响3．已知下列各组反应的反应物(表中的物质均为反应物)及温度，则反应开始时，放出 H2速率最快的是( )选项金属(大小、形状相同的粉末)的物质的量酸的浓度及体积反应温度/℃A Mg 0.1 mol 3 mol·L－1 的硝酸 10 mL 60B Mg 0.1 mol 3 mol·L－1 的盐酸 10 mL 30C Fe 0.1 mol 3 mol·L－1 的盐酸 10 mL 608D Mg 0.1 mol 3 mol·L－1 的盐酸 10 mL 60答案 D解析 HNO 3与 Mg 反应不能产生 H2而是 NO，A 错；B 中温度为 30 ℃，低于 C、D 两项，反应慢些；C、D 相比，温度、酸的浓度一样，Mg 比 Fe 活泼，反应速率大些。4．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间( t)内产生气体体积( V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( )组别 对应曲线c(HCl)/mol·L－1反应温度/℃ 铁的状态1 a 30 粉末状2 b 30 粉末状3 c 2.5 块状4 d 2.5 30 块状A．第 4 组实验的反应速率最慢B．第 1 组实验中盐酸的浓度大于 2.5 mol·L－1C．第 2 组实验中盐酸的浓度等于 2.5 mol·L－1D．第 3 组实验的反应温度低于 30 ℃答案 D解析 由图像可知，1、2、3、4 组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4 组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A 正确；第 1 组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于 2.5 mol·L－1 ，B 正确；第 2 组实验，铁是粉末状，与 3、4 组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于 2.5 mol·L－1 ，C 正确；由 3、4 组实验并结合图像知第 3 组实验中反应温度应高于 30 ℃，D 错误。考点三 控制变量法探究影响化学反应速率的因素在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。1．常见考查形式9(1)以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2．解题策略(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。1．某小组利用 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响” 。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。H2C2O4溶液 酸性 KMnO4溶液编号浓度/mol·L －1 体积/mL浓度/mol·L－1体积/mL 温度℃① 0.10 2.0 0.010 4.0 25② 0.20 2.0 0.010 4.0 25③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50(1)已知反应后 H2C2O4转化为 CO2逸出，KMnO 4溶液转化为 MnSO4，每消耗 1 mol H2C2O4转移________mol 电子。为了观察到紫色褪去，H 2C2O4与 KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为 n(H2C2O4)∶ n(KMnO4)≥__________________________。(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________。(3)实验①测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率10v(KMnO4)＝________________mol·L－1 ·min－1 。(4)已知 50 ℃时 c(MnO )～反应时间 t 的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标－ 4图中，画出 25 ℃时 c(MnO )～ t 的变化曲线示意图。－ 4答案 (1)2 2.5 (2)②和③ ①和② (3)0.010(或 1.0×10－2 )(4)解析 (1)H 2C2O4中碳的化合价是＋3 价，CO 2中碳的化合价为＋4 价，故每消耗 1 mol H2C2O4转移 2 mol 电子，配平反应方程式为2KMnO4＋5H 2C2O4＋3H 2SO4===K2SO4＋2MnSO 4＋10CO 2↑＋8H 2O，为保证 KMnO4完全反应，c(H2C2O4)∶ c(KMnO4)≥2.5。(2)探究温度对反应速率的影响，则浓度必然相同，则为编号②和③；同理探究浓度对反应速率的影响的实验是①和②。(3)v(KMnO4)＝(0.010 mol·L －1 × )÷( )＝0.010 mol·L －1 ·min－1 。46 40 s60 s·min－ 1(4)温度降低，化学反应速率减小，故 KMnO4褪色时间延长，故作图时要同时体现 25 ℃ MnO浓度降低比 50 ℃时 MnO 的浓度降低缓慢和达到平衡时间比 50 ℃时“拖后” 。 － 4 － 42．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________________________________________________________________________________________________________。(3)实验室中现有 Na2SO4、MgSO 4、Ag 2SO4、K 2SO4 4 种溶液，可与上述实验中 CuSO4溶液起相似作用的是______________________。(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有___________________________(答两种)。(5)为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获11得相同体积气体所需的时间。