高中化学学习材料
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第三节 化学反应的速率和限度 第1课时 化学反应的速率
一、化学反应速率 1．含义
表示________________________的物理量。 2．定义
单位时间内____________的减少量或____________的增加量(均取正值)。 3．表达式
若以v表示反应速率，Δc(绝对值)表示物质浓度的变化，Δt表示时间的变化，则指定物 质的化学反应速率的计算公式为：__________________。 4．单位
由浓度单位和时间单位决定了化学反应速率单位为____________或____________。 5．同一反应各物质的反应速率的关系
同一反应各物质的反应速率之比等于________________。 二、影响化学反应速率的因素
1．温度对化学反应速率的影响的探究 实验操作 实验现象 实验结论 2.催化剂对化学反应速率的影响的探究 试管中均为2～3 mL相同浓度的滴有同量FeCl3溶液的H2O2溶液 溶液中产生气泡速率的相对大小为________ 实验操作 实验现象 产生气泡速率的相对大小为________ 实验结论 3.影响化学反应速率的其他因素 影响化学反应速率的因素除________________外，还有溶液的________、反应物的 ________、固体的________、压强、溶剂、光照等许多因素。人们可以通过这些因素来 调控化学反应速率。
知识点一 化学反应速率的表示方法
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．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
－－
B．化学反应速率为“0.8 mol·L1·s1”所表示的意思是时间为1 s时，某物质的浓度为
－
0.8 mol·L1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
－－
2．在一个密闭容器中有N2和H2，它们的起始浓度分别是1.8 mol·L1和5.4 mol·L1，在
一定条件下反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度为0.8 mol·L1，则在这10 min内N2 的平均反应速率是( )
－－－－
A．0.1 mol·L1·min1 B．0.2 mol·L1·min1
－－－－
C．0.3 mol·L1·min1 D．0.6 mol·L1·min1 知识点二 化学反应速率的简单计算及应用 3．已知某反应aA(g)＋bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下 A B C －13.0 1.0 0 起始浓度(mol·L) －11.8 0.6 0.8 2s末浓度(mol·L) 据此可推算出上述化学方程式中A、B、C三种物质的化学计量数之比是( ) A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1 4．对于A2＋3B22C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是 ( )
－－
A．v(B2)＝0.8 mol·L1·s1
－－
B．v(A2)＝0.4 mol·L1·s1
－－
C．v(C)＝0.6 mol·L1·s1
－－
D．v(B2)＝4.2 mol·L1·min1
知识点三 影响化学反应速率的因素
5．把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响产生氢气速率的因素是( ) A．盐酸的浓度 B．铝条的表面积 C．溶液的温度 D．加少量Na2SO4固体 6．下列事实中，什么因素影响了化学反应速率。
(1)集气瓶中有氢气和氯气的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：____________； (2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒：____________________________；
(3)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2后很快产生大量气体：__________； (4)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢： __________________；
－－
(5)同样大小的大理石分别在0.1 mol· L1的盐酸和1 mol·L1的盐酸中反应速率不同： __________________；
(6)夏天的食品易发霉，冬天就不易发生该现象：________。
－
练基础落实
1．下列关于化学反应速率的叙述不正确的是( )
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应速率就快 C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示
D．化学反应速率的单位有mol·L1·s1或mol·L1·min1 2．下列措施一定能使化学反应速率增大的是( ) A．增大反应物的量 B．增大压强 C．升高温度 D．使用催化剂
3．甲、乙两容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减少4 mol A，乙中每分钟减少 2 mol A，则两容器中的反应速率( ) A．甲快 B．乙快 C．相等 D．无法确定
－1
4．把下列四种X溶液，分别加入盛有10 mL 2 mol·L盐酸的烧杯中，均加水稀释到
－
－
－
－
50
mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应。其中反应速率最大的是( )
－
A．20 mL 3 mol·L1的X溶液
－
B．20 mL 2 mol·L1的X溶液
－
C．10 mL 4 mol·L1的X溶液
－
D．10 mL 2 mol·L1的X溶液
－
5．100 mL 6 mol·L1的H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，要想减缓反应进行的速
率，但又不影响生成的氢气的总量，可向反应物中加入适量的( ) A．硫酸钠固体 B．稀盐酸 C．硫酸钾溶液 D．硝酸钾溶液
3＋2＋
6．为比较Fe和Cu对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、
乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
＋＋
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3比Cu2对H2O2分解催化效果
好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一 段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 练方法技巧——化学反应速率的计算技巧 7．向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol，则v(O2) 为( )
－－
A．0.10 mol·L1·s1
－－
B．0.025 mol·L1·s1
－－
C．0.50 mol·L1·s1
－－
D．0.012 5 mol·L1·s1
－
8．将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L1 稀硫酸的烧杯中，2 min 时铁粉刚好溶解完 全。如果反应前后溶液的体积不变，则该反应的平均速率可表示为( )
－－
A．v(Fe)＝0.5 mol·L1·min1
－－
B．v(H2SO4)＝1 mol·L1·min1
－－
C．v(H2)＝1 mol·L1·min1
－－
D．v(FeSO4)＝0.5 mol·L1·min1 1 2 3 4 5 6 7 8 题号 答案 练综合拓展
9．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是( )
A．2.5 μmol·L·min和2.0 μmol·L
－1－－
B．2.5 μmol·L·min1和2.5 μmol·L1
－－－
C．3.0 μmol·L1·min1和3.0 μmol·L1
－－－
D．5.0 μmol·L1·min1和3.0 μmol·L1 10．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、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等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)为了进一步研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的实 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，记录获得相同体积的气体所需时间。 实验 A B C D E F 混合溶液 －30 V1 V2 V3 V4 V5 4 mol·L1 H2SO4/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 饱和CuSO4溶液/mL H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①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溶液时，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_______________________。
－1－1－1
第三节 化学反应的速率和限度 第1课时 化学反应的速率
基础落实 一、
1．化学反应过程进行快慢 2．反应物浓度 生成物浓度
Δc?A?
