2019-2020学年高中化学人教版必修2一课三测：2-3-1 化学反应的速率 16页

www.ks5u.com 第1课时　化学反应的速率 记一记 ‎1.化学反应速率的表达式：v(A)＝＝。‎ ‎2．化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。‎ ‎3．升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度，增大固体反应物的表面积均可增大反应速率。‎ ‎4．改变压强来影响化学反应速率是通过改变气体反应物浓度而实现的，若压强改变而反应物浓度不变，则化学反应速率不变。‎ 探一探 ‎1.探究在同一化学反应中，用不同物质表示该反应的速率时，各数据之间有什么关系？‎ ‎[提示]　同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。‎ ‎2．已知反应A(g)＋3B(g)===2C(g)，在不同条件下，分别用A、B、C三种物质表示的速率为：‎ ‎①v(A)＝0.2 mol/(L·s)‎ ‎②v(B)＝0.45 mol/(L·s)‎ ‎③v(C)＝0.45 mol/(L·s)，则通过所学知识比较此反应在上述条件下进行的快慢程度。‎ ‎[提示]　用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率，然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，将②③中的反应速率都用A表示为：‎ ‎②v(A)＝0.15 mol/(L·s)，‎ ‎③v(A)＝0.225 mol/(L·s)，故三者速率大小为③>①>②。‎ ‎3．请从化学反应快慢的角度解释人们为什么使用电冰箱保存食物。‎ ‎[提示]　食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反应越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败。‎ ‎4．工业生产硫酸时，要先将黄铁矿矿石(主要成分为FeS2)粉碎后，再投入沸腾炉，为什么？‎ ‎[提示]　将黄铁矿石粉碎，是为了增大与空气的接触面积，加快反应速率。‎ 判一判 判断正误(对的在括号内打√，错的在括号内打×)‎ ‎(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。(√)‎ ‎(4)化学反应速率可以用固体物质来表示。(×)‎ ‎(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。(×)‎ ‎(6)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。(√)‎ ‎(7)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。(×)‎ ‎(8)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。(√)‎ ‎(9)H2O2分解时，使用MnO2和不使用MnO2反应快慢相同。(×)‎ ‎(10)在其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率可以加快。(√)‎ 练一练 ‎1.[2019·山东学考真题]实验室中利用锌粒和稀硫酸反应制备氢气，下列措施不能增大氢气生成速率的是(　　)‎ A．升高温度 B．用锌粉代替锌粒 C．用镁条代替锌粒 D．用98%的浓硫酸代替稀硫酸 答案：D ‎2．[2019·辽宁学考真题]下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是(　　)‎ A．实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快 B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率 C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%‎ D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用粉末状碳酸钙比块状反应要快 答案：B ‎3．[2019·苏州学考真题]反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(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(　　)‎ A．增加铁的量 B．将容器体积缩小一半 C．升高温度 D．压强不变，充入N2使容器体积增大 答案：A ‎4.[2019·徐州月考]化合物A在一定条件下发生分解反应，反应物浓度随反应时间的变化如图所示。则化合物A在4～8 min间的平均反应速率为(　　)‎ ‎ A．0.20 mol·L－1·min－1‎ ‎ B．0.25 mol·L－1·min－1‎ ‎ C．0.30 mol·L－1·min－1‎ ‎ D．0.50 mol·L－1·min－1‎ 答案：B 知识点一 化学反应速率的表示方法与计算 ‎1.可逆反应4A(s)＋3B(g)4C(g)＋D(g)，经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L－1，对此反应速率的正确表述是(　　)‎ A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1‎ B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3:4:1‎ C．