1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，會定量表示化學(xué)反應(yīng)速率。2掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。3學(xué)會化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，會比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。1.變化觀念與平衡思想：了解化學(xué)反應(yīng)速率的一般表示方法，了解化學(xué)反應(yīng)速率的其他表示方法，形成不同的反應(yīng)可用不同的方法來表示反應(yīng)速率的變化觀念。2證據(jù)推理與模型認(rèn)知：建立有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率計算的模型，掌握有關(guān)速率計算的方法。3科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：了解化學(xué)反應(yīng)速率的測定原理和方法，學(xué)會確定變量和測定變量，通過對比的方法，研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，發(fā)展基于變量關(guān)系的證據(jù)推理素養(yǎng)。一、化學(xué)反應(yīng)速率1定義

2、：定量描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。2表示方法：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。表達(dá)式：v。3單位：常用mol·l1·s1或mol·l1·min1等。4同一反應(yīng)中不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的表示對任意一個化學(xué)反應(yīng)manb=pyqz，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度分別表示為c(a)、c(b)、c(y)和c(z)，則反應(yīng)速率分別表示為：v(a)，v(b)，v(y)，v(z)。二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定1化學(xué)反應(yīng)速率測定的基本思路化學(xué)反應(yīng)速率是通過實驗測定的。因為化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)(包括反應(yīng)物和生成物)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)

3、的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測量反應(yīng)速率時都可以加以利用。2用于化學(xué)反應(yīng)速率測定的物質(zhì)的性質(zhì)(1)直接可觀察的性質(zhì)，如釋放出氣體的體積和體系的壓強。(2)依靠科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì)，如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。(3)在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時，常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。探究點一 正確理解化學(xué)反應(yīng)速率1化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。(1)符號：v。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式：v(x)。例如，對于反應(yīng)manb=pyqz，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為：va，vb，vy，

4、vz(3)單位：v(x)物質(zhì)x表示的化學(xué)反應(yīng)速率，單位：mol/(l·s)或mol·l1·s1等；c(x)物質(zhì)x的物質(zhì)的量濃度的變化量(取正值)，單位：mol/l；n(x)物質(zhì)x的物質(zhì)的量的變化量(取正值)，單位：mol；v反應(yīng)體系的總體積，單位：l；t變化的時間，單位：s、min、h等。2理解化學(xué)反應(yīng)速率要注意的幾個問題(1)化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式：v。單位是mol·(l·s)1或mol·(l·min)1或mol·(l·h)1。(2)無論是反應(yīng)物還是生成物，其化學(xué)反應(yīng)速率的值都取正值。(3)對于給定的一

5、個化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)的物質(zhì)的量是不斷變化的，因此化學(xué)反應(yīng)速率有平均速率和即時(瞬時)速率之分。在中學(xué)化學(xué)里，我們能夠計算的是單位時間內(nèi)的反應(yīng)速率即平均速率，而在速率圖像上的每一點則表示的是即時速率。右圖是某一反應(yīng)過程的實際反應(yīng)速率圖像。(4)由于一個化學(xué)反應(yīng)里各物質(zhì)之間的化學(xué)計量數(shù)不一定相同，所以在同一個化學(xué)反應(yīng)里，不同物質(zhì)所表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不一定相同。雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但是它們的實際意義卻完全相同，即一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率也就代表了整個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。表示化學(xué)反應(yīng)速率時，應(yīng)注明是用哪種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率。(5)對于給定的化學(xué)反應(yīng)，aabb=ccdd，各物質(zhì)

6、的化學(xué)計量數(shù)之比發(fā)生變化的物質(zhì)的量之比化學(xué)反應(yīng)速率之比，即abcdn(a)n(b)n(c)n(d)vavbvcvd。(6)在一定溫度下，純固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)，單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，因此液態(tài)或固態(tài)純物質(zhì)物質(zhì)的量濃度可以看成常數(shù)，所以不能用純固態(tài)和純液態(tài)的物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。1為什么用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比？提示：根據(jù)化學(xué)方程式，各物質(zhì)變化的濃度(即各物質(zhì)的濃度變化量)之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，各物質(zhì)的濃度變化量再除以相同的時間即得到用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。2

