第2章化學鍵化學反應規(guī)律

第3節(jié)化學反應的快慢和限度

第1課時化學反應的快慢

基礎(chǔ)過關(guān)

1.下列有關(guān)化學反應速率的說法中，無聊的是o

A.等質(zhì)量的鋅粉和鋅片與相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應，反應速率相等

B.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO?，使用催化劑可以加快該化學反

應速率

C.用鐵片與硫酸制取氫氣時，用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率

D.SO2的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減慢

2.在10L容器中進行如下反應:A(g)+B(g)—2C(g),2分鐘后，B由2moi減少到

1.2mol,則用單位內(nèi)A的濃度變化表示的反應速率(vA)是()

A.0.02mol/(L-min)B.0.04mol/(L-min)

C.0.08mol/(L-min)D.0.8mol/(L-min)

3.少量鐵粉與100mL0.01mol/L的稀鹽酸反應，反應速率太慢。為了加快此反應速率而不

改變H2的產(chǎn)量，可以使用如下方法中的()

①加H2O②加NaOH固體③滴入幾滴濃鹽酸④加CH3COONa固體⑤加NaCl溶液⑥滴入兒

滴硫酸銅溶液⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用10mL0.1mol/L鹽酸

A.??⑦B.③⑤⑧C.③⑦⑧D.⑥⑦⑧

4.在2L的密閉容器中，發(fā)生以下反應：2A(g)+B(g)—2C(g)+D(g)。若最初加入的A

和B都是8mol,在前10秒鐘A的平均反應速率為0.12mol/(L?s),則10秒鐘時，容器中B

的物質(zhì)的量是()

A.5.6molB.6.8molC.2.4molD.3.2mol

5.把下列四種X溶液，分別加進四個盛有10mL濃度為2moi的鹽酸的燒杯中，并都加

水稀釋至50mL,此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應速率最大的是()

A.10mL、2moi1"B.20mL、2mol-L-'

C.10mL、4moil"D.20mL>3molI」

6.探究Na2s2O3+H2sO4=Na2SO4+SO2f+SJ+H2O反應的速率影響因素，設(shè)計

了以下實驗。下列說法正確的是()

錐形瓶0.1mol-L-10.2mol-L''反應溫渾濁出

蒸儲水備注

標號Na2s2O3溶液H2sO4溶液度現(xiàn)時間

110mL0mL10mL20℃10s

210mL5mL5mL20℃16s

第10s開始渾

310mL0mL10mL50℃5s

濁不再增多

410mL6mL4mL50℃8s

A.該反應也可通過測SO2的體積變化來表示化學反應速率的快慢

B.3號瓶用Na2s2O3來表示速率為O.Olmol-U's-1

C.由2號瓶和3號瓶實驗結(jié)果可得溫度越高反應速率越快

D.由1號瓶和4號瓶實驗結(jié)果可得溫度越高反應速率越快

7.某溫度下，濃度都是1moll-的兩種氣體X2和丫2,在密閉容器中反應生成氣體Z。反

應2min后，測得參加反應的X2為0.6mol-L,用Y2的變化表示的反應速率丫(丫2)=0.1mol-L

-LminT,生成的c(Z)為04moi【t,則該反應的化學方程式是()

A.X2+2Y22XY2B.3X2+Y22X3Y

C.X2+3Y22XY3D.2X2+Y22X2Y

8.下列說法正確的是()

A.化學反應速率只能加快不能減慢

B.增加反應物的用量一定能增大反應速率

C.同質(zhì)量的鎂和鋁分別與同濃度鹽酸反應劇烈程度相同

D.反應物的性質(zhì)是決定化學反應速率的主要因素

9.在恒溫、體積為2L的密閉容器中進行反應：2A(g)=3B(g)+C(g),若反應物在

前20s由3mol降為1.8moL則前20s的平均反應速度為()

A.v(B)=0.045mol/(L-s)B.v(B)=0.03mol/(L-s)

C.v(C)=0.03mol/(L-s)D.v(C)=0.06mol/(L-s)

10.一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應，反應中各物質(zhì)的

物質(zhì)的量變化如圖所示(6s時反應已達到平衡狀態(tài))，對該反應的推斷正確的是()

A.該反應的化學方程式為3B+4DW6A+2c

B.反應進行到1s時，v(A)=v(C)

C.反應進行到6s時，B和D的物質(zhì)的量濃度均為04moi

D.反應進行到6s時，B的平均反應速率為0.05mol/(L?s)

