第1课时化学反应的速率 课后·训练提升 合格考基础巩固 1.下列关于化学反应速率的说法不正确的是()。 A.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在同一个反应中，用不同物质表示的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 D.化学反应速率的常用单位有mol-L-!.s和mol-L.min 含案B 解析化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示，B项错 误。 2.反应4A(g)+5B(g,二4C(g)+6D(g)在5L的恒容密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量 增加了0.3mol。下列叙述正确的是()。 A.容器中D的物质的量至少为0.45mol B.A的平均反应速率是0.01molL1s C.容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4：5：4：6 D.容器中A的物质的量一定增加了0.3mol 答案A 解析半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol,则根据方程式可知半分钟内一定同时生成0.45 molD,由于不能确定反应前D的物质的量，因此容器中D的物质的量至少为0.45mol,A项正 确：半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol,则根据方程式可知一定同时消耗0.3olA,则A 的平均反应速率是03ml0.002molL1s,B项错误，由于不能确定反应前各物质的物质的 5L×30s 量.因此容器中A、B、C、D的物质的量之比不一定是4：5：4：6.C项错误：容器中A的物 质的量一定减少0.3mol.D项错误。 3.某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应：2N2O.一4NO2+O2。如图是该小组根据 所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是( 10.m t/min (/min 0 c(N2Os)/(mol-L) 0.160 0.114 0.080 0.056 10.040 d(O2)/(mol-L1) 0 0.023 10.040 0.052 10.060 A.曲线I是N2O5的浓度变化曲线 B.曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线 C.随着反应的进行，N2O5的浓度减小，反应速率减小 D.随着反应的进行，O2的浓度增大，反应速率增大 答案 解析结合表格中N2O5和O2的初始浓度可知曲线I、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲 线，A、B两项错误，利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度 变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓 度增大，故C项正确，D项错误。 4.对于化学反应3W(g)+2X(g,一4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中，正确的是(). A.1W)=3WZ)
第 1 课时 化学反应的速率 课后· 合格考基础巩固 1.下列关于化学反应速率的说法不正确的是( )。 A.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在同一个反应中,用不同物质表示的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 D.化学反应速率的常用单位有 mol·L -1·s -1 和 mol·L -1·min-1 答案 B 解析化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示,B 项错 误。 2.反应 4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g)在 5 L 的恒容密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量 增加了 0.3 mol。下列叙述正确的是( )。 A.容器中 D 的物质的量至少为 0.45 mol B.A 的平均反应速率是 0.01 mol·L -1·s -1 C.容器中 A、B、C、D 的物质的量之比一定是 4∶5∶4∶6 D.容器中 A 的物质的量一定增加了 0.3 mol 答案 A 解析半分钟后,C 的物质的量增加了 0.3 mol,则根据方程式可知半分钟内一定同时生成 0.45 mol D,由于不能确定反应前 D 的物质的量,因此容器中 D 的物质的量至少为 0.45 mol,A 项正 确;半分钟后,C 的物质的量增加了 0.3 mol,则根据方程式可知一定同时消耗 0.3 mol A,则 A 的平均反应速率是 0.3mol 5 L×30 s =0.002 mol·L -1·s -1 ,B 项错误;由于不能确定反应前各物质的物质的 量,因此容器中 A、B、C、D 的物质的量之比不一定是 4∶5∶4∶6,C 项错误;容器中 A 的物 质的量一定减少 0.3 mol,D 项错误。 3.某实验探究小组研究 320 K 时 N2O5 的分解反应:2N2O5 4NO2+O2。如图是该小组根据 所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是( )。 t/min 0 1 2 3 4 c(N2O5)/(mol·L -1 ) 0.160 0.114 0.080 0.056 0.040 c(O2)/(mol·L -1 ) 0 0.023 0.040 0.052 0.060 A.曲线Ⅰ是 N2O5 的浓度变化曲线 B.曲线Ⅱ是 O2 的浓度变化曲线 C.随着反应的进行,N2O5 的浓度减小,反应速率减小 D.