【提高班精講課】20212022學(xué)年高二化學(xué)重難點(diǎn)精講精練

第06課化學(xué)反應(yīng)速率

例題與習(xí)題答案見末尾

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、了解化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，初步了解測定某些化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)方法；

2、通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)和思考，掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)速率

I、化學(xué)反應(yīng)速率的概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。

2、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。

符號為V,單位為mol/(L?min)、mol/(Ls)或mol/(L?h)。

3、化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式

4、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算規(guī)律

同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量

數(shù)之比。這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算或換算的依據(jù)。如對于化學(xué)反應(yīng)〃A(g)+/;B(g)==cC(g)+,/D(g),有下列恒等式:

v(A):v(B):v(C)Iv(D)=a:b：c：d

5、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)

①化學(xué)反應(yīng)速率均為正值，沒有負(fù)值。

②化學(xué)反應(yīng)速率通常指的是某物質(zhì)在某一時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率，而不是在某一時刻的瞬時速率。

③由「在反應(yīng)中純固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對于有純液體或純固體參加的反應(yīng)一般不用純液體

或純固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。化學(xué)反應(yīng)速率與表面積大小有關(guān)，而與物質(zhì)的量的多少無關(guān)。通常是通過增大物質(zhì)

的表面(如粉碎成細(xì)小顆粒、充分?jǐn)嚢?、振蕩?來加快化學(xué)反應(yīng)速率。

④對于同一個化學(xué)反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來表示其反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但這些不

同的數(shù)值表小的都是同一個反應(yīng)的反應(yīng)速率。因此，表不化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作

為標(biāo)準(zhǔn)，

要點(diǎn)二、化學(xué)反應(yīng)速率的測量

1、基本思路：化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測定的。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)(包括反應(yīng)

物和生成物)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測量反應(yīng)速率時都可加以利用。

2、用于化學(xué)反應(yīng)速率測量的基本性質(zhì)

3、實(shí)驗(yàn)測量鋅與硫酸反應(yīng)速率

實(shí)驗(yàn)用品：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、lmol/L的硫酸、

4mol/L的硫酸。

實(shí)驗(yàn)步驟：①取一套裝置，加入40mLimol/L的硫酸，測量收集10mL%所用的時間。

②取另一套裝置，加入40mL4moi/L的硫酸，測量收集10mL氐所用的時間。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，②收集10mL氣體所用時間比①所用時間短。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

加入試劑反應(yīng)時間/min反應(yīng)速率/（mLmin「）

1mol/LH2SO4長小

4mol/LH2SO4短大

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)速率快。

注意事項(xiàng)：a.鋅的顆粒（即表面積）大小要基本相同；b.40mL的硫酸溶液要迅速加入；c.裝置氣密性要

好，且計(jì)時要迅速準(zhǔn)確。

【問題思考】還可根據(jù)反應(yīng)速率用關(guān)量的哪些變化來測定該反應(yīng)的反應(yīng)速率？

鋅強(qiáng)硫酸反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+=Z/++H23因此我們還可利用相同質(zhì)量的鋅完全溶解所用時間的不同、

硫酸濃度的變化等來測量化學(xué)反應(yīng)速率。

要點(diǎn)三、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及比較

1、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算——三段式法

①求解化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題的一股步驟：

a.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式.

b.找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。

c.根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。

例如：反應(yīng)mA--nBl為

起始濃度（mo：L）abc

nxpx

轉(zhuǎn)化濃度（molL）X

ww

某時刻濃度（molL）Q-XYc+處

ww

②計(jì)算中應(yīng)注意以下量的關(guān)系:

a.對反應(yīng)物：c（起始）一c（轉(zhuǎn)化廠以某時刻）

b.對生成物：c（起始）+c（轉(zhuǎn)化戶以某時刻）

2、化學(xué)反應(yīng)速率的比較

①選用同種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)

換算成用同一物質(zhì)、同一單位表示的化學(xué)反應(yīng)速率，再比較其數(shù)值大小。

要點(diǎn)四、測定化學(xué)反應(yīng)速率的物理方法

測定化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)鍵是測定某一時間間隔內(nèi)反應(yīng)體系中某物質(zhì)濃度的變化。由于物質(zhì)的某些物理性質(zhì)（如

壓強(qiáng)、體積、吸光度、電導(dǎo)率等）與其物質(zhì)的量或濃度存在函數(shù)關(guān)系，因此人們常用物理方法準(zhǔn)確而快速地測定反