能力提升

11.用如圖所示裝置進行如下實驗：

(1)在檢驗裝置氣密性后，向試管a中加入10mLImoLL-的硝酸和01g銅片，立即用

橡皮塞塞緊試管口。請寫出在試管a中反應的化學方程式

(2)在實驗過程中常常反應開始時速率緩慢，隨后逐漸加快，這是由于

______________________________________________________________,當反應進行一段時間

后速率又逐漸減小，原因是。

(3)欲較快地制得NO,可采取的措施是(填寫字母序號)。

A加熱B使用銅粉C稀釋HNC)3D使用濃硝酸

12.“碘鐘”實驗中，31+S2ct—I；+2SOj的反應速率可以用I；遇加入的淀粉溶液顯

藍色的時間f來度量，/越小，反應速率越大。某探究性學習小組在20℃進行實驗，得到

的數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號①②③④⑤

c<r)/mol?L-10.0400.0800.0800.1600.120

K&OT)0.0400.0400.0800.0200.040

I/S88.044.022.044.04

回答下列問題：

(1)該實驗的目的是。

(2)顯色時間人為

(3)通過分析比較上述數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是。

13.某溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)隨時間變化的曲線如圖所示。由圖

中數(shù)據(jù)分析：該反應的化學方程式為：。反應開始

至2min,Z的平均反應速率為。

?23時間/ein

14.在下列事實中，什么因素影響了化學反應的速率？

(1)集氣瓶中有七和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸；

(2)黃鐵礦燃燒時要粉碎成細小的礦粒；

(3)K1晶體和HgCL晶體混合后無明顯現(xiàn)象，若一起投入水中，很快生成紅色

Hgl2；

(4)熔化的KC1O3放出氣泡很慢，撒入少量MnCh后很快產(chǎn)生氣體；

(5)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)生氣體的速率有快有慢

(6)同樣大小的石灰石分別在0.1mol.L'的鹽酸和1mol-L1的鹽酸中反應速率不同

(7)夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象.

(8)葡萄糖在空氣中燃燒時需要較高的溫度，可是在人體里，在正常體溫(37℃州寸，就可以

被氧化，這是因為.

15.將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)

+B(g)#2C(g)o若經(jīng)2s時測得C的濃度為0.6mol】T,填寫下列空白：

(1)用物質(zhì)A表示反應的平均速率為。

(2)用物質(zhì)B表示反應的平均速率為。

(3)2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為。

(4)2s時物質(zhì)B的體積分數(shù)為o

16.下表是稀硫酸與某金屬反應的實驗數(shù)據(jù)：

實驗金屬質(zhì)金屬狀C(H2so4)“H2so4)溶液溫度/℃金屬消失

序號量值態(tài)/(mol-Lf)/mL反應前反應后的時間/S

10.10絲0.5502034500

20.10粉末0.550203550

30.10絲0.7502036250

40.10絲0.8502035200

50.10粉末0.850203625

60.10絲1.0502035125

70.10絲1.050355050

80.10絲1.1502034100

9OJO絲1.150304440

分析上述數(shù)據(jù)，完成下列問題：

(1)實驗4和5表明對反應速率有影響，，反應速率

越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有(填實驗序號)。

(2)僅表明反應物濃度對反應速率產(chǎn)生影響的實驗有(填實驗序號)。

(3)本實驗中影響反應速率的其他因素還有,其實驗序號是。

(4)實驗中的所有反應，反應前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近，推測其原因：

17.氧化劑H2O2在反應時不產(chǎn)生污染物被稱為綠色氧化劑，因而受到人們越來越多的關(guān)注。

L某實驗小組以H2O2分解為例，探究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常

溫下按照如下表所示的方案完成實驗.

實驗編號反應物催化劑

①10mL2%H2O2溶液無

②10mL5%H2O2溶液無

③10mL5%H2O2溶液1mLO.lmol-L"FeCb溶液

④10mL5%H2O2溶液+少量HC1溶液1mLO.lmohl/FeCb溶液

⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mLO.lmol.L"FeCb溶液

（1）實驗①和②的目的是。同學們進行實驗時沒有觀

察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實

驗目的，你對原實驗方案的改進方法是（填一種方法

即可）。

（2）實驗③④⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示。

0

分析該圖能夠得出的實驗結(jié)論是

H.資料顯示，某些金屬離子或金屬氧化物對H2O2的分解起催化作用。為比較Fe3+和G?+對

比。2分解的催化效果，該實驗小組的同學設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置進行實驗。

（1）某同學通過測定O?的體積來比較H2O2的分解速率快慢，實驗時可以通過測量

或來比較。

（2）0.1gMnO?粉末加入50m氏02溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系

如圖所示。請解釋化學反應速率變化的原因:?請計

算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度為（保留兩位有效數(shù)字）。

為探究MnO2在此實驗中對H2o2的分解起催化作用，需補做下列實驗（無需寫出具體操作）:

a.；b.