在2 min末时反应物B的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1‎ D．在这2 min内用A和C表示的反应速率的值是相同的 解析：A物质为固体，不能用来表示反应速率，A、D两项错误；用B、C、D表示的反应速率之比与相应的化学计量数之比相同，其比值是3:4:1，B项正确；0.3 mol·L－1·min－1是2 min内用物质B表示的平均速率，不是2 min末的瞬时速率，C项错误。‎ 答案：B ‎2．[2019·湖南岳阳一中月考]在2L的密闭容器中发生反应：A(g)＋2B(g)===3C(g)，经过3 min后A的物质的量由10 mol变为7 mol，则下面表示的反应速率正确的是(　　)‎ A．vA＝1 mol·L－1·min－1‎ B．vA＝3 mol·L－1·min－1‎ C．vA＝2 mol·L－1·min－1‎ D．vA＝0.5 mol·L－1·min－1‎ 解析：经过3 min后A的物质的量由10 mol变为7mol，则A的物质的量减少了10 mol －7 mol＝3 mol，浓度的减少量是＝1.5 mol·L－1，所以用物质A表示的反应速率vA＝＝0.5 mol·L－1·min－1，D项正确。‎ 答案：D ‎3．[2019·北京四中月考]已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　)‎ A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O)‎ C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO)‎ 解析：化学反应中各物质表示的反应速率之比等于相应的化学计量数之比。则根据方程式4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)可知：v(NH3) :v(O2) :v(NO) :v(H2O)＝4:5:4:6，故D项正确。‎ 答案：D 知识点二 化学反应速率大小比较 ‎4.[2019·山西太原期中]下列表示的是化学反应A(g)＋2B(g)===C(g)＋D(g)在不同条件下的反应速率，其中最快的是(　　)‎ A．v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1‎ B．v(B)＝0.5 mol·L－1·s－1‎ C．v(C)＝0.25 mol·L－1·s－1‎ D．v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1‎ 解析：可以将各项先转化为用同一种物质表示的反应速率再进行比较。A项，v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；B项，v(A)＝v(B)＝0.25 mol·L－1·s－1；C项，v(A)＝v(C)＝0.25 mol·L－1·s－1；D项，v(A)＝v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1；故反应速率最快的是A项。‎ 答案：A ‎5．[2019·甘肃会宁一中期中]反应A＋3B2C＋2D在四种不同条件下的反应速率：‎ ‎(1)v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；(2)v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1；(3)v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1；(4)v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1，则该反应速率的快慢顺序为(　　)‎ A．(2)>(4)>(3)>(1) B．(2)>(3)＝(4)>(1)‎ C．(1)>(4)>(2)＝(3) D．(4)>(3)>(2)>(1)‎ 解析：如果都用物质B表示反应速率，则根据同一反应中各物质表示的反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知(1)～(4)用物质B表示的反应速率(mol·L－1·s－1)分别是0.9、0.6、0.6、0.675，所以反应速率的快慢顺序为(1)>(4)>(2)＝(3)，C项正确。‎ 答案：C 知识点三 影响化学反应速率的因素 ‎6.一定能使化学反应速率加快的因素是(　　)‎ ‎①扩大容器容积　②使用正催化剂　③增大反应物的物质的量　④升高温度　⑤缩小容器容积　⑥增大压强 A．②③ B．②③④⑥‎ C．②③④⑤ D．②④‎ 解析：①对于有气体参加的反应，扩大容器容积，会使物质的浓度降低，反应速率减慢，但对无气体参加的反应没有影响，错误；②使用正催化剂，一定能使化学反应速率加快，正确；③若反应物是固体或纯液体物质，则增大反应物的物质的量，化学反应速率不变，错误；④升高温度一定能使化学反应速率加快，正确；⑤对于有气体参加的反应，缩小容器容积，会导致气体的浓度增大，化学反应速率加快，但对无气体参与的反应没有影响，错误；⑥若反应无气体参加，则增大压强，化学反应速率不变，错误。综上所述，符合题意的为②④，D项正确。‎ 答案：D ‎7．下列措施对加快反应速率明显有效的是(　　)‎ A．Na与水反应时增加水的用量 B．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸 C．在K2SO4，溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验 解析：增加水的用量不能改变水的浓度，对反应速率没有影响，A项错误；铁遇浓硫酸发生钝化，没有氢气生成，不能加快生成氢气的速率，B项错误；压强只对有气体参与的反应有影响，对无气体参与的反应没有影响，C项错误；将铝片改成铝粉，增大了反应物的接触面积，能使反应速率加快，D项正确。