2025版新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習第6章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化學(xué)案魯科版

PAGE18-第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化考試評價解讀1．知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的簡潔方法。2．通過試驗探究，了解溫度、濃度、壓強和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3．知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，相識基元反應(yīng)活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。核心素養(yǎng)達成變更觀念與平衡思想能相識化學(xué)反應(yīng)速率是變更的，知道化學(xué)反應(yīng)速率與外界條件有關(guān)，并遵循肯定規(guī)律；能多角度、動態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)速率，運用化學(xué)反應(yīng)原理解決實際問題。證據(jù)推理與模型認知建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系；知道可以通過分析、推理等方法相識化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)特征及其相互關(guān)系，建立模型；能運用模型說明化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識能發(fā)覺和提出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的有探究價值的問題；通過限制變量來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算[以練帶憶]1．對于可逆反應(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)＝0.5mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1mol·L－1·s－1D解析：本題可以采納歸一法進行求解，通過化學(xué)方程式各物質(zhì)的系數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進行比較，B物質(zhì)是固體，不能用濃度表示反應(yīng)速率；C項中對應(yīng)的v(A)＝0.2mol·L－1·min－1；D項中對應(yīng)的v(A)＝3mol·L－1·min－1，表示的反應(yīng)速率最快。2．反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，在5L的密閉容器中進行，半分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則該反應(yīng)的平均速率為()A．v(O2)＝0.01mol·L－1·s－1B．v(NO)＝0.08mol·L－1·s－1C．v(H2O)＝0.03mol·L－1·s－1D．v(NH3)＝0.002mol·L－1·s－1D解析：先求出NO的反應(yīng)速率：v(NO)＝eq\f(\f(0.3mol,5L),30s)＝0.002mol·L－1·s－1，然后運用“化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比”求出其他物質(zhì)的反應(yīng)速率：v(O2)＝eq\f(5,4)v(NO)＝0.0025mol·L－1·s－1，v(H2O)＝eq\f(6,4)v(NO)＝0.003mol·L－1·s－1，v(NH3)＝v(NO)＝0.002mol·L－1·s－1。3．將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0。測得H2的物質(zhì)的量隨時間變更如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標)。該反應(yīng)在8～10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是()A．0.5mol·L－1·min－1B．0.1mol·L－1·min－1C．0mol·L－1·min－1D．0.125mol·L－1·min－1C解析：由圖可知，在8～10min內(nèi)，H2的物質(zhì)的量都是2mol，因此v(H2)＝eq\f(2mol－2mol,2L×2min)＝0mol·L－1·min－1，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比，v(CO2)＝eq\f(1,3)v(H2)＝0mol·L－1·min－1，故C項正確。[練后梳理]1．化學(xué)反應(yīng)速率表示方法通常用單位時間內(nèi)某物質(zhì)濃度(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)的變更量(取肯定值)來表示。2．數(shù)學(xué)表達式及單位v＝eq\f(|Δc|,Δt)＝eq\f(Δn,V×Δt)，單位為mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。3．