6.2.1化学反应的速率（讲义）高一化学思维课堂（人教版2019）

第六章第二节第1课时化学反应的速率第六章第二节第1课时化学反应的速率学习目标：学习目标：掌握化学反应速率的概念和表示方法；了解化学反应速率的影响因素；3．能够进行化学反应速率的简单计算。化学反应速率化学反应速率知识整理知识整理1．意义：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量2．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示3．表达式：v＝eq\f(Δc,Δt)或v＝eq\f(Δn,V·Δt)式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，一般以s或min为单位如：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为0.8mol/(L·min)4．单位：mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)5．适用范围：所有的化学反应（主要是气体和溶液）如：在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2SO2＋O22SO3，经过5s后，测得SO3的物质的量为0.8mol。填写下表：有关反应物质SO2O2SO3物质的量浓度变化0.4mol·L－10.2mol·L－10.4mol·L－1化学反应速率0.08mol·L－1·s－10.04mol·L－1·s－10.08mol·L－1·s－1化学反应速率之比2∶1∶2【要点诠释】=1\*GB3①对于一个具体的化学反应，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＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)：则：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d=2\*GB3②在同一时间内的同一个化学反应里，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，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率=3\*GB3③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，用不同的物质表示的反应速率，其数值可能不同。如：化学反应N2＋3H22NH3，用H2表示该反应的反应速率时应写成v(H2)=4\*GB3④浓度是指物质的量浓度而不是物质的量或质量分数=5\*GB3⑤化学反应速率与时间和浓度有关，无论是用反应物浓度的减少还是用生成物浓度的增加来表示，都取正值=6\*GB3⑥化学反应速率有瞬时速率和平均速率之分。由于在中学里研究的是一段时间内的化学反应，因此化学反应速率是指平均反应速率=7\*GB3⑦在一定温度下，对于固体和纯液体物质来说，其单位体积里的物质的量不会改变，即它们的物质的量浓度为常数，即Δc＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。化学反应速率计算化学反应速率计算知识整理知识整理“三段式”法在化学反应速率计算中的应用例：在一定条件下，向2L密闭容器中充入2molN2和4molH2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，10min时测定生成NH31mol，则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始2mol4mol0转化0.5mol1.5mol1mol末1.5mol2.5mol1mol在“三段式”中，转化的部分是按照化学计量系数进行反应的v(N2)＝eq\f(0.5mol,2L×10min)＝0.025mol/(L·min)v(H2)＝eq\f(1.5mol,2L×10min)＝0.075mol/(L·min)v(NH3)＝eq\f(1mol,2L×10min)＝0.05mol/(L·min)1．反应的转化率(α)：指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的物质的量之比N2的转化率＝，H2的转化率＝2．生成物的产率：指生成物的实际值与理论值(按照方程式计算的出来的)的比值NH3的产率＝3．反应结束时各物质的浓度c(N2)＝，c(H2)＝，c(NH3)＝4．反应结束时各物质的百分含量(气体的体积分数、物质的量分数、质量分数)N2的体积分数＝H2的体积分数＝NH3的体积分数＝5．恒温时，两种容器恒温恒容恒温恒压恒温、恒容时：恒温、恒压时：典型例题典型例题1．反应4A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)从正反应方向进行，经过2s后B的浓度减少了0.04mol·L－1。下列说法正确的是()A．用A表示的反应速率是0.04mol·L－1·s－1B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的C．在2s末时的反应速率，用反应物B表示是0.02mol·L－1·s－1D．2s后，D的物质的量为0.02mol解析：选BA是固体，不能表示反应速率，A错误；B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确；经过2s后B的浓度减少了0.04mol·L－1，则v(B)＝0.04mol·L－1÷2s＝0.02mol·L－1·s－1，此速率为2s内的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误；不知道容器的体积，无法计算D的物质的量，D错误。2．可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是()A．v(A)＝0.35mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.6mol·L－1·min－1C．v(C)＝0.9mol·L－1·min－1D．