‎ 答案：D ‎8．[2019·河北衡水中学期中]已知：Na2S2O3＋H2SO4===S↓＋SO2↑＋H2O＋Na2SO4，通过析出硫的快慢可以判断反应速率的大小，请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是(　　)‎ 选项 温度℃‎ Na2S2O3溶液的体积 H2SO4溶液的体积和 和物质的量浓度 物质的量浓度 A ‎20‎ ‎15 mL 0.1 mol·L－1‎ ‎15 mL 0.1 mol·L－1‎ B ‎20‎ ‎10 mL 0.2 mol·L－1‎ ‎10 mL 0.2 mol·L－1‎ C ‎50‎ ‎50 mL 0.1 mol·L－1‎ ‎50 mL 0.1 mol·L－1‎ D ‎50‎ ‎5 mL 0.5 mol·L－1‎ ‎5 mL 0.5 mol·L－1‎ 解析：温度越高，反应速率越快，因50 ℃> 20 ℃，则C、D两项中的反应速率大于A、B两项，又因D项中混合后反应物的浓度大于C项中混合后反应物的浓度，则D项中反应速率最快，最先看到硫析出。‎ 答案：D ‎9．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：‎ 时间(min)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 氢气体积(mL)‎ ‎50‎ ‎120‎ ‎232‎ ‎290‎ ‎310‎ ‎(1)在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min各时间段中，反应速率最大的时间段是________，主要的原因可能是________；反应速率最小的时间段是________，原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在2～3 min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：‎ A．蒸馏水 B．Na2SO4溶液 C．NaOH溶液 D．H2SO4浓溶液 E．Na2CO3溶液 你认为可行的是(填编号)________。‎ 解析：(1)在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min各时间段中生成氢气的体积分别是(mL)50、70、112、58、20，所以反应速率最大的时间段是2～3 min。这是由于该反应是放热反应，此时温度高，反应速率快。反应速率最小的时间段是4～5 min，这是由于此时H＋浓度小，反应速率小。‎ ‎(2)在2～3 min时间段内，生成氢气的物质的量＝0.112 L÷22.4 L·mol－1＝0.005 mol，则消耗HCl 0.01 mol，浓度是0.01 mol÷0.1 L＝0.1 mol·L－1，所以用盐酸的浓度变化表示的反应速率v(HCl)＝0.1 mol·L－1÷1 min＝0.1 mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)A项，蒸馏水稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小，但氢离子的物质的量不变，生成氢气的量不变，正确；B项，Na2SO4‎ 溶液稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减小，但氢离子的物质的量不变，生成氢气的量不变，正确；C项，NaOH溶液消耗氢离子，浓度降低，生成氢气的量减少，错误；D项，H2SO4浓溶液增大氢离子浓度，反应速率增大，错误；E项，Na2CO3溶液消耗氢离子生成CO2，反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。‎ 答案：‎ ‎(1)2～3 min　该反应是放热反应，此时温度高 ‎4～5 min　此时H＋浓度小 ‎(2)v(HCl)＝0.1 mol·L－1·min－1　(3)AB 基础达标 ‎1．[2019·安徽淮北一中期中]下列有关化学反应速率的说法中正确的是(　　)‎ A．二氧化锰能加快所有化学反应的速率 B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，适当增大硫酸浓度可以加快产生氢气的速率 C．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入浓氯化钠溶液，生成氢气的反应速率变快 D．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率 解析：MnO2作催化剂只能加快某些化学反应的速率，如加速H2O2的分解，并不能使所有化学反应速率都加快，故A项错误；适当增大硫酸的浓度，可加快产生氢气的速率，故B项正确；锌与盐酸反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，增加c(Cl－)对反应无影响，加入浓氯化钠溶液，c(H＋)减小，生成氢气的反应速率变慢，故C项错误；增大压强只对有气体参与的反应的反应速率有影响，对只有固体或液体参与的反应无影响，如HCl和NaOH反应，增大压强对反应速率无影响，故D项错误。‎ 答案：B ‎2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中正确的是(　　)‎ A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)‎ C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)‎ 解析：同一个化学反应中各物质表示的反应速率之比等于其相应的化学计量数之比，则根据反应的化学方程式可知应该有v(W):v(X) :v(Y) :v(Z)＝3:2:4:3，故C项正确。