随着反应的进行,O2 的浓度增大,反应速率增大 答案 C 解析结合表格中 N2O5 和 O2 的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是 O2、N2O5 的浓度变化曲 线,A、B 两项错误;利用表格中数据进行计算,无论是用 N2O5 的浓度变化,还是用 O2 的浓度 变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小,而随着反应的进行,N2O5 的浓度减小,O2 的浓 度增大,故 C 项正确,D 项错误。 4.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.2(X)=3(Z） C.21X)=(Y D.3W=2(X 答案 解析同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中对应物质的化学计 量数之比。W):WZ)=3:3=1:1,所以(W)=(Z,A项错误；(X):(Z=2:3,所以 3v(X)=2(Z,B项错误；vX):1v(Y)=2:4=1:2,所以2(X)=(Y),C项正确；W):v(X)=3:2, 所以2v(W)=3X,D项错误。 5.其他条件不变时，能使反应速率增大的是()。 A.对于反应K2CO3+HSO4一K2SO4+CO2↑+HO,增大体系的压强 B.对于N2(g)+3H(g,一2NH(g),容器容积固定不变时，充入Ar C.对于N2(g+3H2(g,一2NH(g),容器容积固定不变时，充入N D.对于N2(g+3H(g一2NH(g),容器气体压强不变时，充入Ar 答案c 解析增大压强能引起气体反应物浓度增大才能增大反应速率。 6.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )。 FeCl溶液+ A.40C的水 5%的H20,溶液 FcCl3溶液+ 5%的H202溶液 室温 Mn02+ B.40C的水 5%的H202溶液 ,5%的H202溶液 室温 MnO+ C.40C的水 5%的Hz02溶液 FeCl溶液+ 5%的Hz02溶液 FeCl溶液+ D.40C的水 室温害5%的H,02溶液 靥案D 解析没有对比实验，A错误；催化剂不同，温度不同，无法比较，B错误；前者没有催化剂，后者有 催化剂，且温度不同，无法比较，C错误：只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行，D正确。 7.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO.一NaSO4+SO2↑+S1+HO, 下列各组实验中最先出现浑浊的是( 反应整 Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O 验 V/mL c/(molL) V/mL c/(mol-L) V/mL 0.1 10 0.1 25 0.2 5 0.2 10 35 0.1 10 0. 5 35 0.2 5 0.2 10 案D 解析本题考查浓度和温度两个因素对化学反应速率的影响，只要抓住浓度越大，温度越高，反 应速率就越大，因此D项最先出现浑浊 8.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气的生成速率增大的是( )。 A.加热 B.不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸 C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片，改用铁粉 答案B 解析加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积，都能增大反应速率
B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X) 答案 C 解析同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中对应物质的化学计 量数之比。v(W)∶v(Z)=3∶3=1∶1,所以 v(W)=v(Z),A 项错误;v(X)∶v(Z)=2∶3,所以 3v(X)=2v(Z),B 项错误;v(X)∶v(Y)=2∶4=1∶2,所以 2v(X)=v(Y),C 项正确;v(W)∶v(X)=3∶2, 所以 2v(W)=3v(X),D 项错误。 5.其他条件不变时,能使反应速率增大的是( )。 A.对于反应 K2CO3+H2SO4 K2SO4+CO2↑+H2O,增大体系的压强 B.对于 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),容器容积固定不变时,充入 Ar C.对于 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),容器容积固定不变时,充入 N2 D.对于 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),容器气体压强不变时,充入 Ar 答案 C 解析增大压强能引起气体反应物浓度增大才能增大反应速率。 6.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是( )。 答案 D 解析没有对比实验,A 错误;催化剂不同,温度不同,无法比较,B 错误;前者没有催化剂,后者有 催化剂,且温度不同,无法比较,C 错误;只有温度不同,其他条件都相同,该方案可行,D 正确。 7.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O, 下列各组实验中最先出现浑浊的是( )。 实验 反应温度 ℃ Na2S2O3 溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol·L -1 ) V/mL c/(mol·L -1 ) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 答案 D 解析本题考查浓度和温度两个因素对化学反应速率的影响,只要抓住浓度越大,温度越高,反 应速率就越大,因此 D 项最先出现浑浊。 8.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气的生成速率增大的是( )。 A.加热 B.不用稀硫酸,改用 98%的浓硫酸 C.滴加少量 CuSO4 溶液 D.不用铁片,改用铁粉 答案 B 解析加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积,都能增大反应速率