應(yīng)物或生成物濃度的變化來確定其化學(xué)反應(yīng)速率。常用于測定化學(xué)反應(yīng)速率的物理方法有以下幾種：

1、量氣法：對于反應(yīng)2H2。2==2出0+023可測量反應(yīng)中唯一的氣體產(chǎn)物氧氣在一定溫度、壓強(qiáng)時的體積變化。

2、比色法：由于不同濃度的物質(zhì)對特定波長的光的吸收性能不同，因此可以通過吸光度來測定反應(yīng)物濃度。

例如，在丙酮的漠化反應(yīng)中：CH3COCH3+Br2~~>CH3COCH2Br+HBr

有色反應(yīng)物B。吸收波長為4501nm的光波，因此可用分光光度計(jì)測量溶液對該波長光波的吸光度，據(jù)此計(jì)算

化學(xué)反應(yīng)速率。

3、此外，激光技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)速率的測定。

要點(diǎn)五、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的特別說明

1、化學(xué)反應(yīng)速率表述的共同之處：①都有一個確定的起點(diǎn)（速率為0）；②都有一個與速率大小相匹配的時間

單位；③都有能說明體系某種變化的可計(jì)量的性質(zhì)（如質(zhì)量、體積、壓強(qiáng)、濃度等）。

2、一個確定的化學(xué)反應(yīng)涉及反應(yīng)物和生成物等多種物質(zhì)，在中學(xué)化學(xué)里，通常所說的化學(xué)反應(yīng)速率的快慢，

往往是對整個化學(xué)反應(yīng)而言的，例如Hz+F2==2HF反應(yīng)很快、CH3coOH+CH3cHzOH-^CFhCOOCH2cH3+H2O

反應(yīng)很慢等；定量地表示化學(xué)反應(yīng)速率是對某種具體物質(zhì)而言的,例如在NZ+3H2-^2NH3中V（N2）=0.5inol/（Lmin）

3、由于在一定時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是連續(xù)變化的，所以化學(xué)反‘卜

應(yīng)速率有平均速率和即時（或瞬時）速率之分。在中學(xué)化學(xué)里，通常所說的化學(xué)反應(yīng)速率一

般是指平均速率。在速率一時間圖像中經(jīng)常出現(xiàn)瞬時速率，如鋅粒與0.1mol-L「鹽酸反應(yīng)，_+--------?

在一定溫度下的反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，圖像中A點(diǎn)表示的就是在反應(yīng)過程中h時刻的瞬時反應(yīng)速率。

要點(diǎn)六、有效碰撞理論

1、有效碰撞

年妙儂運(yùn)的迪>有效碰撞

反應(yīng)物分子間的碰撞一

不能發(fā),上化學(xué)反成的碰撞>無效碰撞

要點(diǎn)詮釋：化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子之間必須發(fā)生碰撞。反應(yīng)物分子之間的碰撞只有少數(shù)碰撞能

導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，多數(shù)碰撞并不能導(dǎo)致反應(yīng)的發(fā)生，是無效碰撞。碰撞的頻率越高，則化學(xué)反應(yīng)速率就越人。

研究發(fā)現(xiàn)，只有既具有足夠的能量又有合適的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。

2、活化分子和活化能

①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子?；罨肿又g之所以能夠發(fā)生有效

碰撞，是由于它們的能量高，發(fā)生碰撞時，能夠克服相撞分子之間的排斥力，破

壞分子內(nèi)部原子之間的“結(jié)合力”，從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子的破壞，重新組合成生成

物分子，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

②活化能：活化分子所多出的那部分能量(或普通分子轉(zhuǎn)化成活化分子所需

的最低能量)。右圖所示的已是反應(yīng)的活化能，&是活化分子變成生成物分子放

出的能量，能量差&一昌是反應(yīng)熱?；罨茉叫?，普通分子就越容易變成活化分子。

普通分子+活化能—活化分子

活化能的大小雖然意味著普通分子成為活化分子的難易，但是對這個化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影

響。

③活化能與化學(xué)反應(yīng)速率：在一定條件下，活化分子所占的百分?jǐn)?shù)是固定不變的?；罨肿拥陌俜?jǐn)?shù)越大，單

位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率就越快。

活化能低一普通分子易變成活化分子一活化分子百分?jǐn)?shù)大一有效碰撞次數(shù)多一反應(yīng)速率快

利用有效碰撞理論可以解釋外界條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

【典型例題】

類型一、化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

例題1下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是()

