2019届一轮复习人教版化学反应速率学案(1)

2019届一轮复习人教版化学反应速率学案(1)

第1节　化学反应速率 考试说明 ‎1．了解化学反应速率的概念和定量表示方法。‎ ‎2．理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。‎ ‎3．了解活化能的概念，了解催化剂的重要作用。‎ ‎4．了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。‎ 命题规律 化学反应速率是近年高考的重要考查点，近几年高考对本节内容的考查为：一是根据图像、数据表格等信息，计算化学反应速率，判断影响化学反应速率的因素，预测或总结化学反应速率的变化规律；二是通过控制变量，探究影响化学反应速率的因素。考查形式主要以填空题型为主。‎ 考点1　化学反应速率 ‎1．化学反应速率的含义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。‎ ‎2．化学反应速率的表示方法 ‎(1)定性：根据反应物消耗或生成物产生的快慢(用气体、沉淀等可见现象)来粗略比较。‎ ‎(2)定量：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。‎ ‎3．数学表达式及单位 v＝，单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1，如密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H2??2NH3，开始时c(N2)＝8 mol·L－1,2 min后c(N2)＝4 mol·L－1，则用N2表示该反应的反应速率为2_mol·L－1·min－1。‎ ‎4．规律 ‎(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示，其数值可能不同，因此表示化学反应速率时要指明具体物质。‎ ‎(2)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。‎ ‎(1)由v＝Δc/Δt计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)固体或纯液体(不是溶液)，其浓度保持不变(可视为常数)，因此不用固体或纯液体的浓度变化表示反应速率。‎ ‎【基础辨析】‎ 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(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)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。(×)‎ ‎(3)同一反应，在相同时间间隔内，用不同物质表示的反应速率，其数值和意义都不一定相同。(×)‎ ‎(4)3 mol·L－1·s－1的反应速率一定比2 mol·L－1·s－1‎ 的反应速率大。(×)‎ ‎(5)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。(×)‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 题组一 化学反应速率的计算 ‎1．反应‎4A(s)＋3B(g)??‎2C(g)＋D(g)，经2 min后，B的浓度减少了0.6 mol·L－1。下列反应速率的表示正确的是(　　)‎ A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1‎ B．用B表示的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1‎ C．2 min末时的反应速率，用B表示为0.3 mol·L－1·min－1‎ D．在这2 min内，用B表示的反应速率的值是减小的，用C表示的反应速率逐渐增大 答案　B 解析　反应物A为固体，不能用其浓度变化来表示化学反应速率，A错误；2 min后，B的浓度减少了0.6 mol·L－1，则有v(B)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，B正确；由B项分析可知，2 min内B的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1，而不是2 min末的瞬时速率，C错误；随着反应的进行，反应物和生成物的浓度变化逐渐减小，故2 min内用B和C表示的反应速率均逐渐减小，D错误。‎ ‎2. 将6 mol CO2和 8 mol H2充入一容积为‎2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10 min内CO2的平均反应速率是(　　)‎ A．0.5 mol·L－1·min－1‎ B．0.1 mol·L－1·min－1‎ C．0 mol·L－1·min－1‎ D．0.125 mol·L－1·min－1‎ 答案　C 解析　由图可知，在8～10 min内，H2的物质的量都是2 mol，因此v(H2)＝＝0 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO2)＝v(H2)＝0 mol·L－1·min－1，C正确。‎ 题组二 化学反应速率大小的比较 ‎3．对于反应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－1‎ B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1‎ C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1‎ D．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。‎ ‎4．反应aA＋bBcC在体积为‎2 L的容器中进行反应。在Ⅰ ‎、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：‎ 请回答下列各题：‎ ‎(1)反应的化学方程式为_____________________________。‎ ‎(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为__________________。‎ ‎(3)由计算可知，第 Ⅰ 阶段0～20 min时，C的平均速率vⅠ(C)＝________。‎ 答案　(1)A＋3B??