高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案 第7章 第1講《化學(xué)反應(yīng)速率》

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第1講　化學(xué)反應(yīng)速率 [考綱解讀]　1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 考點(diǎn)一　化學(xué)反應(yīng)速率 1．表示方法 通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的________或生成物濃度的________來表示。 2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式及單位 v＝__________，單位為molL－1min－1或molL－1s－1。 3．規(guī)律 同一反應(yīng)在同一時(shí)間內(nèi)，用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能________，但反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的________________之比。 1．化學(xué)反應(yīng)速率指瞬時(shí)速率還是平均速率？ 2．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)經(jīng)一段時(shí)間后，SO3的濃度增加了0.4 molL－1，在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04 molL－1s－1，則這段時(shí)間為__________。 3．對(duì)于可逆反應(yīng)A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是 (　　) A．v(A)＝0.5 molL－1min－1 B．v(B)＝1.2 molL－1s－1 C．v(D)＝0.4 molL－1min－1 D．v(C)＝0.1 molL－1s－1 4．已知反應(yīng)4NH3＋5O24NO＋6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則下列正確的關(guān)系是 (　　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 　(1)固體或純液體的濃度視為定值，因此不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。 (2)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，若給出的是物質(zhì)的量的變化值，不要忘記轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值。 (3)化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 由于同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。 ①看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。 ②換算成同一物質(zhì)表示的速率，再比較數(shù)值的大小。 ③比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，即對(duì)于一般反應(yīng)aA＋bB===cC＋dD，比較與，若＞，則A表示的反應(yīng)速率比B大。 考點(diǎn)二　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1．內(nèi)因(主要因素) 反應(yīng)物本身的__________。 2．外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件) 3．從活化分子角度的理論解釋 (1)有效碰撞、活化分子和活化能 ①有效碰撞：能發(fā)生反應(yīng)的分子之間的碰撞。 ②活化分子：能夠發(fā)生____________的分子。 ③活化能：如圖 E1表示________； E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量； E2－E1表示________。 (2)理論解釋(有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)) 項(xiàng)目 條件 改變 活化能 分子總數(shù) 單位體積內(nèi) 有效碰撞次數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率 活化分 子數(shù) 活化分子百分?jǐn)?shù) 增大濃度 不變 增加 增加 不變 增加 增大 增大壓強(qiáng) 不變 增加 增加 不變 增加 增大 升高溫度 不變 不變 增加 增加 增加 增大 加催化劑 減小 不變 增加 增加 增加 增大 5．有人說壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度實(shí)現(xiàn)的。這種說法是否正確，對(duì)此你如何理解？ 6．對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反應(yīng)速率的措施是 (　　) A．通入大量O2 B．增大容器容積 C．移去部分SO3 D．降低體系溫度 7．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是 (　　) 實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)溫度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/molL－1 V/mL c/molL－1 V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 8.一定溫度下，反應(yīng)N2＋O22NO在密閉容器中進(jìn)行，下列措施不改變化學(xué)反應(yīng)速率的是 (　　) A．縮小體積使壓強(qiáng)增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒壓，充入He 　氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))時(shí)，對(duì)反應(yīng)速率的影響： (1)恒容：充入“惰性氣體”―→總壓增大―→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)，反應(yīng)速率不變。 (2)恒壓：充入“惰性氣體”―→體積增大―→物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)―→反應(yīng)速率減慢。 “三段式”模板突破化學(xué)反應(yīng)速率 的計(jì)算 1．根據(jù)定義式v＝算。 2．對(duì)某一具體反應(yīng)，知其中一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，其余物質(zhì)的反應(yīng)速率可根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求算。 3．對(duì)于較為復(fù)雜的題目，采用以下步驟和模板計(jì)算： (1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式； (2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量； (3)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。 例如：反應(yīng) mA?。