A.對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯

B.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示

C.若某化學(xué)反應(yīng)在一定時間段內(nèi)的反應(yīng)速率為0.5mol/(L?s),則在該時問及內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化都為

0.5molk

D.化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度

例題2(雙選)一定條件下，向2L密閉容器中加入2m0IN2和lOmolHz,發(fā)生反應(yīng)N2+3H2-^2NH3,2

min時測得剩余N2為Imol,此時化學(xué)反應(yīng)速率表示不正確的是()

A.V(N2)=0.25molL-1-min-1B.I<H2)=0.75molL-'-min-1

-,-1-,-,

C.^NH3)=imolLminD.v(NH3)=0.2imolLmin

例題3反應(yīng)2A(g)+B(g)==3C(g)+4D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：

?v(A)=0.5mol/(L-s);@v(B)=0.3mol/(L-s);@v(C)=0.8mol/(L-s)：?v(D)=lmol/(L-s)<>

該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)镺

類型二、化學(xué)反應(yīng)速率的測量

例題4一定溫度下，lOmLO.40moi/LH2O2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(biāo)準(zhǔn)

狀況)如下表。

r/min0246810

V(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(jì))()

A.0?6min的平均反應(yīng)速率：WH2O2戶3.3乂102mol-L-,-min1

B.6?lOmin的平均反應(yīng)速率：p(H2O2)<3.3xl()—2mo卜L'mini

C.反應(yīng)至6min時,c(H202)=0.30mol/L

D.反應(yīng)至6min時，比。2分解了50%

【總結(jié)升華】化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測定的，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)(包括反應(yīng)物

和生成物)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測量反應(yīng)速率時都可以加以利用。用于

化學(xué)反應(yīng)速率測量的基本性質(zhì)：①直接可測量的性質(zhì)，如釋放出氣體的體積和體系壓強(qiáng)；②依靠科學(xué)儀器才能測量

的性質(zhì)，如顏色的深淺、光的吸收、光的反射、導(dǎo)電能力等；③在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色

時，常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率等。

例題5請你協(xié)助化學(xué)興趣小組的同學(xué)完成如下實(shí)臉，并回答相關(guān)問題。

實(shí)臉目的：比較等體積的0.5mo卜L—硫酸、1molL—i鹽酸、1molL—醋酸分別與金屬反應(yīng)生成氫氣的速率和

體積。

實(shí)驗(yàn)原理：(用離子方程式表示)。

實(shí)臉用品：儀器(略)、藥品(除給定的三種酸溶液外，在Na、Mg、Fe三種金屬中選擇最合適的一種，并說

明理由)。選擇的金屬是,不選其他兩種金屬的理由是O

實(shí)臉步驟：(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)：

過區(qū)的金屬

(2)乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能控制三個反應(yīng)在同一時間發(fā)生，并作了相應(yīng)的改進(jìn)。你認(rèn)為乙同學(xué)的改進(jìn)措施是

(3)按改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)臉現(xiàn)象并得出相關(guān)結(jié)論。

①反應(yīng)開始時的速率：i，(H2so4)v(HCI)貝CH3coOH)(用“=”“v”或“〉”填空，下同)，反應(yīng)

進(jìn)行一段時間后的速率：V(H2SO4)=V(HCI)叭CH3coOH):

O

②最終得到的氫氣體積：V(H2/H2SO4)V(H2/HC1)V(H2,CH3COOH)

問題討論：(4)量筒的規(guī)格由決定。

類型三、有效碰撞理論

例題6下列說法正確的是()

①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；②普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；③活化分子比普通分

子具有較高的能量；④化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合：⑤化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)犍的形成

過程；⑥化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞。

A.①③④⑤B.???C.④?⑥D(zhuǎn).②④⑤

【針對訓(xùn)練】

(1)此時A的濃度及反應(yīng)開始前放入容器中A、B物質(zhì)的量；

(2)B的平均反應(yīng)速率；

(3)x值是多少？

2、硝基苯甲酸乙酯在OFT存在下發(fā)生水解反應(yīng)：

O2NC6H4COOC2H5+OHuChNC6H4coeT+C2H50H

兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050mol*L15c時測得ChNCeHjCOOC2H5的轉(zhuǎn)化率a隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所

示.回答下列問題:

T/s0120180240330530600700800

a/%033.041.848.858.069.070.471.071.0

列示計(jì)算該反應(yīng)在120?180s與180?240s區(qū)間的平均反應(yīng)速率、;比較兩者大小可得出的結(jié)論

是.