9.将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g一 xC(g)+2D(g),经5min后，测得D的浓度为0.5 mol-L!,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为 0.1mol-L-1min'。求： (I)5min后A的浓度c(A)= mol-L,反应开始前容器中A、B的物质的 量：n(A)=(B)= mola (2)B的平均反应速率：WB)= molL-l.minl。 (3)x的值为 答案1)0.753(2)0.05(3)2 解析(1)设原混合物中A、B的物质的量为amol,列出起始时和5min时有关物质的物质的 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g) 起始时/mol a 0 0 5min时/mol a-1.5 a-0.5 0.1×2×5 0.5×2 报搭5min时cA):cB)3:5,可得g点=，解得=3，即MA-nB=3mol5min后 a-0.5 (A)-3mol-15mal-0.75 mol-L 2 6.5mol0.05 mol-Lmin (2)v(B)-2Lx5min (3)由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，则之=三解得2。 10.把1molX气体和0.5molY气体混合于2L恒容密闭容器中，发生如下反应3X(g+Y(g) 一nZ(g)+2W(g),2min末生成0.2molW,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应 速率为0.1 mol-L!.min,试计算 (1)前2min内，用X表示的平均反应速率。 (2)2min末时Y的转化率。 (3)化学方程式中Z的化学计量数n。 答案1)X)=0.075molL1min-l (2)4Y)=20% (3)n=4 解析根据三段式解题 3X(g) Y(g) nZ(g) 2W(g) 起始浓度 (mol-L-1) 0.5 0.25 0 0 变化浓度 0.15 0.05 0.05n 0.1 (mol-L-1) 2min末浓度 0.2 (mol-L1) 0.35 0.05n 0.1 (1)根据2min末生成0.2molW,则消耗X0.3mol,rX)= 0.3mol =0.075mol-L-1.min。 2L×2min (2)aY)=0.05mol-L-1 0.25m01-×100%=-20%。 (（3)根据Z产=0050.1 mol-in解得4。 △t 2min 等级考拓展提高 1.反应A(g)+3B(g,一2C(g)+D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①(A)=0.15molL 1s,②B)=0.6molL1.s,③vC)=0.5molL1.s,④v(D)=0.45molL1.s。 则反应进行由快到慢的顺序为( A.④>③>①>② B.②>④>③>① C.②>③>④>① D.④>③>②>① 答案D
9.将等物质的量的 A、B 混合于 2 L 的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经 5 min 后,测得 D 的浓度为 0.5 mol·L -1 ,c(A)∶c(B)=3∶5,C 的平均反应速率为 0.1 mol·L -1·min-1。求: (1)5 min 后 A 的浓度 c(A)= mol·L -1 ,反应开始前容器中 A、B 的物质的 量:n(A)=n(B)= mol。 (2)B 的平均反应速率:v(B)= mol·L -1·min-1。 (3)x 的值为 。 答案(1)0.75 3 (2)0.05 (3)2 解析(1)设原混合物中 A、B 的物质的量为 a mol,列出起始时和 5 min 时有关物质的物质的 量: 3A(g) + B(g) xC(g) + 2D(g) 起始时/mol a a 0 0 5 min 时/mol a-1.5 a-0.5 0.1×2×5 0.5×2 根据 5 min 时 c(A)∶c(B)=3∶5,可得𝑎-1.5 𝑎-0.5 = 3 5 ,解得 a=3,即 n(A)=n(B)=3 mol,5 min 后 c(A)=3mol-1.5mol 2 L =0.75 mol·L -1。 (2)v(B)= 0.5mol 2 L×5min=0.05 mol·L -1·min-1。 (3)由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则 1 0.5×2 = 𝑥 2 ,解得 x=2。 10.把 1 mol X 气体和 0.5 mol Y 气体混合于 2 L 恒容密闭容器中,发生如下反应 3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g),2 min 末生成 0.2 mol W,若测得以 Z 的物质的量浓度变化表示的平均反应 速率为 0.1 mol·L -1·min-1 ,试计算: (1)前 2 min 内,用 X 表示的平均反应速率。 (2)2 min 末时 Y 的转化率。 (3)化学方程式中 Z 的化学计量数 n。 答案(1)v(X)=0.075 mol·L -1·min-1 (2)α(Y)=20% (3)n=4 解析根据三段式解题: 3X(g) + Y(g) nZ(g) + 2W(g) 起始浓度 (mol·L -1 ) 0.5 0.25 0 0 变化浓度 (mol·L -1 ) 0.15 0.05 0.05n 0.1 2min 末浓度 (mol·L -1 ) 0.35 0.2 0.05n 0.1 (1)根据 2 min 末生成 0.2 mol W,则消耗 X 0.3 mol,v(X)= 0.3mol 2 L×2min=0.075 mol·L -1·min-1。 (2)α(Y)=0.05mol·L -1 0.25mol·L -1×100%=20%。 (3)根据 v(Z)=Δ𝑐 Δ𝑡 = 0.05𝑛mol·L -1 2min =0.1 mol·L -1·min-1 ,解得 n=4。 等级考拓展提高 1.反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L - 1·s -1 ,②v(B)=0.6 mol·L -1·s -1 ,③v(C)=0.5 mol·L -1·s -1 ,④v(D)=0.45 mol·L -1·s -1。 则反应进行由快到慢的顺序为( )。 A.④>③>①>② B.②>④>③>① C.②>③>④>① D.④>③>②>① 答案 D
解析将各项转化为用同一种物质表示的反应速率，再比较数值的相对大小。①(A)=0.15 mol,②m(A-g0.2molL-s,③A)-9025 mol-Ls,④(AD)=045mol 3 1s。故反应速率：④>③>②>①。 2.(双选)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 如图所示。下列描述正确的是( )。 61.58 1.20 1.00 幂8 0 10 时间/s A.反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为0.079molL1s B.反应开始到10s时，X的物质的量浓度减少了0.79molL1 C.反应开始到10s时，Y的转化率为79% D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g一Z(g) 答案AC 解析从题图中可看出，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生 成物，且此反应为可逆反应。反应进行到10s时，X、Y均减少了0.79mol,Z增加了1.58mol, 反应的化学方程式为X(g+Y(g,一2Zg,所以Z的反应速率为58mol-0.079 mol-Ls,X L×10s 的物质的量浓度减少了79mol-0.395m0l-L,Y的转化率为79m0×100%=79%。 21. 1.00mol 3.将4molA气体和2molB气体置于2L恒容密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)+B(g) 一2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6molL1,下列说法正确的是( )。 A.用物质A表示的反应速率为0.6molL1s B.用物质B表示的反应速率为0.3 mol-L!.s C.2s时物质A的转化率为30% D.2s时物质B的浓度为0.3molL 答案c 解析 2A(g) B(g) 2C(g) 开始浓度 2 1 0 (mol-L-1) 变化浓度 0.3 (mol-L-1) 0.6 0.6 2s末浓度 (mol-L-1) 1.4 0.7 0.6 WA)=0.6mol-L-1 2s =0.3 molL,故A错误B)03moL =0.15molL1.s1,故B错误：2s时物质 2s A的转化率为10%30%，故C正绮25时物质B的浓度为07m0lL故D错泥， 4.下列判断正确的是( )。 A.0.1moL1的盐酸和0.1molL1的醋酸分别与足量Cu(OH)2反应，反应速率相同 B.0.1moL1的盐酸和0.1molL1的硝酸分别与大小相同的块状大理石反应，反应速率相同 C.相同大小的Mg片和Fe片分别与0.1molL1的盐酸反应，反应速率相同 D.0.1molL1的盐酸和0.1molL1的硫酸分别与相同大小的Mg片反应，反应速率相同 答案B 解析A项，前者cH)大于后者，前者的反应速率大；B项，两者c(H)相同，均发生反 应：CaCO+2HCa2+CO2+HO,反应速率相同；C项，活动性Mg>FC,两者与相同浓度的盐 酸反应时，前者反应速率大；D项，后者H)大，故后者的反应速率大。 5.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2molL1盐酸的烧杯中，均加水稀释到100 mL。此时，X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是()。 A.10℃20mL3mol-L1的X溶液
解析将各项转化为用同一种物质表示的反应速率,再比较数值的相对大小。①v(A)=0.15 mol·L -1·s -1 ;②v(A)=𝑣(B) 3 =0.2 mol·L -1·s -1 ;③v(A)=𝑣(C) 2 =0.25 mol·L -1·s -1 ;④v(A)=v(D)=0.45 mol·L - 1·s -1。故反应速率:④>③>②>①。 2.(双选)一定温度下,在 2 L 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 如图所示。下列描述正确的是( )。 A.反应开始到 10 s 时,用 Z 表示的反应速率为 0.079 mol·L -1·s -1 B.反应开始到 10 s 时,X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol·L -1 C.反应开始到 10 s 时,Y 的转化率为 79% D.反应的化学方程式为 X(g)+Y(g) Z(g) 答案 AC 解析从题图中可看出,X、Y 的物质的量减小,Z 的物质的量增大,说明 X、Y 为反应物,Z 为生 成物,且此反应为可逆反应。反应进行到 10 s 时,X、Y 均减少了 0.79 mol,Z 增加了 1.58 mol, 反应的化学方程式为 X(g)+Y(g) 2Z(g),所以 Z 的反应速率为1.58mol 2 L×10 s =0.079 mol·L -1·s -1 ,X 的物质的量浓度减少了0.79mol 2 L =0.395 mol·L -1 ,Y 的转化率为0.79mol 1.00mol×100%=79%。 