1、第 2 节 化学反应的快慢和限度第 1 课时 化学反应的速率学习目标定位 1.了解化学反应速率的概念、表示方法。 2.掌握化学反应速率的计算。3.知道浓度、温度、催化剂、压强等条件对化学反应速率的影响。一、化学反应速率及其表示方法1观察下列图片，说说哪些图片表示的过程中化学反应较快？哪些图片表示的过程中化学反应较慢？答案 火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快；溶洞形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。2如何定性判断下列化学反应进行的快慢？(1)Zn H2SO4=ZnSO4H 2(2)Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O(3)Fe3 3SCN =Fe(SCN)3答案 常通过化学反应现象变化
2、的快慢来定性判断化学反应速率的快慢：(1)观察气泡逸出的快慢；(2)观察沉淀产生的快慢；(3)观察溶液颜色变化的快慢。3化学反应速率(1)概念：化学反应速率是用来描述化学反应的快慢的物理量。(2)表示方法：通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量 来表示。(3)计算：表达式为 v 或 v 。ct nVt式中：c 为浓度的变化量，一般以 molL1 为单位；t 为时间，单位常用 s 或 min 表示。(4)常用单位：molL 1 s1 或 molL1 min1 。4在一个体积为 2 L 的密闭容器中发生反应 2SO2O 2?2SO3，经过 5 s 后，测得 SO3 的物质的量为 0.8 m
3、ol。填写下表：有关反应物质 SO2 O2 SO3物质的量浓度变化 0.4_molL1 0.2_molL1 0.4molL1化学反应速率 0.08_molL1 s1 0.04_molL 1s1 0.08_molL1 s1化学反应速率之比 2121对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，因此不用固体或纯液体表示反应速率。2化学反应速率是平均速率，而非瞬时反应速率。3表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应 N23H 2?2NH3，用 H2 表示该反应的反应速率时写成 v(H2)。4对于一个具体的化学反应
4、，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。对于反应 aA(g) bB(g)=cC(g)dD(g) ，v(A)v(B)v(C) v(D) n(A)n(B)n(C)n(D) c(A)c(B) c (C)c(D) abcd。5同一时间内的同一个化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，一种物质的化学反应速率可代表整个化学反应的反应速率。1下列关于化学反应速率的说法正确的是( )A对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B化学反应速率通常表示一定时间内任何
5、一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C化学反应速率为 0.8 molL1 s1 是指 1 s 时某物质的浓度为 0.8 molL1D根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢答案 D解析 A 项，化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应；B项，固体或纯液体的浓度可视为 常数，一般不用固体或 纯液体表示化学反 应速率；C 项，0.8 molL 1s1 表示 1 s 的时间内，某物 质的浓度变化了 0.8 molL1 ；D 项，化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量。易错警示 不可以用固体或液体表示某反 应的化学反应速率，化学反应速率为一段时间内的平均
6、反应速率，而不是瞬时反 应速率，表明化学反 应速率时 ，必须指明具体的物质。2反应：3A(g) B(g)= =2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为v(A)0.6 molL1 min1 v(B) 0.45 molL1 min1 v(C) 0.015 mol1 L1 min1 v(D)0.45 molL 1 min1 ，则此反应在不同条件下进行最快的是( )A B C D答案 D解析 化学反应速率之比等于化学反 应方程式中的化学计量数之比，即 v(A)v(B)v(C)v(D)31 22，则用 A 表示的化学反应速率分别为中 v(A)0.6 molL1 min1 ；中
7、 v(A)3v(B)0.45 molL1 min1 31.35 molL1 min1 ；中 v(A) v(C) 0.015 32 32molL 1min1 0.022 5 molL1 min1 ；中 v(A) v(D) 0.45 molL1 min1 0.675 32 32molL 1min1 ，所以在不同条件下，进行最快的是 ，D 项正确。方法规律 (1)计算化学反应速率时， 应将物质的量转化为物质的量浓度。(2)在比较速率大小时， 须转化成用同一物质表示化学反应速率，统一单位后再比较其大小。3已知某反应的各物质浓度数据如下：aA(g)bB(g)?2C(g)起始浓度(molL 1 ) 3.0