‎‎2C ‎(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)‎ ‎(3)0.05 mol·L－1·min－1‎ 解析　(1)反应达到平衡时，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝1.0 mol∶3.0 mol∶2.0 mol＝1∶3∶2，即该反应的化学方程式为A＋3B??‎2C。‎ ‎(2)vⅠ(A)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，vⅡ(A)＝＝0.0127 mol·L－1·min－1，vⅢ(A)＝＝0.006 mol·L－1·min－1，故vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)。‎ ‎(3)vⅠ(C)＝2vⅠ(A)＝0.05 mol·L－1·min－1。‎ 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。‎ 考点2　影响化学反应速率的因素 ‎1．内因(主要因素)——不可控因素 反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。‎ ‎2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)‎ ‎3．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：如下图 图中：E1为正反应的活化能；‎ E2为逆反应的活化能；‎ E3为使用催化剂时正反应的活化能；‎ 反应热ΔH＝E1－E2。‎ ‎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 ‎(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。‎ ‎(2)升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率一般都要加快，只不过增加的程度不同。不可以认为v(吸)加快而v(放)减慢。‎ ‎(3)改变压强对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应分析引起压强改变的原因及这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。‎ 对于气体反应体系，有以下几种情况：‎ ‎①恒温时：‎ 增加压强(缩小体积)浓度增大反应速率加快。‎ ‎②恒容时：‎ 充入“惰气”总压增大(分压不变)―→各反应物浓度不变―→反应速率不变。‎ ‎③恒压时：‎ 充入“惰气”体积增大―→各反应物浓度减小―→‎ 反应速率减慢。‎ ‎(4)加入催化剂：由于降低了反应的活化能，增加了活化分子百分数，故成千上万倍地加快反应速率，且对可逆反应v(正)、v(逆)增大的倍数相等，但它不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。‎ ‎【基础辨析】‎ 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。(√)‎ ‎(2)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液。(×)‎ ‎(3)对于反应：2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率。(√)‎ ‎(4)已知反应①N2＋3H2??2NH3　ΔH<0，反应②C＋CO2===2CO　ΔH>0，升温时，反应①速率增大，反应②速率减小。(×)‎ ‎(5)增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率。(×)‎ ‎(6)反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在固定容积的容器中进行，充入N2后，体系压强增大，反应速率加快。(×)　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 题组一 外界条件对化学反应速率的影响 ‎1．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)??H2(g)＋I2(s)　ΔH>0，若在15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)‎ A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.002 mol·L－1·s－1‎ B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间小于10 s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 答案　D 解析　该温度下，I2为固体，不能用来表示化学反应速率，A项错误；0～15 s内，v(HI)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，若反应速率不变，c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需反应时间应为10 s，但随着反应的进行，c(HI)减小，v(HI)也减小，故所需时间应大于10 s，B项错误；升高温度，正逆反应速率都增大，C项错误；减小反应体系的体积压强增大，反应速率加快，D项正确。‎ ‎2．改变外界条件可以影响化学反应速率，针对H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，其中能使活化分子百分数增加的是(　　)‎ ‎①增大反应物浓度　②增大气体的压强　③升高体系的温度　④使用催化剂 A．①② B．②③ C．①④ D．③④‎ 答案　D 解析　增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增加，即活化分子的浓度增大，反应速率加快，但活化分子百分数不变，①错误；增大气体的压强，容器的体积缩小，相当于增大浓度，单位体积内活化分子数目增加，但活化分子百分数不变，②错误；升高体系的温度，部分普通分子变成活化分子，单位体积内活化分子的数目及百分数均增加，③正确；使用催化剂，降低了活化能，单位体积内活化分子的数目及百分数均增加，④正确。‎ 题组二 “控制变量法”探究影响化学反应速率的因素 ‎3．