2017-2018学年同步备课一体资料之化学鲁科必修2讲义：第2章 化学键 化学反应与能量 第2节 第1课时

第2节 化学反应的快慢和限度 第1课时 化学反应的快慢
[目标导航] 1.了解化学反应速率的概念和常用表示方法。

2.知道浓度、温度和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，了解调控化学反应速率的方法。

3.掌握化学反应速率的简单计算。

一、化学反应速率 1．含义
化学反应速率是用来描述化学反应快慢的物理量。

2．表示方法
通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。

3．表达式
v (A)＝Δc (A )Δt ，Δc (A)表示反应物(或生成物)A 浓度的变化量，Δt 表示浓度变化的时间。

4．单位
化学反应速率的常用单位为mol·L －
1·s －
1、mol·L －
1·min
－1
或mol·L －
1·h －
1。

5．实例
在一个体积为2 L 的密闭容器中发生反应2SO 2＋O 2 2SO 3，经过5 s 后，测得SO 3的物质的量为0.8 mol 。

填写下表：
【1．对于反应C(s)＋H 2O(g)=====高温
CO(g)＋H 2(g)，能否用C 和H 2O 来表示该反应的化学反应速率？
答案 该反应的化学反应速率不能用C 表示，可以用H 2O 表示，固体或纯液体的浓度可视为常数，因此不能用固体或纯液体表示化学反应速率。

若反应中水为气体，可以用来表示反应速率；若水为溶剂，则不能用水表示反应速率。

2．对同一化学反应，在相同的时间内，用不同的物质来表示其化学反应速率时，它们之间有什么关系？
答案 对同一化学反应，在相同的时间内，用不同的物质来表示的化学反应速率，化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比。

二、影响化学反应速率的因素
1．探究影响化学反应速率的因素
(1)内因
不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。

(2)外因
1．增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率吗？为什么？
答案不一定，固态和纯液态反应物的浓度是一个常数，增加固态和纯液态物质的用量，化
学反应速率不变。

2．升高温度，吸热反应和放热反应的速率都加快吗？
答案 都加快。

升高温度，分子运动加快，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率必然加快。

3．改变压强后，化学反应速率一定变化吗？
答案 不一定，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。

当压强改变，但对物质的浓度无影响时，化学反应速率不变。

如恒容密闭容器中通入“惰性气体”时，化学反应速率不变。

一、化学反应速率的表示方法及简单计算 1．化学反应速率的表示方法
(1)表示一个化学反应的反应速率时，须指明用哪一种物质来表示。

(2)一定温度下，固态物质和纯液态物质的浓度是一个常数，所以不能用固态物质或纯液态物质表示反应速率。

(3)无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率，化学反应速率都取正值。

(4)化学反应速率是某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻时的瞬时反应速率。

(5)由于一个化学反应中各物质的化学计量数不一定相同，所以同一化学反应用不同的物质表示的化学反应速率数值可能不同，但所表示的意义相同。

(6)同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应的物质的化学计量数之比。

如对于反应：a A(g)＋b B(g)===c C(g)＋d D(g)，其反应速率v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d 。

2．化学反应速率的简单计算方法
(1)定义式法：利用定义式v (A)＝Δc (A )Δt ＝Δn (A )V ·Δt 计算[Δc (A)表示反应物(或生成物)A 的浓度的
变化量，Δn (A)表示A 的物质的量的变化，V 表示反应容器的体积，Δt 表示浓度变化的时间]。

已知任意两个量，可求第三个量。

(2)关系式法：利用“化学反应速率之比＝化学方程式中的化学计量数之比”求算。

(3)始转平法：对于较为复杂的题目，采用以下模式计算： 例如：反应 m A ＋ n B === p C 起始浓度(mol·L －
1) a b c
转化浓度(mol·L －
1) x
nx m px
m
某时刻浓度(mol·L －
1) a －x b －nx m c ＋px m
【例1】 在一体积固定的密闭容器中加入反应物A 、B ，发生如下反应：A ＋2B===3C 。

