(3)乙＞甲＞丙
0.79 mol·L－11.58 mol1－解析 Ⅰ . (1)分析图像知Δc(Z)＝＝0.79 mol·L，v(Z)＝＝0.079 mol·L
2 L10 s
－1·s－1。(2)由各物质转化的量：X
为0.79 mol，Y为0.79 mol，Z为1.58 mol，可知方程式中
2Z(g)。(3)由图像可知，
各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X(g)＋Y(g)
外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误；由(2)中的反应方程式可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C正确；使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。
Ⅱ.(1)前4 s内，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，v(A)＝0.3 mol·L－1÷4 s＝0.075 mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝(0.075 mol·L－1·s－1)∶(0.05 mol·L－1·s－1)＝3∶2，由图像知，在12 s时Δc(A)∶Δc(B)＝(0.6 mol·L－1)∶(0.2 mol·L－1)＝3∶1＝a∶b，则a、b、c三者的比例为3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)＝2×0.6 mol·L－1÷3＝0.4 mol·L－1。
(3)丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，则甲容器中
v?A?v?A?
＝＝a3
2C(g)。
(2)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，Δc(A)∶Δc(C)＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)
0.3 mol·L－1·s－10.12 mol·L－1·s－1v?B?v?B?
＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中＝＝＝0.12 mol·L－1·s
3b110.16 mol·L－1·s－1v?C?v?C?－1，丙容器中＝＝＝0.08 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三个容器中反
c22应速率由快到慢的顺序为乙＞甲＞丙。
1．化学反应速率计算的常见错误 (1)不注意容器的容积。 (2)漏写单位或单位写错。 (3)忽略有效数字。
2．比较化学反应速率大小的注意事项
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同单位。
(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时，可先换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如，对于一般反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋
v?A?v?B?v?A?v?B?
dD(g)，比较不同时间段内与的大小，若＞，则用A表示的反应速率比用B
abab表示的大。
题组二 “控制变量”思想在探究影响化学反应速率因素中的应用
3．(2013·安徽理综，28)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的
3
Cr2O2某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催7转化为Cr。
－
＋
化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。 实验 编号 ① ② ③ 初始 pH 4 5 5 废水样品 体积/mL 60 60 60 草酸溶液 体积/mL 10 10 蒸馏水 体积/mL 30 30
测得实验①和②溶液中的Cr2O27浓度随时间变化关系如图所示。 (2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3)＝________mol·L
－1
＋
－
·min1(用代数式表示)。
－
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2起催化作用； 假设二：________； 假设三：________； ……
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O27的浓度可用仪器测定] 实验方案 (不要求写具体操作过程) 答案 (1) 实验 编号 ③ (2)CO2
(3)溶液pH对该反应的速率有影响
2?c0－c1?
t1
初始 pH 废水样品 体积/mL 草酸溶液 体积/mL 20 蒸馏水 体积/mL 20 预期实验结果和结论 －
＋
(4)Al3起催化作用 SO24起催化作用 (5) 实验方案 (不要求写具体操作过程) 用等物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验 (本题属于开放性试题，合理答案均可)
解析 首先看清实验目的，确定条件改变的唯一变量，再根据图给信息进行综合分析；对于实验方案的设计也主要考虑变量的控制。
(1)要保证其他量不变，草酸用量为唯一变量，必须保证溶液的体积为100 mL，所以加入草酸和水的体积之和应为 40 mL，两者的具体体积没有要求，只需与②中数据不同即可。(2)此反应中铬的化合价由＋6价变为＋3价，化合价降低，所以碳的化合价应升高，草酸中碳的化合价为＋3价，反应后只能变为＋4价，即生成CO2。(3)通过图像可以明显看到，实验①的反应速率比实验②的快，故pH越小，反应速率越快，说明溶液pH对该反应的速率有影响；
－在0～t1时间段，Cr2O2L－1，其反应速率为(c0－c1)/t1 mol·L－1·min7的浓度改变了(c0－c1) mol·－1，所以
＋－
预期实验结果和结论 反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O27)大于实验①中的c(Cr2O27)，则假设一成立，若两溶液中的c(Cr2O27)相同，则假设一不成立 －－－v(Cr3＋)＝2(c0－c1)/t1 mol·L－1·min－1。(4)铁明矾中除结晶水外，共有三种离子，均
2－。(5)要想验证假设一正确，必须确定Al3＋可能起催化作用，除Fe2＋外，还有Al3＋和SO4
2－2－
和SO4不起催化作用，所以可选择K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，为了确保Al3＋和SO4 的浓度
与原来的相同，所以取和铁明矾相同物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O。
4．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。 (1)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，当溶液中的KMnO4耗尽后，溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了如下实验方案： H2O[来源:Zxx酸性KMnO4溶液[来源:Zxxk.Com][来源:学科网ZXXK] k.Com][来源:学,科,网][来源:Zxxk.Com] V/mL c/mol·L1 －实验序号 反应温度/℃ H2C2O4溶液[来源:学§科§网] V/mL c/mol·L1 －V/mL ① ② 25 25 8.0 6.0 0.20 0.20 5.0 5.0 0.010 0.010 0 x 表中x＝________ mL，理由是_____________________________________________。 (3)已知50 ℃时，浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如下图示，若保持其他条件不变，请在坐标图中画出25 ℃时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
答案 (1)≥2.5
(2)2.0 保证其他条件不变，只改变反应物H2C2O4的浓度，从而才能达到对照实验目的 (3)如下图
2＋＋10CO↑＋8HO，根据上述方程式判断，＋解析 (1)2MnO－4＋6H＋5H2C2O4===2Mn22H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需满足n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥2.5。
(2)根据表中提供的数据可知，应控制，KMnO4的浓度不变，调节H2C2O4的浓度，所以x＝2.0(即总体积保持13.0 mL不变)。
(3)温度低，反应速率慢，反应达到平衡时，所用时间较长。
[步步高]5高考化学（人教通用版）二轮专题复习讲义专题九+化学反应速率+化学平衡（含答案解析）