v(D)＝0.03mol·L－1·s－1解析：选D用不同物质表示反应速率，数值不同但意义相同，所以比较反应速率要转化为同种物质的反应速率来比较大小，利用反应速率之比等于化学计量数之比来分析，注意单位不同时需要对单位进行换算。3．(1)在2L的密闭容器中，充入2molN2和3molH2，在一定条件下发生反应，3s后测得N2为1.9mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为____________________。(2)将10molA和5molB放入容积为10L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L－1·s－1，则在2s时，容器中有________molA，此时C的物质的量浓度为____________。解析：(1)3s内消耗的N2的物质的量为2mol－1.9mol＝0.1mol，根据化学方程式N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温高压),\s\do5(催化剂))2NH3，可以计算出3s内消耗的H2的物质的量为0.3mol，根据化学反应速率的计算公式，v(H2)＝eq\f(0.3mol,2L×3s)＝0.05mol·L－1·s－1。(2)3A(g)＋B(g)2C(g)eq\o(\s\up7(起始浓度/),\s\do5(mol·L－1))1.00.50eq\o(\s\up7(转化浓度/),\s\do5(mol·L－1))0.06×2＝0.120.040.08eq\o(\s\up7(2s时浓度/),\s\do5(mol·L－1))1.0－0.12＝0.880.5－0.04＝0.460.08则2s时，n(A)＝0.88mol·L－1×10L＝8.8mol，c(C)＝0.08mol·L－1。答案：(1)0.05mol·L－1·s－1(2)8.80.08mol·L－1影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素知识整理知识整理1．内因不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要因素如：形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁小于铝2．外因（1）浓度对化学反应速率的影响①实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应实验过程取两支大小相同的试管，分别加入2mL和1mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，向盛有1mL0.1mol/LNa2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2mL0.1mol/LH2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢化学方程式Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O实验编号加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积/mL加入水的体积/mL加入0.1mol/LH2SO4溶液的体积/mL出现浑浊的快慢12022112实验结论②影响规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率【要点诠释】=1\*GB3①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率=2\*GB3②固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率=3\*GB3③对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变④随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小（2）压强对化学反应速率的影响=1\*GB3①影响规律：对于气体反应，当其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快；减小压强，气体体积增大，浓度减小，化学反应速率减慢=2\*GB3②原因：对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比【要点诠释】=1\*GB3①压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应=2\*GB3②压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的，P增大→c浓度成比例增大，P减小→c浓度成比例减小（3）温度对化学反应速率的影响=1\*GB3①实验探究——硫代硫酸钠与硫酸的反应实验过程取两支大小相同的试管，各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2mL0.1mol/LH2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢化学方程式Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O实验编号加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积/mL加入0.1mol/LH2SO4溶液的体积/mL水浴温度/℃出现浑浊的快慢122冷水222热水实验结论=2\*GB3②影响规律：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率【要点诠释】=1\*GB3①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率，如：木炭燃烧是放热反应，温度越高，燃烧越快=2\*GB3②实验测定，温度每升高10oC，化学反应速率通常增大到原来2～4倍（4）催化剂对化学反应速率的影响=1\*GB3①实验探究实验过程向三支大小相同的试管中各加入2mL10%H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1mol/LFeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢化学方程式2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑实验操作实验现象①有少量气泡出现；②产生大量气泡；③产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快=2\*GB3②影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大（5）其他因素对化学反应速率的影响①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。