★參考答案★

基礎(chǔ)過關(guān)

1.［答案］B

［解析］A.鋅粉的接觸面積大，則等質(zhì)量的鋅粉和鋅片與相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸

反應，鋅粉反應速率快，故A錯誤；

B.催化劑加快化學反應速率，因此使用催化劑可以使NO和CO生成N2和CO2的反應速率

加快，故B正確；

C.濃硫酸具有強氧化性，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，反應停止，故C錯誤；

D.SO2的催化氧化是一個放熱反應，但升高溫度，反應速率加快，故D錯誤；

［答案］選B。

2.［答案］B

(2mol-1.2mol)

［解析］2min后，B由2moi減少至!］1.2mol,v(B)=JQL=0.04mol,L'l,min-1,

2min

由反應可知，A、B的化學計量數(shù)均為1,反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則用單

位時間內(nèi)A的濃度變化表示的化學反應速率為0.04mol-L'-min'';

［答案］選B。

3.［答案］C

+2+

［解析］涉及的離子方程式：Fe+2H=Fe+H2T,鐵少量，氫氣的產(chǎn)量由鐵決定；①加

水，物質(zhì)的濃度降低，反應速率減慢；②加NaOH固體，與酸結(jié)合，反應物濃度降低，氫

氧化鈉足夠多還會降低H2的產(chǎn)量；③滴入幾滴濃鹽酸，增大了反應物的濃度，可加快反應

速率；④加CH3coONa固體，與氫反應，反應物濃度降低，反應速率減慢；⑤加NaCl溶

液，對反應沒有任何影響，所以不能加快反應速率；⑥加入幾滴硫酸銅溶液，鐵與銅離子會

發(fā)生氧化還原反應，構(gòu)成原電池，可加快反應速率，但是鐵被消耗，比的產(chǎn)量會減少；⑦

升高溫度，可加快反應速率；⑧改用lOmLO.lmol/L鹽酸，增大物質(zhì)的濃度，反應速率加

快。

A.①⑥不符合題意，故A錯誤;

B.⑤不符合題意，故B錯誤；

C.③⑦⑧均符合題意，C正確；

D.⑥不符合題意，故D錯誤；

［答案］選C。

44答案］B

［解析］10秒鐘A的平均反應速率為0.12mol/(L?s),那么濃度的變化量為0.12mol/(L?s)xlOs

=L2mol/L,濃度的變化量之比等于化學計量數(shù)之比，由此可計算得到物質(zhì)B的濃度

的變化量為0.6mol/L,物質(zhì)的量的變化量為0.6mol/Lx2L=1.2mol,那么10秒鐘時B的物質(zhì)

