高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 新人教版選修4

第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 目標(biāo)導(dǎo)航1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，會定量表示化學(xué)反應(yīng)速率。2.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算方法，提高速率概念的理解能力。3.學(xué)會化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法，會比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。一、化學(xué)反應(yīng)速率1定義用來衡量化學(xué)反應(yīng)過程進行的快慢程度的物理量。2表示方法(1)可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示。(2)在容積不變的反應(yīng)容器中，通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。3表達式及其單位(1)表達式：v。(2)單位：mol·L1·min1或mol/(L·min)、mol·L1·s1或mol/(L·s)。4注意事項(1)在某一個化學(xué)反應(yīng)中無論是用反應(yīng)物還是用生成物表示化學(xué)反應(yīng)速率，其值均為正值。(2)化學(xué)反應(yīng)速率表示的均是某一段時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的平均速率，而不是某一時刻的化學(xué)反應(yīng)的瞬時速率。(3)一個確定的化學(xué)反應(yīng)涉及反應(yīng)物、生成物多種物質(zhì)，因而定量表示一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時，必須指明是用哪一種物質(zhì)來表示的?！竞献魈骄俊?在C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的反應(yīng)中，可用哪些物質(zhì)表示反應(yīng)速率？在2Na2H2O=2NaOHH2的反應(yīng)中呢？答案在C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)反應(yīng)中，可以用H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度變化來表示反應(yīng)速率，而在2Na2H2O=2NaOHH2的反應(yīng)中只能用NaOH、H2的濃度變化來表示，即不能用固體或純液體來表示反應(yīng)速率，因為固體或純液體的濃度為常數(shù)。2在一個體積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2O22SO3，經(jīng)5 s后，測得SO3的物質(zhì)的量為0.8 mol，填寫下表：有關(guān)反應(yīng)物質(zhì)SO2O2SO3物質(zhì)的量變化/mol0.80.40.8物質(zhì)的量濃度變化/(mol·L1)0.40.20.4化學(xué)反應(yīng)速率/ (mol·L1·s1)0.080.040.08速率之比v(SO2)v(O2)v(SO3)212結(jié)論：用不同反應(yīng)物表示化學(xué)反應(yīng)速率時，化學(xué)反應(yīng)速率之比物質(zhì)的量濃度變化之比物質(zhì)的量變化之比化學(xué)計量數(shù)之比。同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率，用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，但意義相同。二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定1測定原理利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)進行測定。2測定方法(1)利用能夠直接觀察的某些性質(zhì)測定如通過測量釋放出一定體積的氣體的時間來測定反應(yīng)速率，或測量一定時間內(nèi)氣體壓強的變化來測定反應(yīng)速率。(2)利用科學(xué)儀器測量出的性質(zhì)進行測定，如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。(3)在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有比較明顯的顏色時，常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。3測定實例設(shè)計實驗測定鋅與硫酸反應(yīng)的速率，按下列實驗步驟完成實驗： 按下圖所示安裝裝置，加入鋅粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L1的硫酸，測量收集10 mL H2所用的時間。按圖示再安裝一套裝置，加入與前一套裝置相同的鋅粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L1的硫酸，測量收集10 mL H2所用的時間?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗所用儀器有：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50 mL注射器、鐵架臺、秒表。(2)觀察到的現(xiàn)象是：鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；收集10 mL氣體所用時間比所用時間短。(3)所能得出的實驗結(jié)論是：4_mol·L1的硫酸與鋅反應(yīng)比1_mol·L1的硫酸與鋅反應(yīng)快?！咀⒁馐马棥夸\粒的大小(即表面積)基本相同。40 mL的硫酸溶液要迅速加入。裝置氣密性要好，且計時要迅速、準(zhǔn)確。一、化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法【例1】一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應(yīng)N23H22NH3，2 min時測得剩余N2 1 mol，下列化學(xué)反應(yīng)速率不正確的是()Av(N2)0.25 mol·L1·min1Bv(H2)0.75 mol·L1·min1Cv(NH3)1 mol·L1·min1Dv(NH3)0.5 mol·L1·min1解析解法一：求化學(xué)反應(yīng)速率，需先求參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化量和反應(yīng)所耗時間，據(jù)物質(zhì)的量的變化量與體積的比可得出濃度的變化量：N23H22NH3起始量/mol 2 10 0變化量/mol 21 3 22 min末量/mol 1 103 2則v(N2)(21)mol/(2 L×2 min)0.25 mol·L1·min1，v(H2)3 mol/(2 L×2 min)0.75 mol·L1·min1，v(NH3)2 mol/(2 L×2 min)0.5 mol·L1·min1。