（2021鲁教版 高中化学选修4 同步教学资源）第2章 第3节 第1课时(01).doc

1、第第 3 节节 化学反应的速率化学反应的速率 第第 1 课时课时 化学反应速率化学反应速率 学业要求 素养对接 1.能进行化学反应速率的简单计算。 2.能通过实验探究测定化学反应速率。 科学探究与创新意识：通过实验的方法 测定化学反应速率。 知 识 梳 理 知识点一、化学反应速率 1.定义 用来描述化学反应过程进行的快慢程度的物理量。 2.表示方法 (1)可用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。 (2)在容积不变的反应容器中，通常用单位时间内某物质浓度的改变量来表示。 3.表达式及其单位 (1)表达式 vc t。 (2)单位：mol L 1 min1或 mol/(L min)、mol L

2、1 s1或 mol/(L s)。 知识点二、化学反应速率的测定 1.测定原理 利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。 2.测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定 如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率。 或测定一定时间内气 体压强的变化来测定反应速率。 (2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、 导电能力等。 (3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅 和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 自 我 检 测 1.本课时中所学的化学反应速率是平均速率还是瞬时速率？是正

3、值还是负值？ 答案 根据化学反应速率的概念，该速率应是平均速率，均取正值。 2.在 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的反应中， 可用哪些物质表示反应速率？ 在 2Na2H2O=2NaOHH2的反应中呢？ 答案 在 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)反应中，可以用 H2O(g)、CO(g)、 H2(g)的浓度变化来表示反应速率，而在 2Na2H2O=2NaOHH2的反应中 只能用 NaOH、H2的浓度变化来表示，即不能用固体或纯液体来表示反应速率， 因为固体或纯液体的浓度为常数。 3.在一个体积为 2 L 的密闭容器中发生反应：2SO2O22SO3，经 5 s 后， 测得 SO3的

4、物质的量为 0.8 mol，填写下表： 有关反应物质 SO2 O2 SO3 物质的量变化(mol) 0.8 0.4 0.8 物质的量浓度变化(mol L 1) _ _ _ 化学反应速率(mol L 1 s1) _ _ _ 速率之比 v(SO2)v(O2)v(SO3)_ 结论： (1)用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比_之比 _之比_之比。 (2)同一化学反应的反应速率，用不同物质表示时_不同，但意义相同。 答案 0.4 0.2 0.4 0.08 0.04 0.08 212 (1)物质的量浓度变化 物 质的量变化 系数 (2)数值 4.已知反应 ZnH2SO4=ZnSO4H2， 你

5、有几种方法测定该反应的反应速率？ 试判断实验的可行性。 答案 (1)测量收集一定体积的 H2时所用的时间或测量一段时间内收集到 H2的 体积。 (2)测量一段时间内溶液中 H 浓度的变化。 (3)测量一段时间内锌粒质量的变化。 以上三种方法中第(1)种方法容易操作。 5.设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验： .按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入 40 mL 1 mol L 1 的硫酸，测 量收集 10 mL H2所用的时间。 .按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入 40 mL 4 molL 1 的硫酸，测量收集 10 mL H2所用的时间

6、。 回答下列问题： (1)实验所用的仪器有哪些？ (2)观察到的现象是什么？ (3)你能得出什么实验结论？ (4)该实验中的注意事项有哪些？ 答案 (1)锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL 注射器、铁架台、秒 表。 (2)锌跟硫酸反应产生气泡，收集 10 mL 气体所用时间比所用时间短。 (3)4 mol L 1 的硫酸与锌反应比 1 mol L 1 的硫酸与锌反应快。 加入试剂 反应时间 反应速率 1 mol L 1 硫酸 长 慢 4 mol L 1 硫酸 短 快 (4)锌粒的(即表面积)大小基本相同。40 mL 的硫酸溶液要迅速加入。装置 气密性要好，且计时要迅速、准确。 学

7、习任务一、化学反应速率的计算方法 【交流研讨】 我们知道日常生活中许多现象都伴随着化学反应的发生， 只是反应进行的时间长 短不同。例如，炸药爆炸需要多久？(点燃后瞬间爆炸)；钢铁锈蚀需要多久？(几 年)；食物变质需要多久？(几天，夏天一天就坏了)冬天食物放几天就坏了，夏天 一天甚至半天就坏了；溶洞形成需要多久？(上千年上万年)，也就是那么长时间 的沉淀才给我们旅游提供了那么多美景。除了这些，生活中还有许多不同程度的 化学反应。那么，我们怎么来计算一个化学反应的速率大小呢？ 【名师点拨】 化学反应速率的计算方法 (1)利用反应速率的定义式 vc t求算。 (2)利用化学反应中各物质的速率之比等于