实验混合溶液 A B C D E F4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5饱和 CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0①请完成此实验设计，其中： V1＝________， V6＝______， V9＝________。②该同学最后得出的结论为当加入少量 CuSO4溶液，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的 CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)Zn＋CuSO 4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H 2SO4===ZnSO4＋H 2↑(2)CuSO4与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成铜锌原电池，加快了 H2产生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度，适当增加硫酸的浓度，增大锌粒的表面积等(答两种即可)(5)①30 10 17.5 ②当加入一定量的 CuSO4溶液后，生成的单质 Cu 会沉积在 Zn 的表面，减少了 Zn 与溶液的接触面积解析 (1)分析实验中涉及的物质：Zn、CuSO 4、H 2SO4，其中能发生的化学反应有 2 个：Zn＋CuSO 4===ZnSO4＋Cu，Zn＋H 2SO4===ZnSO4＋H 2↑。(2)由于 Zn 与 CuSO4反应生成的 Cu 附着在 Zn 片表面，构成铜锌原电池，从而加快了 H2产生的速率。(3)4 种溶液中能与 Zn 发生置换反应的只有 Ag2SO4，Zn＋Ag 2SO4===ZnSO4＋2Ag。(4)根据影响化学反应速率的外界因素，则加快反应速率的方法还有：增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂、增大锌粒的表面积等。注意：H 2SO4浓度不能过大，浓硫酸与 Zn 反应不生成 H2。(5)若研究 CuSO4的量对 H2生成速率的影响，则实验中除 CuSO4的量不同之外，其他物质的量均相同，则 V1＝ V2＝ V3＝ V4＝ V5＝30 mL，最终溶液总体积相同。由实验 F 可知，溶液的总体积均为 50 mL，则 V6＝10 mL， V9＝17.5 mL。随着 CuSO4的量增大，附着在 Zn 粒表面的Cu 会越来越多，被覆盖的 Zn 不能与 H2SO4接触，则 H2的生成速率会减慢。121．正误判断，正确的划“√” ，错误的划“×”(1)FeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解，同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同(×)(2015·天津理综，3C)(2)探究催化剂对 H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入 2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支试管中加入 2 mL 5% H2O2和 1 mL FeCl3溶液，观察并比较实验现象(√)(2015·江苏，13D)2．(2015·上海，20)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是( )A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大答案 B解析 A 项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率的影响更大，错误；B 项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速率影响更大，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，正确；C 项，减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，逆反应速率大于正反应速率，所以化学平衡逆向移动，错误；D 项，加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，化学平衡不发生移动，错误。3．[2015·重庆理综，11(3)]研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在 CuCl。关于 CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是________。A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数答案 AB4．(2015·海南，8 改编)10 mL 浓度为 1 mol·L－1 的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是( )A．K 2SO4 B．H 2SO4C．CuSO 4 D．Na 2CO3答案 A13解析 锌与稀盐酸反应过程中，若加入物质使反应速率降低，则溶液中的氢离子浓度减小，但由于不影响氢气的生成量，故氢离子的总物质的量不变。A 项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但 H＋ 物质的量不变，正确；B 项，加入 H2SO4，使溶液中的 H＋ 的浓度和物质的量均增大，导致反应速率增大，生成氢气的量增大，错误；C 项，加入硫酸铜溶液，Cu 2＋ 会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，错误；D 项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。5．(2015·福建理综，12)在不同浓度( c)、温度( T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率( v)如下表。