3.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体置于 2 L 恒容密闭容器中,混合后发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)。若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L -1 ,下列说法正确的是( )。 A.用物质 A 表示的反应速率为 0.6 mol·L -1·s -1 B.用物质 B 表示的反应速率为 0.3 mol·L -1·s -1 C.2 s 时物质 A 的转化率为 30% D.2 s 时物质 B 的浓度为 0.3 mol·L -1 答案 C 解析 2A(g) + B(g) 2C(g) 开始浓度 (mol·L -1 ) 2 1 0 变化浓度 (mol·L -1 ) 0.6 0.3 0.6 2 s 末浓度 (mol·L -1 ) 1.4 0.7 0.6 v(A)=0.6mol·L -1 2 s =0.3mol·L -1·s -1 ,故 A 错误;v(B)=0.3mol·L -1 2 s =0.15 mol·L -1·s -1 ,故 B 错误;2 s 时物质 A 的转化率为0.6mol·L -1 2mol·L -1 ×100%=30%,故 C 正确;2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L -1 ,故 D 错误。 4.下列判断正确的是( )。 A.0.1 mol·L -1 的盐酸和 0.1 mol·L -1 的醋酸分别与足量 Cu(OH)2 反应,反应速率相同 B.0.1 mol·L -1 的盐酸和 0.1 mol·L -1 的硝酸分别与大小相同的块状大理石反应,反应速率相同 C.相同大小的 Mg 片和 Fe 片分别与 0.1 mol·L -1 的盐酸反应,反应速率相同 D.0.1 mol·L -1 的盐酸和 0.1 mol·L -1 的硫酸分别与相同大小的 Mg 片反应,反应速率相同 答案 B 解析 A 项,前者 c(H+ )大于后者,前者的反应速率大;B 项,两者 c(H+ )相同,均发生反 应:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O,反应速率相同;C 项,活动性 Mg>Fe,两者与相同浓度的盐 酸反应时,前者反应速率大;D 项,后者 c(H+ )大,故后者的反应速率大。 5.把下列四种 X 溶液分别加入四个盛有 10 mL 2 mol·L -1 盐酸的烧杯中,均加水稀释到 100 mL。此时,X 与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是( )。 A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L -1 的 X 溶液
B.20℃30mL2mol-L-1的X溶液 C.20℃10mL4molL1的X溶液 D.10℃20mL2mol-L1的X溶液 答案B 解析温度越高，反应速率越大；浓度越大，反应速率越大。由于溶液体积均为I00L,则温度越 高，X的物质的量越大，浓度越大。 6某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可增大氢气的生成速 率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生反应的化学方程式有 (2)硫酸铜溶液可以增大氢气生成速率的原因是 (3)要增大上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有 (答两种)： (4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将 表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同 体积的气体所需时间。 实验混合溶液 A B D mol-LHSO4溶液mL Bo 续表 实验混合溶液 A B D E 饱和CuSO4溶液/mL 0 b.5 2.5 5 6 20 H2O/mL V V10 10 ①请完成此实验设计，其中：= V6= V9= ②该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加 入的CSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主 要原因： 答案1)CuS04+Zn—ZnS04+Cu,Zn+HS0:一ZnSO4+H↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池，增大了氢气产生的速率 (3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增大锌的表面积等（写其中任意两种即可） (4)①301017.5②当加入一定量的CuS04后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小 了Zn与疏酸的接触面积，且硫酸的浓度变小 解析(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+HSO.一ZSO4+H2↑。另外锌也与硫酸铜发生 反应，化学方程式为CuSO4+Zn一ZnSO4+Cu。 (2)由于CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池，因此增大了氢气产生的速 率。 (3)要增大上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有升高反应温度、适当增大硫酸的浓 度、增大锌的表面积等。 (4)①为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则硫酸的浓度应该是相同的，因此 最终溶液的体积必须相等，根据表中数据可知总体积是50mL,则V1=30,V6=50-10- 30=10,Vg=50-30-2.5=17.5。 ②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与硫酸的接触面 积，且硫酸的浓度变小，因此反应速率会减小。 挑战创新 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：Mn0:+H2C2O4+H→ Mn2+C02↑+HO(未配平)。用4mL0.01mol-L1KMnO4溶液与2mL0.1molL1HC2O4溶 液，研究不同条件对化学反应速率的影响，改变的条件如下。请回答下列问题： 组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质 20