反应经2 min 后，A 的浓度从开始时的1.0 mol·L －1
降到0.8 mol·L －
1。

已知反应开始时B 的浓度是
1.2 mol·L －
1，求：
(1)2 min 末B 、C 的浓度。

(2)以单位时间内A 的浓度的减小来表示2 min 内该反应的平均速率。

(3)不同条件下，测得v (A)＝0.2 mol·L －
1·min －
1，v (B)＝0.5 mol·L －
1·min －
1，v (C)＝1.2 mol·L
－
1
·min －
1，则哪种情况下反应速率最快？
解析 (1)2 min 内A 的浓度减小0.2 mol·L －
1，则由A ＋2B===3C 知B 消耗0.2×2 mol·L －
1，
C 增加0.2 mol·L －
1×3＝0.6 mol·L －
1，则2 min 末B 的浓度为
1．2 mol·L －
1－0.4 mol·L －
1＝0.8 mol·L －
1
C 的变化浓度即为2 min 末C 的浓度。

(2)v (A)＝Δc (A )Δt ＝0.2 mol·L －
12 min
＝0.1 mol·L －1·min －
1。

(3)由规律可知：
v (A)∶v (B)∶v (C)＝1∶2∶3， 当用v (A)表示v (C)、v (B)时， v (A)＝12v (B)＝12×0.5 mol·L －1·min －
1
＝0.25 mol·L －
1·min －
1
v (A)＝13v (C)＝13×1.2 mol·L －1·min －
1
＝0.4 mol·L －
1·min －
1
所以v (C)＝1.2 mol·L －
1·min
－1
时最快。

答案 (1)c (B)＝0.8 mol·L －
1 c (C)＝0.6 mol·L －
1 (2)0.1 mol·L －
1·min －
1
(3)v (C)＝1.2 mol·L －
1·min
－1
最快
【方法点拨】 化学反应快慢的比较
(1)同一反应不同条件或者不同时段内的反应速率比较时，先换算成同一物质、相同单位的反应速率，数值大的速率反应速率快。

(2)对于反应a A ＋b B===c C ，将v (A)∶v (B)的值与a ∶b 的值进行比较，若v (A)∶v (B)＝a ∶b ，二者速率相等；若v (A)∶v (B)＞a ∶b ，v (A)＞v (B)；v (A)∶v (B)＜a ∶b ，v (A)＜v (B)。

(3)不同反应之间的速率大小没有可比性。

变式训练1 在容积为2 L 的密闭容器中充入2 mol SO 2和一定量O 2，发生反应2SO 2＋O 2 催化剂
△2SO 3，当反应进行到4 min 时，测得n (SO 2)＝0.4 mol 。

若反应进行到2 min 末时，容器中SO 2的物质的量是( )
A ．等于1.6 mol
B ．等于1.2 mol
C ．大于1.6 mol
D ．小于1.2 mol
答案 D
解析 前4 min 用SO 2表示的反应速率为v (SO 2)＝2 mol －0.4 mol 2 L ×4 min ＝0.2 mol·L －1·min －
1，所以
前2 min SO 2的减少量大于0.2 mol·L －
1·min －
1×2 min ×2 L ＝0.8 mol 。

所以容器中SO 2的物质的量
应小于1.2 mol 。

二、影响化学反应速率的外界因素 1．浓度
(1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。

(2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。

(3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。

2．温度
(1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。

(2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。

3．压强
(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。

(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。

(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。

(4)压强改变的常见方式
①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。

②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。

③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。

④恒温恒容：充入一种反应物→增大反应物浓度→化学反应速率增大。

4．催化剂
(1)催化剂参与化学反应，但其质量和化学性质在反应前后保持不变。

(2)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。

(3)使用催化剂，可逆反应的正、逆反应速率增大的倍数相同。

【例2】 反应C(s)＋H 2O(g)=====高温
CO(g)＋H 2(g)在一体积可变的密闭容器中进行。

下列条件
的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是()
①增大C的用量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大④保持压强不变，充入N2使容器体积增大⑤保持体积不变，充入水蒸气⑥温度升高
A．②④B．①③
C．③④⑤D．①④⑥
解析C为固体，增大C的用量，化学反应速率不变；将容器体积缩小，增大反应物浓度，反应速率加快；体积不变，充入N2，反应物浓度不变，化学反应速率不变；充入N2，体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢；体积不变，充入水蒸气，增大反应物浓度，反应速率加快；升高温度，反应速率加快。