的量為8mol-1.2mol=6.8mol；

［答案］選B。

5.［答案］D

［解析］因溶液均加水稀釋到50mL,則可計算X的物質(zhì)的量，物質(zhì)的量越多，濃度越大，反

應速率越大，A中"(X)=0.01Lx2moi/L=0.02mol,B中〃(X)=0.02Lx2moi/L=0.04mol,

C中"(X)=0.01Lx4mol/L=0.04mol,D中〃(X)=0.02Lx3mol/L=0.06mol,則X的物質(zhì)的

量最大的是D,則D中反應速率最大，故選D。

6.［答案］D

［解析JA.通常情況下，有氣體生成的反應可通過相同時間收集氣體的體積或收集相同體積

的氣體所需要的時間來判斷反應速率的快慢，但由于SO?是易溶性物質(zhì)，所以反應一般不通

過單位時間內(nèi)SO2的體積變化來表示化學反應速率的快慢，否則誤差太大，故A錯誤：

0.Imol/LxO.OlL

B.3號瓶用Na2s2O3來表示速率為0.02L=0.005mol(L-s),故B錯誤；

10s

C.3號瓶的溫度高，濃度大，無法得出溫度越高反應速率越快的結(jié)論，故C錯誤；

D.4號瓶比1號瓶反應速率快，4號瓶濃度小，但溫度高，充分說明溫度越高反應速率越

快，故D正確。

故選D。

7.［答案］B

［解析］△c(X2)=0.6mol/L,△<?(丫2)=0.lmol/(L?min)x2min=0.2mo1/L,生成的c(Z)=0.4mol/L,

故X2、Y2、Z的化學計量數(shù)之比為0.6mol/L:0.2mol/L:0.4mol/L=3:l:2,

即反應表示為3X2+Y22Z,根據(jù)原子守恒可知Z為X3Y,故該反應方程式為3X2+Y2

2X3Y,C項正確,

［答案］選c。

8.［答案］D

［解析］A.化學反應速率既能加快(如使用催化劑)也能減慢(如降低反應溫度)，故A錯誤；

B.增加反應物的用量不一定能增大反應速率(如碳與二氧化碳反應時，增大固態(tài)碳的用量，

其反應速率無變化)，故B錯誤；

C.鎂和鋁的金屬活潑性不同，與同濃度鹽酸反應劇烈程度不同，故C錯誤；

D.參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的主要因素，故D正確。

故選D。

9.［答案］A

…l―士——▼，—「一、++，、Ac(A)(3mol-L8mol)+2L

［解析］前20s用A表示的平均反應速率v(A)=----------=-------------------------------=0.03mol/

△t20s

31

(L.s),則前20s的平均反應速率。(B)=-v(A)=0.045mol/(L-s),u(C)=一。(A)

22

=0.015moV(L.s),［答案］選A。

10」答案］D

［解析］A.由圖可知，反應達到平衡時A物質(zhì)增加了1.2mol、D物質(zhì)增加了0.4mol、B物質(zhì)

減少了0.6mol、C物質(zhì)了0.8mol,所以A、D為生成物，物質(zhì)的量之比為3：1,B、C為反

應物，物質(zhì)的量之比為3：4,反應方程式為：3B+4cU6A+2D,故A錯誤；

06moiLOmol-0.6mol

B.反應到1s時，u(A)=-m0-=o.3mol/(L?s),v(C)=2L=0.2mol/(L?s),

2Lxls：

Is

則v(A)/v(C),故B錯誤；

C.反應進行到6s時,B、D的物質(zhì)的量都是0.4mol,B、D的物質(zhì)的量濃度為絲㈣=0.2mol/L,

2L

故C錯誤；

D.反應進行到6s時，v(B)=0,6mol=0Q5mol/(L?s),故D正確；

2Lx6s

故選D。

能力提升

11.［答案］(1)3CU+8HNOM稀)一3CU(NO3)2+2NOT+4H2O,2NO+O2-2NO2(2)開始時

溶液溫度較低，反應速率緩慢，該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高是影響

化學反應速率的主要因素，故反應速率加快反應一段時間后HN03的濃度降低，故反應速率

又逐漸減慢(3)AB

［解析］(1)試管a中銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和一氧化氮，一氧化氮在空氣中被氧化成

二氧化氮，方程式為：3Cu+8HNC)3(稀)一3Cu(NO3)2+2NOt+4H2O,2N0+02—2NO2；

(2)開始時溶液溫度較低，反應速率緩慢，該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度

升高是影響化學反應速率的主要因素，故反應速率加快；反應?一段時間后HNC>3的濃度降低

是影響化學反應速率的主要因素，故反應速率又逐漸減慢；

(3)A.加熱能加快反應速率，可以欲較快地制得NO,故A正確；

B.使用銅粉，增加固體的接觸面積能加快反應速率，可以欲較快地制得NO,故B正確:

C.稀釋HNO3，速率減小，故C錯誤；

D.Cu與濃硝酸反應得到的氣體是NO?,故D錯誤；

正確［答案］是AB。

12.［答案］(1)研究反應物「與S?。；-)的濃度對反應速率的影響(2)29.3(3)化學

反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比)

［解析］(1)圖表中的物理量是反應物濃度與時間，通過分析知，反應物的濃度與時間成反比,

濃度的變化量與時間的比值為速率，所以得出反應物濃度與反應速率的關(guān)系，故［答案］

為：研究反應物I與S2Oj的濃度對反應速率的影響；

(2)由數(shù)據(jù)表容易發(fā)現(xiàn)：②④組所用時間相同，③組所用時間為它們的一半，①組所用時間

為它們的2倍。進一步分析：②④兩組中c(廠)與c(S?。：)的乘積相等，③組中此乘

積為②④組的2倍，①組乘積為其一半。因此可得結(jié)論：當c(I)-c(S2O^)相等時，

顯色時間相等，反應速率相等，顯色時間與反應速率成反比，即t與c(I).c(S2O^)成

0.160x0.020

反比,得“==x29.3s,故［答案］為:29.3s；

44.00.120x0.040

(3)通過分析知，反應物的濃度乘積與時間成反比，濃度的變化量與時間的比值為速率，故［答

案］為：反應速率與反應物起始濃度乘積成正比或顯色時間與反應物起始濃度乘枳成反比。

13」答案］3X+YU2Z0.05mol/(Lmin)