7、在合成氨反應(yīng)中，若已知n2的化學(xué)反應(yīng)速率，能否確定相同條件下h2和nh3的化學(xué)反應(yīng)速率？提示：能夠確定，它們之間的關(guān)系為v(nh3)2v(n2)，v(h2)3v(n2)?！纠?】已知一定條件下，合成氨反應(yīng)的一些數(shù)據(jù)如下：n2(g)3h2(g)2nh3(g)起始濃度/(mol·l1) 1.0 3.0 0.22 s末濃度/(mol·l1) 0.6 1.8 1.04 s末濃度/(mol·l1) 0.4 1.2 1.4當(dāng)用氨的濃度增加量來表示該反應(yīng)的速率時，下列說法中錯誤的是()a2 s末氨的反應(yīng)速率為0.4 mol·l1·s1b前2 s內(nèi)氨的平均反應(yīng)

8、速率為0.4 mol·l1·s1c前4 s內(nèi)氨的平均反應(yīng)速率為0.3 mol·l1·s1d24 s內(nèi)氨的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·l1·s1【思路分析】依據(jù)定義計算化學(xué)反應(yīng)速率，找出物質(zhì)的量濃度改變量和時間?！窘馕觥縜項，不符合反應(yīng)速率的定義，2 s末的速率是瞬時速率，在本題條件下是不能求解的，錯誤；氨在2 s末，濃度增加了1.0 mol·l10.2mol·l10.8 mol·l1，故前2 s內(nèi)氨的平均反應(yīng)速率為0.4 mol·l1·s1，b正確；前4 s內(nèi)氨的平均反應(yīng)速率為0.3

9、 mol·l1·s1，c正確；24 s內(nèi)氨的平均反應(yīng)速率為 0.2 mol·l1·s1，d正確?！敬鸢浮縜反應(yīng)n23h22nh3，在2 l密閉容器中進(jìn)行，半分鐘末有0.6 mol nh3生成。下列表示的化學(xué)反應(yīng)速率正確的是(c)v(nh3)0.6 mol·(l·min)1v(n2)0.005 mol·(l·s)1v(h2)0.9 mol·(l·min)1v(nh3)0.02 mol·(l·s)1v(h2)0.01 mol·(l·s)1v(n2)0.03 m

10、ol·(l·s)1abc d解析：已知半分鐘末有0.6 mol nh3生成，可列式求算：n23h22nh3 0.15 0.45 0.3v(nh3)0.6 mol·(l·min)1或0.01 mol·(l·s)1，v(n2)0.3 mol·(l·min)1或0.005 mol·(l·s)1，v(h2)0.9 mol·(l·min)1或0.015 mol·(l·s)1。探究點二 化學(xué)反應(yīng)速率的計算和大小比較1化學(xué)反應(yīng)速率的計算(1)利用反應(yīng)速率的定義式v求算。

11、(2)利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比的規(guī)律求算。(3)利用三段式進(jìn)行計算求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟：a寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；b找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量；c根據(jù)已知條件列方程計算。例如，對于反應(yīng)：manb=pcqd。a的濃度為a mol·l1，b的濃度為b mol·l1，反應(yīng)進(jìn)行至t1 s時，a消耗了x mol·l1，則反應(yīng)速率可計算如下：manb=pcqd起始濃度/mol·l1 a b 0 0轉(zhuǎn)化濃度/mol·l1 x 最終濃度/mol·l1 ax b 則v(a) mol·l1

12、3;s1，v(b) mol·l1·s1，v(c) mol·l1·s1，v(d) mol·l1·s1。計算時注意以下量的關(guān)系a對反應(yīng)物：c起始c轉(zhuǎn)化c某時刻b對生成物：c起始c轉(zhuǎn)化c某時刻c轉(zhuǎn)化率：×100%2化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較(1)歸一法：先統(tǒng)一單位，再依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，將同一反應(yīng)中的用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，轉(zhuǎn)化成用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后直接依據(jù)數(shù)值進(jìn)行比較。例如：對于反應(yīng)2so2o22so3，如果av(so2)2 mol·l1·min1，bv(o2)3 mol