‎ 答案：C ‎3．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1、c(Y2)＝0.8 mol·L－1、c(Z)＝0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为(　　)‎ A．X2＋2Y22XY2 B．2X2＋Y22X2Y C．3X2＋Y22X3Y D．X2＋3Y22XY3‎ 解析：某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1、c(Y2)＝0.8 mol·L－1、c(Z)＝0.4 mol·L－1，则此时间段内X2和Y2的浓度分别减少了0.6 mol·L－1和0.2 mol·L－1，而Z的浓度增加了0.4 mol·L－1，因此根据浓度变化量之比等于相应的化学计量数之比可知，反应的化学方程式可表示为3X2＋Y22Z，根据原子守恒可知Z的化学式为X3Y，故C项正确。‎ 答案：C ‎4．[2019·新疆生产建设兵团二中期中]下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最快的是(　　)‎ A Mg 0.1 mol ‎6 mol·L－1硝酸10 mL ‎60 ℃‎ B Mg 0.1 mol ‎3 mol·L－1盐酸10 mL ‎60 ℃‎ C Fe 0.1 mol ‎3 mol·L－1盐酸10 mL ‎60 ℃‎ D Mg 0.1 mol ‎3 mol·L－1硫酸10 mL ‎60 ℃‎ 解析：金属元素的金属性越强，其单质与酸的反应越剧烈，反应速率越快，镁的金属性强于铁；反应中氢离子的浓度越大、溶液温度越高，反应速率越快，硝酸是氧化性酸，与金属反应不能得到氢气，硫酸是二元强酸，盐酸是一元强酸，故根据表中数据可知反应速率最快的是D项。‎ 答案：D ‎5．[2019·广东佛山一中期中]把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1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，其中反应最快的是(　　)‎ A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液 B．20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液 C．20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液 D．10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液 解析：计算出稀释后的四种溶液中X的物质的量，由于最后溶液的体积都为50 mL，则X的物质的量越大，X的浓度越大，而一般情况下，浓度越大、温度越高，反应速率越快。A溶液中X的物质的量为0.02 L×3 mol·L－1＝0.06 mol；B溶液中X的物质的量为0.03 L×2 mol·L－1＝0.06 mol；C溶液中X的物质的量为0.01 L×4 mol·L－1＝0.04 mol；D溶液中X的物质的量为0.01 L×2 mol·L－1＝0.02 mol。显然四种情况下，X的浓度：A＝B>C>D，而温度：B＝C>A＝D，故B的反应速率最快。‎ 答案：B ‎6．在一密闭容器中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)。下列说法正确的是(　　)‎ A．保持容器容积不变，向其中加入1 mol I2(g)，化学反应速率不变 B．保持容器容积不变，向其中加入1 mol He，化学反应速率加快 C．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)，化学反应速率不变 D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol He，化学反应速率不变 解析：保持容器容积不变，向其中加入1 mol I2(g)，反应物浓度增大，反应速率加快，A项错误；保持容器容积不变，向其中加入1 mol He，参加反应的物质的浓度不变，则反应速率不变，B项错误；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)，因物质的量增大1倍，体积也增大1倍，则浓度不变，反应速率不变，C项正确；保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol He，体积增大，参加反应的物质的浓度减小，则反应速率减慢，D项错误。‎ 答案：C ‎7.‎ CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的物质的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是(　　)‎ A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．反应速率先增大后减小 C．反应在第2 min到第4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D．反应在第2 min到第4 min内生成CO2的平均反应速率为前2 min的2倍 解析：由图可知，2～4 min时间内，生成的二氧化碳的物质的量比反应开始2 min内大，故2～4 min内平均反应速率比反应开始2 min内快，A项错误；由图像可知，0～2 min内，生成二氧化碳0.1 mol,2～4 min内，生成二氧化碳0.2 mol,4～6 min内，生成二氧化碳0.05 mol，则反应速率先增大后减小，B项正确；随反应进行，氢离子浓度降低，氢离子浓度减小使反应速率降低，由图像可知，2～4 min反应速率最快，说明2～4 min温度对反应速率起主要作用，C项正确；2～4 min内，生成0.2 mol CO2,0～2 min内，生成0.1 mol CO2，相同时间内CO2的生成速率与其生成的物质的量成正比，D项正确。