8、 1.0 02 s 末浓度(molL 1 ) 1.8 0.6 0.8据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( )A934 B312C213 D321答案 B解析 v(A)v(B)v(C) 3 12，即物质化学计量数之比312。3.0 1.82 1.0 0.62 0.82规律总结 利用 aAbB?c CdD 的 v(A)v(B)v(C)c(D)abcd，可快速求出反应速率；也可根据反应中各物质表示的反应速率，求出各物 质的系数。二、影响化学反应速率的因素1按表中实验内容完成实验，观察现象填写下表：实验内容 实验现象 实验结论分别将两块同样大小的镁条、铁片同时加入等体积 0.5 molL
9、 1 盐酸中镁条与盐酸反应产生气泡速率较快决定化学反应速率大小的主要因素是反应物本身的性质分别将两块同样大小的铁片同时加入等体积 0.5 molL1 盐酸、3 molL1 盐酸铁片与 3_molL1 盐酸反应产生气泡速率较快其他条件相同，反应物浓度越大，化学反应速率越快分别将两块同样大小的铁片同时加入盛有等体积 0.5 molL1盐酸的甲、乙两支试管中，再将甲试管用酒精灯加热，对比用酒精灯加热的试管中产生气泡速率较快其他条件相同，温度越高，化学反应速率越快观察现象取甲、乙两支试管，各加入 3 mL 3%的过氧化氢溶液，往甲试管中加入少量二氧化锰粉末，对比观察现象加入二氧化锰的试管中产生气泡速率
10、较快其他条件相同，加入催化剂能加快化学反应速率分别将两份等体积的 3 molL1盐酸同时加入盛有等质量的块状碳 酸 钙 及 碳 酸 钙 粉 末 的 试 管 中碳酸钙粉末与盐酸反应产生气泡速率较快其他条件相同，反应物固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快2影响化学反应速率的因素除浓度、温度和催化剂外，还有反应物的状态、固体表面积、压强、溶剂、光波等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。1影响化学反应速率的主要因素(内因)影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身的性质。2影响化学反应速率的外界因素 (外因)(1)温度：其他条件不变时，升高温度，化学反 应速率增大
11、；降低温度，化学反应速率减小。一般温度每升高 10 ，其化学反应速率将增大 24 倍。(2)催化剂：其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。催化剂具有选择性，即不同的化学反应一般需要不同的催化 剂。催化 剂 参与化学反应，但其化学性质和质量在反应前后不变。(3)溶液的浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小。(4)压强：对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大气体压强，化学反应速率增大；减小气体压强，化学反应速率减小 。(5)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大
12、。关键提醒 (1)当其他条件不变时，升高温度，不管是 对于释 放能量的反应还是吸收能量的反应，反应速率都增大；降低温度，反应速率都减小。(2)有气体参加的反应，改 变压强对反应速率的影响实质是通过改变浓度而引起的。当压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率；若体 积不变，充入不参与反应的气体，虽然容器压强增大，但反应物 浓度没有发生变化，化学反 应 速率不变。4在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)Fe 2O3(s) 3CO2(g)2Fe(s) 。下列说法= = = = =高 温 正确的是( )A增加 Fe2O3 的量反应速率加快B升高温度反应速率不一定变化C再充入 CO 反应速
13、率加快D充入 N2 使压强增大反应速率加快答案 C解析 Fe2O3为固体，增加固体的量，浓度未变，反应速率不变，A 项错误；温度对任何反应都有影响，B 项错误；充入 CO 后，c(CO)增大，反 应速率加快，C 项正确；恒容充入 N2，虽然压强增大，但并未引起 c(CO)的变化，反应速率不变，D 项错误。易错警示 (1)充入非反应气体对化学反应速率的影响：恒温恒容时：充入非反应气体容器压强增大，但各物质浓度不变 反应速率不变。恒温恒 压时：充入非反 应气体容器压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。(2)若其他条件不变，改 变反应物固体用量，而不改变固体表面积，化学反应速率不变。5把在空气
14、中久置的铝片 5.0 g 投入盛有 500 mL 0.5 molL1 硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：(1)反应时间由 Oa 不产生氢气的原因是 _，有关的化学方程式为_。(2)反应时间由 ac 产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是_。(3)反应时间从 c 以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是_。答案 (1)硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应，不产生氢气 Al 2O33H 2SO4=Al2(SO4)33H 2O(2)反应放热使溶液温度升高，反应速率增大(3)硫酸的浓度减小使反应速率减小解析 (1)在空气中久置的铝片表面