化學(xué)反應(yīng)速率與系數(shù)的關(guān)系同一反應(yīng)在同一時間內(nèi)，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同，用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)之比。如在反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。同一化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)快慢的比較方法(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)比較化學(xué)反應(yīng)速率與各物質(zhì)的系數(shù)的比值，即對于一般反應(yīng)aA＋bB=cC＋dD，比較eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)，若eq\f(vA,a)＞eq\f(vB,b)，則A表示的反應(yīng)速率比B的大。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素[以練帶憶]1．設(shè)C(s)＋CO2(g)2CO(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))，反應(yīng)速率為v1；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，反應(yīng)速率為v2，對于上述反應(yīng)，當溫度上升時，v1和v2的變更狀況為()A．同時增大 B．同時減小C．v1增大，v2減小 D．v1減小，v2增大A解析：當溫度上升時，無論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，化學(xué)反應(yīng)速率都將增大，只是增大的程度不同。2．下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)，反應(yīng)剛起先時，放出H2速率最大的是()選項金屬(粉末狀)/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度/℃AMg,0.16mol·L－1硝酸10mL60BMg,0.13mol·L－1鹽酸10mL60CFe,0.13mol·L－1鹽酸100mL60DMg,0.13mol·L－1硫酸5mL60D解析：反應(yīng)的溫度相同，A中硝酸與Mg反應(yīng)不生成H2，3mol·L－1硫酸中c(H＋)最大，Mg比Fe活潑，因此D中反應(yīng)速率最快。3．反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一體積可變的容器中進行。下列條件的變更對其化學(xué)反應(yīng)速率幾乎沒有影響的是()①增加C的用量；②將容器體積縮小一半；③保持容器體積不變，充入氮氣使容器內(nèi)壓強增大；④保持壓強不變，充入氮氣使容器的體積變大。A．②④B．①③C．③④D．①④B解析：①增加固體物質(zhì)的用量，反應(yīng)速率幾乎不變；②縮小容器體積相當于增大壓強，反應(yīng)速率加快；③保持容器體積不變，充入氮氣，盡管容器內(nèi)壓強增大了，但反應(yīng)各組分濃度并沒有變更，反應(yīng)速率不變；④保持容器壓強不變，充入氮氣使容器的體積變大，反應(yīng)各組分濃度變小，反應(yīng)速率變小。[練后梳理]1．內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg＞Al。2．外因3．理論說明——有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能：如圖圖中：E1為正反應(yīng)的活化能__，運用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)焓變ΔH＝E1－E2。(注：E2為逆反應(yīng)的活化能)③有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系工業(yè)合成氨[以練帶憶]1．工業(yè)上合成氨一般采納700K左右的溫度，其緣由是()①適當提高氨的合成速率②提高氫氣的轉(zhuǎn)化率③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在700K時活性最大A．只有①B．①②C．②③④D．①④D解析：從合成氨反應(yīng)的特點可知，上升溫度有利于加快反應(yīng)速率，但對平衡不利，綜合各方面因素，選擇700K左右溫度，一是有較快的反應(yīng)速率，二是此溫度下催化劑活性最大。2．合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。合成氨工業(yè)的生產(chǎn)流程如下：下列關(guān)于合成氨工業(yè)的說法不正確的是()A．混合氣體進行循環(huán)利用遵循綠色化學(xué)思想B．合成氨反應(yīng)須在低溫下進行C．對原料氣進行壓縮是為了增大原料氣的轉(zhuǎn)化率D．運用催化劑可以提高反應(yīng)的速率，但是不能使平衡向正反應(yīng)方向移動B解析：低溫雖然有利于平衡正向移動，但低溫會導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，不利于提高生產(chǎn)效率，故B不正確。3．有平衡體系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，為了增加甲醇的產(chǎn)量，工廠應(yīng)實行的措施正確的是()A．高溫、高壓B．相宜溫度、高壓、催化劑C．低溫、低壓D．