‎ 答案：A ‎8．[2019·江苏泰州中学期中]一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①将铁块换为等质量的铁粉；②加入少量NaNO3固体；③加入少量CuSO4固体；④加入少量CH3COONa固体；⑤加热；⑥将稀硫酸换成98%硫酸。其中可增大单位时间内氢气收集量的措施有(　　)‎ A．①③④ B．①③⑤‎ C．②④⑤ D．②⑤⑥‎ 解析：将铁块换为等质量的铁粉，加大反应物的接触面积，反应速率加快，①正确；加入少量NaNO3固体，因硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，与铁反应不生成氢气，生成氢气的反应速率减慢，②错误；加入少量CuSO4固体，Fe和CuSO4反应生成Cu，Fe、Cu和H2SO4形成原电池，加快反应速率，③正确；加入少量CH3COONa固体，生成弱酸CH3COOH，氢离子浓度降低，反应速率减慢，④错误；升高温度，反应速率加快，⑤正确；将稀硫酸换成98%硫酸，铁块在浓硫酸中发生钝化，生成氢气的反应速率减慢，⑥错误。综上所述，B项正确。‎ 答案：B ‎9．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是(　　)‎ 解析：探究温度对化学反应速率的影响，要求在催化剂相同，H2O2浓度相同，而温度不同的条件下做对比实验，通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响，D选项符合要求。‎ 答案：D ‎10．[2019·河北秦皇岛一中月考]一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是(　　)‎ A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1‎ B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1‎ C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%‎ D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)‎ 解析：反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为＝0.079 mol·L－1·s－1，故A项错误；反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了＝0.395 mol·L－1，故B项错误；反应开始到10 s时，Y的转化率为×100%＝79.0%，故C项正确；由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到10 s时，Δn(X)＝0.79 mol, Δn(Y)＝0.79 mol, Δn(Z)＝1.58 mol，则Δn(X):Δn(Y) :Δn(Z)＝1:1:2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，故D项错误。‎ 答案：C ‎11.将5.4 g铝片投入500 mL 0.5 mol·L－1的硫酸中，如图为反应产生氢气的速率与反应时间的关系。‎ ‎(1)下列关于图像的描述不正确的是________(填序号)。‎ ‎①a→c段产生氢气的速率增加较快可能是铝片表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率 ‎②a→c段产生氢气的速率增加较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应速率 ‎③c点以后，产生氢气的速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全 ‎(2)书写O→a段所对应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L－1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的快，可能的原因是________(填序号)。‎ ‎①盐酸中c(H＋)更大　②Cl－有催化作用 ‎③SO有催化作用　④SO有阻化作用 ‎⑤Al3＋有催化作用 ‎(4)根据所学，若要加快铝片与硫酸反应制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②滴加少量CuSO4溶液；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18 mol·L－1；⑤加入蒸馏水；⑥加入少量KNO3；其中，你认为不合理的方案有________。‎ 解析：(1)5.4 g Al的物质的量为0.2 mol,500 mL 0.5 mol·L－1的硫酸溶液中含硫酸0.25 ‎ mol，根据反应方程式：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑可知，二者反应的物质的量关系是n(Al):n(H2SO4)＝2:3，可知Al过量，能够将硫酸反应完全。