8、化学计量数之比的规律求算。 (3)利用三段式进行计算 求解化学反应速率计算题的一般步骤： a.写出有关反应的化学方程式； b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； c.根据已知条件列方程计算。 例如，对于反应：mAnBpCqD。A 的浓度为 a mol L 1，B 的浓度为 b mol L 1。反应进行至 t 1 s 时，A 消耗了 x mol L 1，则反应速率可计算如下： mA nBpCqD 起始浓度/(mol L 1) a b 0 0 转化浓度/(mol L 1) x nx m px m qx m 最终浓度/(mol L 1) ax bnx m px m qx m 则 v(A) x t

9、1t0mol L 1 s1，v(B) nx m（t1t0）mol L 1 s1。v(C) px m（t1t0） mol L 1 s1，v(D) qx m（t1t0）mol L 1 s1。 计算时注意以下量的关系： a.对反应物：c起始c转化c某时刻 b.对生成物：c起始c转化c某时刻 c.转化率：c 转化 c起始100%。 【典例 1】 一定条件下，向 2 L 密闭容器中加入 2 mol N2和 10 mol H2，发生反 应 N23H22NH3，2 min 时测得剩余 N2 1 mol，下列化学反应速率不正 确的是( ) A.v(N2)0.25 mol L 1 min1 B.v(H2)0.7

10、5 mol L 1 min1 C.v(NH3)1 mol L 1 min1 D.v(NH3)0.5 mol L 1 min1 解析 解法一：求化学反应速率，需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化 量和反应所耗时间，据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量： N2 3H2 2NH3 起始量/mol 2 10 0 变化量/mol 21 3 2 2 min 末量/mol 1 103 2 则 v(N2)(21)mol/(2 L2 min)0.25 mol L 1 min1， v(H2)3 mol/(2 L2 min)0.75 mol L 1 min1， v(NH3)2 mol/(2 L2 mi

11、n)0.5 mol L 1 min1。 解法二：v(N2)（21） mol 2 L2 min 0.25 mol L 1 min1。 因为 v(N2)v(H2)v(NH3)132，故 v(H2)0.75 mol L 1 min1，v(NH 3) 0.5 mol L 1 min1。 答案 C 变式训练 1 某一反应物的浓度是 1.0 mol L 1，经过 20 s 后，它的浓度变成了 0.2 mol L 1。在这 20 s 内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为( ) A.0.04 B.0.04 mol L 1 s1 C.0.08 mol L 1 s1 D.0.04 mol L 1 解析 由反应速

12、率计算公式可进行计算： vc t 1.0 mol L 10.2 mol L1 20 s 0.04 mol L 1 s1。A 项无单位，D 项为物质的量浓度的单位。 答案 B 学习任务二、化学反应速率的比较 【合作交流】 1.对于反应 3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下， 用 A、B 表示的反应 速率分别为 条件：v(A)0.6 mol L 1 min1； 条件：v(B)0.45 mol L 1 min1；则该反应在哪个条件下的反应速率快？ 提示 同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值可能不同，所以比 较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，不能直接比较数值大小，应

13、先转化 为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应越快。将条 件的反应速率换算成用 B 表示的反应速率为 v(B)0.2 mol L 1 min1，即条件 的反应速率比条件的反应速率快。 2.在反应mAnBpCqD中， 若v(A)4 mol L 1 min1， 而v(B)1 mol L 1 min1，A 表示的反应速率比 B 表示的反应速率快，而 m、n 符合什么关系？ 提示 不同物质表示的化学反应速率之比化学计量数之比，即 mn v(A)v(B)， 已知 v(A)v(B)41， 由于 A 表示的反应速率比 B 表示的反应速 率快，则 mn41。 【名师点拨】 化学速率的比较

14、方法 1.归一法：依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将同一反应中的用不同 物质表示的反应速率，转化成用同一种物质表示的反应速率，然后直接依据数值 进行比较。例如： 对于反应 2SO2O22SO2，如果 a.v(SO2)2 mol L 1 min1， b.v(O2)3 mol L 1 min1， c.v(SO3)4 mol L 1 min1， 比较反应速率的大小， 可以将三者表示的反应速率 都转化为 O2表示的反应速率再作比较。 换算得出：a.v(O2)1 mol L 1 min1，c.v(O 2)2 mol L 1 min1，则反应速率 的大小关系为 bca。 2.比值法：用各物质的量表