答案 B
【易错警示】只改变反应物的固体用量，化学反应速率不变；改变压强而反应物浓度不变，则化学反应速率不变。

变式训练2100 mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的()
A．Na2CO3固体B．NaNO3溶液
C．K2SO4固体D．K2SO4溶液
答案 D
解析Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，加入Na2CO3固体，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小；加入NaNO3，NO－3在酸性条件下具有强氧化性，与锌反应不能放出H2，所以锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小；加K2SO4固体，增大了SO2－4的浓度，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量与SO2－4的浓度无关，反应速率和生成H2的总量都不变；加K2SO4溶液，降低溶液中H＋的物质的量浓度，但H＋的物质的量不变，化学反应速率减小但生成H2的总量不变。

【易错警示】对于溶液中进行的离子反应：
(1)化学反应速率与压强无关。

(2)根据离子反应方程式分析所加物质对化学反应速率是否有影响。

如锌与稀硫酸反应，SO2－4没有参与离子反应，增大c(SO2－4)对反应速率没有影响。

1．下列关于X(g)＋Y(s)===2Z(g)的化学反应速率的叙述正确的是()
A．该反应的化学反应速率可用单位时间内X或Y浓度的减少来表示
B．该反应的化学反应速率是指反应进行一段时间内，X浓度的减少或Z浓度的增加
C．相同条件下，若v(X)＝0.1 mol·L－1·s－1，v(Z)＝0.2 mol·L－1·s－1，则v(X)表示的反应速率比v(Z)表示的反应速率小
D．该反应的化学反应速率是指单位时间内X或Z浓度的变化
答案 D
解析化学反应速率用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示，D正确；一段时间和单位时间含义不同，B不正确；Y在该反应中为固态，其在反应过程中的浓度变化是一常数，A不正确；X与Z化学计量数之比为1∶2，v(X)∶v(Z)＝1∶2，v(X)与v(Z)表示的化学反应速率相等，C不正确。

2．下列说法错误的是()
A．决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质
B．升高温度可使吸热反应的反应速率增大，使放热反应的反应速率减小
C．等量的甲烷在纯氧气中燃烧的火焰的温度比在空气中燃烧时高
D．用物质的量浓度相同的盐酸分别与相同质量的石灰石块和石灰石粉末反应，石灰石块的反应速率慢
答案 B
解析决定化学反应速率的主要因素是参加反应物质的性质，A正确；无论反应的热效应如何，升高温度，放热反应和吸热反应的反应速率均增大，B不正确；甲烷在纯氧中燃烧迅速且充分，在较短的时间内放出全部的热量，C正确；石灰石块的表面积小，与盐酸反应速率慢，D 正确。

3．把下列四种X溶液分别倒入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应。

其中化学反应速率最大的是()
答案 B
解析先比较混合后浓度的大小，因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。

混合后A、B选项中X的物质的量相等，且比C、D的大，而B中温度更高，因此B的反应速率最大。

4．把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率变化曲线如图所示。

下列因素中，影响该反应速率的是()
①H＋的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度
A．①④B．③④
C．①③D．②③
答案 C
解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，化学反应速率与c(Cl－)无关。

镁与盐酸的反应为放热反应，反应过程中溶液的温度升高，c(H＋)浓度逐渐减小。

开始阶段温度升高(加快反应速率)为主要影响因素，c(H＋)的减小(使反应速率减小)为次要影响因素，所以反应速率增大。

随后反应速率减小是因为c(H＋)减小。

5．进行如下实验，在A锥形瓶中放入10 g绿豆大小的碳酸钙，在B锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙，分别加入50 mL 1 mol/L盐酸，如图中能正确表示实验结果的是(注：x—时间、y—锥形瓶中碳酸钙减少的质量)()
答案 C
解析碳酸钙粉末与盐酸的反应速率比碳酸钙固体的反应速率要大，在盐酸的物质的量为少量的情况下，消耗的碳酸钙的质量最终是相等的。

6．现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：
(1)对于化学反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，在其他条件一定时，下列措施不能增大初始反应速率的是________(填字母，下同)。

a．将盐酸的用量增加一倍
b．盐酸的浓度增加一倍，用量减半
c．适当加热
d．将块状碳酸钙换成粉末状固体
e．增大CaCl2的浓度
f．把2 mol·L－1盐酸换成2 mol·L－1 H2SO4
(2)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________。

a．蒸馏水b．NaCl固体
c．NaCl溶液d．浓盐酸
除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率________________________________________________________________________。