13、3;l1·min1，cv(so3)4 mol·l1·min1，比較反應(yīng)速率的大小，可以將三者表示的反應(yīng)速率都轉(zhuǎn)化為o2表示的反應(yīng)速率再作比較。換算得出：a.v(o2)1 mol·l1·min1，c.v(o2)2 mol·l1·min1，則反應(yīng)速率的大小關(guān)系為b>c>a。(2)比值法：用各物質(zhì)的量表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，然后再對求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率快。例如：對于反應(yīng)manbpcqd，若v(a)/m>v(b)/n，則反應(yīng)速率a>b。1對于反應(yīng)3a(g)b(g)=2c(

14、g)2d(g)，在不同條件下，用a、b表示的反應(yīng)速率分別為條件：v(a)0.6 mol·l1·min1；條件：v(b)0.45 mol·l1·min1；則該反應(yīng)在哪個條件下的反應(yīng)速率快？提示：同一個化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時，數(shù)值可能不同，所以比較同一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的相對大小時，不能直接比較數(shù)值大小，應(yīng)先轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)、同一單位，然后再比較其數(shù)值大小，數(shù)值越大表明反應(yīng)越快。將條件的反應(yīng)速率換算成用b表示的反應(yīng)速率為v(b)0.2 mol·l1·min1，即條件的反應(yīng)速率比條件的反應(yīng)速率快。2在反應(yīng)manb=pcqd中，

15、若v(a)4 mol·l1·min1，而v(b)1 mol·l1·min1，a表示的反應(yīng)速率比b表示的反應(yīng)速率快，則m、n符合什么關(guān)系？提示：不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比化學(xué)計量數(shù)之比，即mnv(a)v(b)，已知v(a)v(b)41，由于a表示的反應(yīng)速率比b表示的反應(yīng)速率快，則mn<41?！纠?】將等物質(zhì)的量的a、b混合于2 l的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3a(g)b(g)xc(g)2d(g)，經(jīng)4 min后，測得d的濃度為0.5 mol/l，c(a)c(b)35，c的平均反應(yīng)速率為0.125 mol/(l·min)。此時a的濃度c(

16、a)_ ，b的反應(yīng)速率為_，x的值為_。【思路分析】在進(jìn)行反應(yīng)速率計算時，一定要注意題給的量是物質(zhì)的量還是物質(zhì)的量濃度，二者之間通過容器的容積進(jìn)行換算?！窘馕觥坑? min 內(nèi)d的濃度變化量為0.5 mol·l1，可以求出a、b、c的濃度變化量分別為×0.5 mol·l1、×0.5 mol·l1、×0.5 mol·l1。設(shè)a、b的起始濃度均為c mol·l1，則可以得到下列關(guān)系：3a(g)b(g) = xc(g)2d(g)起始濃度(mol·l1) c c 0 0轉(zhuǎn)化濃度(mol·l1) 0.75

17、 0.25 0.25x 0.54 min 后濃度(mol·l1) (c0.75) (c0.25) 0.25x 0.5由題意c(a)c(b)(c0.75)(c0.25)35，解得c1.5，則4 min后c(a)c mol·l10.75 mol·l10.75 mol·l1。根據(jù)v(b)或先求v(d)再根據(jù)v(b)v(d)12，求得v(b)0.062 5 mol·l1·min1。根據(jù)v(b)v(c)121x，求得x2?！敬鸢浮?.75 mol·l10.062 5 mol·l1·min1 2將4 mol a氣體和

18、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 mol/l，現(xiàn)有下列幾種說法：用物質(zhì)a表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol/(l·s)；用物質(zhì)b表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol/(l·s)；2 s時物質(zhì)a的轉(zhuǎn)化率為70%；2 s時物質(zhì)b的濃度為0.7 mol/l。其中正確的是(b)abc d解析：解題時先利用所給條件列出反應(yīng)式：2a(g) b(g) 2c(g)起始濃度mol/l 2 1 02 s時濃度mol/l 20.61.4 10.7 0.6利用算出的數(shù)據(jù)，就可以對各說法進(jìn)行分析。依據(jù)化