15、示的反应速率除以对应各物质的系数，然后再对求出 的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。例如： 对于反应 mAnBpCqD，若 v(A)/mv(B)/n，则反应速率 AB。 【典例 2】 对于反应 A(g)3B(g)=2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反 应速率，其中反应进行得最快的是( ) A.v(A)0.01 mol L 1 s1 B.v(B)0.02 mol L 1 s1 C.v(B)0.60 mol L 1 min1 D.v(C)1.0 mol L 1 min1 解析 对于同一反应在不同条件下的反应速率进行比较时， 必须选定同一种速率 单位和同一种物质，这样比较才有意义。如果选择

16、B 物质和单位 mol L 1 min1， 并依据“各物质的速率之比等于化学方程式中计量数之比”进行相应的换算， 然 后进行对比。A 项，v(B)3v(A)360 s min 10.01 mol L1 s11.8 mol L 1 min1；B 项，v(B)60 s min10.02 mol L1 s11.2 mol L1 min1；D 项， v(B)3 2v(C)1.5 mol L 1 min1，经过比较可知 A 项反应进行的最快。 答案 A 变式训练2 反应A3B=2C2D在四种不同情况下的反应速率分别为v(A) 0.15 mol L 1 s1；v(B)0.6 mol L1 s1；v(C)0

17、.4 mol L1 s1；v(D) 0.45 mol L 1 s1。 该反应进行的快慢顺序为_。 解析 解法一：由反应速率之比与物质的系数之比，比较后作出判断。由化学方 程式 A3B=2C2D 得出：a.A 与 B 的系数之比为 13，而 v(A)v(B) 0.150.614，故 v(B)v(A)，从而得。 b.B 与 C 的系数之比为 32，而 v(B)v(C)0.60.432，故 v(B)v(C)， 从而得。 c.C 与 D 的系数之比为 2211，而 v(C)v(D)0.40.45，故 v(D)v(C)， 从而得。 故该反应进行的快慢顺序为。 解法二：将不同物质表示的速率换算为同一物质表

18、示的速率，再比较速率数值的 大小。 若以物质 A 为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质 A 表示的速率， 则由方程式中的化学计量数知： v(A)v(B)13，则表示的 v(A)0.2 mol L 1 s1； v(A)v(C)12，则表示的 v(A)0.2 mol L 1 s1； v(A)v(D)12，则表示的 v(A)0.225 mol L 1 s1。 故反应进行的快慢顺序为。 答案 1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是( ) A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成 物浓度的增加来表示 C.若某

19、化学反应的反应速率为 0.5 mol L 1 s1，就是指在该时间内反应物和生成 物的浓度变化都为 0.5 mol L 1 s1 D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 解析 A 项，中和反应速率很快，但有的没有明显现象，A 错；B 项，在化学反 应中，由于固体和纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，故不能用它们表 示反应速率，B 错；C 项，单位错，浓度变化单位应为 mol L 1，并且由于化学 计量数不一定相同，在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为 0.5 mol L 1。 答案 D 2.不足量的锌粉与 100 mL 0.1 mol 的稀硫酸反应，反应速率太小。为了增大

20、此反 应速率而不改变 H2的产量，可以使用如下方法中的( ) 加 H2O 加 NaOH 固体 滴入几滴浓盐酸 加 CH3COONa 固体 加 NaCl 溶液 滴入几滴硫酸铜溶液 升高温度 改用 10 mL 1 mol L 1 硫酸 A. B. C. D. 解析 本题要求增大反应速率但不能改变 H2的产量，即与稀硫酸反应的锌的量 不能改变，故排除，也就排除了选项 A；从影响反应速率的外界因素考虑，升 高温度和增大 H 的浓度，都能增大该反应的速率，正确，而均 是减小硫酸的浓度，故只有选项 C 正确。 答案 C 3.在 N23H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了 0.6 mol

21、 L 1，在此段时间内用 H 2表示的平均反应速率为 0.45 mol L 1 s1，则此段时 间是( ) A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s 解析 本题考查化学反应速率的有关计算。已知用 H2表示的平均反应速率为 0.45 mol L 1 s1，则用 NH 3表示的平均反应速率为 v(NH3)2 3v(H2) 2 30.45 mol L 1 s10.3 mol L1 s1，t 0.6 mol L 1 0.3 mol L 1 s12 s，故正确答案为 B。 答案 B 4.在不同条件下，分别测得反应 2SO2O22SO3的化学反应速率，其中表 示该反应进行得最快的是( ) A