①曲线a→c段，产生氢气的速率增加较快可能是铝片表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，正确；②曲线a→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因可能是该反应为放热反应，温度升高，反应速率加快，正确；③曲线在c点以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因为氢离子浓度减小，反应速率减慢，错误。‎ ‎(2)O→a段所对应的是氧化铝与酸发生的复分解反应，反应的离子方程式是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。‎ ‎(3)其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L－1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的快，因为两种溶液中H＋的物质的量浓度相等，可能是Cl－起了催化作用或SO有阻化作用(阻化作用会使反应速率变慢)。‎ ‎(4)①加入某种催化剂，可以加快反应速率，正确；②滴加少量CuSO4溶液，Al与CuSO4发生置换反应产生Cu，Cu、Al及硫酸溶液构成原电池，可以使化学反应速率加快，正确；③将铝片换成铝粉，增大反应物的接触面积，加快反应速率，正确；④增加硫酸的浓度至18 mol·L－1，Al遇浓硫酸发生钝化，生成H2的速率减慢，错误；⑤加入蒸馏水，稀释溶液，氢离子浓度减小，反应速率减慢，错误；⑥加入少量KNO3后，在溶液中相当于产生了HNO3，HNO3与Al反应不产生H2，使生成H2的速率减慢，错误。故不合理的方案有④⑤⑥。‎ 答案：‎ ‎(1)③‎ ‎(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ‎(3)②④‎ ‎(4)④⑤⑥‎ ‎12．[2019·湖北部分重点中学期中]把0.6 mol W气体和0.5 mol X气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4W(g)＋3X(g)2Y(g)＋nZ(g)。2 min末已生成0.2 mol Y，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.002 5 mol·L－1·s－1，试计算：‎ ‎(1)前2 min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为________。‎ ‎(2)2 min末时X的浓度为________。‎ ‎(3)化学方程式中n＝________。‎ ‎(4)2 min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的________倍。‎ 解析：‎ ‎(1)前2 min内用Y浓度变化表示的平均反应速率v(Y)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，根据不同物质表示的速率之比等于相应的化学计量数之比，v(W):v(Y)＝4:2，v(W)＝2v(Y)＝2×0.05 mol· L－1·min－1＝0.1 mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)根据反应方程式，前2 min内生成0.2 mol Y、消耗0.3 mol X,2 min末X的物质的量为0.5 mol－0.3 mol＝0.2 mol,2 min末X的浓度为＝0.1 mol·L－1。‎ ‎(3)v(Z)＝0.002 5 mol·L－1·s－1，将单位换算得v(Z)＝0.15 mol·L－1·min－1，v(Y)v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－10.15 mol·L－1·min－1＝2n，解得n＝6。‎ ‎(4)根据三段式法计算：‎ ‎　　　　　　 4W(g)＋3X(g)2Y(g)＋6Z(g)‎ n(起始)/mol 0.6 0.5 0 0‎ n(转化)/mol 0.4 0.3 0.2 0.6‎ n(2 min末)/mol 0.2 0.2 0.2 0.6‎ ‎2 min末气体总物质的量为0.2 mol＋0.2 mol＋0.2 mol＋0.6 mol＝1.2 mol，起始气体总物质的量为0.6 mol＋0.5 mol＝1.1 mol,2 min末恢复到反应前温度，温度和体积相同时，气体压强之比等于气体物质的量之比，2 min末体系内压强是反应前压强的＝倍。‎ 答案：‎ ‎(1)0.1 mol·L－1·min－1‎ ‎(2)0.1 mol·L－1‎ ‎(3)6　(4) 能力达标 ‎13.‎ Ⅰ.某温度下，在2 L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t1 min时达到平衡，如图所示：‎ ‎(1)该反应的化学方程式是__________________________________________________。‎ ‎(2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1 mol氨气分解生成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量，则至t1 min时，该反应吸收的热量为________；在t1 min时间内，用H2表示反应的平均速率v(H2)为________。‎ Ⅱ.亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式为5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4===5Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O 该反应过程和机理较复杂，一般认为分为以下几步：‎ ‎①IO＋SO―→IO＋SO(慢)‎ ‎②IO＋2SO―→I－＋2SO(快)‎ ‎③5I－＋6H＋＋IO―→3I2＋3H2O(快)‎ ‎④I2＋SO＋H2O―→2I－＋SO＋2H＋(快)‎ ‎(1)根据上述条件推测，此反应的反应速率由________步反应决定(填“①”“②”“③”或“④”)。