(3)实验过程如上图所示，分析判断：________段化学反应速率最快，________段单位时间内收集的CO2最多。

答案(1)ae(2)ac用块状大理石或降低温度等
(3)EF EF
解析(1)a：对于一定浓度的盐酸，增加盐酸的用量并不能增加其浓度，反应速率不变；b：虽然盐酸用量减半，但因浓度加倍，反应速率加快；c：温度升高，反应速率加快；d：CaCO3为固态物质，粉末状碳酸钙比块状碳酸钙表面积大，反应速率快；e：CaCl2是生成物，增大CaCl2的浓度不能增大化学反应速率；f：将2 mol·L－1 HCl换为2 mol·L－1 H2SO4，c(H＋)浓度增大，初始的反应速率增大。

(2)减缓反应速率可采用降低反应物浓度、降低反应温度、减小固体表面积等措施。

加蒸馏水或加NaCl溶液，降低了反应物浓度；加浓盐酸，加快反应速率；加固体NaCl，对反应速率没有影响。

(3)化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，改变量越多，反应速率越快。

由图像可知EF段单位时间内CO2的生成量最多，反应速率最快。

分层训练
[基础过关]
题组1化学反应速率的概念及其简单计算
1．下列关于化学反应速率的说法中，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所表示的意义是时间为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．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
答案 C
解析固体或纯液体的浓度视为常数，A不正确；化学反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化量，B不正确；对于无明显现象的化学反应来说，无法通过现象判断反应速率的大小，D 不正确。

2．在2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(g)。

v(A)＝0.12 mol·L－1·s －1若最初加入的A和B都是4 mol，在第10 s C的物质的量是()
A．1.6 mol B．2.8 mol
C．2.4 mol D．1.2 mol
答案 C
解析同一个反应中，化学反应速率之比等于化学方程式中系数之比，即v(C)＝v(A)，10 s 时，C的物质的量n(C)＝Δn(C)＝Δc(C)×V＝v(C)×t×V＝0.12 mol·L－1·s－1×10 s×2 L＝2.4 mol。

3．反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)。

在不同的情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是( )
A ．v (D)＝0.4 mol·L －
1·s
－1
B ．v (C)＝0.5 mol·L －
1·s －
1
C ．v (B)＝0.6 mol·L －
1·s
－1
D ．v (A)＝0.15 mol·L －
1·s －
1
答案 B
解析 方法一：化为用同一物质表示的反应速率再比较，如化为用A 表示的反应速率，A 项v (A)＝12v (D)＝0.2 mol·L －1·s －1，B 项v (A)＝12v (C)＝0.25 mol·L －1·s －
1，C 项v (A)＝13
v (B)＝0.2 mol·L
－1
·s －
1，B 项表示的反应速率最快。

方法二：将用不同物质表示的反应速率分别除以对应系数再比较：A 项0.42
mol·L －1·s －
1，B 项
0.52 mol·L －1·s －1，C 项0.63 mol·L －1s －1，D 项0.151
mol·L －1·s －
1，B 项反应速率最快。

4．在一定条件下，向体积为2 L 的密闭容器中加入2 mol N 2和10 mol H 2，发生反应：
N 2＋3H 2 2NH 3,2 min 时，测得剩余的N 2为1 mol ，则下列化学反应速率的表达式中正确的是( )
A ．v (N 2)＝1 mol·L －
1·min
－1
B ．v (H 2)＝0.75 mol·L －
1·min －
1
C ．v (NH 3)＝0.25 mol·L －
1·min －
1 D ．v (N 2)＝0.5 mol·L －
1·min －
1
答案 B
解析 根据化学反应速率的表示方法可知，v (N 2)＝
2 mol －1 mol 2 L ×2 min
＝0.25 mol·L －1·min －
1，根
据v (N 2)∶v (H 2)∶v (NH 3)＝1∶3∶2可知，v (H 2)＝3v (N 2)＝0.75 mol·L －
1·min －
1，v (NH 3)＝2v (N 2)＝0.5 mol·L －
1·min －
1。

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)
答案 C
解析 对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比。