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：‎ MnO＋H‎2C2O4＋H＋―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)‎ 用4 mL 0.001 mol·L－1KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L－1 H‎2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示：‎ 组别 ‎10%硫酸体积/mL 温度/℃‎ 其他物质 Ⅰ ‎2‎ ‎20‎ Ⅱ ‎2‎ ‎20‎ ‎10滴饱和MnSO4溶液 Ⅲ ‎2‎ ‎30‎ Ⅳ ‎1‎ ‎20‎ ‎1 mL蒸馏水 ‎(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________。‎ ‎(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验________和________(用Ⅰ～Ⅳ表示，下同)：如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验________和________。‎ ‎(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究____________对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是____________。‎ 答案　(1)2∶5‎ ‎(2)Ⅰ　Ⅱ　Ⅰ　Ⅲ ‎(3)c(H＋)(或硫酸溶液的浓度)　确保所有实验中c(KMnO4)、c(H‎2C2O4)相等和总体积相等 解析　(1)MnOMn2＋，H‎2C2O42CO2。‎ 根据氧化还原反应中氧化剂得电子数目等于还原剂失电子数目可确定MnO与H‎2C2O4的物质的量之比为2∶5。‎ ‎(2)实验Ⅰ与实验Ⅱ中反应物浓度相同，温度相同，实验Ⅱ中加入MnSO4溶液，应是研究催化剂对化学反应速率的影响，实验Ⅰ与实验Ⅲ中温度不同，其他条件相同，应是对比考查温度对化学反应速率的影响。‎ ‎(3)实验Ⅰ与实验Ⅳ相比，实验Ⅳ中H2SO4的浓度不同，是研究c(H＋)对反应速率的影响。‎ 利用“控制变量法”的解题策略 ‎　 1．[2017·江苏高考]H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得‎70 ℃‎时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2‎ 分解速率的影响大 答案　D 解析　图甲表明其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明其他条件相同时，溶液pH越大，分解速率越快，B错误；Mn2＋浓度相同时，1.0 mol·L－1NaOH溶液中H2O2分解速率小于0.1 mol·L－1NaOH溶液中H2O2分解速率，C错误；pH相同时，Mn2＋浓度越大，分解速率越快，所以图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率影响大，D正确。‎ ‎2．[2016·北京高考]下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　)‎ A．抗氧化剂 B．调味剂 C．着色剂 D．增稠剂 答案　A 解析　相对于食物，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。‎ ‎3．[2015·福建高考]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(　　)‎ A．a＝6.00‎ B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变 C．b<318.2‎ D．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　根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为b K、浓度为0.500 mol·L－1和温度为318.2 K、浓度为0.300 mol·L－1对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2 K变为b K时，反应速率减小，则b<318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。‎ ‎4．[2015·上海高考]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　合成氨为放热反应，升高温度对吸热反应的影响更大，即对逆反应的反应速率影响更大，A错误；增大压强对气体体积大的影响更大，所以增大压强对正反应的反应速率影响更大，B正确；减小反应物浓度正反应速率减小，而逆反应速率不变，C错误；催化剂会同等程度的影响正、逆反应速率，D错误。‎ ‎5．[2015·海南高考](双选)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的是(　　)‎ A．K2SO4 B．CH3COONa C．CuSO4 D．Na2CO3‎ 答案　AB 解析　加入K2SO4溶液起稀释作用，且不影响溶液中H＋的总物质的量，A项正确；加入CH3COONa溶液，不仅能起到稀释作用，还能生成CH3COOH弱电解质，使溶液中的c(H＋)减小，随着H＋的消耗，CH3COOH会继续电离出结合的H＋，使得产生H2的量不变，B项正确；Zn与CuSO4反应生成Cu，构成CuZn‎ 盐酸原电池，加快氢气的生成速率，C项错误；Na2CO3与稀盐酸反应生成CO2气体逸出，消耗溶液中的H＋，使最终产生的H2减少，D项错误。‎ ‎　　时间：45分钟　　　满分：100分　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 一、选择题(每题7分，共70分)‎ ‎1．一定条件下，向‎2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H2??2NH3,2 min时测得剩余N2为1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是(　　)‎ A．v(N2)＝0.25 mol/(L·min)‎ B．v(H2)＝0.75 mol/(L·min)‎ C．v(NH3)＝1 mol/(L·min)‎ D．