解法二：v(N2)0.25 mol·L1·min1。用N2來表示反應(yīng)速率時，因為v(N2)v(H2)v(NH3)132，故v(H2)0.75 mol·L1·min1，v(NH3)0.5 mol·L1·min1。答案C【規(guī)律總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法(1)利用反應(yīng)速率的定義式v求算。(2)利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比的規(guī)律求算。(3)利用三段式進行計算求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟：a寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；b找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量；c根據(jù)已知條件列方程計算。模板，對于反應(yīng)：mAnB=pCqD。A的濃度為a mol·L1，B的濃度為b mol·L1。反應(yīng)從t0 s開始進行至t1 s時，A消耗了x mol·L1，則反應(yīng)速率可計算如下： mA nB=pCqD起始濃度/mol·L1 a b 0 0轉(zhuǎn)化濃度/mol·L1 x 最終濃度/mol·L1 ax b 則v(A)mol·L1·s1，v(B)mol·L1·s1，v(C)mol·L1·s1，v(D)mol·L1·s1。計算時注意以下量的關(guān)系：a對反應(yīng)物：c起始c轉(zhuǎn)化c某時刻；b對生成物：c起始c轉(zhuǎn)化c某時刻；c轉(zhuǎn)化率：×100%。變式訓(xùn)練1一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是()A反應(yīng)開始到10 s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol·L1·s1B反應(yīng)開始到10 s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol·L1C反應(yīng)開始到10 s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)Z(g)答案C解析由圖像中數(shù)據(jù)計算用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比，也就是化學(xué)計量數(shù)之比，然后即可推出化學(xué)方程式。由圖像可知：X、Y的物質(zhì)的量逐漸減少，為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量逐漸增多，為生成物。它們的物質(zhì)的量變化分別為X：(1.200.41)mol0.79 mol；Y：(1.000.21)mol0.79 mol；Z：(1.580)mol1.58 mol。故反應(yīng)化學(xué)方程式為XY2Z，D項錯；A項：v(Z)0.079 mol·L1·s1；B項：c(X)0.395 mol·L1；C項，Y的轉(zhuǎn)化率×100%79.0%。二、化學(xué)反應(yīng)速率的比較【例2】對于反應(yīng)A(g)3B(g)=2C(g)，下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率，其中反應(yīng)進行得最快的是()Av(A)0.01 mol·L1·s1Bv(B)0.02 mol·L1·s1Cv(B)0.60 mol·L1·min1Dv(C)1.0 mol·L1·min1解析對于同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率進行比較時，必須選定同一種速率單位和同一種物質(zhì)，這樣比較才有意義。如選擇B物質(zhì)和單位mol·L1·min1，并依據(jù)“各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中計量數(shù)之比”進行相應(yīng)的換算，然后進行對比。A項，v(B)3v(A)3×60 s·min1×0.01 mol·L1·s11.8 mol·L1·min1；B項，v(B)60 s·min1×0.02mol·L1·s11.2 mol·L1·min1；D項，v(B)v(C)1.5 mol·L1·min1，經(jīng)過比較可知A項反應(yīng)進行的最快。答案A【方法總結(jié)】1歸一法依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，將同一反應(yīng)中的用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，轉(zhuǎn)化成用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后直接依據(jù)數(shù)值進行比較。2比值法用各物質(zhì)的量表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(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)速率快。例如：對于反應(yīng)mAnBpCqD，若v(A)/mv(B)/n，則前者反應(yīng)速率快。變式訓(xùn)練2反應(yīng)A3B=2C2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為v(A)0.15 mol·L1·s1；v(B)0.6 mol·L1·s1；v(C)0.4 mol·L1·s1；v(D)0.45 mol·L1·s1。該反應(yīng)進行的快慢順序為_。答案解析解法一：將不同物質(zhì)表示的速率換算為同一物質(zhì)表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。若以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn)，將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的速率，則由方程式中的化學(xué)計量數(shù)知：v(A)v(B)13，則表示的v(A)0.2 mol·L1·s1；v(A)v(C)12，則表示的v(A)0.2 mol·L1·s1；v(A)v(D)12，則表示的v(A)0.225 mol·L1·s1。