备战2022年高考化学一轮复习名师讲义第22讲 化学反应速率及影响因素

第七单元化学反应速率与化学平衡第22讲化学反应速率及影响因素【复习目标】1、了解化学反应速率的概念，反应速率的定量表示方法。2、了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3、理解浓度、温度、压强、催化剂影响化学反应速率的一般规律。4、了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。【知识梳理】考点一化学反应速率理论1.有效碰撞理论基元反应能够一步完成的反应称为基元反应反应机理基元反应构成的反应序列称为反应历程（又称反应机理），基元反应的总和称为总反应，由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。反应不同，反应历程就不相同；同一反应在不同条件下的反应历程也可能性不同，反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程有效碰撞能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞活化分子只有具有较高能量（能量超过活化能）的分子，才能发生有效碰撞，能发生有效碰撞的分子叫做活化分子活化能普通分子变成活化分子至少需要吸收的能量称为活化能不同反应有不同的活化能，基元反应的活化能是活化分子平均能量与普通分子平均能量之差一定温度下，反应的活化能越高，活化分子数越少，反应速率就越慢，反之亦然学科网（北京）股份有限公司 （E1为反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2）2.化学反应速率概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量表示方法通常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（也可用单位时间内反应物的变化量或生成物的变化量来表示）v=△C/△t（△C表示物质的物质的量浓度变化，△t表示时间变化）单位为mol·L-1·S-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1等同一反应中，用不同物质来表示反应速率时，其数值可能不同，但其表达的意义是相同的，都表示在同一段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率。因此表示化学反应速率时，必须指明用反应物或生成物中哪种物质做标准，且一般不能用固体物质做标准用不同物质表示同一反应的速率时，速率的比值等于化学方程式中相应的化学计量数之比。如对于反应：mA+nB=pC+qD，v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q大小比较看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B的大测定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利用科学仪器测量物质的性质，如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可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写出有关反应的化学方程式学科网（北京）股份有限公司 计算找出各物质的起始量、转化量、某时刻量mA(g)+nB(g)pC(g)起始浓度(mol·L-1) abc转化浓度(mol·L-1) xxx某时刻浓度(mol·L-1)a-xb-xc+x对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)【考点演练】下列说法正确的是。①化学反应速率是指一定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②对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显③使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度④0.1mol·L－1的盐酸和0.1mol·L－1的醋酸分别与2mol·L－1的NaOH反应的速率相同⑤一定量的锌与过量的稀H2SO4反应制取氢气，一定温度下为减慢反应速率而又不影响生成氢气的量，可向其中加入K2SO4溶液⑥升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率可能增大⑦对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率⑧大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L－1的HCl反应的速率相同⑨同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律⑩10mol·L－1·s－1的反应速率一定比1mol·L－1·s－1的反应速率大⑪由v＝计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值⑫在2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)2HCN(g)＋6H2O(g)反应中，已知v(HCN)＝nmol·(L·min)－1，且v(O2)＝mmol·(L·min)－1，则m＝2n【解析】不是一定时间内，而是单位时间内，①错误；如果反应速率太大，反应瞬间完成，现象会不明显，②错误；催化剂能改变反应机理，降低反应的活化能，故可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不能改变反应的限度，③错误；0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1的醋酸中自由移动的c(H＋)是不相同的，④错误；加入K2SO4溶液，c(H＋)减小，反应减慢，因锌的质量不变，故放出H2的量没有变化，⑤正确；升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大，⑥错误；H2O2中加入MnO2作催化剂，反应速率加快，升高温度，反应速率也加快，⑦正确；大理石粉改变了与盐酸的接触面积，所以改变了反应速率，⑧学科网（北京）股份有限公司 错误；同时改变两个变量来研究反应速率的变化，不容易判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关规律，⑨错误；速率数值所对应的化学反应速率的快慢与该物质在化学反应方程式中的化学计量数有关，可用速率与化学计量数比值的大小判断反应快慢，⑩错误；速率都取正值，⑪错误；反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，故n∶m＝2∶3，即m＝n，⑫错误。