［解析］（D根據(jù)圖象可知，X、Y物質(zhì)的量減少，Z物質(zhì)的量增加，X、Y是反應物，Z是

生成物；反應進行到2min時，各種物質(zhì)的物質(zhì)的量不在發(fā)生變化，說明反應達到平衡狀態(tài)，

此時X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化量分別是（mol）1.0-0.7=03、1.0-09=0.1、0.2-0=0.2,變

化量之比是相應的化學計量數(shù)之比，所以反應方程式是3X+Y2Z；反應開始至2min,Z

0.2mol

的物質(zhì)的量變化是0.2mol,平均反應速率為是Z）=2L_0.05mol/（L-min）,

2min

141答案］（1）光（2）反應物的接觸面積（3）在溶液中，水作溶劑，反應物溶解后增大了

接觸面積（4）催化劑（5）反應物本身的性質(zhì)（6）反應物的濃度（7）反應溫度

（8）人體里的生物酶的催化作用

［解析］鎂條點燃產(chǎn)生耀眼的白光，氯分子受到一定能量的光線照射時，吸收了光量子，分裂

成自由的氯原子，氯原子跟氫分子反應，產(chǎn)生氫原子，氫原子又跟氯分子反應，這樣的反應

反復進行，形成自由基鏈式反應，產(chǎn)生強大的能量；

黃鐵礦的粉碎和KI和HgCl2晶體的溶解，都增加了反應物的接觸面積；

催化劑能夠降低反應的活化能；

鎂比鋅的金屬活潑性強；

其他條件相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大；減小反應物濃度，化學反應速率減

??；

其他條件相同時，升高溫度，可以加快反應速率；

人體中生物酶對新陳代謝有催化作用。

（1）鎂條點燃發(fā)出耀眼的白光，氫氣和氯氣在光照的情況下，會吸收光能產(chǎn)生自由基鏈式

反應，反應速度急劇加快，短時間內(nèi)釋放巨大的能量，形成爆炸；

（2）黃鐵礦煨燒需要粉碎成細小的顆粒，主要是要增大反應的接觸面積，提高反應的速度；

（3）固體顆粒的接觸面積有限，投入水中溶解，電離成離子，增大了反應的接觸面積；

（4）此時加入的少量二氧化鎬是反應的催化劑，會大大提高反應速度；

（5）根據(jù)金屬活動性順序，鎂的活潑性大于鋅，反應中鎂的失電子能力強，反應速度更快；

（6）反應物濃度不同，反應速率不同，反應物的濃度越大，反應速率越快；

（7）夏天的溫度高于冬天，在其他因素相同的情況下，溫度越高，反應速度越快；

（8）由于人體中生物酶的催化作用，葡萄糖在人體中很容易被氧化。

15」答案］（1）0.3mol-L'-s-1（2）0.15mol-L'-s-1（3）30%（4）25.9%

［解析］若經(jīng)2s(秒)后測得C的濃度為0.6mol?L',則生成C為0.6moVLx2L=1.2mob則2A

(g)+B(g)U2c

開始420

轉(zhuǎn)化1.20.61.2

平衡2.81.41.2

Acn薔fxl。。％來解答。

結(jié)合v=----、c--、轉(zhuǎn)化率=

A/

若經(jīng)2s(秒詬測得C的濃度為0.6mol.L則生成C為0.6mol/Lx2L=1.2mol,則

2A(g)+B(g)=2C(g)

開始420

轉(zhuǎn)化1.20.61.2

平衡2.81.41.2

(1)用物質(zhì)A表示的反應平均速率為［二2m^巴o］=0.3molL^'-s-1,故［答案］為：0.3moLL-s-；

2Lx2s

⑵用物質(zhì)B表示的反應平均速率為"㈣=0.15mol-L」sT,故［答案］為：0.15molL'.s

2Lx2s

(3)2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為坦也■xl00%=30%,故［答案］為：30%；

4mol

1.4mol

(4)2s時物質(zhì)B的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量的分數(shù)=77^—~—7^―EX100%=

(2.8mol+1.4mol+1.2mol)

25.9%；故［答案］為:25.9%。

161答案］(1)固體反應物的表面積表面積越大1、2(2)1、3、4、6、8或2、5(3)

反應溫度6、7或