15、有氧化铝薄膜，因此，硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气。(2)ac 段，虽然硫酸的浓度逐渐减小，但是该反应是放出热量的反应，反应进行中溶液温度逐渐升高，温度升高，化学反应速率增大。(3)反应时间从 c 以后，硫酸的浓度逐渐减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。方法规律 研究多种因素对同一化学反 应的反应速率都产生影响时， 应考虑主要因素对化学反应速率的影响。6已知 FeCl3 和 MnO2 都可作 H2O2 分解制 O2 的催化剂，为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )答案 D解析 当探究温度对化学反应 速率的影响时，必 须保证其他条件相同的情况下
16、，再改变温度观察反应速率的变化。方法规律 研究某种因素对同一化学反 应的反应速率的影响时， 应固定其他条件不变，只改变一种条件研究该条件对化学反应速率的影响。1已知合成氨反应的浓度数据如下：N23H 2?2NH3起始浓度/molL 1 1.0 3.0 02 s 末浓度 /molL1 0.6 1.8 0.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为( )A0.2 molL 1 s1B0.4 molL 1 s1C0.6 molL 1 s1D0.8 molL 1 s1答案 B解析 v(NH3) 0.4 molL 1 s1 ，B 项正确。0.8 molL 12 s2在一定条件下，向体积为 2
17、 L 的密闭容器中加入 2 mol N2 和 10 mol H2，发生反应：N23H 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 min1Bv(H 2)0.75 molL1 min1Cv(NH 3)0.25 molL 1 min1Dv(N 2)0.5 molL 1 min1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 molL1 min1 ，根据2 mol 1mol2 L2 minv(N2)v(H2)v(NH3)13 2 可知，v(H 2)3v(N 2)0.75 molL1 m
18、in1 ，v(NH3)2v(N 2)0.5 molL 1min1 。3用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )加热 不用稀硫酸，改用 98%的浓硫酸 增大稀硫酸的用量 不用铁片，改用铁粉A BC D答案 C解析 用 98%的浓硫酸代替稀硫酸，不能增大 FeH 2SO4=FeSO4H 2的反应速率，其原因是 Fe 在浓硫酸中钝化、Fe 与浓硫酸反应不生成 H2 等。4NO 和 CO 都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地反应，生成 N2 和 CO2，下列对此反应的叙述中正确的是( )A升高温度能加快反应速率B降低压强能加快反应速率C改变压强对反应速率无影响D使用催化
19、剂不能加快反应速率答案 A解析 升高温度能加快反应速率，降低温度能减慢反应速率；对有气体参加的反应来说，压强的改变对反应速率有影响，增大 压强能加快反应速率，降低压强能减慢反应速率；使用正催化剂能够加快反应速率。5下列判断正确的是( )A0.1 molL 1 盐酸与 0.1 molL1 醋酸分别与足量 Cu(OH)2 反应，反应速率相同B0.1 molL 1 盐酸和 0.1 molL1 硝酸分别与大小相同的大理石反应，反应速率相同CMg 和 Fe 与 0.1 molL1 的盐酸反应，反应速率相同D0.1 molL 1 的盐酸和 0.1 molL1 的硫酸分别与 Mg 反应，反应速率相同答案 B
20、解析 A 项，前者 c(H )大于后者，前者反应速率快；B 项，二者 c(H )相同，均发生反应：CaCO32H =Ca2 CO 2 H 2O，反 应速率相同；C 项，活泼性：MgFe，二者与相同浓度的盐酸反应时，前者反应速率快； D 项，后者 c(H )大，故后者反应速率快。6等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间(t)产生氢气体积(V) 的数据，绘制得到如图所示的 4 条曲线，则曲线 a、b、c、d 所对应的实验组别可能是( )组别 c(HCl)/molL1 温度 / 状态1 2.0 25 块状2 2.5 30 块状3 2.5 50 块状4 2.5 30 粉末状A
21、4、2、3、1 B1、2、3、4C3、4、2、1 D1、2、4、3答案 C解析 其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。 实验 1 中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验 3 的反应温度比实验 2 的反应温度高，所以 实验 3 的反应速率大于实验 2 的反应速率；实验 3 和实验 4 虽然浓度相同，但反 应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故答案可能是 3、4、2、1 或 4、3、2、1。基础过关题组 1 化学反应速率的概念及其简单计算1对于反应：CaCO 32HCl= =CaCl2H 2OCO 2，