故反應(yīng)進行的快慢順序為。解法二：由反應(yīng)速率之比與物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，比較后作出判斷。由化學(xué)方程式A3B=2C2D得出：a.A與B的化學(xué)計量數(shù)之比為13，而v(A)v(B)0.150.614，故v(B)v(A)，從而得。bB與C的化學(xué)計量數(shù)之比為32，而v(B)v(C)0.60.432，故v(B)v(C)，從而得。cC與D的化學(xué)計量數(shù)之比為2211，而v(C)v(D)0.40.45，故v(D)v(C)，從而得。故該反應(yīng)進行的快慢順序為。1下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是()A對任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示C若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5 mol·L1·s1，就是指在該時間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化都為0.5 mol·L1·s1D化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的尺度答案D解析A項，中和反應(yīng)速率很快，但有的沒有明顯現(xiàn)象，A錯；B項，在化學(xué)反應(yīng)中，由于固體和純液體的濃度視為常數(shù)，其濃度變化值為零，故不能用它們表示反應(yīng)速率，B錯；C項，單位錯，濃度變化單位應(yīng)為mol·L1，且由于化學(xué)計量數(shù)不一定相同，在該時間內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化不一定都為0.5 mol·L1。2在2 L密閉容器內(nèi)，某氣體反應(yīng)物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol，則用該氣體表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為()A0.4 mol·L1·s1 B0.3 mol·L1·s1C0.2 mol·L1·s1 D0.1 mol·L1·s1答案C解析用該氣體表示反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v0.2 mol·L1·s1，C正確。3在N23H22NH3的反應(yīng)中，經(jīng)過一段時間后，NH3的濃度增加了0.6 mol·L1，在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L1·s1，則此段時間是()A1 s B2 s C44 s D1.33 s答案B解析本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算。已知用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 mol·L1·s1，則用NH3表示的平均反應(yīng)速率為v(NH3)v(H2)×0.45 mol·L1·s10.3 mol·L1·s1，t2 s，故正確答案為B。4在不同條件下，分別測得反應(yīng)2SO2O22SO3的化學(xué)反應(yīng)速率，其中表示該反應(yīng)進行得最快的是()Av(SO2)4 mol·L1·min1Bv(O2)3 mol·L1·min1Cv(SO2)0.1 mol·L1·s1Dv(O2)0.1 mol·L1·s1答案D解析本題考查的是化學(xué)反應(yīng)速率的比較。以SO2為標(biāo)準(zhǔn)，并將單位統(tǒng)一，A、B、C、D選項換算成以SO2為標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)速率后分別為A.v(SO2)4 mol·L1·min1；B.v(SO2)2v(O2)6 mol·L1·min1；C.v(SO2)0.1×60 mol·L1·min16 mol·L1·min1；D.v(SO2)2v(O2)2×0.1×60 mol·L1·min112 mol·L1·min1。5某溫度時，在2 L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系曲線如圖所示。(1)由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ _。(2)反應(yīng)開始至2 min、5 min時Z的平均反應(yīng)速率為_、_。(3)5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率_(填“大”、“小”或“相等”)。答案(1)3XY2Z(2)0.05 mol·L1·min10.04 mol·L1·min1(3)相等解析(1)根據(jù)圖示，X減少了0.6 mol，Y減少了0.2 mol，Z生成了0.4 mol，故X、Y、Z的物質(zhì)的量變化之比為312，因5 min后三者共存，故反應(yīng)的方程式為3XY2Z。(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，依據(jù)反應(yīng)速率計算公式可計算出反應(yīng)速率，需注意Z的初始物質(zhì)的量是0.1 mol。(3)5 min后Z的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)速率相等。 基礎(chǔ)過關(guān)一、化學(xué)反應(yīng)速率的概念理解1下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法，不正確的是()A化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的物理量B單位時間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變化越大，則該物質(zhì)反應(yīng)就越快C化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示D化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有“mol·L1·s1”和“mol·L1·min1”答案C解析化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示的，即用單位時間內(nèi)濃度的改變量來表示。2用純凈的CaCO3與1 mol·L1 100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2。