=2\*GB3②反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。③形成原电池：可以增大氧化还原反应的反应速率。④其它方法：光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨，均是行之有效的改变化学反应速率的方法(块状)3．“惰性”气体对化学反应速率的影响（1）惰性气体：化学反应速率中的“惰性气体”指的是不与反应物、生成物(体系中)任何成分发生化学反应的气体。如：向N2

+

3H22NH3充入CO2、He，其中CO2、He则称为惰性气体（2）惰性气体对化学反应速率的影响：以反应N2

+

3H22NH3为例①恒温恒容时(T、V一定时)分析思路：充入惰性气体体系总压增大，但体积不变，即各物质的浓度不变，故反应速率不变=2\*GB3②恒温恒压时（T、P一定时）分析思路：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小或充入惰性气体体系的分压减小，相当于减小压强，故反应速率减小【要点诠释】对于压强的改变，只有引起反应体系中反应物浓度变化，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。典型例题典型例题1.高炉炼铁的原理为3CO(g)＋Fe2O3(s)eq\o(=,\s\up7(高温))3CO2(g)＋2Fe(s)。若此反应在恒容密闭容器中发生，则下列说法正确的是()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，反应速率加快D．充入N2使压强增大，反应速率加快解析：选C氧化铁为固体，固体浓度视为常数，反应速率不变，故A说法错误；升高温度对反应速率具有影响，故B说法错误；CO为气体，再充入CO，增加CO的浓度，加快反应速率，故C说法正确；充入氮气，虽然压强增大，但组分的浓度不变，反应速率不变，故D说法错误。2．下列有关化学反应速率的说法，正确的是()A．100mL2mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的硫酸钠溶液，生成氢气的速率不变B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率C．密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当温度、压强不变时，充入惰性气体，反应速率减慢D．相同质量的碳酸钙固体，块状、粉末状分别与1mol·L－1足量盐酸反应，产生相同体积的气体，粉末状的需要的时间长解析：选CA错误，加入硫酸钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小；B错误，浓硫酸具有强氧化性，常温下使铁钝化；C正确，当温度、压强不变时，充入惰性气体，容器的容积增大，参加反应的物质的浓度减小，则反应速率减慢；D错误，粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积大，反应速率大，所以产生相同体积的气体，需要的时间短。某化学小组利用硫代硫酸钠进行了相关的实验。已知：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：实验序号反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2010.00.1010.00.500②40V10.10V20.50V3③20V40.104.00.50V5(1)该实验①、②可探究温度对反应速率的影响，因此V1＝V2＝________，V3＝________。(2)若V4＝10.0，V5＝6.0，则实验①、③可探究__________对反应速率的影响。[解析](1)由表中所给数据可知：实验①、②温度不同，故实验①、②是探究温度对反应速率的影响，则V1＝10.0，V2＝10.0，V3＝0。(2)实验①、③温度相同，所取稀硫酸的量不同，故实验①、③是探究浓度对反应速率的影响。[答案](1)10.00(2)浓度分层练习分层练习基础性——强调基础扎实1．一个化学反应的反应速率与反应条件密切相关，如冰箱可减缓食物的腐烂。下列说法中正确的是()A．化学反应速率通常只能用反应物浓度的减少量表示B．加入反应物可使反应速率增大C．在研究反应速率变化的实验中，同时改变两个变量一定能更快得出有关规律D．对于反应2H2O2=2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率答案：D2．对于反应2A(g)＋3B(g)4C(g)，下列各数据表示不同条件下的化学反应速率，其中反应进行得最快的是()A．v(C)＝3.6mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.04mol·L－1·s－1C．v(B)＝0.9mol·L－1·min－1D．v(A)＝1.6mol·L－1·min－1解析：选AA项，反应速率与化学计量数的比值为eq\f(3.6mol·L－1·min－1,4)＝0.9;B项，反应速率与化学计量数的比值为eq\f(0.04mol·L－1·s－1×60s·min－1,3)＝0.8；C项，反应速率与化学计量数的比值为eq\f(0.9mol·L－1·min－1,3)＝0.3；D项，反应速率与化学计量数的比值为eq\f(1.6mol·L－1·min－1,2)＝0.8；因为A中比值最大，所以反应速率最快。3．对于反应4A＋2B3C，下列说法中正确的是()A．