v(NH3)＝0.5 mol/(L·min)‎ 答案　C 解析　一定条件下，向‎2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2,2 min时测得剩余N2为1 mol，故2 min 内，以N2表示的反应速率v(N2)＝＝0.25 mol/(L·min)，A项正确；由于反应速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.25 mol/(L·min)＝0.75 mol/(L·min)，B正确；v(NH3)＝2v(N2)＝2×0.25 mol/(L·min)＝0.5 mol/(L·min)，C错误，D正确。‎ ‎2．[2018·安徽淮北质检]下列有关化学反应速率的说法中，正确的是(　　)‎ A．实验室制氢气时，加入少量NaNO3固体，不影响反应速率 B．锌片分别与等pH的醋酸、硫酸溶液反应，平均反应速率相等 C．升高温度后，吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢 D．纳米铁粉在空气中自燃，是因为纳米铁粉的表面积大 答案　D 解析　实验室制取H2时，加入少量NaNO3‎ 固体，使得溶液中存在NO，NO在酸性条件下与金属反应产生NO，得不到H2，A项错误；锌片分别与等pH的醋酸、硫酸反应，开始时c(H＋)相等，反应速率相等，随着反应的进行，CH3COOH进一步电离出H＋，使得醋酸溶液的c(H＋)的变化比硫酸溶液中的小，故Zn与醋酸的平均反应速率大于Zn与硫酸的平均反应速率，B项错误；升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率均加快，C项错误；纳米铁粉的表面积大，与空气接触充分，在空气中能自燃，D项正确。‎ ‎3. 一定温度下，向容积为‎2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　)‎ A．该反应的化学方程式为3B＋4D??‎6A＋‎‎2C B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)‎ C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1‎ D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等 答案　C 解析　由图可知，B、C为反应物，A、D为生成物，由于各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋‎4C??‎6A＋2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比都等于化学计量数之比，故B、D选项错误。‎ ‎4．[2017·河北沧州一中月考]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 mL；④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL，四者反应速率的大小关系是(　　)‎ A．②>①>④>③ B．④>③>②>①‎ C．①>②>④>③ D．①>②>③>④‎ 答案　A 解析　对于溶液中进行的反应，反应物A、B的浓度越大，化学反应速率越快。溶液①中c(A)＝c(B)＝＝0.5 mol·L－1，溶液②中c(A)＝c(B)＝＝1.0 mol·L－1，溶液③中c(A)＝c(B)＝×0.1 mol·L－1＝0.05 mol·L－1，溶液④中c(A)＝c(B)＝×0.5 mol·L－1＝0.25 mol·L－1，据此推知反应速率的大小关系为②>①>④>③。‎ ‎5．[2017·贵阳高三期末]在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应，H2(g)＋I2(g)??2HI(g)　ΔH<0，下列说法正确的是 (　　)‎ A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定加快 B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快 C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快 D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率一定加快 答案　A 解析　增大氢气的物质的量且保持容器容积不变，氢气的浓度增大，反应速率加快，A正确；保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应混合物各组分的浓度不变，反应速率不变，B错误；保持容器气体压强不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，C 错误；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，因体积增大为2倍，物质的量增大为2倍，则浓度不变，反应速率不变，D错误。‎ ‎6．下列各组反应(表内物质均为反应物)在刚开始时，产生H2速率最快的是(　　)‎ 答案　D 解析　Al与18.4 mol·L－1 H2SO4溶液(浓硫酸)在加热条件下发生反应生成SO2，不能产生氢气；Mg的活泼性比Fe强，相同温度下，与3 mol·L－1 H2SO4溶液反应时，Mg产生H2的速率更快；升高温度，反应速率加快，故产生H2速率最快的是D项。‎ ‎7．[2017·河南洛阳期中]将4 mol A气体和2 mol B气体在‎2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：‎ ‎2A‎(g)＋B(g)??‎3C(g)＋4D(s)，若经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则下列说法中正确的是(　　)‎ ‎①用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1‎ ‎②用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1‎ ‎③2 s时，物质A的转化率为30%‎ ‎④用A、B、C来表示反应速率，其速率之比为2∶1∶3‎ A．①③④ B．①②③④ C．①②③ D．