關(guān)于此反應(yīng)，下列說法不正確的是()A可以用單位時間內(nèi)CaCO3質(zhì)量的減少表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率B可以用單位時間內(nèi)生成H2的量表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率C可以用單位時間內(nèi)溶液中Ca2濃度的增加表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率D可以用單位時間內(nèi)CaCO3濃度的變化表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率答案D解析CaCO3為固體，濃度不變化。二、化學(xué)反應(yīng)速率的比較3在2AB=3C4D反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的數(shù)據(jù)是()Av(A)0.5 mol·L1·s1Bv(B)0.3 mol·L1·s1Cv(C)0.8 mol·L1·s1Dv(D)1.0 mol·L1·s1答案B解析都換算成用B表示的反應(yīng)速率：Av(B)0.25 mol·L1·s1Bv(B)0.3 mol·L1·s1Cv(B) mol·L1·s1Dv(B)0.25 mol·L1·s1B項值最大，反應(yīng)速率最快。4在a、b、c、d四個不同的容器中，在不同條件下進行反應(yīng)2A(g)B(g)=3C(g)4D(g)。在0t時間內(nèi)測得：a容器中v(A)1 mol/(L·s)，b容器中v(B)0.6 mol/(L·s)，c容器中v(C)1.5 mol/(L·s)，d容器中v(D)12 mol/(L·min)。則在0t時間內(nèi)，反應(yīng)速率最大的是()Aa容器中 Bb容器中Cc容器中 Dd容器中答案B解析根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，將四個不同容器中的反應(yīng)速率用同一種物質(zhì)表示，只有這樣才能比較出反應(yīng)速率的大小。如統(tǒng)一用v(B)表示，則a容器中v(B)0.5 mol/(L·s)，b容器中v(B)0.6 mol/(L·s)，c容器中v(B)0.5 mol/(L·s)，要注意d容器中v(D)12 mol/(L·min)，速率的單位與其他不一致，則轉(zhuǎn)化后v(B)0.05 mol/(L·s)，由此可知b容器中反應(yīng)速率最大。三、化學(xué)反應(yīng)速率的計算5某一反應(yīng)物的濃度是1.0 mol·L1，經(jīng)過20 s后，它的濃度變成了0.2 mol·L1，在這20 s內(nèi)用該物質(zhì)濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為()A0.04 B0.04 mol·L1·s1C0.08 mol·L1·s1 D0.04 mol·L1答案B解析v0.04 mol·L1·s1。A項無單位，D項單位不正確。6將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 mol·L1，現(xiàn)有下列幾種說法：用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol·L1·s1用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol·L1·s12 s末時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·L12 s末，物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%其中正確的是()A B C D答案B解析2 s末C的濃度為0.6 mol·L1，則2 s末n(C)0.6 mol·L1×2 L1.2 mol，由三段式表示2A(g) B(g)2C(g) 4 2 0 1.2 0.6 1.2 2.8 1.4 1.2v(A)0.3 mol·L1·s1，v(B)0.15 mol·L1·s1，A的轉(zhuǎn)化率為×100%30%，2 s末時B的濃度c(B)0.7 mol·L1。7將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生反應(yīng)：NH4Br(s)NH3(g)HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)H2(g)，2 min后，測知H2的濃度為0.5 mol·L1，HBr的濃度為4 mol·L1，若上述反應(yīng)速率用v(NH3)表示，則下列速率正確的是()A0.5 mol·L1·min1B2.5 mol·L1·min1C2 mol·L1·min1D1.25 mol·L1·min1答案B解析此題為連鎖反應(yīng)，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量為NH4Br分解生成的HBr的量減去分解的HBr量，即c(HBr)c生成(HBr)c分解(HBr)。又知c(H2)0.5 mol·L1，則c分解(HBr)1 mol·L1，所以c生成(HBr)c(HBr)c分解(HBr)5 mol·L1，c(NH3)c生成(HBr)5 mol·L1，v(NH3)2.5 mol·L1·min1。8把0.6 mol X氣體和0.4 mol Y氣體混合于2 L的密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若測知以Z表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol·L1·min1，則n是()A1 B2 C3 D4答案A解析v(W)0.02 mol·L1·min1，由，則n1。四、化學(xué)反應(yīng)速率圖像9用大理石(雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng))與稀鹽酸反應(yīng)制CO2，實驗過程記錄如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()AOE段表示的反應(yīng)速率最快BEF段表示的反應(yīng)速率最快，收集的CO2最多CFG段表示的收集的CO2最多DOG段表示隨著時間的推移，反應(yīng)速率逐漸增大答案B解析CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。圖像的橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是生成二氧化碳的體積，很明顯是用單位時間內(nèi)放出CO2的體積來表示其反應(yīng)速率的，表現(xiàn)在圖像上就是曲線的斜率，斜率越大，反應(yīng)速率越大，放出的CO2越多。由圖可以看出，EF段反應(yīng)速率最快，收集的CO2最多；整個反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率加快的幅度先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐漸增大，所以只有B項正確。