高中化學 第二章 化學反應速率和化學平衡 第一節(jié) 化學反應速率學案 新人教版選修4

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1、 第二章 化學反應速率和化學平衡 第一節(jié) 化學反應速率 [目標導航]　1.了解化學反應速率的概念，會定量表示化學反應速率。2.掌握化學反應速率的簡單計算方法，提高速率概念的理解能力。3.學會化學反應速率的測定方法，會比較化學反應速率的快慢。 一、化學反應速率 1．定義 用來衡量化學反應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)反應物或生成物的濃度變化來表示。 (2)在容積不變的反應容器中，通常用單位時間內(nèi)反應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：molL－1min－1[或mol/(Lmin

2、)]、molL－1s－1[或mol/(Ls)]。 4．注意事項 (1)在某一個化學反應中無論是用反應物還是用生成物表示化學反應速率，其值均為正值。 (2)化學反應速率表示的均是某一段時間內(nèi)的化學反應的平均速率，而不是某一時刻的化學反應的瞬時速率。 (3)一個確定的化學反應涉及反應物、生成物多種物質(zhì)，因而定量表示一個化學反應的反應速率時，必須指明是用哪一種物質(zhì)來表示的。 【合作探究】 1．在C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的反應中，可用哪些物質(zhì)表示反應速率？在2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的反應中呢？ 答案　在C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)反

3、應中，可以用H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度變化來表示反應速率，而在2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的反應中只能用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：2SO2＋O22SO3，經(jīng)5 s后，測得SO3的物質(zhì)的量為0.8 mol，填寫下表： 有關反應物質(zhì) SO2 O2 SO3 物質(zhì)的量變化/mol 0.8 0.4 0.8 物質(zhì)的量濃度變化/(molL－1) 0.4 0.2 0.4 化學反應速率/ (molL－1s－1) 0.08 0.04

4、 0.08 速率之比 v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2 結(jié)論： ①用不同反應物表示化學反應速率時，化學反應速率之比＝物質(zhì)的量濃度變化之比＝物質(zhì)的量變化之比＝化學計量數(shù)之比。 ②同一化學反應的反應速率，用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，但意義相同。 二、化學反應速率的測定 1．測定原理 利用化學反應中與某一種化學物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關的性質(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速率，或測量一定時間內(nèi)氣體壓強的變化來測定反應速率。 (2)利用科學儀器測量出的性質(zhì)進行測定，如顏色的深淺、光

5、的吸收、光的發(fā)射、導電能力等。 (3)在溶液中，當反應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)濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。 3．測定實例 設計實驗測定鋅與硫酸反應的速率，按下列實驗步驟完成實驗： ①按下圖所示安裝裝置，加入鋅粒，然后快速加入40 mL 1 molL－1的硫酸，測量收集10 mL H2所用的時間。 ②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 molL－1的硫酸，測量收集10 mL H2所用的時間。 回答下列問題： (1)實驗所用儀器有：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導氣管、50 m

6、L注射器、鐵架臺、秒表。 (2)觀察到的現(xiàn)象是：鋅跟硫酸反應產(chǎn)生氣泡；收集10 mL氣體②所用時間比①所用時間短。 (3)所能得出的實驗結(jié)論是：4__molL－1的硫酸與鋅反應比1__molL－1的硫酸與鋅反應快。 【注意事項】 ①鋅粒的大小(即表面積)基本相同。 ②40 mL的硫酸溶液要迅速加入。 ③裝置氣密性要好，且計時要迅速、準確。 一、化學反應速率的計算方法 【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N2＋3H22NH3，2 min時測得剩余N2 1 mol，下列化學反應速率不正確的是(　　) A．v(N2)＝0

7、.25 molL－1min－1 B．v(H2)＝0.75 molL－1min－1 C．v(NH3)＝1 molL－1min－1 D．v(NH3)＝0.5 molL－1min－1 解析　解法一：求化學反應速率，需先求參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化量和反應所耗時間，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： 　　　　　　N2　?。　?H2　　2NH3 起始量/mol 2 10 0 變化量/mol 2－1 3 2 2 min末量/mol 1 10－3 2 則v(N

8、2)＝(2－1)mol/(2 L2 min)＝0.25 molL－1min－1， v(H2)＝3 mol/(2 L2 min)＝0.75 molL－1min－1， v(NH3)＝2 mol/(2 L2 min)＝0.5 molL－1min－1。 解法二：v(N2)＝＝0.25 molL－1min－1。 用N2來表示反應速率時，因為v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故v(H2)＝0.75 molL－1 min－1，v(NH3)＝0.5 molL－1min－1。 答案　C 【規(guī)律總結(jié)】　化學反應速率的計算方法 (1)利用反應速率的定義式v＝求算。 (2)利用