低溫、高壓、催化劑B解析：該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，壓強越大越有利于CH3OH的生成，因此宜采納高壓；反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則低溫有利于CH3OH的生成，但溫度太低，反應(yīng)速率太慢，因此應(yīng)選用合適的溫度；運用催化劑可加快反應(yīng)速率，同時所用溫度要兼顧催化劑的反應(yīng)活性。[練后梳理]1．合成氨反應(yīng)的特點N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0ΔS<0。2．反應(yīng)條件選擇的理論分析(1)反應(yīng)限度角度：低溫、高壓，有利于提高轉(zhuǎn)化率。(2)反應(yīng)速率角度：高溫、高壓、運用催化劑，有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率。3．相宜條件(1)溫度：700K左右，此時催化劑活性最大。(2)壓強：低壓(1×107Pa)，中壓(2×107～3×107Pa)和高壓(8.5×107～1×108Pa)三種類型。(3)催化劑：鐵觸媒。(4)N2與H2的物質(zhì)的量之比(投料比)：1∶2.8。4．合成氨工業(yè)的簡要流程可用方框圖表示為(1)原料氣的制取N2：將空氣液化、蒸發(fā)分別出N2或者將空氣中的O2與碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、自然氣等)在高溫下制取。用煤和水制H2的主要反應(yīng)為C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq\o(=,\s\up10(催化劑))CO2＋H2。(2)制得的N2、H2需凈化、除雜質(zhì)，再用壓縮機壓縮至高壓。(3)氨的合成：在相宜的條件下，在合成塔中進行。(4)氨的分別：經(jīng)冷凝使氨液化，將氨分別出來，為提高原料的利用率，將沒有完全反應(yīng)的N2和H2循環(huán)送入合成塔，使其被充分利用。考點1化學(xué)反應(yīng)速率的計算[抓本質(zhì)·悟考法]某溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中投入肯定量的A、B發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)，12s時反應(yīng)達到平衡，生成C的物質(zhì)的量為0.8mol，反應(yīng)過程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時間的變更關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．前12s內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為0.025mol·L－1·s－1B．12s后，A的消耗速率等于B的生成速率C．b∶c＝1∶2D．12s內(nèi)，A和B反應(yīng)放出的熱量為0.2QkJ【解題關(guān)鍵點】(1)A、B的濃度隨時間變更的圖像。(2)反應(yīng)3A(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)在2L的恒容密閉容器中反應(yīng)。(3)12s時反應(yīng)達到平衡，生成0.8molC?！疽族e失分點】不能從圖像中提取有用信息，導(dǎo)致A、B的平均反應(yīng)速率計算錯誤；錯誤地把A、B的濃度當成物質(zhì)的量計算反應(yīng)放出的熱量。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________C解析：分析圖像可知12s內(nèi)A的濃度變更為0.8mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6mol·L－1，反應(yīng)速率v(A)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.6mol·L－1,12s)＝0.05mol·L－1·s－1，A項錯誤；分析圖像，12s內(nèi)B的濃度變更為0.5mol·L－1－0.3mol·L－1＝0.2mol·L－1，v(B)＝eq\f(0.2mol·L－1,12s)＝eq\f(1,60)mol·L－1·s－1，速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比，3∶b＝0.05mol·L－1·s－1∶eq\f(1,60)mol·L－1·s－1，b＝1,3∶c＝0.05mol·L－1·s－1∶eq\f(\f(0.8mol,2L),12s)，c＝2，b∶c＝1∶2，化學(xué)方程式中A、B的系數(shù)不同，12s后達到平衡狀態(tài)，A的消耗速率不等于B的生成速率，B項錯誤，C項正確；消耗3molA放熱QkJ，12s內(nèi)消耗A的物質(zhì)的量為0.6mol·L－1×2L＝1.2mol，1.2molA反應(yīng)放出熱量0.4QkJ，D項錯誤。[多角度·突破練]?角度1化學(xué)反應(yīng)速率計算的常用方法1．肯定條件下，在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反應(yīng)過程如圖。下列說法正確的是()A．t1min時正、逆反應(yīng)速率相等B．X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時間的變更關(guān)系C．0～8min，H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝0.75mol·L－1·min－1D．