10一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應(yīng)的推斷合理的是()A該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B4D6A2CB反應(yīng)進行到1 s時，v(A)v(D)C反應(yīng)進行到6 s時，B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol/(L·s)D反應(yīng)進行到6 s時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等答案C解析各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20)mol(1.00.4)mol(1.00.2)mol(0.40)mol6342，所以化學(xué)方程式為3B4C6A2D，A項錯誤；不論在什么時刻，用各物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，B、D項錯誤。 能力提升11根據(jù)反應(yīng)4FeS211O2=2Fe2O38SO2，試回答下列問題。(1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率_。(2)當(dāng)生成SO2的速率為0.64 mol·L1·s1時，則氧氣減少的速率為_。(3)如測得4 s后O2的濃度為2.8 mol·L1，此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 mol·L1·s1，則開始時氧氣的濃度為_。答案(1)SO2或O2(2)0.88 mol·L1·s1(3)5.0 mol·L1解析(1)一般不用固體和純液體來表示反應(yīng)速率，所以可用O2和SO2來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率。(2)不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率和方程式中對應(yīng)化學(xué)計量數(shù)成正比，所以氧氣減少的速率為0.64 mol·L1·s1×0.88 mol·L1·s1。(3)此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 mol·L1·s1，則氧氣表示的速率為0.4 mol·L1·s1×0.55 mol·L1·s1，所以氧氣變化濃度為0.55 mol·L1·s1×4 s2.2 mol·L1，則開始時氧氣的濃度為2.8 mol·L12.2 mol·L15.0 mol·L1。12在25 時，向100 mL含14.6 g氯化氫的鹽酸溶液里放入5.60 g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化)，反應(yīng)開始至2 min末，收集到1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣。在此之后，又經(jīng)過4 min，鐵粉完全溶解。則：(1)在前2 min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是_。(2)在后4 min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是_。(3)前2 min與后4 min相比，反應(yīng)速率較快的是_，其原因是_ _。答案(1)0.250 mol·L1·min1(2)0.250 mol·L1·min1(3)前2 min隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢解析n(HCl)0.400 mol，n(Fe)0.100 mol，n(H2)0.050 mol。 Fe2HCl=FeCl2H2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)0.250 mol·L1·min1。(2)v(HCl)0.250 mol·L1·min1。(3)后4 min內(nèi)，v(FeCl2)v(HCl)0.125 mol·L1·min1<0.250 mol·L1·min1，所以前2 min反應(yīng)速率較快。13在一容積為5 L的密閉容器中充入氨氣和氧氣，使其物質(zhì)的量之比為12，并發(fā)生如下反應(yīng)：4NH35O24NO6H2O(g)，此反應(yīng)在一定條件下進行2 min 后，測得NH3的物質(zhì)的量為2 mol，NH3的轉(zhuǎn)化率為20%。(1)以NO的濃度變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率是_。(2)O2在2 min時的濃度是_。答案(1)0.05 mol·L1·min1(2)0.875 mol·L1解析設(shè)充入NH3的物質(zhì)的量為a，則a(120%)2 mol，得a2.5 mol，4NH35O2=4NO6H2O(g)n(初)/mol 2.5 5 0 0n/mol 0.5 0.625 0.5 0.75n(末)/mol 2 4.375 0.5 0.75所以v(NO)0.05 mol·L1·min1，2 min時c(O2)0.875 mol·L1。拓展探究14“碘鐘”實驗中，3IS2O=I2SO的反應(yīng)速率可以用I遇加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20 進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表：實驗編號c(I)/mol·L10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O)/mol·L10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列問題：(1)該實驗的目的是_。(2)顯色時間t1為_。(3)通過分析比較上述數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是_ _。答案(1)研究反應(yīng)物I與S2O的濃度對反應(yīng)速率的影響(2)(或29.3)(3)化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比)解析由數(shù)據(jù)表容易發(fā)現(xiàn)：組所用時間相同，組所用時間為它們的一半，組所用時間為它們的2倍。進一步分析：兩組中c(I)與c(S2O)的乘積相等，組中乘積為組的2倍，組乘積為其一半。因此可得結(jié)論：當(dāng)c(I)·c(S2O)相等時，顯色時間相等，反應(yīng)速率相等，顯色時間與反應(yīng)速率成反比，即t與c(I)·c(S2O)成反比。，得t129.3。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375