【答案】⑤⑦考点二化学反应速率的影响因素1.化学反应速率的影响因素浓度其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物浓度，反应速率减慢化学反应速率变化的实质是反应物浓度增大→单位体积内分子数增多→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率加快增大固体的用量不能增大其浓度，不能使反应速率加快压强对于气体反应，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物的浓度，反应速率加快；反之减小压强，反应速率减慢对于没有气体参与的化学反应,由于改变压强时,反应物浓度变化很小,可忽略不计,因此对化学反应速率无影响对于有气体参与的化学反应,恒温时，增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快对于有气体参与的化学反应,恒温恒容时，充入反应气体该物质浓度增大反应速率加快对于有气体参与的化学反应,恒温恒容时，充入与反应无关的气体,如He、Ne、Ar等总压强增大,但反应混合物中各组分的浓度未变,此时反应速率不变对于有气体参与的化学反应,恒温恒压时，充入与反应无关的气体体积增大反应混合物中各组分的浓度减小反应速率减慢温度其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢化学反应速率变化的实质是升高温度→活化分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快，反之减慢升高温度，不论是放热反应，还是吸热反应，都能加快化学反应速率催化剂降低活化能，提高活化分子百分数→有效碰撞次数增多，反应速率加快学科网（北京）股份有限公司 催化剂其他因素如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法2.化学反应速率图像速率—时间图如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示。AB段：Zn与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增大；BC段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小速度—温度图其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大；其他条件一定，反应速率随着温度的降低而减小速率—压强图其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大；其他条件一定，减小气态反应物的压强(增大容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小学科网（北京）股份有限公司 定量图像定量图像主要是指反应物或生成物的物质的量(或物质的量浓度)与反应时间t的定量关系解题方法认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)>v(放),在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变注意终点。例如在浓度-时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断3.控制变量法控制变量法物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，以利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律解题策略确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些定多变一应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断【考点演练】下列有关说法正确的是。学科网（北京）股份有限公司 ①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应②普通分子有时也能发生有效碰撞③升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次数④增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多⑤使用催化剂能提高反应速率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大⑥化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞⑦浓度为1mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的CuSO4溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量⑧一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图，则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)⑨已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L－1·min－1)表示，则.v(O2)＝v(H2O)⑩分解水制氢气的工业制法之一是“硫碘循环法”，主要涉及下列反应：①SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI②2HIH2＋I2③2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O，循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2⑪某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH＞0，则升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小⑫一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，恒压，充入He不改变化学反应速率【解析】活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,则不一定发生化学反应,①错误;普通分子间的碰撞,达不到反应所需的能量,则不能发生化学反应,②错误;升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次数,③正确;增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多,④正确;使用催化剂能提高反应速率,原因是降低了活化能,使有效碰撞频率增大,⑤错误;化学反应的实质与化学键有关,活化分子有合适取向时的有效碰撞一定发生化学反应,为化学反应的前提，⑥正确；加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu,Zn和Cu构成原电池,反应速率加快，⑦错误；根据Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.79mol∶0.79mol∶1.58学科网（北京）股份有限公司 