下列判断不正确的是( )c/mol·L－1 v/mmol·L－1 ·min－1 T/K 0.600 0.500 0.400 0.300318.2 3.60 3.00 2.40 1.80328.2 9.00 7.50 a 4.50b 2.16 1.80 1.44 1.08A.a＝6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度， v 可能不变C． b＜318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同答案 D解析 A 项，根据表中的数据可知：328.2 K 时，蔗糖溶液的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知，蔗糖的浓度每减小 0.100 mol·L－1 ，速率减小 1.50 mmol·L－1 ·min－1 ，所以在浓度为 0.400 mol·L－1 时，蔗糖水解的速率 a＝6.00 mmol·L－1 ·min－1 ，正确；B 项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，正确；C 项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为 0.600 mol·L－1 时，当318.2 K 时水解速率是 3.60 mmol·L－1 ·min－1 ，现在该反应的速率为 2.16 mmol·L－1 ·min－1 ，小于 3.60 mmol·L－1 ·min－1 ，所以反应温度低于 318.2 K，即b＜318.2，正确；D 项，由于温度不同时，在相同的浓度时的反应速率不同，所以不同温度下，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，错误。6．(2015·上海，24、25)白云石的主要成分是 CaCO3·MgCO3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、消化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现 Ca2＋ 、Mg 2＋ 的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2＋Mg(OH) 2＋3CO 2CaCO 3＋Mg(HCO 3)2＋H 2O完成下列填空：14(1)碳化温度保持在 50～60 ℃。温度偏高不利于碳化反应，原因是_____________________________。温度偏低也不利于碳化反应，原因是__________________。(2)已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在 10 min 到 13 min 之内钙离子的反应速率为________。15 min 之后钙离子浓度增大，原因是______________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。答案 (1)该反应是放热反应；温度偏高使 CO2的溶解度减小 温度偏低会降低反应速率(合理即可) (2)0.009 mol·L －1 ·min－1 CaCO 3＋CO 2＋ H 2O― →Ca(HCO 3)2解析 (1)发生的碳化反应化学方程式如下：Ca(OH) 2＋Mg(OH) 2＋3CO 2CaCO 3＋Mg(HCO 3)2＋H 2O，该反应是放热反应，温度偏高，使 CO2的溶解度减小，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，不利于平衡的正向移动；二是 Mg(HCO3)2温度高时，会发生分解反应，也不利于碳化。若温度偏低，反应速率慢，反应产生物质的效率低，因此对反应的进行不利。(2)根据图示在 10 min 到 13 min 之内钙离子的反应速率为 v(Ca2＋ )＝(0.145－0.118) mol·L－1 ÷3 min＝0.009 mol·L －1 ·min－1 。15 min 之后钙离子浓度增大，原因是产生的CaCO3与水及溶解的 CO2发生反应：CaCO 3＋CO 2＋ H2O===Ca(HCO3)2，产生了容易溶解的Ca(HCO3)2。7．[2015·广东理综，31(3)]用 O2将 HCl 转化为 Cl2，可提高效益，减少污染。一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0n(Cl2)/10－3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2计算 2.0～6.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以 mol·min－1 为单位，写出计算过程)。答案 设 2.0～6.0 min 内，HCl 转化的物质的量为 n，则 2HCl(g)＋ O2(g) H2O(g)＋Cl 2(g)122 mol 1 moln (5.4－1.8)×10 －3 mol15n＝7.2×10 －3 mol所以 v(HCl) ＝ ＝1.8×10 －3 mol·min－17.2×10－ 3 mol 6.0－ 2.0 min解析 用时间段 2.0～6.0 min 内的 HCl 物质的量的变化量除以这段时间 ，即可得2.0～6.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。练出高分1．某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是( )A．该反应为放热反应B．催化剂改变了化学反应的热效应C．催化剂不改变化学反应过程D．催化剂改变了化学反应速率答案 D解析 A 项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热反应；催化剂降低反应所需活化能，改变反应过程，改变化学反应速率，但热效应不变，所以 D 正确。2．下列说法正确的是( )①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ③决定化学反应速率的主要因素是浓度 ④不管什么反应，增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率A．①② B．②③C．③④ D．①④答案 A解析 影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质，①正确，③错误；影响化学反应速率的外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(如光等)，②正确；加压对没有气体参加的反应影响不大，④错误。3．