3、1918年，Lewis提出反應(yīng)速率的碰撞理論：反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的必要條件，但并不是每

次碰撞都能引起反應(yīng)，只有少數(shù)碰撞才能引起化學(xué)反應(yīng)。能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。

⑴圖I是HI分解反應(yīng)中HI分子之間的幾種碰撞示意圖，其中屬于有效碰撞的是(埴或“C”)。

(2)20世紀(jì)30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出了化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通

過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。圖II是NO?和CO反應(yīng)生成

CO?和NO的過程中能量變化示意圖，請寫出NO?和CO反應(yīng)的熱億學(xué)方程式：o

(3)過渡態(tài)理論認(rèn)為，催化劑改變反應(yīng)速率的原因是改變了反應(yīng)的途徑，對大多數(shù)反應(yīng)而言主要是通過改變

過渡態(tài)而使有效碰撞所需要的能量發(fā)生變化。請?jiān)趫DII中作出NO?和CO反應(yīng)時使用催化劑而使反應(yīng)速率加快的能

量變化示意圖。

【專題提升】控制變量法探究影響反應(yīng)速率的因素

1.已知x溶液能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，現(xiàn)有四份20mL4molL?的氫氧化鈉溶液分別與下列四種x溶液反應(yīng)，其

中反應(yīng)最快的是()

A.10C,20mL3moi的x溶液B.20℃,30mL2moi的x溶液

C.20C,10mL5moi的x溶液D.1()C,10mL2moi.L^的x溶液

2.在一密閉容器中充入1molH?和1molL，壓強(qiáng)為〃(Pa),并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)+h(g)

2Hl(g)AH<0,下列說法正確的是()

A.保持容器容積不變，向其中加入1molH2(g),反應(yīng)速率一定加快

B.保持容器容積不變，向其中加入1molN2(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率一定加快

C.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molNMNz不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率一定加快

D.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molH?(g)和1molb(g)，反應(yīng)速率一定加快

3.某恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：SO2(g)+NO2(g)=^SO3(g)+NO(g)AH=akj-mol某科研小組通過實(shí)驗(yàn)測

出SO?的轉(zhuǎn)化率(SO2、NO起始量一定)隨條件P的變化情況如圖所示，下列說法中正確的是()

第3題第4題

A.10?15min內(nèi)反應(yīng)速率小于15~20min的反應(yīng)速率，P為升高溫度

B.10?20min內(nèi)反應(yīng)速率小于20?40min的反應(yīng)速率，P為減小SO3的濃度

C.10?15min內(nèi)反應(yīng)速率大于40?50min的反應(yīng)速率，P為減小壓強(qiáng)

D.該反應(yīng)中，隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率一直減小

4.缶酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下，碳素鋼在三種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)

果如圖所示。下列說法不正確的是()

A.鹽酸的濃度越大，腐蝕速率越快

B.鉗酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度相等時，腐蝕速率最小

C.碳素鋼的腐蝕速率不隨硫酸的濃度增大而增大，說明反應(yīng)速率不與《FT)成正比

D.對比鹽酸和硫酸兩條曲線，可知C「也可能會影響碳素鋼的腐蝕速率

5.生物浸出是用細(xì)菌等微生物從固體中浸出金屬離子，有速率快、浸出率高等特點(diǎn)。氧化亞鐵硫桿菌是一類在酸

性環(huán)境中加速Fe2-氧化的細(xì)菌，其浸出ZnS礦機(jī)理如圖所示。下列說法不正確的是()

A.浸出過程中不需要補(bǔ)充鐵鹽

B.溫度越高，ZnS浸出速率越快

C.反應(yīng)II的方程式為2Fe3++ZnS=Zn2++2Fe2++S

D.理論上反應(yīng)I中每消耗3.36LOK標(biāo)準(zhǔn)狀況）可浸出l9.5gZn2+

6.某小組探究實(shí)驗(yàn)條件對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，并記錄結(jié)果如下:

編號溫度H2s溶液KI溶液1%淀粉溶液體積出現(xiàn)藍(lán)色時間

①20℃O.IOmobL-110mL0.40mol-L-15mL1mL40s

②20℃O.lOmol.L110mL0.80mol-L15mL1mL21s

③50℃0.10mol-L110mL0.40mol-L-'5mL1mL5s

④80C0.10mol-L-110mL0.40moll/15mL1mL未見藍(lán)色

下列說法正確的是（）

A.由實(shí)驗(yàn)①②可知，反應(yīng)速率丫與以「）成正比

B.實(shí)驗(yàn)①②③④中，應(yīng)將H2so4溶液與淀粉溶液先混合

C.在「被02氧化過程中，酎只是降低活化能

D.由實(shí)驗(yàn)③④可知，溫度越高，反應(yīng)速率越慢

7.下列說法正確的是（）

A.使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（A〃）

B.FeCb和MnO?均可加快H2O2分解，同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同

C.探究溫度對硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)用以下操作順序：先將兩種溶液混合并計(jì)時，再用水浴加

熱至設(shè)定溫度，測反應(yīng)速率

D.探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2mL5%比。2和1mLHzO，向另一支

試管中加入2mL5%H2O2和1mLFCC13溶液，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

8.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室研究鋅與酸的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號鋅質(zhì)量鋅狀態(tài)C（H2so4）金屬消失時間

V（H2SO4）

10.10g顆粒0.5mol-L150mL500s

20.10g粉末0.5mol-L150mL50s

1

3ag顆粒1.0mol-L50mL125s

分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題

（1）實(shí)驗(yàn)1和2表明，對反應(yīng)速率有影響。

（2）實(shí)驗(yàn)1和3研究的是反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響，則o

（3）該同學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：相同的鋅粒分別與H2s。小鹽酸反應(yīng)（操作如右圖），現(xiàn)象差異明顯（稀鹽酸中鋅表面產(chǎn)生氣泡

的速率要比稀硫酸快）。該同學(xué)對產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，提出兩種假設(shè)：

a.氯離子對反應(yīng)起促進(jìn)作用，加快了反應(yīng)的進(jìn)行：

b.,減緩了反應(yīng)的進(jìn)行。

為進(jìn)一步證實(shí)自己的猜想，該同學(xué)在室溫下，分別取5mL0.2moiL鹽酸，一份加入一定量的回體（填“所

加試劑化學(xué)式”），另一份作對比實(shí)驗(yàn)，再分別同時加入完全相同的鋅粒，比較反應(yīng)速率的大小。

(4)鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，往往加入少量CuSCh粉末，可加快產(chǎn)生出的速率，其原因是

________________________________________________________(結(jié)合化學(xué)方程式作出合理解釋)。

9.某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7o光照下，草酸(H2c20。能將其中的CnO歹轉(zhuǎn)化為<2產(chǎn)。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，

少量鐵明磯［A12Fe(SO4)4?24H2O］即可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如

下：

(I)在25°C下，控制光照強(qiáng)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(shí)驗(yàn)，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。

廢水樣品草酸溶液體蒸儲水體積

實(shí)驗(yàn)編號初始pH

體積/mL枳/mL/mL

①4601030

②5601030

③

560——

測得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的CnO歹濃度殖時間變化關(guān)系如圖所示。

(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化的離子方程式為。

(3)實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明：

實(shí)驗(yàn)①中。?力時間段反應(yīng)速率WC產(chǎn)尸mo卜LlmiJ(用代數(shù)式表示)。

(4)該課題組對鐵明磯［A12Fc(SOg24H2O］中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:

假設(shè)一：Fe?+起催化作用：

假設(shè)二：：

假設(shè)三：;

(5)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。

［除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2sohFeSO4>K2SO4A12(SO4)3-24H2O.Ab(SO4)3等。溶液中

CrzO歹的濃度可用儀器測定］

實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

10.KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)?，F(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)記錄，回答下列問題:

實(shí)驗(yàn)編號①②③④⑤

溫度/℃3040506070

顯色時間/S16080402010

(1)該反應(yīng)的離子方程式為。

(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究對反應(yīng)速率的影響。

⑶實(shí)驗(yàn)試劑除了1m?！窵'KI溶液、0.1mo卜L「H2s04溶液外，還需要的指示劑是。實(shí)驗(yàn)儀器除了試管、

試劑瓶、膠頭滴管、溫度計(jì)外，還需要的儀器是o

(4)上述實(shí)驗(yàn)操作中除了需要(3)的條件外，還必須控制不變的是(填字母)。

A.溫度B.指示劑的濃度

C.試劑的用量(體積)D.試劑添加的順序

(5)若要進(jìn)行酸性強(qiáng)弱對反應(yīng)速率的影響的探究實(shí)驗(yàn)，你會采取的措施是o

-11

II.碘在科研與生活中有重要作用,京興趣小組用0.20molLKI、0.4%淀粉溶液、0.20molL_K2S2O8>0.010

mol-L^1Na2s2O3等試劑，探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

已知：S2OF+2r=2SOf+b(慢)b+2S2Or=2r+S40r(快)

(I)向KLNa2s2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2s2O8溶液，當(dāng)溶液中的Na2s2O3耗盡后，溶液顏色將由無

色變?yōu)樗{(lán)色，為確保能觀察到藍(lán)色，S20r與S2。，初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：

n(S20r)o

(2)如果實(shí)驗(yàn)中不使用Na2s2O3溶液，可能存在的不足是。

(3)為探允反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如表所不：

試劑體積V/mL

實(shí)驗(yàn)序號顯色時間t/s

K2s2。8溶液KI水Na2s2O3溶液淀粉溶液

①101()04126.8

②51054154.0

③2.510Vi41108.2

④10554153.8

⑤

57.57.54v2t\

表中■=mL,理由是；

V2=mL,理由是o

顯色時訶r.大約是o

(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是___________________________________________________________

答案全解全析

【典型例題】

例題1【答案】D

【解析】不是所有化學(xué)反應(yīng)都有明顯的現(xiàn)象，A錯誤：不是所有的物質(zhì)都可以用來表示反應(yīng)速率，固體和純液

體一般不用來表示反應(yīng)速率，因?yàn)榧児腆w和純液體的濃度不發(fā)生變化，視為常數(shù)，B錯誤；反應(yīng)速率指單位時間內(nèi)

反應(yīng)物或生成物的濃度變化，C錯誤。

例題2【答案】CD

【解析】解法一：求化學(xué)反應(yīng)速率，需先求物質(zhì)的量濃度的變化量和反應(yīng)所耗時間，據(jù)物質(zhì)的量的變化量與體

積的比可得出濃度的變化量。

N:-3H:---2NH?

起始量mo：2100

變化量mol137

2mm時量mol2-110-32

則V(N2)=(2—I)mol/(2Lx2min)=0.25min-L'-min-1,

V(H2)=3mol/(2Lx2min)=0.75mol-L-'-min-

V(NH3)=2mol/(2Lx2min)=0.5mol-L-'min-'o

解法二：用N?來表示其反應(yīng)速率時，

因?yàn)閂(N2)：V(H2):V(NH3)=1：3：2,則V(H2)=0.75moIL-'-min-',v<NH3)=0.5mol-L-^min-'o

例題3【答案】②，③〉④二①

【解析】解法一：由反應(yīng)速率之比與物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，比較后作出判斷。由化學(xué)方程式

2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)得出：

a.v(C)：v(B)=3：1,而v(C)：viB)=0.8：0.3=8：3,故v(B)>i<C),從而得②,③。

b.v(A):v(D)=l:4,而v(A)：v(D)=0.5I1=1:4,故v(A)=v(D),從而④二①。

c.v(C)：1<D)=3：4,而v(C)：<D)=0.8：1=4：5,故v(C)>i<D),從而得③,④。

故該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)椋孩?③^④二①。

解法二：將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，再比較反應(yīng)速率數(shù)值的大小。

若以物質(zhì)B為標(biāo)準(zhǔn)，將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)B表示的速率，則有：

v(B)：v(A)=l：2,則①表示的v(B)=0.25mol/(L-s):

v(B)：v(C)=l：3,則③表示的F(B)=0.8/3mol/(Ls):

v(B)：v(D)=l：4,則④表示的v(B)=0.25mol/(Ls)<?