3．v(A)＝ Δt－－－－
4．mol·L1·min1 mol·L1·s1 5．化学计量数之比 二、
1．③>②>① 其他条件不变，升高温度可加快化学反应速率 2．②＝③>① 其他条件不变，使用催化剂可加快化学反应速率
3．温度和催化剂 浓度 状态 表面积 对点训练
1．C [熟练掌握化学反应速率的概念是解答本题的关键。化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，是正值，是反应的平均速率，其中固体、纯液体反应物、生成物浓度都视为1，所以A、B错误；对于无明显现象的化学反应来说，无法通过现象体现反应速率的大小，所以D不正确。]
Δc?N2?1.8－0.8－－－－
2．A [v(N2)＝＝ mol·L1·min1＝0.1 mol·L1·min1。]
Δt10
3．B [三种物质的计量数之比等于三种物质表示的反应速率之比＝3.0－1.81.0－0.60.8－0
∶∶＝3∶1∶2。] 222
4．B [折算成用同一物质表示的速率再进行比较。
10.8－－
A项v(A2)＝v(B2)＝ mol·L1·s1
331－－
C项v(A2)＝v(C)＝0.3 mol·L1·s1
210.07－－－－
D项v(A2)＝v(B2)＝1.4 mol·L1·min1＝ mol·L1·s1。]
33
5．D
6．(1)光照 (2)反应物的接触面积 (3)催化剂 (4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度
(6)温度 课后作业 1．C
2．C [外界条件(反应物用量、压强)对化学反应速率的影响与物质的聚集状态有关，分析化学反应速率的变化时，既要考虑条件的变化，还要考虑物质的聚集状态。反应物为固态或纯液态时，增加反应物的量，不影响反应速率的改变；若反应物为固态或纯液态，增大压强也不能增大反应速率。温度和催化剂影响化学反应速率，与反应物状态无关，其中升高温度反应速率一定增大，但有少数催化剂能减慢化学反应速率。]
3．D [由化学反应速率的表达式可知，甲、乙两容器的体积未知，则无法知道其浓度的变化量，不能确定两容器中A的化学反应速率。]
4．A [化学反应速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。分析本题，要比较反应速率的大小，在其他条件不变的情况下，实际上是比较反应物浓度的大小，此时的浓度必须是溶液混合后的浓度。由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，所以只要求出X的浓度最大的即可。因为混合后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量最大者即为浓度最大者。通过计算可知A选项中X的浓度最大。]
－＋＋
5．C [锌与6 mol·L1的H2SO4反应，其实质为Zn＋2H===Zn2＋H2↑，若减小生成
＋＋
H2的速率而不改变其产量，即需只降低溶液中H的浓度，而不改变H的物质的量。A项
＋－＋
中Na2SO4溶于水电离出的Na和SO2不影响反应速率，A项不正确；B4对H浓度无影响，
＋＋
项引入H会影响H2的生成量；C项相当于加入水，可使H浓度减小，化学反应速率减小，
＋－
但H的物质的量未改变，生成H2的量不变，C正确；D项KNO3溶液中的NO3在酸性条件
＋
下可与Zn反应生成NO，消耗H，减少了H2的生成量。]
－－
6．B [图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有实验Cl和SO24
＋＋
对应的影响，故该实验不能确定Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果。]
7．D [Δn (SO2)＝0.7 mol－0.3 mol ＝0.4 mol
Δn0.4 mol
则v(SO2)＝＝ Δt·V4 s×4.0 L
－－
＝0.025 mol·L1·s1
1－－
故v(O2)＝v(SO2)＝0.012 5 mol·L1·s1。 ]
2
8．D
－
9．B [据图可知，4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 μmol·L1,8 min时其浓度为10
－－
20 μmol·L1－10 μmol·L1－1－
μmol·L，因此4～8 min间的平均反应速率为＝2.5 μmol·L1·min
4 min
－－
40 μmol·L1－20 μmol·L1－1
。进一步分析图像可知0～4 min间的平均分解速率为＝5.0
4 min
－－
μmol·L1·min1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估
－－
算8～12 min间平均分解速率为1.25 μmol·L1·min1,12～16 min间平均分解速率为0.625
－－－－－
μmol·L1·min1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 μmol·L1－1.25 μmol·L1·min
－－－1
×4 min－0.625 μmol·L1·min1×4 min＝2.5 μmol·L1，故B项正确。]
10．(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率 (3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (5)①30 10 17.5 ②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu－Zn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。由于析出的铜的量较多，
会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
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