第三节 化学反应速率和限度
第一课时 化学反应的速率
基础夯实
1.化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活有着十分重要的意义,下列说法正确的是( )
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B.在化学工业中,选用合适的催化剂一定能提高经济效益
C.夏天面粉的发酵速度与冬天面粉的发酵速度相差不大
D.茶叶的包装袋中加入的还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加
B.化学反应速率为“0.8 mol·L-1·s-1”所表示的意思是:时间为1 s时,某物质的浓度为0.8 mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应现象越明显,反应速率越大
3.取两份10 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,向其中一份中加入过量的铁片,得到氢气的体积如图中X所示,向另一份中加入过量铁片的同时加入另一种物质,得到氢气的体积如图中Y所示,则另一种物质可能是( )
A.锌粒 B.氢氧化钠固体 C.3 mol·L-1稀盐酸 D.铁粉
4.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min时Y减少了0.5 mol,则0~5 min内此反应的平均速率为( )
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1
B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1
D.v(W)=0.05 mol·L-1·s-1
5.下列实验中,反应速率增大是由催化剂引起的是( )
A.在木炭粉中加入KClO3,点燃时燃烧更为剧烈
B.锌与稀硫酸反应中加入少量CuSO4溶液而使反应放出H2的速率加大
C.固态FeCl3和固态NaOH混合后,加入水能迅速产生沉淀
D.过氧化氢溶液中加入少量MnO2,即可迅速放出气体
6.在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)2CO(g),能使反应速率加快的措施是( )
①减小容器体积增大压强 ②升高温度 ③将碳粉碎 ④通入CO2 ⑤增加碳的量 ⑥恒容条件下通入N2
A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.①②③④ D.①②③④⑤
7.在密闭容器中,进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别为v1、v2、v3(单位:mol·L-1·s-1),且v1、v2、v3之间有如下关系:3v1=v2,2v1=v3,2v2=3v3,则此反应表示为( )
A.A+BC B.2A+2B3C
C.3A+B2C D.A+3B2C
8.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+BC+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:
(1)在O~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是 ,生成C的量最多的时间段是 ;
(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是 (填“放热”或“吸热”)反应。
9.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:
t/s 0 500 1 000
c(H2)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.48
c(CO)/(mol·L-1) 2.50
(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是 。
(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是 。
(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是 。
参考答案
1.解析:A项,低温冷藏只能降低肉类食品的变质速度。B项,催化剂的使用只能提高单位时间内的产量,而不能确保经济效益的提高。C项,夏天温度高,面粉的发酵速度加快。D项,还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应,降低氧气浓度,从而显著延长茶叶的储存时间。
答案:D
2.解析:化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加,是正值,它是反应的平均速率,一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率,A、B错;对于无明显现象的化学反应来说,如酸碱中和反应无法通过反应现象体现反应速率的大小,D错;化学反应速率就是用来描述化学反应快慢的物理量,故C正确。
答案:C
3.解析:Fe与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,铁过量,则生成氢气的量由H+的物质的量决定。A项,锌比铁活泼,反应速率会增大,但最终生成氢气的量不会增加,错误;B项,加入氢氧化钠固体会降低H+浓度,反应速率会减小,错误;C项,盐酸中H+浓度大于硫酸中H+浓度,且增加了H+的量,正确;D项,只能增大反应速率,但最终生成氢气的量不会增加,错误。
答案:C
4.解析:Y的平均反应速率v(Y)==0.05 mol·L-1·min-1,平均反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15 mol·L-1·min-1,v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1,v(W)=0.001 7 mol·L-1·s-1,本题选C。
答案:C
5.解析:A项,KClO3受热产生O2,助燃;B项,Zn置换出Cu后形成原电池;C项,属于离子反应,在水溶液中,离子间反应更快。
答案:D
6.解析:
序号 分析 能否加快反应速率
①④ 增大压强和通入CO2都是增大了反应物的浓度,使反应速率加快 能
② 升高温度,反应速率一定加快 能
③ 将碳粉碎,增大了碳与CO2的接触面积,反应速率加快 能
⑤ 增加碳的量,由于碳是固体,浓度不会改变,故不能使反应速率加快 否
⑥ 恒容条件下通入N2,反应混合物的浓度不变,反应速率不变 否
答案:C
7.解析:根据反应速率之比等于化学计量数之比,可知选D。
答案:D
8.解析:(1)分析图像可知:t1~t2时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最大。(2)分析图像可知:O~t1时间段C的浓度增加较慢,t1~t2时间段,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加大,t2后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小。
答案:(1)t1~t2 t1~t2
(2)放热
9.解析:(1)在500 s内,v(H2)==2.96×10-3 mol·L-1·s-1。(2)在1 000 s内H2的浓度减少量Δc(H2)=5.00 mol·L-1-2.48 mol·L-1=2.52 mol·L-1,则CO的浓度减少量Δc(CO)=Δc(H2)=1.26 mol·L-1,用CO表示此段时间的平均速率为v(CO)==1.26×10-3 mol·L-1·s-1。(3)在500 s内H2的浓度变化量Δc(H2)=1.48 mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为Δc(CH3OH)=Δc(H2)=0.74 mol·L-1,即在500 s时生成的甲醇的浓度是0.74 mol·L-1。
答案:(1)2.96×10-3 mol·L-1·s-1
(2)1.26×10-3 mol·L-1·s-1
(3)0.74 mol·L-1
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