19、學(xué)反應(yīng)速率的定義可知：v(a)0.3 mol/(l·s)。同理可得：v(b)0.15 mol/(l·s)。依據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義可知：a的轉(zhuǎn)化率×100%30%。2 s時b的濃度為0.7 mol/l。檢查4個選項，只有正確，故正確答案為b。探究點三 化學(xué)反應(yīng)速率的圖像的分析化學(xué)反應(yīng)速率圖像是化學(xué)反應(yīng)速率變化狀況在直角坐標(biāo)系中以圖的形式表達(dá)的結(jié)果，是化學(xué)反應(yīng)速率變化規(guī)律的反映。認(rèn)識和應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率圖像時，要立足于化學(xué)反應(yīng)方程式，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率變化的規(guī)律，分析直角坐標(biāo)系及其圖像的含義。1化學(xué)反應(yīng)速率圖像一般有兩種(1)速率時間圖像：此類圖像定性地提示了各物質(zhì)的速率隨時間

20、而變化的規(guī)律。(2)濃度(或物質(zhì)的量)時間圖像：此類圖像能說明各反應(yīng)體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過程中的變化情況。2解答此類題目時，應(yīng)注意的問題(1)要看清楚“橫軸和縱軸”的意義。橫軸一般表示時間，要看清縱軸表示的物理量，是速率還是濃度(或者物質(zhì)的量)。(2)弄清圖像上“點”的意義，特別是一些特殊點(如與坐標(biāo)軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉點)的意義，找出曲線上的特殊點，并理解其含義。(3)弄清圖像上“線”所示的增減性，弄清圖像斜率的大小及意義。根據(jù)縱軸隨橫軸的變化情況，正確判定曲線走勢，理解曲線斜率出現(xiàn)變化的原因。3由圖像推導(dǎo)化學(xué)方程式的方法(1)反應(yīng)物及生成物的確定。反應(yīng)開始時，反應(yīng)物的物

21、質(zhì)的量、質(zhì)量或濃度隨反應(yīng)的進(jìn)行減?。簧晌锏奈镔|(zhì)的量、質(zhì)量或濃度隨反應(yīng)的進(jìn)行增加。(2)化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)的確定?；瘜W(xué)計量數(shù)之比物質(zhì)的量變化量之比濃度的變化量之比化學(xué)反應(yīng)速率之比。(3)反應(yīng)是否可逆的確定。觀察最終濃度或物質(zhì)的量隨時間的變化，即是否具有與橫軸平行的直線存在，若存在，則反應(yīng)為可逆反應(yīng)。例如：某溫度時，在定容(v l)容器中，x、y、z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計算：(1)某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(x) mol/(l·s)，y的轉(zhuǎn)化率×100%。(2)確定化學(xué)方程式的系數(shù)之比如x、y、z三種物質(zhì)的系數(shù)比為(n1

22、n3)(n2n3)n2。【例3】一定溫度下，在2 l的密閉容器中，x、y、z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是()a反應(yīng)開始到10 s，用z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol·l1·s1b反應(yīng)開始到10 s，x的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol·l1c反應(yīng)開始到10 s時，y的轉(zhuǎn)化率為79.0%d反應(yīng)的化學(xué)方程式為x(g)y(g)z(g)【思路分析】分析化學(xué)反應(yīng)速率的圖像，應(yīng)注意以下幾個方面：(1)看起點，分清反應(yīng)物和生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，生成物多數(shù)以原點為起點。(2)靈活應(yīng)用“反應(yīng)速率之比化學(xué)計量數(shù)之比濃度變