22、下列判断正确的是( )A用 HCl 和 CaCl2 表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同B不能用 CaCO3 的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示C用 H2O 和 CO2 表示的化学反应速率相同D用 CaCl2 浓度的减少来表示其化学反应速率答案 A解析 CaCO3 是固体，H 2O 为液体，不能用其表示化学反 应速率；CaCl 2 是生成物，其浓度在反应过程中会增加。在同一反应 中， 选用不同的物质表示化学反 应速率数值可能不同，也可能相同，但意义相同，故 A 项正确。2将 10 mol H2 和 5 mol N2 放入 10 L 真空容器内，某温度下发生如下反应：3H
23、 2(g)N 2(g)?2NH3(g)，在最初的 0.2 s 内，消耗 H2 的平均速率为 0.06 molL1 s1 ，则在 0.2 s 末，容器中 NH3 的物质的量是( )A0.12 mol B0.08 molC0.04 mol D0.8 mol答案 B解析 v(H2)v(NH3)3 2，所以 v(NH3)0.04 molL1 s1, 0.2 s 末时，n(NH 3)0.04 molL 1s1 0.2 s10 L0.08 mol。3反应 2SO2O 2 2SO3 经过一段时间后，SO 3 的浓度增加了 0.4 molL1 ，在这段时间?催 化 剂 内用 O2 表示的反应速率为 0.04
24、molL1 s1 ，则这段时间为( )A0.1 s B2.5 s C5 s D10 s答案 C解析 SO3 的浓 度增加了 0.4 molL1 ，则 O2 的浓度减小了 0.2 molL1 ，v(O2) ，tcO2t 5 s。cO2vO2 0.2 molL 10.04 molL 1s 1题组 2 化学反应速率与计量数的关系4反应 mAnB?pC 中，m 、n、p 为各物质的计量数。现测得 C 每分钟增加 a molL 1，B 每分钟减少 1.5a molL1 ，A 每分钟减少 0.5a molL1 ，则 mnp 为( )A231 B132C233 D321答案 B解析 根据题目可知，A、B、C
25、 的反应速率之比为 0.5a1.5aa132，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 mnp 为 132。5四位同学同时进行反应：A 3B?2C2D 的速率测定实验，分别测得反应速率如下：v(A)0.15 molL1 s1 v(B) 0.6 molL1 s1 v(C) 0.5 molL1 s1 v(D)1.2 molL 1 min1 。其中反应最快的是( )A B C D答案 C解析 比较同一反应中不同物 质表示的反应速率时，要通过化学计量数转化为同一物质的反应速率，且单位要一致。中 v(A)0.2 molL1 s1 ，中 v(A)0.25 molL1 s1 ，中v(D)0.02
26、 molL 1 s1 ，则 v(A)0.01 molL 1 s1 ，故反应速率 。6反应 4NH3(g)5O 2(g)=4NO(g)6H 2O(g)在 10 L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了 0.45 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( )Av(NH 3)0.010 molL1 s1Bv(O 2)0.001 0 molL1 s1Cv(NO) 0.001 0 molL 1 s1Dv(H 2O)0.045 molL 1 s1答案 C解析 v(H2O) 0.001 5 molL1 s1 ，再由 v(NH3)v(O2)v(NO)v(H
27、2O)0.45 mol30 s10 L45 46，得： v(NH3) v(H2O) 0.001 5 molL 1s1 0.001 0 molL1 s1, v(O2)46 46 v(H2O) 0.001 5 molL1 s1 0.001 25 molL1 s1, v(NO)v(NH 3)0.001 0 56 56molL 1s1 。题组 3 外界条件对化学反应速率的影响7一定温度下，反应 N2O 2?2NO 在密闭容器中进行，下列措施能增大反应速率的是( )缩小体积使压强增大 恒容充入 N2 恒容充入氦气 恒压充入氦气A B C D答案 A解析 、都能增大物 质的浓度，所以能使反应速率增大， 无
28、影响，使容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。8在密闭容器中有反应 C(s)CO 2(g) 2CO(g)，能使反应速率加快的措施是( )= = = = = 减小容器体积 升高温度 将炭粉碎 通入 CO2 增加炭的量 恒容通入 N2A BC D答案 C解析 影响化学反应速率的因素很多，如温度、浓度、催化剂、 压强、固体接触面积等。、，增大压强和通入 CO2 都是增大了反应物的浓度，使反应速率加快；，升高温度，反应速率一定加快；，将炭粉碎，增大了炭与 CO2 的接触面积，反应速率加快；，增加炭的量，由于炭是固体，浓度不会改变，故不能使反应速率加快；，恒容条件下通入 N2，反应混合物的浓度不变