10～12min，N2的平均反應(yīng)速率v(N2)＝0.25mol·L－1·min－1B解析：t1時刻沒有達到平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)速率不相等，A項錯誤；依據(jù)圖像，X的物質(zhì)的量增加，屬于反應(yīng)產(chǎn)物，因此X為NH3的曲線，B項正確；0～8min時，v(NH3)＝eq\f(0.6mol,10L×8min)＝0.0075mol·L－1·min－1，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比v(H2)＝eq\f(vNH3×3,2)＝0.01125mol·L－1·min－1，C項錯誤；10～12min，v(NH3)＝eq\f(0.7－0.6mol,10L×2min)＝0.005mol·L－1·min－1，v(N2)＝eq\f(vNH3,2)＝0.0025mol·L－1·min－1，D項錯誤。2．將肯定量的固體Ag2SO4置于容積不變的容器中(裝有少量V2O5)，在某溫度下發(fā)生反應(yīng)：Ag2SO4(s)Ag2O(s)＋SO3(g)，2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)。反應(yīng)經(jīng)過10min達到平衡，測得c(SO3)＝0.4mol·L－1、c(SO2)＝0.1mol·L－1。則下列敘述中正確的是()A．容器里氣體的密度為40g·L－1B．SO3的分解率為30%C．在這10min內(nèi)的平均速率為v(O2)＝0.05mol·L－1·min－1D．化學(xué)反應(yīng)速率：v(Ag2SO4)＝v(SO3)A解析：混合氣中c(SO3)＝0.4mol·L－1、c(SO2)＝0.1mol·L－1，則氧氣就是0.05mol·L－1，所以混合氣體的密度是80×0.4g·L－1＋64×0.1g·L－1＋32×0.05g·L－1＝40g·L－1，選項A正確；c(SO2)＝0.1mol·L－1，則消耗三氧化硫就是0.1mol·L－1，所以三氧化硫的分解率是0.1mol·L－1÷0.5mol·L－1＝0.2，即20%，故B錯誤；氧氣在這10min內(nèi)的平均速率為v(O2)＝0.05mol·L－1÷10min＝0.005mol·L－1·min－1，故C錯誤；硫酸銀是固體，不能表示化學(xué)反應(yīng)速率，故D錯誤?；瘜W(xué)反應(yīng)速率計算的方法(1)定義式法：依據(jù)“v＝eq\f(|Δc|,Δt)”進行計算。(2)比例式法：依據(jù)“化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)式中各物質(zhì)前的系數(shù)之比”進行計算。(3)三段式法：詳細步驟如下。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、某時刻量；③依據(jù)已知條件列方程式計算。例如：反應(yīng)mA＋nBpCt0s時刻濃度/mol·L－1ab0轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t1s時刻濃度/mol·L－1a－xb－eq\f(nx,m)eq\f(px,m)則：vA＝eq\f(x,t1－t0)mol·L－1·s－1；vB＝eq\f(nx,mt1－t0)mol·L－1·s－1；vC＝eq\f(px,mt1－t0)mol·L－1·s－1。?角度2化學(xué)反應(yīng)速率大小比較3．在2A(g)＋B(s)3C(g)＋4D(g)反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是()A．v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C．v(C)＝12mol·L－1·min－1D．v(D)＝6mol·L－1·min－1A解析：不同條件下不同物質(zhì)表示的同一反應(yīng)速率比較要先統(tǒng)一單位，然后除以該物質(zhì)的系數(shù)再進行比較，比值越大，表示反應(yīng)速率越快。A．v＝eq\f(1,2)v(A)＝0.25mol·L－1·s－1；B.B為固體，其濃度為常數(shù)，不用B的濃度變更表示反應(yīng)速率；C.v＝eq\f(1,3)v(C)＝4mol·L－1·min－1≈0.067mol·L－1·s－1；D.v＝eq\f(1,4)v(D)＝1.5mol·L－1·min－1＝0.025mol·L－1·s－1；故表示該反應(yīng)速率最快的是A項。4．反應(yīng)A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)在四種不同狀況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝0.45mol·L－1·s－1②v(B)＝0.6mol·L－1·s－1③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是()A．④＞③＝②＞① B．①＞④＞②＝③C．①＞②＞③＞④ D．④＞③＞②＞①B解析：可用比值法進行反應(yīng)速率大小比較，eq\f(vA,1)＝0.45mol·L－1·s－1；eq\f(vB,3)＝eq\f(0.6mol·L－1·s－1,3)＝0.2mol·L－1·s－1；eq\f(vC,2)＝eq\f(0.4mol·L－1·s－1,2)＝0.2mol·L－1·s－1；eq\f(vD,2)＝eq\f(0.45mol·L－1·s－1,2)＝0.225mol·L－1·s－1，故①＞④＞②＝③，B項正確?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的比較方法(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。