23、化量之比物質(zhì)的量變化量之比”這一公式求算化學(xué)反應(yīng)速率、確定物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)、書寫化學(xué)方程式。【解析】由圖像數(shù)據(jù)計算不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比，也就是化學(xué)計量數(shù)之比，然后即可推出化學(xué)方程式。由圖像可知：x、y的物質(zhì)的量逐漸減少，為反應(yīng)物，z的物質(zhì)的量逐漸增多，為生成物。它們的物質(zhì)的量變化分別為x：(1.200.41) mol0.79 mol；y：(1.000.21) mol0.79 mol；z：(1.580) mol1.58 mol。a項：v(z)0.079 mol·l1·s1；b項：c(x)0.395 mol·l1；c項：y的轉(zhuǎn)化率為×10

24、0%79.0%；d項：化學(xué)方程式各物質(zhì)的系數(shù)之比等于轉(zhuǎn)化的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，也等于各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比，所以化學(xué)方程式為x(g)y(g)2z(g)。由于10 s后x、y、z的物質(zhì)的量均保持不變，故為可逆反應(yīng)?！敬鸢浮縞用大理石(雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng))與稀鹽酸反應(yīng)制co2，實驗過程記錄如右圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(b)aoe段表示的反應(yīng)速率最快bef段表示的反應(yīng)速率最快，收集的co2最多cfg段表示的收集co2最多dog段表示隨著時間的推移，反應(yīng)速率逐漸增大解析：caco3與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：caco32hcl=cacl2co2h2o，圖像的橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是生成二氧化碳的體積，

25、很明顯是用單位時間內(nèi)放出co2的體積來表示其反應(yīng)速率的，表現(xiàn)在圖像上就是曲線的斜率，斜率越大，反應(yīng)速率越大，放出的co2越多。由圖可以看出，ef段反應(yīng)速率最快，收集的co2最多；整個反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率加快的幅度先小(oe段)后大(ef段)再小(fg段)，而不是逐漸增大，所以只有b項正確。探究點四 化學(xué)反應(yīng)速率的測定1測定思路基本思路化學(xué)反應(yīng)速率是通過實驗測定的。因為化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測量化學(xué)反應(yīng)速率時都可以利用用于化學(xué)反應(yīng)速率測量的基本性質(zhì)可直接觀察的性質(zhì)：如釋放氣體的體積和體系的壓強；依靠科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì)：如

26、顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等；在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時，常利用顏色的深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率2.測量化學(xué)反應(yīng)速率時，常采用的物理方法(1)量氣法：對于反應(yīng)2h2o22h2oo2，可測量反應(yīng)中唯一的氣體產(chǎn)物氧氣在溫度、壓強一定時的體積變化；(2)比色法：由于物質(zhì)對待定波長的光的吸收性能不同，因此可以通過吸光度來測定反應(yīng)物濃度。例如，在丙酮的溴化反應(yīng)過程中：ch3coch3br2ch3coch2brhbr，有色反應(yīng)物br2吸收波長為450 nm的光波，因此可用分光光度計測量溶液對該波長的吸光度，據(jù)此計算化學(xué)反應(yīng)速率；(3)電導(dǎo)

27、法：根據(jù)離子導(dǎo)電能力的差異，通過電導(dǎo)率的變化測定反應(yīng)物中離子濃度的變化，從而計算化學(xué)反應(yīng)速率。例如，在乙酸乙酯皂化反應(yīng)中：ch3cooc2h5ohch3cooc2h5oh，由于oh的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于ch3coo的電導(dǎo)率，可以利用電導(dǎo)儀測量出溶液電導(dǎo)率的變化，據(jù)此求得oh濃度的變化，從而求得化學(xué)反應(yīng)速率；(4)此外，激光技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)速率的測定。3實驗探究實驗?zāi)康臏y量鋅與硫酸的反應(yīng)速率實驗用品錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)管、50 ml注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1 mol/l硫酸、4 mol/l硫酸實驗步驟按如右圖所示連接裝置，加入40 ml 1 mol/l硫酸，測量收集10 ml