9、化學反應中各物質(zhì)的速率之比等于化學計量數(shù)之比的規(guī)律求算。 (3)利用三段式進行計算 ①求解化學反應速率計算題的一般步驟： a．寫出有關反應的化學方程式； 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：mA＋nB===pC＋qD。A的濃度為a molL－1，B的濃度為b molL－1。反應從t0 s開始進行至t1 s時，A消耗了x molL－1，則反應速率可計算如下： 　　　　　　　　 mA＋ nB===pC＋qD 起始濃度/molL－1 a b 0 0 轉(zhuǎn)化濃度/molL－1 x

10、最終濃度/molL－1 a－x b－ 則v(A)＝molL－1s－1，v(B)＝molL－1s－1，v(C)＝mol L－1s－1，v(D)＝molL－1s－1。 ②計算時注意以下量的關系： a．對反應物：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．反應開始到10 s，用Z表示的反應速率為0.158 molL－1s－1 B．反應開始到10 s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 molL

11、－1 C．反應開始到10 s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0% D．反應的化學方程式為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反應速率之比，也就是化學計量數(shù)之比，然后即可推出化學方程式。由圖像可知：X、Y的物質(zhì)的量逐漸減少，為反應物，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：(1.20－0.41)mol＝0.79 mol；Y：(1.00－0.21)mol＝0.79 mol；Z：(1.58－0)mol＝1.58 mol。故反應化學方程式為X＋Y2Z，D項錯； A項：v(Z)＝＝＝0.079 molL－1s－1；B項：Δ

12、c(X)＝＝＝0.395 molL－1；C項，Y的轉(zhuǎn)化率＝100%＝79.0%。 二、化學反應速率的比較 【例2】　對于反應A(g)＋3B(g)===2C(g)，下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應速率，其中反應進行得最快的是(　　) A．v(A)＝0.01 molL－1s－1 B．v(B)＝0.02 molL－1s－1 C．v(B)＝0.60 molL－1min－1 D．v(C)＝1.0 molL－1min－1 解析　對于同一反應在不同條件下的反應速率進行比較時，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molL－1min－1，并依據(jù)“各物質(zhì)的速率之比等

13、于化學方程式中計量數(shù)之比”進行相應的換算，然后進行對比。A項，v(B)＝3v(A)＝360 smin－10.01 molL－1s－1＝1.8 molL－1min－1；B項，v(B)＝60 smin－10.02mol L－1s－1＝1.2 molL－1min－1；D項，v(B)＝v(C)＝1.5 molL－1min－1，經(jīng)過比較可知A項反應進行的最快。 答案　A 【方法總結(jié)】 1．歸一法 依據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，將同一反應中的用不同物質(zhì)表示的反應速率，轉(zhuǎn)化成用同一種物質(zhì)表示的反應速率，然后直接依據(jù)數(shù)值進行比較。 2．比值法 用各物質(zhì)的量表示的反應速率除以對應各物質(zhì)的

14、化學計量數(shù)，然后再對求出的數(shù)值進行大小排序，數(shù)值大的反應速率快。例如： 對于反應mA＋nBpC＋qD，若v(A)/m＞v(B)/n，則前者反應速率快。 變式訓練2　反應A＋3B===2C＋2D在四種不同情況下的反應速率分別為 ①v(A)＝0.15 molL－1s－1；②v(B)＝0.6 molL－1s－1；③v(C)＝0.4 molL－1s－1；④v(D)＝0.45 molL－1s－1。 該反應進行的快慢順序為________。 答案?、埽劲郏舰冢劲? 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為標準，將其他物質(zhì)表示的反應速率

15、換算為用物質(zhì)A表示的速率，則由方程式中的化學計量數(shù)知： v(A)∶v(B)＝1∶3，則②表示的v(A)＝0.2 molL－1s－1； v(A)∶v(C)＝1∶2，則③表示的v(A)＝0.2 molL－1s－1； v(A)∶v(D)＝1∶2，則④表示的v(A)＝0.225 molL－1s－1。 故反應進行的快慢順序為④＞③＝②＞①。 解法二：由反應速率之比與物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，比較后作出判斷。由化學方程式A＋3B===2C＋2D得出：a.A與B的化學計量數(shù)之比為1∶3，而v(A)∶v(B)＝0.15∶0.6＝1∶4，故v(B)＞v(A)，從而得②＞①。 b．B與C的化學計量數(shù)之比為