(2)歸一法：換算成同一物質(zhì)相同單位的速率，再比較數(shù)值的大小。3比值法：用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的系數(shù)，然后再對求出的數(shù)值進行大小排序，數(shù)值大的反應(yīng)速率大。如反應(yīng)mA＋nB=pC＋qD，若eq\f(vA,m)>eq\f(vB,n)，則反應(yīng)速率vA>vB?？键c2“限制變量法”探究反應(yīng)速率的影響因素[抓本質(zhì)·悟考法](1)某同學(xué)設(shè)計如下試驗方案探究影響鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的因素，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：序號純鋅粉/g2.0mol·L－1硫酸溶液/mL溫度/℃硫酸銅固體/g加入蒸餾水/mLⅠ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00①本試驗待測數(shù)據(jù)可以是________________________________，試驗Ⅰ和試驗Ⅱ可以探究________對鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響。②試驗Ⅲ和試驗Ⅳ的目的是________，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________。(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的試驗方案如下表：試驗序號體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx＝________，理由是____________________________?！窘忸}關(guān)鍵點】(1)化學(xué)反應(yīng)速率的測定，可以測量反應(yīng)結(jié)束所須要的時間，或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所須要的時間。(2)要分析試驗Ⅲ和試驗Ⅳ的目的，可依據(jù)兩試驗中變量的不同得出結(jié)論。【易錯失分點】對于表中Vx，有些同學(xué)不知道加入水的作用而無法推斷。加入水，是保證每組試驗中其他物質(zhì)的濃度相等(只有K2S2O8溶液的濃度不同)，即溶液的總體積相等，都是20.0mL。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：(1)①試驗Ⅰ和試驗Ⅱ中，鋅的質(zhì)量和狀態(tài)相同，硫酸的濃度不同，故可以探究硫酸的濃度對反應(yīng)速率的影響。②試驗Ⅲ和試驗Ⅳ中加入硫酸銅，Cu2＋的氧化性強于H＋，首先發(fā)生反應(yīng)Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，生成的銅附著在鋅表面，在稀硫酸中構(gòu)成原電池，加快鋅失電子。但是加入的硫酸銅過多，生成的銅會覆蓋在鋅表面，阻擋鋅與稀硫酸進一步反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率會減慢。所以試驗Ⅲ和試驗Ⅳ的目的是探究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響。(2)試驗的目的是探究K2S2O8溶液的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)使每組試驗中其他物質(zhì)的濃度相等，即溶液的總體積相等(即為20.0mL)，從而可知Vx＝2.0。答案：(1)①反應(yīng)結(jié)束所須要的時間(或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所須要的時間)硫酸濃度②探究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑(2)2.0溶液總體積相等，反應(yīng)物K2S2O8濃度變更，而其他物質(zhì)濃度不變[多角度·突破練]?角度1單變量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1．(2024·海南模擬)關(guān)于肯定條件下的化學(xué)平衡：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0。下列說法正確的是()A．恒溫恒容，充入H2，v(正)增大，平衡右移B．恒溫恒容，充入He，v(正)增大，平衡右移C．加壓，v(正)、v(逆)不變，平衡不移動D．升溫，v(正)減小，v(逆)增大，平衡左移A解析：A項，恒溫恒容，充入H2，c(H2)增大，v(正)增大，v(逆)不變，平衡右移，正確；B項，恒溫恒容，充入He，各物質(zhì)濃度不變，正、逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動，錯誤；C項，加壓，v(正)、v(逆)都增大且增大程度相同，平衡不移動，錯誤；D項，升溫，v(正)、v(逆)都增大，正反應(yīng)放熱，平衡左移，錯誤。2．