22、.v(SO2)4 mol L 1 min1 B.v(O2)3 mol L 1 min1 C.v(SO2)0.1 mol L 1 s1 D.v(O2)0.1 mol L 1 s1 解析 本题考查的是化学反应速率的比较。以 SO2为标准，并将单位统一，A、 B、C、D 选项换算成以 SO2为标准的反应速率后分别为 A 中 v(SO2)4 mol L 1 min1；B 中 v(SO2)2v(O2)6 mol L1 min1；C 中 v(SO2)(0.160)mol L 1 min16 mol L1 min1； D 中 v(SO2)2v(O2)(20.160)mol L1 min112 mol L 1

23、 min1。 答案 D 5.在密闭容器里，A 与 B 反应生成 C，其反应速率分别用 v(A)、v(B)、v(C)表示， 已知 3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B)，则此反应可表示为( ) A.2A3B=2C B.A3B=2C C.3A2B=3C D.AB=C 解析 由 3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B)可推出：v（A） v（B） 3 2， v（B） v（C） 2 3，即 v(A)v(B)v(C)323，速率之比等于化学计量数之比。 答案 C 课时作业 基 础 练 1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是( ) A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.单位时间内

24、某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快 C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示 D.化学反应速率常用单位有“mol L 1 s1”和“mol L1 min1” 解析 化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来 表示的，即用单位时间内浓度的改变量来表示。 答案 C 2.用纯净的 CaCO3与 1 mol L 1 100 mL 稀盐酸反应制取 CO 2。关于此反应，下列 说法不正确的是( ) A.可以用单位时间内 CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率 B.可以用单位时间内生成 CO2的量表示该反应的反应速率 C.可以用单位时间内溶液中 Ca2 浓度的

25、增加表示该反应的反应速率 D.可以用单位时间内 CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率 解析 CaCO3为固体，浓度不变化。 答案 D 3.已知：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H49.0 kJ moL 1。一 定条件下， 向体积为 1 L 的恒容密闭容器中充入 1 mol CO2和 3 mol H2， 测得 CO2 和 CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是( ) A.3 min 时，用 CO2的浓度表示的正反应速率等于用 CH3OH 的浓度表示的逆反 应速率 B.从反应开始到平衡，H2的平均反应速率 v(H2)0.225 mol L 1 m

26、in1 C.13 min 时，向容器中充入 2 mol 氦气，该反应的化学反应速率增加 D.13 min 时，向容器中充入 2 mol 氦气，CO2的转化率增加 解析 A 项， 3 min 时反应还没有平衡， 错误。 B 项， v(H2)3v(CO2)0.225 mol L 1 min1，正确。C 项，由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化， 化学反应速率不变，错误。同理，平衡没有移动，D 错误。 答案 B 4.在 2AB=3C4D 反应中，表示该反应速率最快的数据是( ) A.v(A)0.5 mol L 1 s1 B.v(B)0.3 mol L 1 s1 C.v(C)0.8 mol

27、 L 1 s1 D.v(D)1.0 mol L 1 s1 解析 都换算成用 B 表示的反应速率： A.v(B)v（A） 2 0.25 mol L 1 s1 B.v(B)0.3 mol L 1 s1 C.v(B)v（C） 3 0.8 3 mol L 1 s1 D.v(B)v（D） 4 0.25 mol L 1 s1 B 项的值最大，反应速率最快。 答案 B 5.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 反应速率关系式为 v(W)v(X)v(

28、Y)v(Z)3243，可知 C 正确。 答案 C 6.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反 应：2A(g)B(g)2C(g)。若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol L 1，现有下 列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol L 1 s1 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol L 1 s1 2 s 末时物质 B 的浓度为 0.7 molL 1 2 s 末，物质 A 的转化率为 70% 其中正确的是( ) A. B. C. D. 解析 2 s 末 C 的浓度为 0.6 mol L 1， 则 2 s 末

29、 n(C)0.6 mol L12 L1.2 mol， 由三段式表示 v(A) 1.2 mol 2 L2 s0.3 mol L 1 s1， v(B) 0.6 mol 2 L2 s0.15 mol L 1 s1， A 的转化率为1.2 mol 4 mol 100%30%， 2 s 末时 B 的浓度B1.4 mol 2 L 0.7 mol L 1。 答案 B 7.在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2的体积(已折算为标准状况)如下表： t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.