B pC 起始濃度(molL－1) a b c 轉(zhuǎn)化濃度(molL－1) x 某時(shí)刻濃度(molL－1) a－x b－ c＋ 【例1】　 (1)將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 molL－1，現(xiàn)有下列幾種說法： ①用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為0.3 molL－1s－1 ②用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為0.6 molL－1s－1 ③2 s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% ④2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL－1 其中正確的是 (　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ (2)若①②中用A、B表示反應(yīng)的平均速率分別為0.3 molL－1s－1、0.6 molL－1s－1，哪種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率更快？ (3)若物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率經(jīng)過計(jì)算為30%，那么，物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為多少？你能迅速得出答案嗎？ 【例2】　NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) 現(xiàn)向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，測得生成的H2O占混合氣體體積的40%，則下列表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率不正確的是 (　　) A．v(N2)＝0.125 molL－1min－1 B．v(H2O)＝0.375 molL－1min－1 C．v(O2)＝0.225 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.250 molL－1min－1 控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速 率的因素 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有多種，在探究相關(guān)規(guī)律時(shí)，需要控制其他條件不變，只改變某一個(gè)條件，探究這一條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。變量探究實(shí)驗(yàn)因?yàn)槟軌蚩疾閷W(xué)生對(duì)于圖表的觀察、分析以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力，因而在這幾年高考試題中有所考查。解答此類題時(shí)，要認(rèn)真審題，清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，弄清要探究的外界條件有哪些。然后分析題給圖表，確定一個(gè)變化的量，弄清在其他幾個(gè)量不變的情況下，這個(gè)變化量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，進(jìn)而總結(jié)出規(guī)律。然后再確定另一個(gè)變量，重新進(jìn)行相關(guān)分析。但在分析相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，要注意題給數(shù)目的有效性。 【例3】　某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問題： (1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_______________________________________； (2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_________________________________； (3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是________； (4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有____________________________________(答兩種)； (5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。 　　 實(shí)驗(yàn) 混合溶液　　　 A B C D E F 4 molL－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。 ②反應(yīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈________色，實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈________色； ③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因_____________________________________________________________。 【例4】　在學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了科學(xué)探究活動(dòng)。 [探究活動(dòng)一]　探究金屬與不同酸反應(yīng)的反應(yīng)速率：常溫下，從經(jīng)過砂紙打磨的鋁片中取兩片質(zhì)量相等、表面積相同的鋁片，分別加入到盛有體積相同、c(H＋)相同的足量的稀硫酸和稀鹽酸溶液的兩支試管中，發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中消失的時(shí)間比在稀硫酸中短。 [探究活動(dòng)二]　探究影響稀硫酸與某金屬反應(yīng)速率的因素。下表是某研究性學(xué)習(xí)小組探究稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 金屬質(zhì)量/g 金屬狀態(tài) c(H2SO4)/ molL－1 V(H2SO4)/ mL 溶液溫度/℃ 金屬消失 的時(shí)間/s 反應(yīng)前 反應(yīng)后 1 0.10 絲 0.5 50 20 34 500 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 3 0.10 絲 0.7 50 20 46 250 4 0.10 絲 0.8 50 20 35 200 5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 6 0.10 絲 1.0 50 20 35 125 7 0.10 絲 1.0 50 35 50 50 8 0.10 絲 1.1 50 20 34 100 9 0.10 絲 1.1 50 35 51 40 請(qǐng)回答： (1)對(duì)[探究活動(dòng)一]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的原因，請(qǐng)你幫該研究性學(xué)習(xí)小組提出兩個(gè)假設(shè)： 假設(shè)Ⅰ______________________________________________________________________。 假設(shè)Ⅱ______________________________________________________________________。 