‎ ‎(2)若预先加入淀粉溶液，由题述看，必须在________消耗完时，才会有淀粉溶液变蓝的现象产生。‎ 解析：Ⅰ.(1)由图像可以看出，X的物质的量逐渐减少，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，Y、Z为生成物。当反应达到t1 min时，Δn(X)＝0.8mol，Δn(Y)＝1.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，则Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)＝2:3:1，化学反应中，各物质的物质的量的变化值之比与化学计量数之比相同，所以反应的化学方程式为2X3Y＋Z。‎ ‎(2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1 mol氨气分解生成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量。至t1 min时，由图像可知发生分解的氨气的物质的量为0.8 mol，该反应吸收的热量为46 kJ·mol－1×0.8 mol＝36.8 kJ。在t1 min时间内，用H2表示的反应的平均速率v(H2)＝mol·L－1·min－1。‎ Ⅱ.(1)慢反应决定整个反应过程的速率。反应经历四步，其中①步较慢，其他步非常迅速，故反应速率由①步反应决定。‎ ‎(2)由反应④可知，SO的还原性强于I－，可被I2氧化，故须消耗完SO，才会生成I2，才会有淀粉溶液变蓝的现象产生。‎ 答案：Ⅰ.(1)2X3Y＋Z ‎(2)36.8 kJ　 mol·L－1·min－1‎ Ⅱ.(1)①‎ ‎(2)SO ‎14．[2019·山东烟台期中]某化学小组研究外界条件对反应速率的影响，进行如下实验：‎ ‎【实验原理】2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O ‎【实验内容】‎ 实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜 色褪至无色所 需时间/min ‎0.6 mol·‎ L－1‎ H2C2O4溶液 H2O ‎0.2 mol·‎ L－1‎ KMnO4溶液 ‎3 mol·L－1‎ 稀硫酸 ‎1‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎2‎ ‎3.0‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎2.0‎ ‎5.2‎ ‎3‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎6.4‎ 请回答：‎ ‎(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)＝________。‎ ‎(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图甲所示。但乙同学查阅已有的资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图乙所示。‎ 该小组同学根据如图所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究：‎ ‎①该小组同学提出的假设是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。‎ 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试 管中加 入少量 固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min ‎0.6 mol·‎ L－1‎ H2C2O4‎ 溶液 H2O ‎0.2 mol·‎ L－1‎ KMnO4‎ 溶液 ‎3 mol·L－1‎ 稀硫酸 ‎4‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎____‎ t ‎③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：‎ ‎(1)从表中数据可知，其他条件相同时，增大KMnO4浓度，溶液褪色时间变短，反应速率增大。‎ ‎(2)由表中数据可知实验1中草酸和高锰酸钾的物质的量之比为3:‎ ‎1，草酸过量，高锰酸钾完全反应，其浓度变化量为＝0.06 mol·L－1，则反应速率v(KMnO4)＝＝1.5×10－2 mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)①由图乙可知反应开始后速率增大得比较快，说明生成物中的MnSO4或Mn2＋可能为该反应的催化剂。②与实验1作对比，其他条件不变，加入硫酸锰，记录溶液褪为无色所需时间。③如果假设成立，即MnSO4或Mn2＋对该反应有催化作用，实验4与实验1比较，反应速率变快，溶液褪色所需时间变短。‎ 答案：‎ ‎(1)其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大 ‎(2)1.5×10－2 mol·L－1·min－1‎ ‎(3)①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用)　②MnSO4　③与实验1比较，溶液褪色所需时间变短