29、，反应速率不 变。题组 4 影响反应速率的实验探究与数据分析9. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H 2SO4=Na2SO4SO 2SH 2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( )Na2S2O3 溶液 稀 H2SO4 H2O实验 反应温度/V/mL c/molL1 V/mL c/molL1 V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 10答案 D解析 影响化学反应速率的因素有多种，由表信息可知需从浓度和温度两个因素分析，其他条件不变时，反应物浓度越大，温度越高
30、，反应速率越大， D 项正确。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) 体积 酸的浓度 反应温度A 0.1 mol Mg 10 mL 8 molL1 硝酸 60B 0.1 mol Al 10 mL 3 molL1 盐酸 60C 0.1 mol Fe 10 mL 3 molL1 盐酸 60D 0.1 mol Mg 10 mL 3 molL1 硫酸 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 molL 1盐酸中 c(H )小于 3 m
31、olL1 硫酸中 c(H )，因此 D 项放出 H2的速率最大。能力提升11(1)在反应 A(g)3B(g)= =2C(g)中，若以物质 A 表示的该反应的化学反应速率为 0.2 molL 1min1 ，则以物质 B 表示此反应的化学反应速率为 _ molL1 min1 。(2)在 2 L 的密闭容器中，充入 2 mol N2 和 3 mol H2，在一定条件下发生反应， 3 s 后测得 N2的物质的量为 1.9 mol，则以 H2 的浓度变化表示的反应速率为_。(3)将 10 mol A 和 5 mol B 放入容积为 10 L 的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g) B(g) =2C(
32、g)，在最初 2 s 内，消耗 A 的平均速率为 0.06 molL1 s1 ，则在 2 s 时，容器中有_ mol A，此时 C 的物质的量浓度为_ 。(4)当温度不变时，恒容的容器中进行反应 2A=B，若反应物的浓度由 0.1 molL1 降到0.06 molL1 需 20 秒，那么由 0.06 molL1 降到 0.036 molL1 ，所需反应的时间为_。a等于 10 秒 b等于 12 秒c大于 12 秒 d小于 12 秒答案 (1)0.6 (2)0.05 molL1 s1 (3)8.8 0.08 molL 1 (4)c解析 (1)根据化学方程式中的计量数关系， ，v(B)3v(A)
33、30.2 vBvA 31molL 1min1 0.6 molL 1 min1 。(2)解法一：3 s 内消耗的 N2 的物 质的量为 2 mol1.9 mol0.1 mol，根据化学方程式 N23H 22NH3，可以计算出 3 s 内消耗的 H2 的物质的量为 0.3 mol，根据化学反应速率的计算?高 温 、高 压 催 化 剂公式，v(H 2) 0.05 molL1 s1 。0.3 mol2 L3 s解法二：先计算出以 N2 表示的化学反 应速率 v(N2) molL1 s1 ，再根据2 mol 1.9 mol2 L3 s 160化学方程式的计量数关系，计 算出以 H2 表示的化学反应速率
34、v(H2)3v(N 2)0.05 molL 1s1 。(3) 3A(g) B(g) = 2C(g)起始浓度(molL 1 ) 1.0 0.5 0转化浓度(molL 1 ) 0.062 0.04 0.080.122 s 时浓度(molL 1 ) 1.00.12 0.50.04 0.080.88 0.46 则 2 s 时，n(A) 0.88 molL 1 10 L8.8 mol， c(C)0.08 molL 1 。(4)浓度由 0.1 molL1 降到 0.06 molL1 过程中的平均反应速率 v(A) 0.002 molL1 s1 。若后阶段平均速率不变，所需时间为0.1 0.06 molL
35、120 s12 s，由于随反应的进行，反 应物 浓度不断减小，反 应速率不断减小，0.06 0.036 molL 10.002 molL 1s 1故所需时间大于 12 s。12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 t2t 3 min 内用盐
36、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。Ot 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，导致 t1t 2时间段
37、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 )。13某温度时，在 2 L 容器中的 X、Y 、Z 物质的量随时间的变化关系曲线如下图所示。
38、(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至 2 min、5 min 时 Z 的平均反应速率为_、_。(3)5 min 后 Z 的生成速率与 6 min 末 Z 的生成速率相比较_( 填“大” “小”或“相等”)。答案 (1)3X Y?2Z (2)0.05 molL 1 min1004 molL 1 min1 (3)相等解析 (1)由图可知， X、Y 的物质的量随时间的增加而减小、Z 的物质的量随时间的增加而增大，所以 X、Y 为反应物，Z 为生成物。反 应进行到 2 min 时 n(X)n(Y)n(Z)(1.0 mol0.7 mol)(1.0 mol0.9 mol)(0.