③④‎ 答案　A 解析　①经2 s后测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则有v(C)＝＝0.45 mol·L－1·s－1，根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比可得v(A)＝v(C)＝×0.45 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1，正确；②D为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误；③2 s时，消耗A的物质的量为0.3 mol·L－1·s－1×2 s×‎2 L＝1.2 mol，故物质A的转化率为×100%＝30%，正确；④用A、B、C来表示反应速率，反应速率之比等于其化学计量数之比，即A、B、C的反应速率之比为 2∶1∶3，正确。‎ ‎8. 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 曲线 c(HCl)/mol·L－1‎ 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－1‎ C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1‎ D．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，反应所用的时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用的时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组中的块状铁相区别，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组实验的条件对比可知第3组实验的反应温度应高于‎30 ℃‎，D错误。‎ ‎9．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(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．②③ C．①③ D．②④‎ 答案　C 解析　①固体用量的改变对速率没有影响，正确；②容器的体积缩小一半，压强增大，速率增大，错误；③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度保持不变，速率不变，正确；④保持压强不变，充入N2使容器体积变大，各物质的浓度减小，速率减小，错误，C正确。‎ ‎10．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)‎ 答案　D 解析　混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)，D正确。‎ 二、非选择题(共30分)‎ ‎11．(14分)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。‎ ‎ (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________。‎ ‎(2)实验①和②的目的是_______________________________。‎ 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是________________________________。‎ ‎(3)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是_______________________。‎ 答案　(1)降低了反应的活化能 ‎(2)探究浓度对反应速率的影响 　 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)‎ ‎(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响 解析　加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大。实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。‎ ‎12．[2017·山东临沂期中](16分)用酸性KMnO4和H‎2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO＋5H‎2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：‎ ‎ (1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。‎ ‎(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO)＝________mol·L－1(假设混合溶液的体积为50 mL)。‎ ‎(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定__________________________来比较化学反应速率。‎ ‎(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂，②_________________________________________________。‎ 答案　(1)浓度　②　①‎ ‎(2)0.0052‎ ‎(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)‎ ‎(4)反应放热 解析　(1)对比①②实验中A溶液、B溶液的数据可知，除 c(H‎2C2O4)不同外，其余各量均相同，显然该实验是探究浓度对化学反应速率的影响。实验②中A溶液的c(H‎2C2O4)比实验①中大，则实验②的化学反应速率快，所得CO2的体积大。‎ ‎(2)收集到CO2的物质的量为n(CO2)＝＝2×10－4 mol，则有 ‎2MnO＋5H‎2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O ‎ 　2 　10‎ ‎ n(MnO) 2×10－4 mol 列式：＝，解得n(MnO)＝4×10－5 mol。在2 min末，n(MnO)＝30×10－‎3 L×0.01 mol·L－1－4×10－5 mol＝2.6×10－4 mol，从而可得c(MnO)＝＝0.0052 mol·L－1。‎ ‎(3)可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学反应速率。‎ ‎(4)t1～t2时间内反应速率变快，其可能原因主要有：①产物Mn2＋(或MnSO4)是反应的催化剂；②反应放热，使混合溶液的温度升高。‎