在题给的化学反应中，v (W)∶v (X)∶v (Y)∶v (Z)＝3∶2∶4∶3，v (W)＝v (Z)，A 项错误；3v (X)＝2v (Z)，B 项错误；2v (X)＝v (Y)，C 项正确；2v (W)＝3v (X)，D 项错误。

题组2 外界条件对化学反应速率的影响
6．NO 和CO 都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢起反应生成N 2和CO 2。

对此反应的下列叙述中正确的是( )
A ．浓度、温度、催化剂等都是决定化学反应速率大小的因素
B ．使用适当的催化剂，能改变化学反应速率
C ．升高温度，降低化学反应速率
D ．改变压强对反应速率没有影响 答案 B
解析 浓度、温度、压强、催化剂等外界条件都能影响反应速率，但它们都不是化学反应速率的决定因素，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质，A 不正确；加入适当的催化剂，化学反应速率加快，B 正确；不论反应是放热的还是吸热的，升高温度都能加快反应速率，降低温度都能减慢反应速率， C 不正确；本反应的化学方程式为2CO(g)＋2NO(g)===N 2(g)＋2CO 2(g)，因有气体参加反应，故压强的改变对反应速率有影响，且增大压强会加快反应速率，减小压强会减慢反应速率，D 不正确。

7．反应C(s)＋H 2O(g)=====高温
CO(g)＋H 2(g)在一可变体积的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是( )
A ．增加C 的量
B ．将容器的体积缩小一半
C ．保持温度和容器体积不变，充入氦气
D ．保持温度和压强不变，充入氦气 答案 B
解析 因C 为固体，当增加C 的量时，其浓度不会改变，则不会对速率产生影响；将容器的体积缩小一半，气态物质的浓度均增大一倍，一定会加快反应的进行，B 正确；当保持温度和容器体积不变，充入氦气时，原来各种物质的浓度没有发生变化，速率不变，C 错误；当保持温度和压强不变，充入氦气时，容器的体积必然扩大，原来体系中的各物质的浓度减小，反应速率变小，D 错误。

8．把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，在下列因素中对产生H 2速率没有影响的是( ) A ．Cl －
的浓度 B ．镁条的表面积 C ．溶液的温度 D ．H ＋
的浓度
答案 A
解析 镁和盐酸反应的实质为：Mg ＋2H ＋
===Mg 2＋
＋H 2↑，Cl －
没有参加反应，不影响化学
反应速率，故A 选；镁条的表面积越大，反应速率越大，故B 不选；温度越高，反应速率越大，故C 不选；H ＋
的浓度越大，反应速率越大，故D 不选。

9．CaCO 3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO 2的量与反应时间的关系如图所示。

下列结论不正确的是( )
A ．反应开始4 min 内温度对反应速率的影响比浓度大
B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C．反应在2～4 min内平均反应速率最大
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
答案 D
解析随着反应进行c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能表示出反应速率，D不正确。

10．下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是()
解析金属与硝酸反应不产生H2，排除A项；Fe不如Mg活泼，排除C项；其他两项中只比较c(H＋)即可，显然3 mol·L－1盐酸中c(H＋)小于3 mol·L－1硫酸中c(H＋)，因此D项放出H2的速率最大。

[能力提升]
11．(1)少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率较慢。

为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的__________(填字母)。

①加H2O；②滴入几滴浓硝酸；③滴入几滴浓盐酸；④加CH3COONa固体；⑤加NaCl固体；
⑥升高温度(不考虑盐酸挥发)；⑦改用10 mL 0.1 mol·L－1盐酸
A．①⑥⑦B．③⑤⑦
C．③⑥⑦D．⑤⑥⑦
(2)填写下列事实中影响化学反应速率的因素。

催化剂温度
解析(1)该反应的本质是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，所以要加快反应速率同时不改变H2的产量可以采取升高温度、增大H＋浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。

加入浓硝酸虽然增大了H＋浓度，但Fe与HNO3反应不会产生H2，会使H2的量减少；Na＋和Cl－不参与反应，故加NaCl固体对反应速率无影响。

12．在室温条件下，5.0 mL 0.10 mol·L－1的Na2S2O3溶液和15.0 mL 0.10 mol·L－1的H2SO4溶液混合，析出淡黄色沉淀，反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。