mol=1∶1∶2得,该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),⑧错误；由已知可得v(NH3)＝v(O2)＝v(NO)＝v(H2O)，据此可知v(O2)＝v(H2O)，⑨错误；水分解时，将①、②、③合并得2H2O===2H2＋O2，产生1molO2的同时产生2molH2，⑩错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，⑪错误；压强不变，充入He，反应容器的容积增大，N2、O2、NO的物质的量浓度减小，化学反应速率减小，⑫错误。【答案】③④⑥考点三影响化学反应速率的因素的实验探究影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验考查对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力。表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解答；直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义，然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。解答试题时需注意以下问题：（1）认真审题：清楚实验目的，理清影响实验探究结果的因素。（2）确定变量：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系，进而总结出规律。若需确定另一个变量，则要重新进行相关分析。（3）数据筛选：在分析相关数据时，注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量唯一，否则无法做出正确判断。例题、某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/℃浓度/mol·L－1体积/mL浓度/mol·L－1体积/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050学科网（北京）股份有限公司 (1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移________mol电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥___________________________________________________。(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝________mol·L－1·min－1。(4)已知50℃时c(MnO)～反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25℃时c(MnO)～t的变化曲线示意图。【解析】(1)H2C2O4中碳的化合价是＋3价，CO2中碳的化合价为＋4价，故每消耗1molH2C2O4转移2mol电子。配平反应方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，为保证KMnO4完全反应，c(H2C2O4)∶c(KMnO4)≥2.5。(2)探究温度对反应速率的影响，则浓度必然相同，则为编号②和③；同理探究浓度的实验是①和②。(3)v(KMnO4)＝[0.010mol·L－1×]÷＝0.010mol·L－1。(4)温度降低，化学反应速率降低，故KMnO4褪色时间延长，故作图时要同时体现25℃MnO浓度降低比50℃时MnO浓度降低缓慢和达到平衡时间比50℃“拖后”。【答案】(1)2　2.5　(2)②和③　①和②　(3)0.010或1.0×10－2(4)解题指导：控制变量思想是中学化学实验中常用的思想方法，对影响实验结果的因素进行控制，以达到明确各因素在实验中意义的目的。实验法优于观察法和描述法的地方就在于它可以人为地干预和控制所研究的对象，这实际上就是控制变量思想的重要体现。在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。学科网（北京）股份有限公司 【过关练习】1．（2021年唐山市曹妃甸一中高三月考）高温下甲醇()分解生成燃料气(、)，反应原理为。表示该反应速率最快的是A．B．C．D．2．一定条件下，可逆反应，达到平衡状态，现进行如下操作：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减少体系中CO的量；⑤恒容状态下充入氮气。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是A．①②③⑤B．只有①③C．只有①③⑤D．只有①③④3．金属Zn与酸反应产生H2的反应速率最大的是选项温度金属酸A25℃Zn粒0.1mol·L-1盐酸B50℃Zn粉0.1mol·L-1硫酸C50℃Zn粒0.1mol·L-1盐酸D25℃Zn粉0.1mol·L-1硫酸4．下列关于化学反应速率的说法正确的是①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快②化学反应是活化分子有合适取向的有效碰撞③普通分子有时也能发生有效碰撞④活化分子间的碰撞一定能发生化学反应⑤升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数⑥有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大⑦增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多学科网（北京）股份有限公司 ⑧催化剂能降低活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率A．②⑤⑧B．②⑥⑧C．②③⑤⑦⑧D．①②④⑤⑧5．对水样中M的分解速率的影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度[c(M)]随时间(t)的变化如下图所示。下列说法错误的是A．在0~20min内，②中M的分解速率为0.015mol∙L−1∙min−1B．由②③得，水样酸性越强，M的分解速率越快C．由①③得，反应物浓度越大，M的分解速率越快D．