并請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)以上假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證： 驗(yàn)證假設(shè)Ⅰ__________________________________________________________________。 驗(yàn)證假設(shè)Ⅱ__________________________________________________________________。 (2)分析[探究活動(dòng)二]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)有一個(gè)數(shù)據(jù)明顯有錯(cuò)誤，該數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))的__________________，理由是____________________________。 (3)分析[探究活動(dòng)二]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是__________________________________。 數(shù)形結(jié)合思想——用化學(xué)反應(yīng)速 率圖像突破化學(xué)平衡概念 速率—時(shí)間圖像定性揭示了v正、v逆隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了外界條件改變對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響，以及由此引發(fā)的平衡移動(dòng)。 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 任一平衡體系 增大反應(yīng)物的濃度 v正、v逆均增大，且v正′>v逆′ 正向移動(dòng) 減小反應(yīng)物的濃度 v正、v逆均減小，且v逆′>v正′ 逆向移動(dòng) 任一平衡體系 增大生成物的濃度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動(dòng) 減小生成物的濃度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動(dòng) 正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng) 增大壓強(qiáng)或升高溫度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動(dòng) 減小壓強(qiáng)或降低溫度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動(dòng) 任意平衡或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)和相等的平衡 正催化劑或增大壓強(qiáng) v正、v逆同等倍數(shù)增大 平衡不移動(dòng) 負(fù)催化劑或減小壓強(qiáng) v正、v逆同等倍數(shù)減小 【例5】　某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中，X、 Y、 Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù) 圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白： (1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。 (2)反應(yīng)開始至2 min，氣體Z的平均反應(yīng)速率 為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)： ①壓強(qiáng)是開始時(shí)的　　　　倍； ②若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的倍，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將升高(容器不與外界進(jìn)行熱交換)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為　　　　反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (4)若上述反應(yīng)在2 min后的t1～t6內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間圖像如下，在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素，則 (　　) A．在t1時(shí)增大了壓強(qiáng) B．在t3時(shí)加入了催化劑 C．在t4時(shí)降低了溫度 D．t2～t3時(shí)A的轉(zhuǎn)化率最高 規(guī)律方法　解圖像題三步曲：“一看”“二想”“三判斷” (1)“一看”——看圖像 ①看面：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。 ②看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。 ③看點(diǎn)：弄清曲線上點(diǎn)的含義，特別是一些特殊點(diǎn)，如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。 ④看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。 ⑤看要不要作輔助線：如等溫線、等壓線等。 (2)“二想”——想規(guī)律 看完線后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。 (3)“三判斷” 通過對(duì)比分析，作出正確判斷。 【例6】　在一恒容密閉容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng) 2A(g) B(g)＋C(g)，在三種不同條件下進(jìn)行， 其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ都在800 ℃下發(fā)生，實(shí)驗(yàn)Ⅲ在850 ℃ 下發(fā)生，B、C的起始濃度都為0，反應(yīng)物A的濃度 (molL-1)隨時(shí)間(min)的變化如圖所示： 請(qǐng)回答下列問題： (1)在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，反應(yīng)在20 min至40 min內(nèi)A的平均 反應(yīng)速率 為　　　　molL-1min-1。 (2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是______________________________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ的比較，可推測該反應(yīng)降低溫度，平衡向　　　　　　(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，該正反應(yīng)是　　　　　(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 (4)與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的A的起始濃度改為0.8 molL－1，其他條件不變，則達(dá)到平衡時(shí)所需用的時(shí)間________實(shí)驗(yàn)Ⅰ(填寫“大于”、“等于”或“小于”)。 高考題組一　化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和比較 1．對(duì)于可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應(yīng)，下列說法正確的是 (　　) A．H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2∶1 B．