16、3∶2，而v(B)∶v(C)＝0.6∶0.4＝3∶2，故v(B)＝v(C)，從而得③＝②。 c．C與D的化學計量數(shù)之比為2∶2＝1∶1，而v(C)∶v(D)＝0.4∶0.45，故v(D)＞v(C)，從而得④＞③。 故該反應進行的快慢順序為④＞③＝②＞①。 1．下列有關化學反應速率的說法中正確的是(　　) A．對任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯 B．化學反應速率通常用單位時間內(nèi)任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示 C．若某化學反應的反應速率為0.5 molL－1s－1，就是指在該時間內(nèi)反應物和生成物的濃度變化都為0.5 molL－1s－1 D

17、．化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度 答案　D 解析　A項，中和反應速率很快，但有的沒有明顯現(xiàn)象，A錯；B項，在化學反應中，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速率，B錯；C項，單位錯，濃度變化單位應為molL－1，且由于化學計量數(shù)不一定相同，在該時間內(nèi)反應物和生成物的濃度變化不一定都為0.5 molL－1。 2．在2 L密閉容器內(nèi)，某氣體反應物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol，則用該氣體表示該反應的平均反應速率為(　　) A．0.4 molL－1s－1 B．0.3 molL－1s－1 C．0.2 molL－1s－1 D．0.1

18、 molL－1s－1 答案　C 解析　用該氣體表示反應的平均反應速率為v＝＝＝0.2 molL－1s－1，C正確。 3．在N2＋3H22NH3的反應中，經(jīng)過一段時間后，NH3的濃度增加了0.6 molL－1，在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應速率為0.45 molL－1s－1，則此段時間是(　　) A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33 s 答案　B 解析　本題考查化學反應速率的有關計算。已知用H2表示的平均反應速率為0.45 molL－1 s－1，則用NH3表示的平均反應速率為v(NH3)＝v(H2)＝0.45 molL－1s－1＝ 0.3 molL－1s

19、－1，Δt＝＝2 s，故正確答案為B。 4．在不同條件下，分別測得反應2SO2＋O22SO3的化學反應速率，其中表示該反應進行得最快的是(　　) A．v(SO2)＝4 molL－1min－1 B．v(O2)＝3 molL－1min－1 C．v(SO2)＝0.1 molL－1s－1 D．v(O2)＝0.1 molL－1s－1 答案　D 解析　本題考查的是化學反應速率的比較。以SO2為標準，并將單位統(tǒng)一，A、B、C、D選項換算成以SO2為標準的反應速率后分別為A.v(SO2)＝4 molL－1min－1；B.v(SO2)＝2v(O2)＝6 molL－1min－1；C.v(SO2)

20、＝0.160 molL－1min－1＝6 molL－1min－1；D.v(SO2)＝2v(O2)＝20.160 molL－1min－1＝12 molL－1min－1。 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系曲線如圖所示。 (1)由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為_____________________________ _________________。 (2)反應開始至2 min、5 min時Z的平均反應速率為________________、________________。 (3)5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率___

21、_____(填“大”、“小”或“相等”)。 答案　(1)3X＋Y2Z　(2)0.05 molL－1min－1　0.04 molL－1min－1　(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3∶1∶2，因5 min后三者共存，故反應的方程式為3X＋Y2Z。 (2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，依據(jù)反應速率計算公式可計算出反應速率，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，反應速率相等。 [基礎過關] 一、化學反應速率的概念理解 1．下列關于化學反應速率

22、的說法，不正確的是(　　) A．化學反應速率是衡量化學反應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)反應就越快 C．化學反應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．化學反應速率常用單位有“molL－1s－1”和“molL－1min－1” 答案　C 解析　化學反應速率是用單位時間內(nèi)反應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 molL－1 100 mL稀鹽酸反應制取CO2。關于此反應，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的反應速率 B．可

23、以用單位時間內(nèi)生成H2的量表示該反應的反應速率 C．可以用單位時間內(nèi)溶液中Ca2＋濃度的增加表示該反應的反應速率 D．可以用單位時間內(nèi)CaCO3濃度的變化表示該反應的反應速率 答案　D 解析　CaCO3為固體，濃度不變化。 二、化學反應速率的比較 3．在2A＋B===3C＋4D反應中，表示該反應速率最快的數(shù)據(jù)是(　　) A．v(A)＝0.5 molL－1s－1 B．v(B)＝0.3 molL－1s－1 C．v(C)＝0.8 molL－1s－1 D．v(D)＝1.0 molL－1s－1 答案　B 解析　都換算成用B表示的反應速率： A．v(B)＝＝0.25 molL－1