某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同B．其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小C．其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快D．若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化解析：选B同一反应中，不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，其数值可能相等，也可能不相等，故A错误；其他条件不变，降低温度，活化分子百分数减小、活化分子数目减小，反应速率减慢，故B正确；若没有气体参与，增大压强基本不影响化学反应速率，故C错误；若A为固体或纯液体，增加或减少A的物质的量，其浓度不变，不影响反应速率，故D错误。4．H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5%H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是()A．甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂B．甲—浓度、乙—催化剂、丙—温度C．甲—催化剂、乙—温度、丙—浓度D．甲—温度、乙—催化剂、丙—浓度解析：选A甲与常温下装有5%H2O2溶液的试管装置相比，改变的条件是温度；乙与常温下装有5%H2O2溶液的试管装置相比，改变的条件是浓度；丙与常温下装有5%H2O2溶液的试管装置相比，丙中加入了催化剂，A符合题意。综合性——强调融会贯通5.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是()A．反应在2～4min内平均反应速率最大B．反应开始4min内温度比浓度对反应速率的影响大C．4min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小D．反应在2～4min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1mol·L－1 ·min－1解析：选D由题图可知，反应在2～4min内平均反应速率最大，A正确；反应刚开始时反应速率较小，然后逐渐增大，因该反应为放热反应，温度升高，则开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大，B正确；随反应进行，氢离子浓度降低，反应速率减小，由题图可知，0～2min内反应刚开始，温度较低，此时反应速率由氢离子浓度决定，2～4min反应速率最快，2～4min内温度对反应速率起主要作用，4min后反应速率又减小，氢离子浓度起主要作用，C正确；2～4min内，生成0.2mol二氧化碳，但体积未知，不能计算CO2的平均反应速率，D错误。6．5.6g铁粉投入到足量的100mL2mol·L－1的稀硫酸中，2min时铁粉刚好溶解，下列表示这个反应的速率正确的是()A．v(Fe)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(H2SO4)＝1mol·L－1·min－1C．v(H2SO4)＝0.5mol·L－1·min－1D．v(FeSO4)＝1mol·L－1·min－1解析：选CFe为纯固体，不能用浓度变化量表示反应速率，故A错误；Fe的物质的量为eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，由Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，可知参加反应的硫酸也是0.1mol，硫酸的浓度变化量为eq\f(0.1mol,0.1L)＝1mol·L－1，故v(H2SO4)＝eq\f(1mol·L－1,2min)＝0.5mol·L－1·min－1，故B错误；由B中计算可知v(H2SO4)＝0.5mol·L－1·min－1，故C正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(FeSO4)＝v(H2SO4)＝0.5mol·L－1·min－1，故D错误。7．探究反应2X(g)=Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度c(X)(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A．比较实验①、③得出：温度相同，浓度越大，化学反应速率越快B．比较实验①、②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快C．若实验②、③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D．在0～10min之间，实验②的平均速率v(Y)＝0.01mol·L－1·min－1解析：选A实验②、④起始浓度相同，但温度不同，④反应速率较大，则可得出：升高温度，化学反应速率加快；①、②温度相同，但浓度不同，①浓度较大，可得出增大反应物浓度，化学反应速率加快；②、③温度、浓度相同，③反应速率较大，应为加入催化剂；在0～10min之间，实验②中X的浓度变化为0.2mol·L－1，则v(Y)＝eq\f(1,2)v(X)＝eq\f(1,2)×eq\f(0.2mol·L－1,10min)＝0.01mol·L－1·min－1，故D正确。8．在温度不变的条件下，在恒容的密闭容器中进行下列反应：N2O4(g)2NO2(g)，若N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间()A．等于5s B．等于10sC．小于10s D．大于10s解析：选DN2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，即N2O4的浓度变化为0.03mol·L－1，N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，即N2O4的浓度变化为0.02mol·L－1，若反应速率不变，则所需时间为15s×eq\f(0.02,0.03)＝10s，但随着反应的进行，浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，故所需时间大于10s。