回答下列问题：
(1)若在混合溶液中加入适量的Na2SO4固体，则析出淡黄色沉淀的速率________(填“明显增大”、“明显减小”或“基本不变”，下同)；若在混合溶液中加入5.0 mL 8 mol·L－1的Na2SO4溶液，则析出淡黄色沉淀的速率________。

(2)若将上述两种溶液分别在水浴中加热到60 ℃，然后将它们混合，则析出淡黄色沉淀的速率明显增大，原因是______________________________________________________。

答案(1)基本不变明显减小(2)温度升高，化学反应速率加快
13．为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。

请分析讨论以下问题：
(1)在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里，反应速率最大的是________时间段，收集到气体最多的是________时间段，由该图像说明此反应属于________(填“吸”或“放”)热反应。

(2)若CO2的体积是在标准状况下测定，盐酸的体积为100 mL，则t2到t3min内用盐酸表示的平均速率为________ mol·L－1·min－1(忽略盐酸体积变化，用字母表示)。

(3)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________。

A．蒸馏水B．NaCl固体
C．NaCl溶液D．浓盐酸
(4)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率。

答案(1)t1～t2t1～t2放
(2)V3－V2
1 120(t3－t2)
(3)AC
(4)用块状大理石或降低温度等(答案合理即可)。

解析(1)从图上可看出，t1～t2时间段收集的CO2气体最多。

O～t1、t1～t2、t2～t3时间段时间相同，则t1～t2时间段反应速率也最大，导致t1～t2时间段内反应速率最快的原因只能是该反应放热，温度升高，加快反应速率。

(2)由CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
2 1
V3－V2
11 200mol V3－V2
22 400mol
则v(HCl)＝
V3－V2
11 200
0.1×(t3－t2)
＝
V3－V2
1 120(t3－t2)
mol·L－1·min－1。

(3)和(4)减缓反应速率可采用降低反应物浓度、降低反应温度、减小固体表面积等措施。

加蒸馏水和NaCl溶液均降低c(H＋)，加NaCl固体不影响溶液中的c(H＋)，加浓盐酸增大溶液中的c(H ＋)。

[拓展探究]
14．H2O2不稳定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等对其分解起催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了甲、乙两种实验装置。

(1)若利用甲实验，可通过观察________________________________________现象，从而定性比较得出结论。

有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是________________________________________________________。

写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：_______________________________________。

若利用乙实验可进行定量分析，图中仪器A的名称为____________________，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是________________________________________________________________________。

(2)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示，解释反应速率变化的原因：_______________________________，H2O2初始物质的量浓度为________(保留两位有效数字)。

(3)为了加深同学们对影响反应速率因素的认识，老师让同学完成如下实验：在上述实验装置的锥形瓶内加入6.5 g 锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L
－1
的硫酸，10 s 时收集产生的H 2
的体积为44.8 mL(标准状况)，用硫酸表示10 s 内该反应的速率为________mol·L －
1·s －
1(假设反应前后溶液的体积不变)。

答案 (1)产生气泡的快慢 可以消除阴离子不同对实验的干扰 2H 2O 2=====MnO 2
2H 2O ＋O 2↑ 分液漏斗 产生40 mL 气体所需的时间
(2)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小 0.11 mol·L －
1
(3)0.005
解析 (1)利用甲实验，可通过产生气泡的快慢来比较两种离子对H 2O 2分解的催化效果，将FeCl 3改为Fe 2(SO 4)3，两种催化剂中的阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰。

还需要测定产生40 mL 气体所需的时间，才能计算反应速率。

(2)由图像可知，随着反应的进行，H 2O 2的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，到4 min 时H 2O 2完全分解，标准状况下共产生60 mL O 2，n (H 2O 2)＝2×n (O 2)＝2×60×10－
3 L 22.
4 L·mol －1
，c (H 2O 2)＝
2×60×10－
3 L 22.
4 L·mol
－1÷
0.05 L ≈0.11 mol·L －
1。

(3)标准状况下H 2为44.8 mL ，即n (H 2)＝0.002 mol ，消耗的n (H 2SO 4)＝ 0.002 mol ，Δc (H 2SO 4)＝
0.002 mol 0.04 L
＝0.05 mol·L －
1。

反应用了10 s ，所以用H 2SO 4表示的化学反应速率为0.005 mol·L
－1
·s －
1。