水样中添加Cu2+，能加快M的分解速率6．某兴趣小组依据以下方案将KI、Na2S2O3和淀粉溶液混合后，再加入K2S2O8溶液，探究反应条件对反应速率的影响。已知：S2O+2I-=I2+2SO(慢)，2S2O+I2=2I-+2SO(快)。下列说法不正确的是实验序号体积/mLK2S2O8溶液KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液110.04.04.02.028.04.04.02.0A．将KI、Na2S2O3和淀粉溶液混合后，加入K2S2O8溶液，溶液不会立即变蓝B．当溶液中的Na2S2O3完全耗尽，溶液将由无色变为蓝色C．依据上述方案，通过颜色变化出现的快慢，可以说明反应物浓度对速率的影响D．为了确保能观察到颜色变化，Na2S2O3和K2S2O8初始物质的量之比应小于27．探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2学科网（北京）股份有限公司 O反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：实验编号温度(℃)催化剂用量(g)酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间(min)体积(mL)浓度(mol/L)体积(mL)浓度(mol/L)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是A．a6.7B．反应速率快慢：v(实验3)>v(实验1)C．用H2C2O4表示实验1的反应速率：v(H2C2O4)≈6.6×l0-3mol·L-1·min-1D．理论上为确保实验成功n(H2C2O4)n(KMnO4)8．光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应：(·CH3和Cl·分别表示甲基和氯原子)反应1：CH4(g)＋Cl·(g)→·CH3(g)＋HCl(g)；反应2：·CH3(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋Cl·(g)。各物质的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是A．链转移反应的反应速率由第1步反应决定B．反应1的活化能Ea＝16.7kJ·mol—1C．链转移反应的反应热ΔH＝—105.4kJ·mol—1D．由图可知，过渡态结构的稳定性：1>2学科网（北京）股份有限公司 9．接触法制硫酸的工艺流程中的关键步骤是SO2的催化氧化：2SO2+O22SO3ΔHt1>t3C．实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中D．实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响11．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法正确的是学科网（北京）股份有限公司 A．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2B．HAP改变了该反应的历程和焓变，增大了反应速率C．该反应可表示为HCHO+O2CO2+H2OD．已知该反应放热，则反应物的键能之和大于生成物的键能之和12．定温度下，在恒容反应器中发生反应，化学反应速率(为化学反应速率常数，其数值与温度有关)。实验测得该温度下反应物浓度与化学反应速率的关系如下表所示：0.010.020.020.010.010.010.0150.015根据表中的测定结果，下列结论不正确的是A．表中的值为B．化学反应速率C．升高温度，各物质浓度不变，化学反应速率不变D．催化剂可能对k影响较大13．某校化学小组探究酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率的影响因素。(1)邹邹进行了实验I：常温下，向4mL不同浓度的H2O2溶液中滴入一滴0.04mL0.05mol/LKMnO4溶液[]，记录如下：c(H2O2)/mol/L0.00100.00150.01250.03120.0440.0620完全褪色时间/s2515122360370无色气泡一样多①请写出反应的离子方程式_______。②对于c(H2O2)增大引起的速率异常现象，根据上述实验结果，伟伟排除了一种可能，请用化学方程式表示这种可能性_______。学科网（北京）股份有限公司 ③为了解释c(H2O2)增大到一定浓度后速率减小，波波查得了如下资料：资料显示：，H2O2溶液中存在平衡：请用平衡移动原理解释速率忽然减小的原因_______。(2)龙龙继续进行实验II，并记录如下：操作现象实验Ⅱ第1-9滴溶液滴下，完全褪色所需时间很长；第10滴溶液滴下迅速褪色。整个过程中几乎无温度变化。①对于第10滴溶液与H2O2溶液反应速率剧烈变化的原因，飞飞提出如下假设：_______。②杰杰设计实验方案证实了上述假设合理，请补全他的方案：操作：滴下5滴溶液现象：完全褪色时间为t秒_______。(3)综合上述实验，对于酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率，臧臧进行了总结。下列因素一定能加快反应速率的是_______。a．增大KMnO4溶液浓度b．增大H2O2溶液浓度c．增大H2SO4浓度d．加热适当温度e．加入合适的催化剂14．利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO进行处理，其反应方程式为：2NO+2CO2CO2+N2，为研究如何增大该反应的速率和提高转化率的问题，某研究小组在其他条件相同的条件下，使用同种、等量的催化剂进行了以下三组实验探究：实验数据记录如下表；实验中CO的浓度与时间的变化关系如下图(已知催化剂的比表面积是指单位质量的物质所具有的总面积)。编号t/℃c(NO)/mol·L-1c(CO)/mol·L-1催化剂的比表面积/(m2·g-1)学科网（北京）股份有限公司 Ⅰ3606.5×10-3a80.0Ⅱ280b4.00×10-3120Ⅲ2806.5×10-34.00×10-380.0(1)若要得到温度与该反应的速率关系，则需对比___________组实验(填实验编号)，表格数据中a=___________，实验结论是___________。(2)进行实验Ⅱ和实验Ⅲ的目的是___________，得到的实验结论是___________。(3)实验Ⅲ中，该反应前2s的平均反应速率为v(CO)=___________，反应达平衡时NO的平衡转化率为___________(保留三位有效数字)，其平衡常数K=___________(只列出浓度计算表达式)。(4)对比图中的A点与B点，你可以获取的结论是___________。(5)从本实验探究数据综合分析，以上三组实验中，选择实验___________(填编号)的反应条件更利于汽车尾气的处理。15．某小组探究Cu与反应，发现有趣的现象。