9．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L－1、2.00mol·L－1，大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格，实验温度为25℃、35℃，每次实验HNO3的用量为25.00mL，大理石用量为10.00g。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填空：实验编号温度/℃大理石规格HNO3浓度/(mol·L－1)实验目的①25粗颗粒2.00(Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和③探究温度对反应速率的影响；(Ⅲ)实验①和④探究________对反应速率的影响②25粗颗粒③粗颗粒2.00④细颗粒(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系如图。计算实验①中70～90s范围内用HNO3表示的平均反应速率为______________(忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程)。在0～70s、70～90s、90～200s的时间段里，反应速率最大的时间段是__________。解析：(1)实验①和②探究浓度对反应速率的影响，故硝酸的浓度不同，应该选1.00mol·L－1硝酸；由于①和③探究温度对反应速率的影响，故温度不同，应该选35℃；由于实验①和④中大理石规格不同，因此探究的是固体物质的表面积对反应速率的影响，所以实验①和④中温度和硝酸的浓度均相同；(2)由图可知70s至90s，生成CO2的质量为0.95g－0.84g＝0.11g，物质的量为eq\f(0.11g,44g·mol－1)＝0.0025mol，根据反应CaCO3＋2HNO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O可知消耗HNO3的物质的量为2×0.0025mol＝0.005mol，又溶液体积为0.025L，所以HNO3减少的浓度Δc＝eq\f(0.005mol,0.025L)＝0.2mol·L－1，反应的时间t＝90s－70s＝20s，所以HNO3在70～90s范围内的平均反应速率为eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.2mol·L－1,20s)＝0.01mol·L－1·s－1；根据图像可知在0～70s、70～90s、90～200s的时间段里曲线的斜率最大是0～70s时间段内，因此反应速率最大的时间段是0～70s。答案：(1)1.0035252.00大理石规格(2)0.01mol·L－1·s－1(3)0～70s10．某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况下的体积)，实验记录如下(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL50120232290310(1)反应速率最小的时间段是__________(填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”)，原因是_______________________________________________________。(2)反应速率最大的时间段是__________(填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”)，原因是____________________________________________________。(3)2～3min时间段内，以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为________。(4)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是________(填字母)。A．蒸馏水 B．Na2CO3溶液C．NaCl溶液 D．CuSO4溶液(5)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。①该反应的化学方程式是________________________。②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。A．X、Y的反应速率之比为3∶1B．容器内气体压强保持不变C．容器内气体的总质量保持不变D．生成1molY的同时消耗2molZE．Y的体积分数在混合气体中保持不变解析：(1)4～5min内产生的氢气最少，因此反应速率最慢，这是由于此时溶液中H＋浓度小，因而反应速率降低；(2)5段时间内收集的氢气体积分别是50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，所以根据在相同时间内收集到的氢气体积可知，2～3min内产生的氢气最多，所以反应速率最快，这是由于该反应是放热反应，此时温度高，反应速率快；(3)此阶段产生氢气的物质的量为eq\f(232－120×10－3L,22.4L·mol－1)＝0.005mol，消耗盐酸的物质的量为2×0.005mol＝0.01mol，v(HCl)＝eq\f(0.01mol,100×10－3L×1min)＝0.1mol·L－1·min－1；(4)加入蒸馏水，稀释溶液，降低浓度，化学反应速率减缓，溶液中H＋总物质的量不变，氢气总量不变，故A正确；盐酸和碳酸钠反应，消耗盐酸，影响氢气的产量，故B错误；加入NaCl溶液，相当于加水稀释，故C正确；锌置换出铜，形成原电池，加快反应速率，故D错误；(5)①根据图示可知：随着反应的进行，X、Y的物质的量不断减少，Z的物质的量逐渐增加，当反应进行到5min时，X、Y、Z三种气体的物质的量都不再发生变化，说明反应为可逆反应，此时反应达到平衡状态。