下列表格中的各種狀況，可以用對應(yīng)選項中的圖像表示的是()選項反應(yīng)甲乙A外形、大小相同的金屬和水反應(yīng)NaKB4mL0.01mol·L－1KMnO4溶液分別和不同濃度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反應(yīng)0.1mol·L－1的H2C2O4溶液0.2mol·L－1的H2C2O4溶液C5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液反應(yīng)熱水冷水D5mL4%的過氧化氫溶液分解放出O2無MnO2粉末加MnO2粉末C解析：由于K比Na活潑，故外形、大小相同的金屬K和Na與水反應(yīng)，K的反應(yīng)速率更快，又由于Na、K與H2O反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，放出大量的熱，反應(yīng)速率漸漸加快，A項不正確；由于起始時乙中H2C2O4濃度大，故其反應(yīng)速率比甲快，B項不正確；由于甲反應(yīng)是在熱水中進行的，溫度高，故甲的反應(yīng)速率大于乙，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度漸漸減小，故甲、乙反應(yīng)速率漸漸減小，C項正確；MnO2在H2O2的分解過程中起催化作用，故乙的反應(yīng)速率大于甲，D項不正確。外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)恒溫時，壓縮體積eq\o(→,\s\up10(引起))壓強增大eq\o(→,\s\up10(引起))反應(yīng)物濃度增大eq\o(→,\s\up10(引起))反應(yīng)速率加快。(2)恒溫時，對于恒容密閉容器。①充入氣體反應(yīng)物eq\o(→,\s\up10(引起))氣體反應(yīng)物濃度增大(壓強也增大)eq\o(→,\s\up10(引起))反應(yīng)速率加快。②充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up10(引起))總壓強增大→反應(yīng)物濃度未變更→反應(yīng)速率不變。(3)恒溫恒壓時。充入“惰性”氣體eq\o(→,\s\up10(引起))體積增大eq\o(→,\s\up10(引起))氣體反應(yīng)物濃度減小eq\o(→,\s\up10(引起))反應(yīng)速率減小。(4)上升溫度，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快，但加快的程度不同；降低溫度，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減慢，但減慢的程度不同，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是受溫度影響大。?角度2多變量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響3．探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反應(yīng)速率的影響因素，有關(guān)試驗數(shù)據(jù)如表所示：試驗編號溫度(℃)催化劑用量(g)酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均時間(min)體積(mL)濃度(mol·L－1)體積(mL)濃度(mol·L－1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列說法不正確的是()A．a(chǎn)<12.7，b>6.7B．用KMnO4表示該反應(yīng)速率，v(試驗3)>v(試驗1)C．用H2C2O4表示該反應(yīng)速率，v(試驗1)約為6.6×10－3mol·L－1·min－1D．可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時間來推斷反應(yīng)速率快慢B解析：溫度高，速率快，a<12.7，沒有用催化劑，速率慢，b>6.7，A正確；試驗3，用的KMnO4濃度低，用KMnO4表示該反應(yīng)速率慢，v(試驗3)<v(試驗1)，B錯誤；由于KMnO4完全消耗，而H2C2O4有剩余，應(yīng)由v(KMnO4)計算v(H2C2O4)，用H2C2O4表示該反應(yīng)速率，v(試驗1)約為eq\f(0.1×4,12×12.7)×eq\f(5,2)mol·L－1·min－1≈6.6×10－3mol·L－1·min－1，C正確；反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物濃度的變更量來表示，也可通過比較收集相同體積CO2所消耗的時間長短來推斷反應(yīng)速率快慢，D正確。4．已知：2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝＋QkJ·mol－1，如圖為該反應(yīng)在不同初始濃度的N2和不同催化劑Ⅰ、Ⅱ作用下(其他條件相同)，體積為2L的密閉容器中n(NH3)隨反應(yīng)時間的變更曲線，下列說法正確的是()A．0～6h內(nèi)，催化劑Ⅰ的催化效果比催化劑Ⅱ的好B．a(chǎn)點時，催化劑Ⅰ、Ⅱ作用下N2的轉(zhuǎn)化率相等C．0～5h內(nèi)，在催化劑Ⅰ的作用下，O2的反應(yīng)速率為0.12mol·L－1·h－1D．0～12h內(nèi)，催化劑Ⅱ作用下反應(yīng)汲取的熱量比催化劑Ⅰ的多D解析：催化劑Ⅰ和催化劑Ⅱ的條件下，N2的初始濃度不同，催化劑Ⅰ和催化劑Ⅱ的催化效果沒法比較，A錯誤；N2的初始濃度不同，a點時生成NH3的物質(zhì)的量相等，因此N2的轉(zhuǎn)化率不相等，B錯誤；由圖像可知0～5h內(nèi)，在催化劑Ⅰ的作用下，生成NH3的物質(zhì)的量為0.8mol，依據(jù)化學(xué)方程式可知生成O2的物質(zhì)的量為0.6mol，所以O(shè)2的反應(yīng)速率為eq\f(0.6mol,5h×2L)＝0.06mol·L－1·h－1，C錯誤；0～12h內(nèi)，催化劑Ⅱ作用下生成NH3的物質(zhì)的量比催化劑Ⅰ的多，因此催化劑Ⅱ作用下反應(yīng)汲取的熱量比催化劑Ⅰ的多，D正確。5．