室温下，的稀硝酸(溶液A)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，而溶液B(见图)遇铜片立即产生气泡。回答下列问题：学科网（北京）股份有限公司 (1)探究溶液B遇铜片立即发生反应的原因。①假设1：_____________对该反应有催化作用。实验验证：向溶液A中加入少量硝酸铜，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。结论：假设1不成立。②假设2：对该反应有催化作用。方案Ⅰ：向盛有铜片的溶液A中通入少量，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为应补充对比实验：向盛有铜片的溶液A中加入几滴的硝酸，没有明显变化。补充该实验的目的是_____________。方案Ⅱ：向溶液B中通入氮气数分钟得溶液C。相同条件下，铜片与A、B、C三份溶液的反应速率：，该实验能够证明假设2成立的理由是_________________。③查阅资料：溶于水可以生成和___________________。向盛有铜片的溶液A中加入，铜片上立即产生气泡，实验证明对该反应也有催化作用。结论：和均对Cu与的反应有催化作用。(2)Cu与稀硝酸反应中参与的可能催化过程如下。将ii补充完整。i．ii．______________________iii．(3)探究的性质。将一定质量的放在坩埚中加热，在不同温度阶段进行质量分析，当温度升至时，剩余固体质量变为原来的，则剩余固体的化学式可能为______________。16．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(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学科网（北京）股份有限公司 ℃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)。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL①4601030②5601030③560______________________测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。（2）上述反应后草酸被氧化的离子方程式为____________________（3）实验①和②的结果表明________________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。（4）该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe2＋起催化作用：假设二：____________________；假设三：____________________；……（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论学科网（北京）股份有限公司 参考答案1.B【解析】利用速率之比等于化学计量数之比，转化为同一种物质表示化学反应速率，现在都转化为用表示。A．；B．当，；C．当，；D．当，；数值越大反应速率越快，故答案为：B。2.B【解析】①其它条件不变时，升温，既能使正反应速率明显增大，也能使逆反应速率明显增大，但吸热方向的速率增大程度更大，①正确；②单质碳是固体，增加固体的用量，不能加快反应速率，因为固体物质的浓度是一个常数（或不变量），②错误；③其它条件不变时，缩小容积，既能增大反应物的浓度，又能增大生成物的浓度，因此正反应速率明显增大，逆反应速率也明显增大，但是其实质是增大压强，气体体积减小方向的速率增大程度更大，③正确；④其它条件不变时，减小CO的量，就是减少生成物浓度，而此时反应物浓度不变，因此逆反应速率明显减小，而正反应速率先保持不变，然后因为平衡正向移动，导致正反应速率逐渐减小，直到达到新的平衡时保持不变，④错误；⑤恒容状态下充入氮气，氮气不参加反应，且容器为恒容，所以不影响速率；答案选B。3.B【解析】影响速率的相应条件有：温度、溶液浓度、固体药剂的表面积大小等；温度越高，参与反应离子浓度越高，固体试剂表面积越大，反应速率越快；A．温度低、金属单质颗粒状、c(H+)=0.1mol/L，条件不符题意；B．温度高、金属单质粉末状、c(H+)=0.2mol/L，条件符合题意；C．温度高、金属单质颗粒状、c(H+)=0.1mol/L，条件不符题意；D．温度低、金属单质粉末状、c(H+)=0.2mol/L，条件不符题意；综上，本题选B。学科网（北京）股份有限公司 4.A【解析】①恒温时，增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，故错误；②活化分子有合适取向时发生有效碰撞，即发生了化学变化，故正确；③普通分子不具有反应所需的能量，则普通分子不能发生有效碰撞，故错误；④碰撞不一定为有效碰撞，则活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应，还与其分子取向有关，故错误；⑤升高温度，提供了分子需要的能量，活化分子百分数增大，则增加了活化分子的有效碰撞次数，反应速率加快，故正确；⑥有气体参加的化学反应，若压强增大，活化分子数目增多，从而使反应速率增大，故错误；⑦增大反应物浓度，活化分子数目增大，单位体积内有效碰撞的次数增多，反应速率加快，故错误；⑧使用催化剂，降低分子所需的能量，使有效碰撞频率增大，反应速率加快，故错误；故选A。5.B【解析】A．在0~20min内，②中M的分解速率为，故A正确；B．根据图中信息，单位时间图像②改变量大，说明分解速率快，在根据图中信息得，水样碱性越强，M的分解速率越快，故B错误；C．根据①③可知，单位时间图像①改变量大，说明分解速率快，因此得出反应物浓度越大，M的分解速率越快，故C正确；D．根据③④可知，水样中添加Cu2+，能加快M的分解速率，故D正确。6.C【解析】A．将KI、Na2S2O3和淀粉溶液混合后，加入K2S2O8溶液，K2S2O8将I-氧化为I2,S2O+2I-=I2+2SO(慢)，溶液不会立即变蓝,故A正确；B．因为2S2O+I2=2I-+2SO(快)，当溶液中的Na2S2O3完全耗尽，I2会存在于溶液中，溶液将由无色变为蓝色，故B正确；C．上述实验未保证单一变量，由于K2S2O8溶液在两种溶液中加入的体积不一致，导致混合液体积不一致，两组实验中各个物质的浓度均不一致，故无法说明反应物浓度对速率的影响，故C不正确；D．由方程式可知，S2O+2I-=I2+2SO(慢)，2S2O+I2=2I-+2SO，S2O~2S2O学科网（北京）股份有限公司 ，必须保证Na2S2O3全部被消耗才能由无色变为蓝色，故Na2S2O3和K2S2O8初始物质的量之比应小于2，故D正确。7.B【解析】A．对比试验1和2，可知其他条件一样，实验2的温度更高，反应速率更快，反应时间更短，所以a6.7，A正确；B．对比试验3和1，可知其他条件一样，实验1的浓度更大，反应速率更快，所以v(实验3)