39、3 mol0.1 mol)312，X、Y、Z 的化学计量数之比为312。又因 为 5 min 后各物质的物质的量不随时间改变，反应物与生成物同时存在，反应为可逆反应，该反应的化学方程式 为 3XY?2Z 。(2)2 min 内 (Z)(0.3 mol0.1 mol)2 L/2 min0.05 molL1 min1 ；5 min 内 (Z)(0.5 v vmol0.1 mol)2 L/5 min0.04 molL1 min1 。(3)5 min 时，反应达到了平衡，各物质的反应速率不再改变，故 5 min 后 Z 的生成速率与 6 min 末 Z 的生成速率相等。14某化学小组研究外界条件 对反
40、应速率的影响， 进行如下 实验：【实验原理】2KMnO4 5H2C2O4 3H2SO4 =K2SO4 2MnSO4 10CO28H 2O【实验内容】室温下，试管中所加试剂及其用量/m L实验编号0.6 molL1 H2C2O4 溶液H2O0.2 molL1 KMnO4 溶液3 molL1稀硫酸室温下溶液颜色退至无色所需时间/ min1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.02 3.0 3.0 2.0 2.0 5.23 3.0 4.0 1.0 2.0 5.0请回答：(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_。(2)利用实验 1 中数据计算，用 KMnO4 的浓度变化表示的反应速率为 v(KM
41、nO4)_。(3)该小组同学根据经验绘制了 n(Mn2 ) 随时间变化趋势的示意图，如图 1 所示。但乙同学查阅已有的资料发现，该实验过程中 n(Mn2 ) 随时间变化的趋势应如图 2 所示。该小组同学根据图 2 所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究：小组同学提出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。室温下，试管中所加试剂及其用量/mL实验编号0.6 molL1 H2C2O4 溶液H2O0.2 molL1 KMnO4 溶液3 molL1稀硫酸再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色退至无色所需时间/ min4 3.0 2.0 3.0 2.0 t该小组同学提出的假设成立，
42、应观察到的现象是_。答案 (1)其他条件相同时，增大 KMnO4 浓度( 或反应物浓度)，反应速率增大 (2)1.5 102 molL 1min1 (3)生成物中的 MnSO4 为该反应的催化剂(或 Mn2 对该反应有催化作用) MnSO 4 与实验 1 比较，溶液退色所需时间短解析 (1)表中改变的条件是 KMnO4浓度，由表中数据可知，其他条件相同时，KMnO 4浓度，反应速率越大。(2)H2C2O4 的物质的量为 0.6 molL1 0.003 L0.001 8 mol，KMnO4 的物质的量为 0.2 molL 10.003 L0.000 6 mol，H2SO4 的物质的量为 3 molL1 0.002 L0.006 mol，n(H2C2O4)n(KMnO4)31，故 H2C2O4过量，混合后 KMnO4 的物质的量浓度为 0.2 molL 1 0.06 molL1 。3 L3 2 3 2 Lv(KMnO4) 1.5102 molL1 s1 。0.06 molL 14 min(3)由图 2 可知反应速率增大变快，说明 Mn2 对该反应有催化作用。与实验 1 对比，加入的硫酸锰的物质的量不同，其他条件必然相同，所以加入的少量固体是硫酸锰，若该组提出的假设成立，反应速率快，反应退色所需要的时间就短。