30、9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( ) A.06 min 的平均反应速率：v(H2O2)3.310 2mol/(L min) B.610 min 的平均反应速率：v(H2O2)3.310 2 mol/(L min) C.反应至 6 min 时，H2O20.30 mol/L D.反应至 6 min 时，H2O2分解了 50% 解析 H2O2的催化分解反应为 2H2O2= 催化剂2H 2OO2，根据生成氧气的体积 确定过氧化氢的物质的量， 6 min 时， n(O2)110 3mol， n(H 2O2)210 3mol， H2O20.2 mol/L， C 错误； 06 min， c(

31、H2O2)0.2 mol/L， v(H2O2)0.2 mol/L 6 min3.3310 2mol L1 min1，A 正确；随着反应进行，过氧化氢浓度减小， 反应速率减小，故 B 正确；开始 n(H2O2)410 3mol，06 min 消耗了 210 3mol，分解率为 50%，D 正确。 答案 C 8.900 时，向 2.0 L 恒容密闭容器中充入 0.40 mol 乙苯，发生反应： H2(g) Ha kJ mol 1，经一段时间 后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： 时间/min 0 10 20 30 40 n(乙苯)/mol 0.40 0.30 0.24 n2 n3 n(苯乙

32、烯)/mol 0.00 0.10 n1 0.20 0.20 下列说法不正确的是( ) A.保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则反应速 率不变 B.反应在前 20 min 内的平均数速率为 v(H2)0.004 mol L 1 min1 C.保持其他条件不变，升高温度，平衡时乙苯0.08 mol L 1，则 a0 D.30 min 后反应达到平衡状态 解析 由题给表格中数据可知， 30 min 后苯乙烯的物质的量不再变化， 说明反应 已达到平衡状态，D 项正确；水蒸气对该反应体系来说为“惰性气体”，恒容下 充入不影响反应速率， A 项正确； 前 20 min 内 v(H

33、2)0.40 mol0.24 mol 2 L20 min 0.004 mol L 1 min1，B 项正确；900 平衡时，乙苯0.2 mol 2 L 0.1 mol L 1，升高 温度，乙苯0.08 mol L 10，C 项错误。 答案 C 9.用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制 CO2， 实验过程记录如图所示， 下列有关说法正确的是( ) A.OE 段表示的反应速率最快 B.EF 段表示的反应速率最快，收集的 CO2最多 C.FG 段表示的收集的 CO2最多 D.OG 段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大 解析 CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 CaCO32HCl=CaCl

34、2CO2 H2O。图像的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，很明显是用单位时 间内放出 CO2的体积来表示其反应速率的，表现在图像上就是曲线的斜率，斜 率越大，反应速率越大，放出的 CO2越多。由图可以看出，EF 段反应速率最快， 收集的 CO2最多；整个反应过程中，反应速率加快的幅度先小(OE 段)后大(EF 段)再小(FG 段)，而不是逐渐增大，所以只有 B 项正确。 答案 B 10.某温度时，在 V L 密闭容器中，A、B、C 三种物质的物质的量随时间变化的 曲线如图所示，由图中数据分析： (1)反应的化学方程式为_ _。 (2)从开始到 t1 min 末，用物质 C 表示的反应速

35、率为 _ _。 解析 n(A)n(B)n(C)(124) mol(84) mol(60) mol423， 所以该反应的化学方程式为 4A2B3C；v(C)6 mol0 Vt1 6 Vt1 mol L 1 min1。 答案 (1)4A2B3C (2) 6 Vt1 mol L 1 min1 11.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 H2/(mol L 1) 5.00 3.52 2.4

36、8 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_，1 000 s 时 CO 的转化率 是_。 (3)在 500 s 时生成的甲醇的浓度是_ mol L 1。 解析 (1)在 500 s 内，v(H2)1.48 mol L 1 500 s 2.9610 3 mol (L s)1。 (2)在 1 000 s 内， H2的浓度减小了 5.00 mol L 12.48 mol L12.52 mol L1， 则 CO 的浓度减少了1 22.52 mol L 11.26 mol L1，用 CO 表

37、示的化学反应速率为 v(CO)1.2610 3 mol (L s)1，CO 的转化率为1.26 mol L 1 2.50 mol L 1100%50.4%。 (3)在 500 s 内，H2的浓度为减少了 1.48 mol L 1，则生成的 CH 3OH 的浓度为1 2 1.48 mol L 10.74 mol L1。 答案 (1)2.9610 3 mol (L s)1 (2)1.2610 3 mol (L s)1 50.4% (3)0.74 12.在 25 时，向 100 mL 含 14.6 g 氯化氢的盐酸溶液里放入 5.60 g 纯铁粉(不考 虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至 2 m