24、s－1 B．v(B)＝0.3 molL－1s－1 C．v(B)＝＝ molL－1s－1 D．v(B)＝＝0.25 molL－1s－1 B項值最大，反應速率最快。 4．在a、b、c、d四個不同的容器中，在不同條件下進行反應2A(g)＋B(g)===3C(g)＋4D(g)。在0～t時間內(nèi)測得：a容器中v(A)＝1 mol/(Ls)，b容器中v(B)＝0.6 mol/(Ls)，c容器中v(C)＝1.5 mol/(Ls)，d容器中v(D)＝12 mol/(Lmin)。則在0～t時間內(nèi)，反應速率最大的是(　　) A．a(chǎn)容器中 B．b容器中 C．c容器中 D．d容器中 答案　B 解析

25、　根據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，將四個不同容器中的反應速率用同一種物質(zhì)表示，只有這樣才能比較出反應速率的大小。如統(tǒng)一用v(B)表示，則a容器中v(B)＝0.5 mol/(Ls)，b容器中v(B)＝0.6 mol/(Ls)，c容器中v(B)＝0.5 mol/(Ls)，要注意d容器中v(D)＝12 mol/(Lmin)，速率的單位與其他不一致，則轉(zhuǎn)化后v(B)＝0.05 mol/(Ls)，由此可知b容器中反應速率最大。 三、化學反應速率的計算 5．某一反應物的濃度是1.0 molL－1，經(jīng)過20 s后，它的濃度變成了0.2 molL－1，在這20 s內(nèi)用該物質(zhì)濃度變化表示的化學反應速率為

26、(　　) A．0.04 B．0.04 molL－1s－1 C．0.08 molL－1s－1 D．0.04 molL－1 答案　B 解析　v＝＝＝0.04 molL－1s－1。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：2A(g)＋B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 molL－1，現(xiàn)有下列幾種說法： ①用物質(zhì)A表示的反應的平均速率為0.3 molL－1s－1 ②用物質(zhì)B表示的反應的平均速率為0.6 molL－1s－1 ③2 s末時物質(zhì)B的濃度為0.7

27、molL－1 ④2 s末，物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% 其中正確的是(　　) A．①④ B．①③ C．②④ D．③④ 答案　B 解析　2 s末C的濃度為0.6 molL－1，則2 s末n(C)＝0.6 molL－12 L＝1.2 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 1.2 v(A)＝＝0.3 molL－1s－1， v(B)＝＝0.15 molL－1s－1， A的轉(zhuǎn)化率為100%＝30%，

28、 2 s末時B的濃度c(B)＝＝0.7 molL－1。 7．將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生反應：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2 min后，測知H2的濃度為0.5 molL－1，HBr的濃度為4 mol L－1，若上述反應速率用v(NH3)表示，則下列速率正確的是(　　) A．0.5 molL－1min－1 B．2.5 molL－1min－1 C．2 molL－1min－1 D．1.25 molL－1min－1 答案　B 解析　此題為連鎖反應，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩

29、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 molL－1，則c分解(HBr)＝1 molL－1，所以c生成(HBr)＝c(HBr)＋c分解(HBr)＝5 mol L－1，c(NH3)＝c生成(HBr)＝5 molL－1，v(NH3)＝＝2.5 molL－1min－1。 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：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若測知以Z表示的平均反應速率為0.01 mo

30、lL－1min－1，則n是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 答案　A 解析　v(W)＝＝＝＝0.02 molL－1min－1，由＝，則n＝＝＝1。 四、化學反應速率圖像 9．用大理石(雜質(zhì)不與稀鹽酸反應)與稀鹽酸反應制CO2，實驗過程記錄如圖所示，下列有關說法正確的是(　　) A．OE段表示的反應速率最快 B．EF段表示的反應速率最快，收集的CO2最多 C．FG段表示的收集的CO2最多 D．OG段表示隨著時間的推移，反應速率逐漸增大 答案　B 解析　CaCO3與稀鹽酸反應的化學方程式為CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。圖像的橫坐標是

31、時間，縱坐標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速率的，表現(xiàn)在圖像上就是曲線的斜率，斜率越大，反應速率越大，放出的CO2越多。由圖可以看出，EF段反應速率最快，收集的CO2最多；整個反應過程中，反應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)生化學反應，反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是(　　) A．該反應的化學方程式為3B＋4D6A＋2C B．反應進行到1 s時，v(A)＝v(D) C．反應進行到6 s時，B的平