在5min内三种气体改变的物质的量分别是0.6mol、0.2mol、0.4mol，改变的物质的量之比Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)；②X、Y的反应速率之比为3∶1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故A错误；反应后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故B正确；容器内气体的总质量一直保持不变，不能判断是否为平衡状态，故C错误；根据方程式，生成1molY的同时一定消耗2molZ，均属于逆反应方向，所以不能说明反应达到平衡状态，故D错误；Y的体积分数在混合气体中保持不变，则反应达到平衡状态，故E正确。答案：(1)4～5min4～5min时间段内H＋浓度较低(2)2～3min该反应是放热反应，2～3min时间段内温度较高(3)0.1mol·L－1·min－1(4)AC(5)①3X(g)＋Y(g)2Z(g)②BE1.下列关于化学反应速率的说法不正确的是（）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.若某化学反应的反应速率为0.5mol/（L·s），就是指在1秒内，该反应的反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/LC.化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示D.在容积不变的反应器中，化学反应速率通常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2.一定条件下，在2L密闭容器中发生反应：A（g）+2B（g）2C（g）+3D（g），测得5min内，A的物质的量减小了10mol，则5min内该反应的化学反应速率是（）A.v（A）=2mol/（L·min） B.v（B）=1mol/（L·min）C.v（C）=3mol/（L·min） D.v（D）=3mol/（L·min）3.将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中，发生反应：4A（g）+B（g）2C（g）+D（s），反应进行到5秒末，测得A为0.5mol，B为0.2mol，C为0.1mol。下列反应速率正确的是（）A.v（A）=0.05mol/（L·s）B.v（B）=0.02mol/（L·s）C.v（C）=0.01mol/（L·s）D.v（D）=0.005mol/（L·s）4.（2023·浙江温州高一期中）一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）。若c（HI）由0.1mol/L降到0.08mol/L时，需要20s，那么c（HI）由0.08mol/L降到0.07mol/L时，所需反应的时间为（）A.等于5s B.等于10sC.大于10s D.小于10s5.（2023·浙江台州八校联盟高一期中）将5molA和2molB加入体积固定为5L的密闭容器中，发生反应：3A（g）+B（s）=2C（g）。经2min后测得C的浓度为0.4mol/L。下列选项说法正确的组合是（）①用A表示的反应速率为0.6mol/（L·min）②用B表示的反应速率为0.1mol/（L·min）③2min末A的物质的量为2molA.①③ B.②③ C.② D.③6.对于反应4A+5B4M+6N，反应物和生成物均为气体，下列为4种不同情况下测得的反应速率，表明该反应进行最快的是（）A.v(A)=0.2mol/(L·s)B.v(B)=0.24mol/(L·s)C.v(N)=0.25mol/(L·s)D.v(M)=0.18mol/(L·s)7.（2023·浙江台州山海协作体高一期中）锌片与稀硫酸反应制氢气，下列措施能使生成H2的速率加快的是（）A.增加锌的用量 B.加入几滴CuSO4溶液C.使用98%浓硫酸 D.加入NaCl的水溶液8.（2023·江西赣州高一期中）化学反应速率的研究对工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列操作不能加快化学反应速率的是（）A.低温冷藏食物B.燃煤发电时用煤粉代替煤块C.用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂D.用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO29.（2023·北京东城第五中学高一期中）下列措施中，能够明显增大原反应化学反应速率的是（）A.在工业合成氨时，恒容条件下增加氮气的量B.在利用Zn与H2SO4制取H2时，将稀硫酸改为浓硫酸C.在稀硫酸与NaOH溶液反应时，增大压强D.在Na与水反应时，增大水的用量10.（2023·浙江嘉兴高一月考）对于反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，下列说法正确的是（）A.用CaCl2浓度的减小表示其反应速率B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D.用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同11.（2023·浙江杭州S9联盟高一期中）反应2A（s）+B（g）2C（g）+D（g），经2minB的浓度减少0.6mol/L。下列说法正确的是（）A.用A表示的反应速率是0.6mol/（L·min）B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比是1∶2∶1C.2min末时的反应速率用反应物B来表示的是0.3mol/（L·min）D.在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的12.在密闭系统中有反应C（s）+CO2（g）2CO（g）能使反应速率增大的措施是（）①恒容条件下分离出一氧化碳②升高温度③将碳粉碎④恒容条件下通入CO2⑤增加碳的量A.①②③④ B.②③④⑤C.②③④ D.①②③④⑤13.等质量的碳酸钙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）的数据如下图所示，根据图示分析实验条件。