為了探究硫酸銅對硫酸與鋅反應(yīng)速率的影響，有同學(xué)設(shè)計了在肯定條件下進行如下試驗，測量在不同試劑用量的反應(yīng)條件下獲得相同量氣體所用的時間。(1)請完成下表(填寫表格中的空白處)(假設(shè)溶液混合時體積變更忽視不計)試驗編號①②③所加0.4mol·L－1H2SO4溶液的體積/mL30所加0.2mol·L－1CuSO4溶液的體積/mL00.55所加蒸餾水的體積/mL5探究硫酸銅對硫酸與鋅反應(yīng)速率的影響，設(shè)計試驗時應(yīng)留意的問題(2)試驗③一段時間后可看到的鋅粒表面呈____色。(3)試驗表明②號試驗最快，③號試驗最慢，可能的緣由是______________________________________________________________。解析：(1)要留意限制變量，所加硫酸溶液體積三次試驗相同，加入水的體積要使混合溶液總體積相同。(2)鋅表面有銅附著，故表面呈暗(紫)紅色。(3)②號試驗最快是因為形成原電池，③號試驗最慢是因為生成的銅附著在鋅表面，阻礙了反應(yīng)的進行。答案：(1)①②③30304.50溫度、硫酸濃度、鋅粒顆粒大小保持一樣(2)暗(紫)紅(3)②號試驗最快是因為CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成原電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率；③號試驗最慢是因為較多的CuSO4加入后與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu大量沉積在Zn表面，減小了Zn與溶液的接觸面積“限制變量法”解答化學(xué)反應(yīng)速率問題1．中國首條“生態(tài)公路”在上海復(fù)興路隧道建成，它運用了“光觸媒”技術(shù)，在路面涂上一種光催化劑涂料，可將汽車尾氣中45%的NO和CO轉(zhuǎn)換成N2和CO2。下列對此反應(yīng)的敘述中正確的是()A．運用光催化劑不變更反應(yīng)速率B．運用光催化劑能增大NO的轉(zhuǎn)化率C．上升溫度能加快反應(yīng)速率D．變更壓強對反應(yīng)速率無影響C解析：催化劑可以變更反應(yīng)速率，但不影響反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，A、B錯誤；對氣體參與的反應(yīng)，變更壓強可以變更反應(yīng)速率，D錯誤。2．(命題情境：化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)歷程問題)已知反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－752kJ·mol－1的反應(yīng)機理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)②N2O2(g)＋H2(g)N2O(g)＋H2O(g)(慢)③N2O(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g)(快)下列有關(guān)說法錯誤的是()A．①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率B．②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效C．N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大C解析：①反應(yīng)為快反應(yīng)，說明該過程反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的活化能都較小，反應(yīng)能快速平衡；②為慢反應(yīng)，說明反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的活化能均較大，反應(yīng)慢平衡時間較長，因此①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率，A正確；②反應(yīng)為慢反應(yīng)，說明反應(yīng)的活化能大，物質(zhì)微粒間的很多碰撞都不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此碰撞僅部分有效，B正確；反應(yīng)過程中N2O2和N2O是中間產(chǎn)物，不是催化劑，C錯誤；總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大，D正確。3．碳熱還原制備氮化鋁的總反應(yīng)化學(xué)方程式為Al2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)2AlN(s)＋3CO(g)。在溫度、容積恒定的反應(yīng)體系中，CO濃度隨時間的變更關(guān)系如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()A．在不同時刻都存在關(guān)系：3v(N2)＝v(CO)B．c點切線的斜率表示該化學(xué)反應(yīng)在t時刻的瞬時速率C．從a、b兩點坐標可求得從a到b時間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率D．維持溫度、容積不變，若削減N2的物質(zhì)的量進行反應(yīng)，曲線甲將轉(zhuǎn)變?yōu)榍€乙D解析：依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的各物質(zhì)系數(shù)之比分析，3v(N2)＝v(CO)，故A正確；c點處切線的斜率是此時刻一氧化碳的瞬時速率，故B正確；圖像中從a、