4NH 3(g)＋5O 2(g)4NO(g) ＋6H 2O(g)在 10 L 密闭容器中进行，10 s 后，水蒸气的物质的量增加了 0.60 mol，则此反应的平均速率 v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )A． v(NH3)＝0.006 0 mol·L －1 ·s－1B． v(NO)＝0.004 0 mol·L －1 ·s－116C． v(O2)＝0.006 0 mol·L －1 ·s－1D． v(H2O)＝0.036 mol·L －1 ·min－1答案 B解析 根据 v＝ 计算 v(H2O)，再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反Δ cΔ t应速率，进行判断。 v(H2O)＝0.60 mol÷10 L÷10 s＝0.006 0 mol·L －1 ·s－1 。所以 v(NH3)＝ ×0.006 0 mol·L－1 ·s－1 ＝0.004 0 mol·L－1 ·s－1 ， v(NO)＝ ×0.006 0 23 23mol·L－1 ·s－1 ＝0.004 0 mol·L－1 ·s－1 ， v(O2)＝ ×0.006 0 mol·L－1 ·s－1 ＝0.005 0 56mol·L－1 ·s－1 。4．反应 mA＋ nB pC 中， m、 n、 p 为各物质的计量数。现测得 C 每分钟增加 a mol·L－1 ，B 每分钟减少 1.5a mol·L－1 ，A 每分钟减少 0.5a mol·L－1 ，则 m∶ n∶ p 为( )A．2∶3∶1 B．1∶3∶2C．2∶3∶3 D．3∶2∶1答案 B解析 根据题目可知，A、B、C 的反应速率之比为 0.5∶1.5∶1＝1∶3∶2，又化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，所以 m∶ n∶ p 为 1∶3∶2，答案选 B。5．对于 100 mL 1 mol·L－1 盐酸与铁片的反应，采取下列措施：①升高温度；②改用 100 mL 3 mol·L－1 盐酸；③改用 300 mL 1 mol·L－1 盐酸；④用等量铁粉代替铁片；⑤改用 98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是( )A．①③④ B．①②④C．①②③④ D．①②③⑤答案 B解析 在其他条件不变时①升高温度，化学反应速率加快，正确；②增大反应物的浓度，化学反应速率加快，正确；③在反应物浓度相同时，改变量的多少，对化学反应速率无影响，错误；④若用等量铁粉代替铁片，即增大了反应物的接触面积，化学反应速率加快，正确；⑤在 98%的硫酸中硫酸主要以分子的形式存在，在室温下 Fe 在浓硫酸中会发生钝化，错误。因此其中能使反应速率加快的是①②④。选项为 B。6．已知某化学实验的结果如下表：反应物实验序号 大小相同的金属片 酸溶液在相同温度下测得的反应速率 v/mol·L－1 ·min－11 镁条1 mol·L－1 盐酸v1172 铁片1 mol·L－1 盐酸v23 铁片0.1 mol·L－1盐酸v3下列结论正确的是( )A． v1＞ v2＞ v3 B． v3＞ v2＞ v1C． v1＞ v3＞ v2 D． v2＞ v3＞ v1答案 A解析 影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大；反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故 v2＞ v3。7．可逆反应 mA(g)＋ nB(g) pC(g)＋ qD(g)的 v－ t 图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其 v－ t 图像如图乙所示。① a1＝ a2 ② a1＜ a2 ③ b1＝ b2 ④ b1＜ b2 ⑤ t1＞ t2⑥ t1＝ t2 ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧图乙中阴影部分面积更大以上所述正确的为( )A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧答案 A解析 使用催化剂仅仅是加快反应速率，缩短达到平衡的时间，故②④⑤⑦正确。8．为了研究一定浓度 Fe2＋ 的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如下图所示，判断下列说法正确的是( )18A．pH 越小氧化率越大B．温度越高氧化率越小C．Fe 2＋ 的氧化率仅与溶液的 pH 和温度有关D．实验说明降低 pH、升高温度有利于提高 Fe2＋ 的氧化率答案 D解析 由②③可知，温度相同时 pH 越小，氧化率越大，由①②可知，pH 相同时，温度越高，氧化率越大；C 项，Fe 2＋ 的氧化率除受 pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。9．在 298 K 时，实验测得溶液中的反应：H 2O2＋2HI= ==2H2O＋I 2在不同浓度时的化学反应速率如表所示，由此可推知第 5 组实验中 c(HI)、 c(H2O2)不可能为( )实验编号 1 2 3 4 5 6c(HI)/mol·L－1 0.100 0.200 0.150 0.100 ？ 0.500c(H2O2)/mol·L－1 0.100 0.100 0.150 0.200？ 0.400v/mol·L－1 ·s－10.007 60 0.015 2 0.017 1 0.015 2 0.022 8 0.152A.0.150 mol·L－1 、0.200 mol·L －1B．0.300 mol·L －1 、0.100 mol·L －1C．0.200 mol·L －1 、0.200 mol·L －1D．0.100 mol·L －1 、0.300 mol·L －1答案 C解析 由表中数据可推出化学反应速率 v 与 c(HI)和 c(H2O2)的乘积成正比，以实验 1 为参照，实验 5 的化学反应速率是实验 1 的 3 倍，所以实验 5 中 c(HI)和 c(H2O2)的乘积应是实验 1 的 3 倍。通过计算，C 选项不符合题意。10．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H 2SO4===Na2SO4＋SO 2↑＋S↓＋H 2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )Na2S2O3溶液 稀 H2SO4 H2O选项反应温度/℃ V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mLA 25 5 0.1