故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)椋孩?gt;③>出=①。

例題4【答案】C

【思路點(diǎn)撥】H2O2的催化分解反應(yīng)為2H2O2慢叁2H2O+O2T，根據(jù)生成氧氣的體積確定過氧化氮的物質(zhì)的量。

33

【解析】0?6min,n(02)=lxl0_mol,n(H2O2)=2xl0-mol,Ac(H2O2)=0.2mol/L,v(H2O2)=0.2mol/L-?6

min~3.3xl()2mol-L'min1,A正確；隨著反應(yīng)進(jìn)行，過氧化氫濃度減小,反應(yīng)速率在減小，故B正確;開始〃(H2O2)

3

=4xl0-mol,0-601皿消耗了2乂10—3010],故6min時，c(H2O2)=0.2mol/L,C錯誤;開始〃(H2O2)=4xl()rmol,

0~601田消耗了2乂10—311]0],分解率為50%,D正確。故選C。

2+

例題5【答案】實(shí)驗(yàn)原理：2H++Mg==H?T+Mg2+2CH3COOH+Mg==H2T+Mg+2CH3COO-

實(shí)臉用品：MgNa太活潑，能和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，影響實(shí)臉結(jié)論；Fe與酸反應(yīng)的速率較慢，實(shí)臉時間較長

實(shí)驗(yàn)步驟：(2)同時用分液漏斗分別向燒瓶中加入酸溶液(3)①=><②==

問題討論：(4)酸溶液的體積

【解析】實(shí)驗(yàn)步驟：(2)為控制三個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)能同時發(fā)生，就必須保證能同時向三個反應(yīng)器中加入酸溶液，

因此可采用分液漏斗滴加的方式。

(3)①因?yàn)榇姿崾侨蹼娊赓|(zhì)，故濃度相同的酸，反應(yīng)開始時醋酸中c(H+)的濃度較小，反應(yīng)慢，開始一段時間

后鹽酸和硫酸溶液中c(H+)減少得較快，故反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，金屬與醋酸的反應(yīng)速率大于金屬與鹽酸和硫酸

的反應(yīng)速率。

②金屬過量時.產(chǎn)生H2的體積以酸溶液為標(biāo)準(zhǔn).故三種溶液中產(chǎn)生H2的體積相等。

問題討論：(4)考查實(shí)臉基本知識，選取量器的原則是保證一次成功量取，且選用儀器量程不能過大。

例題6【答案】C

【解析】①觀點(diǎn)錯誤，因?yàn)榛罨肿佑泻线m取向時的碰撞，才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。②觀點(diǎn)錯誤，因?yàn)槠胀ǚ肿娱g

的碰撞并非有效碰撞，因而不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。③指代不明確，即某種普通分子所具有的能量可能比另一種活化分

子的能量高，因而是錯誤的。

【針對訓(xùn)練】

1、【答案】(1)此時A的濃度為0.75mol/L,反應(yīng)開始前放入容器中A、B物質(zhì)的量均為3mol;(2)B的

平均反應(yīng)速率為0.05mol/(L-min);(3)x值是2。

【解析】本題可用三段式法求解，設(shè)反應(yīng)前放入容器中A、B物質(zhì)的量均a,則其反應(yīng)前濃度均為0.5a。由5

分鐘時D的濃度可求出此時D的物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)方程式中的計(jì)量數(shù)，可知：

例如：反應(yīng)3A(g)-B(g”.xC(g)-2D(g)

起始物質(zhì)的量(mo：)aa0

變化物質(zhì)的量Xmo：)1.50.51

5min后物質(zhì)的量(mo：)a-1.5a-0.51

由題意c(A)：c(B)=3：5=(al.5):(a0.5),解得a=3mol,

所以，開始前放入容器中A、R的物質(zhì)的量均為3moi

5min后A的濃度為：c(A)=(31.5)mol/2L=0.75mol/L

B的平均反應(yīng)速率為：i'(B)=0.5nioW2L:5min=0.05mol/(Lmin)

化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的速率比等于計(jì)量系數(shù)比：i，(B):v(C戶0.05:0.1=1:2,所以x=2

2、【答案】7.3xl()rmo]/L5.8xI0'5mol/L反應(yīng)速率逐漸減小，原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低,

反應(yīng)速率減慢

【解析】120?180s內(nèi)的平均速率為V、…■,〃、/,一皿=7.3x10-moi/L,180?240s區(qū)間的平均

(180-120)s

反應(yīng)速率為v==5.8x|()5mol/Lo反應(yīng)速率逐漸減小，原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度

0.050mol/LX(48.8%-41.8%)

(240-180)s

降低，反應(yīng)速率減慢。

3、【答案】(DC(2)NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g)△”=一234kJ/mol(3)如圖。