38、in 末，收集到 1.12 L(标准状况)氢 气。在此之后，又经过 4 min，铁粉完全溶解。则： (1) 在 前2 min内 用FeCl2表 示 的 平 均 反 应 速 率 是 _ _。 (2) 在 后4 min内 用HCl表 示 的 平 均 反 应 速 率 是 _ _。 (3)前 2 min 与后 4 min 相比，反应速率较快的是_，其原因是 _。 解析 n(HCl) 14.6 g 36.5 g moL 10.400 mol，n(Fe) 5.60 g 56 g moL 10.100 mol，n(H2) 1.12 L 22.4 L moL 10.050 mol。 Fe 2HCl=FeCl2

39、H2 起始(mol) 0.100 0.400 0 0 前 2 min 末(mol) 0.050 0.300 0.050 0.050 后 4 min 末(mol) 0 0.200 0.100 0.100 (1)v(FeCl2) 0.050 mol 0.100 L2 min0.250 mol L 1 min1。 (2)v(HCl)0.300 mol0.200 mol 0.100 L4 min 0.250 mol L 1 min1。 (3)后 4 min 内，v(FeCl2)1 2v(HCl)0.125 mol L 1 min1”、“”、“”或“”)。 解析 解题时明确化学反应速率与系数的关系以及化

40、学计算的方法。对比 X 的 起始量和 2 min 末的量，可知反应逆向进行。 n(Q)v(Q) Vt 0.075 mol L 1 min12 L2 min0.3 mol 对反应过程作“三段式”法分析如下： mX nY pZ qQ 始/mol 0.7 n(Y) 1 n(Q) 变/mol n(X) n(Y) n(Z) n(Q) 2 min 末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 故 n(X)0.8 mol0.7 mol0.1 mol n(Z)1 mol0.8 mol0.2 mol n(Q)0.3 mol2.7 mol3 mol (1)因v（Z） v（Y） n（Z） n（Y） 0.2 mol n

41、（Y） 1 2 n(Y)0.4 mol n(Y)2.7 mol0.4 mol2.3 mol (2)mnpqn(X)n(Y)n(Z)n(Q) 0.1 mol0.4 mol0.2 mol0.3 mol1423 (3)v（Q） v（Z） 3 2，v(Q)0.075 mol L 1 min1， 故 v(Z)0.05 mol L 1 min1。 (4)Q 的转化率 (Q)n（Q） n（Q） 100%0.3 mol 3 mol 100%10%。 (5)起始时反应逆向进行，至 2 min 末 Z 的物质的量不再变化，达到平衡状态，故 2 min 内 v(正)v(逆)，2 min 末3 min 末反应处于平衡

42、状态，故 v(正)v(逆)。 答案 (1)2.3 mol 3 mol (2)1 4 2 3 (3)0.05 mol L 1 min1 (4)10% (5) 14.某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2O2 7转 化为 Cr3 。某课题组研究发现，少量铁明矾Al 2Fe(SO4)4 24H2O即可对该反应起 催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下： (1)在 25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同 的初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量， 做对比实验， 完成以下实验设计表(表中不 要留空格)。 实验编号

43、初始 pH 废水样品体 积/mL 草酸溶液 体积/mL 蒸馏水体积 /mL 4 60 10 30 5 60 10 30 5 60 测得实验和溶液中的 Cr2O2 7浓度随时间变化关系如图所示。 (2)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。 (3)实验和的结果表明_； 实验中 0t1时间段反应速率 v(Cr3 )_ mol L1 min1(用代数式表 示)。 解析 (1)实验中初始 pH 不同，为探究 pH 对反应速率的影响，则实验 为探究一定浓度草酸溶液用量对反应速率的影响， 则实验中试剂总用量应相 同。(2)草酸中 C 为3 价，则其被氧化为 CO2。(3)实验和表明 pH 越小，则 Cr2O2 7转化为 Cr3 的反应速率越大；v(Cr3)2v(Cr 2O2 7)（c 0c1） t 2 (mol L 1 min1)。 答案 (1)20 20(或其他合理答案) (2)CO2 (3)溶液 pH 对该反应的速率有影响或溶液 pH 越小，反应速率越大 2（c0c1） t