32、均反應速率為0.05 mol/(Ls) D．反應進行到6 s時，各物質(zhì)的反應速率相等 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方程式中化學計量數(shù)之比， Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化學方程式為3B＋4C6A＋2D，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計量數(shù)之比，B、D項錯誤。 [能力提升] 11．根據(jù)反應4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，試回答下列問題。 (1)常選用哪些物質(zhì)來表示該反應的化學

33、反應速率________________。 (2)當生成SO2的速率為0.64 molL－1s－1時，則氧氣減少的速率為______________。 (3)如測得4 s后O2的濃度為2.8 molL－1，此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 molL－1s－1，則開始時氧氣的濃度為__________。 答案　(1)SO2或O2　(2)0.88 molL－1s－1 (3)5.0 molL－1 解析　(1)一般不用固體和純液體來表示反應速率，所以可用O2和SO2來表示該反應的反應速率。 (2)不同物質(zhì)表示的反應速率和方程式中對應化學計量數(shù)成正比，所以氧氣減少的速率為 0.64 molL－

34、1s－1＝0.88 molL－1s－1。 (3)此時間內(nèi)SO2的速率為0.4 molL－1s－1，則氧氣表示的速率為0.4 molL－1s－1＝ 0.55 molL－1s－1，所以氧氣變化濃度為0.55 molL－1s－14 s＝2.2 molL－1，則開始時氧氣的濃度為2.8 molL－1＋2.2 molL－1＝5.0 molL－1。 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(不考慮反應前后溶液體積的變化)，反應開始至2 min末，收集到1.12 L(標準狀況)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)

35、用FeCl2表示的平均反應速率是_____________________________________。 (2)在后4 min內(nèi)用HCl表示的平均反應速率是______________________________________。 (3)前2 min與后4 min相比，反應速率較快的是____________，其原因是____________ ____________________________________________________________。 答案　(1)0.250 molL－1min－1 (2)0.250 molL－1min－1 (3)前2 min　隨

36、著反應的進行，反應物濃度減小，反應速率減慢 解析　n(HCl)＝＝0.400 mol，n(Fe)＝＝0.100 mol，n(H2)＝＝0.050 mol。 　　 　　　　Fe?。?HCl===FeCl2＋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)＝＝0.250 molL－1min－1。 (2)v(HCl)＝＝0.250 molL－1min－1。 (3)后4

37、 min內(nèi)，v(FeCl2)＝v(HCl)＝0.125 molL－1min－1<0.250 molL－1min－1，所以前2 min反應速率較快。 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1∶2，并發(fā)生如下反應：4NH3＋5O24NO＋6H2O(g)，此反應在一定條件下進行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的平均反應速率是________________。 (2)O2在2 min時的濃度是____________。 答案　(1)0.05 molL－1min－1 (2)0.875 mo

38、lL－1 解析　設充入NH3的物質(zhì)的量為a，則a(1－20%)＝2 mol，得a＝2.5 mol， 　　　　　 4NH3＋5O2===4NO＋6H2O(g) n(初)/mol 2.5 5 0 0 Δn/mol 0.5 0.625 0.5 0.75 n(末)/mol 2 4.375 0.5 0.75 所以v(NO)＝＝0.05 molL－1min－1， 2 min時c(O2)＝＝0.875 molL－1。 [拓展探究] 14．“碘鐘”實驗中，3I－＋S2O===I＋2SO的反應速率可以用I遇加入的淀粉溶液顯藍色

39、的時間t來度量，t越小，反應速率越大。某探究性學習小組在20 ℃進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表： 實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤ c(I－)/molL－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O)/molL－1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列問題： (1)該實驗的目的是______________________________________________________。 (2)顯色時間t1為________。 (3

40、)通過分析比較上述數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是_______________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案　(1)研究反應物I－與S2O的濃度對反應速率的影響　(2)(或29.3)　(3)化學反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比) 解析　由數(shù)據(jù)表容易發(fā)現(xiàn)：②④組所用時間相同，③組所用時間為它們的一半，①組所用時間為它們的2倍。 進一步分析：②④兩組中c(I－)與c(S2O)的乘積相等，

41、③組中乘積為②④組的2倍，①組乘積為其一半。 因此可得結(jié)論：當c(I－)c(S2O)相等時，顯色時間相等，反應速率相等，顯色時間與反應速率成反比，即t與c(I－)c(S2O)成反比。 ＝，得t1＝≈29.3。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375