過渡態(tài)

b--

il34kj/mol

E=368kJ/mol

加催化劑2

生成

反應(yīng)進(jìn)程

【解析】(1)有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞，即有新物質(zhì)生成的碰撞，顯然選C。(2)當(dāng)反應(yīng)物的總能量大

于生成物的總能量時，反應(yīng)放熱。反之吸熱，注意書寫熱化學(xué)方程式時必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。(3)催化

劑的主要作用是使發(fā)生有效碰撞所需的能量降低，使發(fā)生反應(yīng)的門檻降低，即過渡態(tài)的能量較低。

【專題提升】

2.A3.A2.A3.A4.C

5.B【解析】根據(jù)總反應(yīng)：Ch+4H++2ZnS=2S+2Zn2++2H2O可知浸出過程中不需要補(bǔ)充鐵鹽，A正確；溫

度過高，會導(dǎo)致氧化亞鐵硫桿菌的蛋勺質(zhì)發(fā)生變性，而降低浸出速率，B錯誤；由圖中轉(zhuǎn)化可知反應(yīng)II的方程式為

2Fe3++ZnS=2Fe2++S+Zn2+,C正確；由O2+4H++2ZnS=2S+2Zn2++2H2。可知，理論上反應(yīng)I中每消耗標(biāo)

qRAI

準(zhǔn)狀況下3.36LCh,其物質(zhì)的量是〃----k7=0.15mol,則可浸出Zn?+的物質(zhì)的量是mZn)=2〃(O2)=

ZZ.4L?moi

0.15molx2=0.30mol,則浸出Zi?+的質(zhì)量m(Zn2+)=0.30molx65g?mo「=19.5g,D正確。

6.A【解析】實(shí)驗(yàn)①②中其它條件相同，c(「)：①<②，且反應(yīng)速率：①<②，所以反應(yīng)速率丫與式廣)成正比，A

正確；實(shí)驗(yàn)①?④中，應(yīng)將KI溶液與淀粉溶液先混合，再加入H2sCh溶液，在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成

碘單質(zhì)，測定溶液變色的時間，B錯誤；在廣被02氧化過程中，H，除了作為催化劑降低活化能，還作為反應(yīng)物參

加反應(yīng)，C錯誤；由實(shí)臉④溫度越高，生成的碘單質(zhì)能被氧氣繼續(xù)氧化，所以④不變色，D錯誤。

7.D【解析】催化劑能降低反應(yīng)的活化能從而改變反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A錯誤；不同的催

化劑的催化效果不一定相同，所以同等條件下二者對H2O2分解速率的改變不一定相同，故B錯誤；該實(shí)驗(yàn)要求開

始時溫度相同，然后改變溫度，探究溫度對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)先分別水浴加熱硫代硫酸鈉溶液、硫酸溶液到一

定溫度后再混合，若是先將兩種溶液混合后再用水浴加熱，隨著熱量的散失，測得的反應(yīng)速率偏低，故C錯誤：

探究催化劑對H2O2分解速率的影響時，只有催化劑不同，其他因素必須完全相同，這兩個實(shí)驗(yàn)中其它因素完全相

同，只有催化劑不同，所以可以探究港化劑對雙氧水分解速率的眼內(nèi)，故D正確。

8.⑴固體表面積(接觸面積)(2)0.10⑶硫酸根離子對反應(yīng)起抑制作用NazSCM或K2so4或(NH^SCh](4)Zn+

CuSO4=Cu4-ZnSO4,銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率

【解析】(I)根據(jù)控制變量法，實(shí)險I和2只有鋅狀態(tài)不同，說明固體表面積對反應(yīng)速率有彩響。(2)實(shí)驗(yàn)1和3研究

的是反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響，艱據(jù)控制變量法，只能讓硫酸的濃度不同，鋅質(zhì)量和鋅狀態(tài)應(yīng)相同，所以a=

0.10go(3)兩組實(shí)驗(yàn)，鋅的狀態(tài)、質(zhì)量相同，氫離子濃度相同，只有酸根離子不同，所以反應(yīng)速率不同的原因可能

是：a氯離子對反應(yīng)起促進(jìn)作用，加快了反應(yīng)的進(jìn)行；b硫酸根離子對反應(yīng)起抑制作用，減緩了反應(yīng)的進(jìn)行。取兩

份5mLO.2moi-L?鹽酸，一份加入一定量的固體硫酸鈉，另