28、h2所用的時間；按如右圖所示連接另一套裝置，加入40 ml 4 mol/l硫酸，測量收集10 ml h2所用的時間實驗現(xiàn)象鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；收集10 ml氣體，所用時間比所用時間短實驗結(jié)論4 mol/l硫酸與鋅反應(yīng)比1 mol/l硫酸與鋅反應(yīng)的反應(yīng)速率大注意事項：上述實驗是一個對比實驗，除濃度外，需要控制其他條件都相同，這樣才能得出不同濃度時反應(yīng)速率的數(shù)據(jù)。需要控制的條件：控制的條件鋅粒鋅粒的形狀、大小、質(zhì)量等必須相同硫酸兩種不同濃度的硫酸的溫度、加入的快慢等必須相同裝置裝置采用的分液漏斗、錐形瓶規(guī)格必須相同；兩套裝置的氣密性均必須良好環(huán)境兩套裝置所處環(huán)境溫度必須相同對于上述實驗，還能根據(jù)

29、反應(yīng)速率相關(guān)量的哪些變化來測定鋅與硫酸的反應(yīng)速率？提示：(1)相同時間段內(nèi)產(chǎn)生h2體積的多少。(2)相同時間段內(nèi)溶液中h濃度的變化。(3)相同時間段內(nèi)鋅粒質(zhì)量、zn2濃度的變化。(4)用傳感器測定體系中氣體壓強的變化、溶液中溫度的變化、導(dǎo)電能力的變化等。【例4】某化學(xué)興趣小組設(shè)計實驗探究反應(yīng)速率的測定和比較。實驗步驟(1)取一套裝置(裝置如圖所示)，加入40 ml 1 mol·l1的稀硫酸，測量收集10 ml h2所需的時間。(2)取另一套裝置，加入40 ml 4 mol·l1的硫酸，測量收集10 ml h2所需的時間。實驗現(xiàn)象鋅跟硫酸反應(yīng)_，收集10 ml氣體，(2)所用

30、時間比(1)所用時間_。實驗結(jié)論4 mol·l1硫酸與鋅反應(yīng)比1 mol·l1硫酸與鋅反應(yīng)速率_。注意事項(1)鋅粒的顆粒(即表面積)大小_；(2)40 ml的硫酸要迅速加入；(3)裝置_，且計時要迅速準(zhǔn)確；(4)氣體收集可以用排水量氣裝置代替。實驗討論除本實驗測定反應(yīng)速率的方法外，可行的方案還有：(1)_；(2)_；(3)_?！窘馕觥縵n與h2so4發(fā)生反應(yīng)生成h2，故看到有氣泡產(chǎn)生，因反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)越快，故實驗(2)比(1)所用時間短，此時要保證鋅粒的表面積相同，同時該實驗裝置氣密性要良好。測定該實驗的反應(yīng)速率還有如下方法：(1)測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生h2的體積；(2

31、)測一段時間內(nèi)h的濃度變化；(3)測一段時間內(nèi)鋅粒質(zhì)量的變化?！敬鸢浮繉嶒灛F(xiàn)象產(chǎn)生氣泡短實驗結(jié)論大注意事項(1)基本相同(3)氣密性良好實驗討論(1)測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生h2的體積(2)測定一段時間內(nèi)h的濃度變化(3)測定一定時間內(nèi)鋅粒質(zhì)量變化(任意兩條即可)某溫度下按如圖安裝好實驗裝置，在錐形瓶內(nèi)盛6.5 g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40 ml 2.5 mol/l的硫酸溶液，將產(chǎn)生的h2收集在一個注射器中，用時10 s時恰好收集到氣體的體積為50 ml(若折合成0 、101 kpa條件下的h2體積為44.8 ml)，在該溫度下，下列說法不正確的是(c)a用鋅粒來表示10 s內(nèi)該

32、反應(yīng)的速率為0.013 g/sb忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用h來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01 mol/(l·s)c忽略錐形瓶內(nèi)溶液體積的變化，用zn2來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01 mol/(l·s)d用h2來表示10 s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.000 2 mol/s解析：10 s時產(chǎn)生的h2為0.002 mol。znh2so4 = znso4h21 1 1 10002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol反應(yīng)掉的m(zn)0.002 mol×65 g/mol0.130 gv(zn)0.013 g/s，v(h)0.01