组别对应曲线c（HCl）/（mol·L1）反应温度/℃铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状下列说法不正确的是（）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可能最大C.第2组实验中盐酸浓度可能等于2.5mol·L1D.第3组实验的反应温度低于30℃14.为探究反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O的速率影响因素，某同学设计了以下实验：锥形瓶编号12340.1mol/L的Na2S2O3溶液/mL10101010蒸馏水/mL0V060.2mol/L的H2SO4溶液/mL105104反应温度/℃20205050浑浊出现时间/s101658备注10秒后浑浊达到最大下列说法正确的是（）A.依据实验设计推测V=10B.3号瓶中前10s内v（Na2S2O3）为0.01mol/（L·s）C.该反应也可通过测SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢D.对比1号瓶和3号瓶的实验结果可得结论：温度越高，该反应的反应速率越快15.CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是（）A.反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大B.一段时间后，反应速率减小的原因是此反应是吸热反应C.反应在4~6min内平均反应速率最大D.反应在2~4min内生成CO2的平均反应速率为v（CO2）=0.06mol/（L·s）16.（2023·浙江A9协作体高一期中）以Na2S2O3溶液与稀盐酸的反应为例，探究外界条件对该化学反应速率的影响，（已知：S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O）设计以下三组实验：实验编号反应温度/℃Na2S2O3溶液稀盐酸H2O出现浑浊所用时间/scmol/LV/mLc/（mol/L）V/mLV/mL①250.150.210510②250.250.45105③350.150.210V4请回答：（1）表中编号③的V为；设计实验编号①和②的目的是。（2）该实验（填“能”或“不能”）利用下图装置测定反应速率，若不能，填写原因，若能，本空不需要填写。17.某课外兴趣小组实验探究影响化学反应速率的因素。（一）硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称大苏打、海波，广泛应用于照相定影等领域。乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：实验序号反应温度/℃Na2S2O3浓度稀硫酸H2OV/mLc/（mol/L）V/mLc/（mol/L）V/mL12010.00.1010.00.500240V10.10V20.50V3320V40.104.00.50V5请回答：（1）硫代硫酸钠与稀硫酸生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体，写出该反应化学方程式。（2）该实验1和2可探究对反应速率的影响。（3）实验1和3可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此V5=。（4）上述实验中溶液最先变浑浊的是（填实验编号）。（二）为更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备，探究镁与不同浓度硫酸的反应速率，两组实验所用药品如表：实验序号镁条的质量/g硫酸c/（mol/L）体积/mLⅠ0.011.02Ⅱ0.010.52实验结果如图所示：请回答：（5）实验Ⅰ对应图中曲线（填字母）。（6）分析实验Ⅱ对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，原因是。（7）如果用2mL1.0mol/LHCl代替实验Ⅰ中的硫酸，与实验Ⅱ相比较，二者的反应速率“相同”“不相同”或“无法比较”）。请说明原因答案与解析：1.B若某化学反应的反应速率为0.5mol/（L·s），是指用某一物质表示的平均速率，与其他物质的速率不一定相等。2.DA项，测得5min内，A的物质的量减小了10mol，则5min内AvA=∆nV·∆t=10mol2L×5min=1mol/L·minB项，根据速率之比等于计量系数之比得到v（B）=2v（A）=2mol/（L·min）；C项，根据速率之比等于计量系数之比得到v（C）=2v3.C初始没有气体C，所以5s内C的变化量为0.1mol，容器体积为2L，则v（C）=0.1mol2L×5s=0.01mol/（L·s），同一反应同一时段内不同物质反应速率之比等于计量数之比，v（A）=2v（C）=0.01mol/（L·s）×2=0.02mol/（L·s）；v（B）=12v（C）=0.01mol/（L·s）×124.CcHI0.1mol/L0.08mol/L20s的平均速率为=0.1mol/L−0.08mol/L20s=0.001mol/（L·s），如果c5.D6.A将选项中的化学反应速率均转化为用A表示的反应速率，则B项v(A)=0.192mol/(L·s)，C项v(A)=0.167mol/(L·s)，D项v(A)=0.18mol/(L·s)7.BA项，增加锌的用量不会改变H2的生成速率；B项，加入几滴CuSO4，会与锌反应生成铜，锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌作为负极能使生成H2的速率加快；C项，使用98%浓硫酸会与锌发生钝化反应，导致氢气无法正常制取；D项，加入NaCl的水溶液对反应无影响。8.AA项BCH2O2O2MnO2D70%98%Na2SO3SO29.AA项，在工业合成氨时，恒容条件下增加氮气的量，氮气浓度增大，反应速率加快；B项，锌与浓硫酸反应放出二氧化硫气体，不生成氢气，在利用Zn与H2SO4制取H2时，不能将稀硫酸改为浓硫酸；C项，在稀硫酸与NaOH溶液反应时，没有气体参与反应，增大压强，反应物浓度不变，反应速率不变；D项，在Na与水反应时，水是纯液体，增大水的用量，反应物浓度不变，反应速率不变。10.DA项，氯化钙为生成物，应用物质的量浓度的增加表示反应速率；B项，水为浓度为定值的纯液体，不能用纯液体来表示化学反应速率；C项，水为浓度为定值的