反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差 C．正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的 D．達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等 2．化合物Bilirubin在一定波長的光 照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如 右圖所示，計(jì)算反應(yīng)4～8 min間的平均反應(yīng)速率和推 測反應(yīng)16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是 (　　) A．2.5 μmolL－1min－1和2.0 μmolL－1 B．2.5 μmolL－1min－1和2.5 μmolL－1 C．3.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 D．5.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1 3．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反應(yīng)速率關(guān)系中，正確的是 (　　) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X) 高考題組二　外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響 4．某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時(shí)間來確定。在一定溫度下，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 初始濃度c/molL－1 溴顏色消失 所需時(shí)間t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是 (　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．實(shí)驗(yàn)②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是 (　　) A．催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率 B．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大 C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間 D．在t1、t2時(shí)刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時(shí)間間隔t1～t2內(nèi)，SO3(g)生成的平均反應(yīng)速率為v＝ 6．臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，常用于消毒、滅菌等。 (1)O3與KI溶液反應(yīng)生成的兩種單質(zhì)是__________和____________(填分子式)。 (2)O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時(shí)間(t)如下表所示。已知O3的起始濃度為0.021 6 molL－1。 pH t/min T/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7 ①pH增大能加速O3分解，表明對(duì)O3分解起催化作用的是________。 ②在30 ℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為________molL－1min－1。 ③據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序?yàn)開_________(填字母代號(hào))。 a．40 ℃、pH＝3.0 b．10 ℃、pH＝4.0 c．30 ℃、pH＝7.0 7．硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)： Ⅰ　　SO2＋2H2O＋I(xiàn)2===H2SO4＋2HI Ⅱ　　2HIH2＋I(xiàn)2 Ⅲ　　2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O (1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是________。 a．反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行 b．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強(qiáng) c．循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O d．循環(huán)過程產(chǎn)生1 mol O2的同時(shí)產(chǎn)生1 mol H2(2)一定溫度下，向 1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨 時(shí)間的變化如右圖所示。 0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=　　　　　　　　。該溫度下， H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)K=　　　　。 相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則　　　　是原來的2倍。 a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度 c．達(dá)到平衡的時(shí)間 d．平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù) (3)實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡　　　　移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)；若加入少量下列試劑中的　　　　，產(chǎn)生H2的速率將增大。 a．NaNO3　　　　 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3 (4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。 已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) △H＝－572 kJmol－1 某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時(shí)，生成1 mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為________。 細(xì)研評(píng)分細(xì)則　落實(shí)規(guī)范答題 參考答案 評(píng)分細(xì)則 (1)c 寫成G及其他不清楚的字母(大小寫)不給分。 (2)0.1 molL－1min－1 或0.1 mol(Lmin)－1 或0.1 mol/(Lmin) 或0.1 mol/Lmin－1 64 b 數(shù)值不對(duì)、漏寫單位、錯(cuò)寫單位均不給分。如： 0.1 mol/l/min 0.1 mol/min 0.1 mol/lmin－1 0.1 mol/(lmin)－1 寫單位不得分 易錯(cuò)寫成B (3)向右 b 填“正向”不給分，因題目要求填“向左”、“向右”或“不”；“左”、“右”寫不清，無法辨認(rèn)的不給分。寫成B或CuSO4不給分。 (4)80% 寫成0.8不給分，只列算式不給分。 