33、mol/(l·s)，v(zn2)0.005 mol/(l·s)，v(h2)0.000 2 mol/s。1下列說法正確的是(c)a化學(xué)反應(yīng)速率是對可逆反應(yīng)而言的，非可逆反應(yīng)不談化學(xué)反應(yīng)速率b在可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值，逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是負(fù)值c在同一化學(xué)反應(yīng)里，其化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示，也可以用生成物濃度的改變來表示，其數(shù)值可能相同，也可能不相同d化學(xué)反應(yīng)速率的單位可以是g·l1·s1，也可以是kg·l1·s1，甚至可以用t·l1·s1等來表示解析：本題考查對化學(xué)反應(yīng)速率概念的認(rèn)識。

34、由其概念：“單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加”可以看出：它適合所有的反應(yīng)，并非專指可逆反應(yīng)，所以a不正確；單位時間是正值，反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大也是正值，那么其比也必為正值，所以b不正確。由化學(xué)反應(yīng)速率的概念公式可以看出d不正確。2下列說法中，正確的是(c)a化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加b化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·l1·s1是指1秒鐘時某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·l1c根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢d對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯解析：反應(yīng)

35、速率不能用純液體或純固體的物質(zhì)的量的變化來表示，故a錯誤；反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率而不是瞬時反應(yīng)速率，故b不正確；有些反應(yīng)，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象不一定越明顯，如酸堿的中和反應(yīng)等，故d不正確。3下列四個數(shù)據(jù)都表示合成氨的反應(yīng)速率，其中能代表是同一反應(yīng)的是(d)v(n2)0.3 mol·l1·min1v(nh3)0.9 mol·l1·min1v(h2)0.6 mol·l1·min1v(h2)0.022 5 mol·l1·s1a bc d解析：將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，若數(shù)值相等，則代表同一反

36、應(yīng)。v(n2)0.3 mol·l1·min1；v(n2)v(nh3)12，則v(n2)0.45 mol·l1·min1，v(n2)v(h2)13，則v(n2)0.2 mol·l1·min1；v(n2)v(h2)13，則v(n2)×0.022 5×60 mol·l1·min10.45 mol·l1·min1，故代表同一反應(yīng)，d項正確。4反應(yīng)4a(g)3b(g)=2c(g)d(g)，經(jīng)2 min，b的濃度減少了0.6 mol/l。下列反應(yīng)速率的表示正確的是(a)a用a表示的反應(yīng)速

37、率是0.4 mol/(l·min)b用c表示的反應(yīng)速率是0.2 mol/(l·s)c2 min末的反應(yīng)速率，用b表示是0.3 mol/(l·min)d2 min內(nèi)，用b和c表示的反應(yīng)速率之比為23解析：由反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式可求出b的反應(yīng)速率是0.3 mol/(l·min)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，可求出a、c的反應(yīng)速率分別是0.4 mol/(l·min)和0.2 mol/(l·min)，a項正確，b項錯誤；反應(yīng)速率表示的是平均反應(yīng)速率而不是瞬時反應(yīng)速率，c項錯誤；用b和c表示的反應(yīng)速率之比為32，d項錯誤。5在某恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)n23h22nh3，經(jīng)過一段時間后，nh3的濃度增加了0.6 mol·l1。在該段時間內(nèi)用h2表示的反應(yīng)速率為0.45 mol·l1·s1，則反應(yīng)所經(jīng)過的時間是(d)a0.44 s b1 sc1.33 s d2 s解析：nh3的濃度增加了0.6 mol·l1，則h2的濃度減少了0.9 mol·l1，根據(jù)v可知，v(h2)，t2 s。6a、b、c、d四種物質(zhì)都是氣體，對反應(yīng)：4a5b4c6d在5 l的密閉容器中進(jìn)行，30 s后c的物質(zhì)的量增加了0.30 mol。則下列敘述正確的是(b)aa的