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．(選修4P19－3)將氣體A、B置于容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：4A(g)＋B(g)===2C(g)。反應(yīng)進(jìn)行到4 s末，測得A為0.5 mol，B為0.4 mol，C為0.2 mol。則： (1)用生成物C濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率應(yīng)為 (　　)； (2)用反應(yīng)物A濃度的減少來表示該反應(yīng)的速率應(yīng)為(　　)； (3)用反應(yīng)物B濃度的減少來表示該反應(yīng)的速率應(yīng)為(　　)。 A．0.025 molL－1s－1 B．0.012 5 molL－1s－1 C．0.05 molL－1s－1 D．0.1 molL－1s－1 2．(選修4P19－4)已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系是 (　　) A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 3．(選修4P19－5)在密閉容器中A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之間有以下關(guān)系2v(B)＝3v(A),3v(C)＝2v(B)。則此反應(yīng)可表示為 (　　) A．2A＋3B===2C B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C D．A＋B===C 4．(選修4P24－1改編)在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)===2HI(g)　ΔH<0。改變下列條件能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是__________。 (1)保持容器容積不變，向其中加入1 mol H2。 (2)保持容器容積不變，向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng))。 (3)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng))。 (4)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)。 (5)提高起始的反應(yīng)溫度。 能力提升訓(xùn)練 1．使反應(yīng)4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)在2 L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后N2的物質(zhì)的量增加了0.6 mol。此反應(yīng)的平均速率v(X)為 (　　) A．v(NH3)＝0.02 molL－1s－1 B．v(O2)＝0.01 molL－1s－1 C．v(N2)＝0.02 molL－1s－1 D．v(H2O)＝0.02 molL－1s－1 2．一定溫度下在密閉容器內(nèi)進(jìn)行著某一反應(yīng)，X氣體、Y氣體的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如下圖所示。下列敘述中正確的是 (　　) A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Y X B．t1時(shí)，Y的濃度是X濃度的1.5倍 C．t2時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等 D．t3時(shí)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率 3．下列關(guān)于催化劑的說法不正確的是 (　　) A．溫度越高，催化劑的催化效果越好 B．汽車排氣管上的“催化轉(zhuǎn)化器”能減少有害氣體排放 C．催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變 D．鋅與鹽酸反應(yīng)時(shí)，加入幾滴硫酸銅溶液可加快化學(xué)反應(yīng)速率，但硫酸銅不作催化劑 4．在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)： 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是 (　　) A．圖Ⅰ表示的是t1時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 B．圖Ⅱ表示的是t1時(shí)刻加入催化劑后對(duì)反應(yīng)速率的影響 C．圖Ⅲ表示的是催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響，且甲的催化效率比乙高 D．圖Ⅲ表示的是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的壓強(qiáng)較高 5．某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)＋xB(g)2C(g)，達(dá)到平衡后，在不同的時(shí)間段，分別改變影響反應(yīng)的一個(gè)條件，測得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時(shí)間的變化如下圖所示： 下列說法中正確的是 (　　) A．30～40 min間該反應(yīng)使用了催化劑 B．反應(yīng)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．30 min時(shí)降低溫度，40 min時(shí)升高溫度 D．8 min前A的平均反應(yīng)速率為0.08 molL－1min－1 6．進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在A錐形瓶中放入10 g綠豆大小的碳酸鈣，在B錐形瓶中放入5 g粉末狀的碳酸鈣，分別加入50 mL 1 molL－1鹽酸，下圖中能正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是(注：x－時(shí)間，y－錐形瓶中碳酸鈣減少的質(zhì)量) (　　) 7. 可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋gD(g)的v－t圖像如圖Ⅰ所示，若其他條件都不變，只是在反應(yīng)前加入合適的催化劑，則其v－t圖像如圖Ⅱ所示。 ①a1＝a2?、赼1＜a2　③b1＝b2?、躡1＜b2　⑤t1＞t2 ⑥t1＝t2?、邇蓤D中陰影部分面積相等　⑧圖Ⅱ中陰影部分面積更大 以上所列正確的為 (　　) A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧ 8．把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)氫氣 產(chǎn)生的速率隨時(shí)間變化情況如圖所示。其中t1～t2階段速率變化 的主要原因是___________________________________________； t2～t3階段速率變化的主要原因是_________________________。 9．加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL過氧化氫的溶液中(密度為1.1 gmL－1) ，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如右圖所示，回答下列問題： (1)A、B、C、D四點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)開_________________________________。 (2)解釋反應(yīng)速率變化的原因__________________________________________________。 (3)計(jì)算過氧化氫的初始物質(zhì)的量濃度__________________________________________。 (4)求反應(yīng)進(jìn)行到2分鐘時(shí)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 10．現(xiàn)欲用碳酸鈣固體和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體。請(qǐng)回答下列問題。 (1)寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中繪制出生成CO2的體積V(CO2)與時(shí)間 t的關(guān)系如右圖所示。試分析判斷OE段、EF段、FG 段反應(yīng)速率[分別用v(OE)、v(EF)、v(FG)表示]的大小 關(guān)系為　　　　　　　　　　　；比較OE段和EF 段，說明EF段速率變化的主要原因：_____________。 11．在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2＋3H22NH3，達(dá)到平 衡后，只改變某一個(gè)條件時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的 關(guān)系如圖所示： 回答下列問題： (1)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是　　　　(填選項(xiàng))。 A．t0～t1　 B．t1～t2　 C．t2～t3 D．t3～t4　 E．t4～t5　 F．t5～t6 (2)t1、t3、t4時(shí)刻分別改變的一個(gè)條件是(填選項(xiàng))。 A．增大壓強(qiáng)　 B．減小壓強(qiáng)　 C．升高溫度 D．降低溫度　 E．加催化劑　 F．充入氮?dú)? t1時(shí)刻　　　?。籺3時(shí)刻　　　?。籺4時(shí)刻　　　　。 (3)依據(jù)(2)中的結(jié)論，下列時(shí)間段中，氨的百分含量最高的是　　　　　(填選項(xiàng))。 A．t0～t1　 B．t2～t3　 C．t3～t4　 D．t5～t6 (4)如果在t6時(shí)刻，從反應(yīng)體系中分離出部分氨，t7時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反應(yīng)速率的變化曲線。 (5)一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20%，則反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣體體積之比為　　　　　。 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點(diǎn)一 1．減少　增加 2. 3．不同　化學(xué)計(jì)量數(shù) 考點(diǎn)二 1．性質(zhì) 2．加快　減慢　加快　減慢　加快　減慢 相同　接觸面積 3．(1)②有效碰撞?、刍罨堋ˇ 深度思考 1．化學(xué)反應(yīng)速率一般指平均速率。 2．5 s　3.D　4.D 5．這句話是正確的。但壓強(qiáng)僅對(duì)有氣體參加的反應(yīng)起作用。增大壓強(qiáng)，所有參與反應(yīng)的氣體的濃度均增大，如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)增大壓強(qiáng)，SO2、O2、SO3的濃度均增大，正、逆反應(yīng)速率均增大。而增大濃度可只增大反應(yīng)物或生成物的濃度，若只增大反應(yīng)物的濃度，v正瞬間增大，v逆不變。壓強(qiáng)對(duì)無氣體參與的反應(yīng)無影響，但濃度仍可改變無氣體參與的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。 6．A　7.D　8.C 規(guī)律方法解題指導(dǎo) 【例1】　(1)B　(2)B物質(zhì)表示的反應(yīng)速率更快　(3)30%，能迅速得出答案，因?yàn)橥ㄈ牒拖牡腁、B的物質(zhì)的量之比均為2∶1，則A、B轉(zhuǎn)化率相等。 【例2】　C 【例3】　(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn可形成Cu－Zn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率 (3)Ag2SO4　(4)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅的比表面積等(答兩種即可)　(5)①30　10　17.5　②灰黑　暗紅?、郛?dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面，降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積而使反應(yīng)速率下降 【例4】　(1)假設(shè)Ⅰ：Cl－對(duì)鋁和酸的反應(yīng)有促進(jìn)作用 假設(shè)Ⅱ：SO2－4對(duì)鋁和酸的反應(yīng)有抑制作用 驗(yàn)證假設(shè)Ⅰ：在鋁和稀硫酸反應(yīng)的試管中加入固體氯化鈉，看是否加快放出氫氣的速率 驗(yàn)證假設(shè)Ⅱ：在鋁和稀鹽酸反應(yīng)的試管中加入固體硫酸鈉，看是否減慢放出氫氣的速率 (2)3　反應(yīng)后溶液的溫度　本實(shí)驗(yàn)所用稀硫酸均過量，金屬完全反應(yīng)，等質(zhì)量金屬反應(yīng)放出的熱量應(yīng)相等，所以使等體積溶液的溫度升高值相近 (3)對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，在其他條件不變時(shí)：①反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；②反應(yīng)物固體表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；③反應(yīng)溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快 【例5】　(1)3X＋Y2Z　(2)0.05 molL－1min－1　(3)①0.9?、诜艧帷?4)B 【例6】　(1)0.007 5　(2)加入了催化劑 (3)逆　吸熱　(4)大于 真題重組規(guī)范集訓(xùn) 1．B　 2．B　 3．C　 4．D　 5．D　 6．(1)I2　O2 (2)①OH－　②1.0010－4?、踒、a、c 7．(1)c　(2)0.1 molL－1min－1　64　b　(3)向右　b　(4)80% 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 教材習(xí)題回扣 1．(1)A　(2)C　(3)B　2.D　3.A 4．(1)(5) 能力提升訓(xùn)練 1．A　2.B　3.A　4.B　5.D 6．C　 7．A　 8．反應(yīng)放熱使反應(yīng)體系溫度升高，所以反應(yīng)速率加快　隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H＋濃度減小，所以反應(yīng)速率逐漸減慢 9．(1)D>C>B>A (2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，過氧化氫溶液的濃度越來越小，反應(yīng)速率越來越小 (3)0.107 molL－1　(4)0.083% 10．(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (2)v(EF)>v(OE)>v(FG)　EF段時(shí)鹽酸濃度雖比OE段時(shí)鹽酸濃度小，但該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)體系溫度升高，反應(yīng)速率增大，所以v(EF)>v(OE) 11．(1)ACDF　(2)C　E　B　(3)A (4) (5)5∶6 - 17 -