B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L -1 的 X 溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L -1 的 X 溶液 D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L -1 的 X 溶液 答案 B 解析温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为 100 mL,则温度越 高,X 的物质的量越大,浓度越大。 6.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可增大氢气的生成速 率。请回答下列问题: (1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ; (2)硫酸铜溶液可以增大氢气生成速率的原因是 ; (3)要增大上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种); (4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将 表中所给的混合溶液分别加入 6 个盛有过量锌粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同 体积的气体所需时间。 实验混合溶液 A B C D E F 4 mol·L -1H2SO4 溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 续表 实验混合溶液 A B C D E F 饱和 CuSO4 溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= ; ②该同学最后得出的结论为当加入少量 CuSO4 溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加 入的 CuSO4 溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主 要原因: 。 答案(1)CuSO4+Zn ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ (2)CuSO4 与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成 Cu-Zn 原电池,增大了氢气产生的速率 (3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增大锌的表面积等(写其中任意两种即可) (4)①30 10 17.5 ②当加入一定量的 CuSO4 后,生成的单质 Cu 会沉积在 Zn 的表面,减小 了 Zn 与硫酸的接触面积,且硫酸的浓度变小 解析(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。另外锌也与硫酸铜发生 反应,化学方程式为 CuSO4+Zn ZnSO4+Cu。 (2)由于 CuSO4 与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成 Cu-Zn 原电池,因此增大了氢气产生的速 率。 (3)要增大上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有升高反应温度、适当增大硫酸的浓 度、增大锌的表面积等。 (4)①为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则硫酸的浓度应该是相同的,因此 最终溶液的体积必须相等,根据表中数据可知总体积是 50 mL,则 V1=30,V6=50-10- 30=10,V9=50-30-2.5=17.5。 ②当加入一定量的 CuSO4 后,生成的单质 Cu 会沉积在 Zn 的表面,减小了 Zn 与硫酸的接触面 积,且硫酸的浓度变小,因此反应速率会减小。 挑战创新 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:MnO4 - +H2C2O4+H+ Mn2++CO2↑+H2O(未配平)。用 4 mL 0.01 mol·L -1 KMnO4 溶液与 2 mL 0.1 mol·L -1 H2C2O4 溶 液,研究不同条件对化学反应速率的影响,改变的条件如下。请回答下列问题: 组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质 Ⅰ 2 20 —
20 5滴饱和MnSO4溶液 30 20 1mL蒸馏水 (1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 (2)我们可以通过观察 来判断反应速率的大小。 (3)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验 和 (用I~V表示，下 同)：如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验 和 (4)实验I和V研究浓度对反应速率的影响，Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的 是 (⑤)反应I、Ⅲ、Ⅳ中都可观察到反应速率先慢后快的现象，引起这种现象的原因 是 答案1)2：5 (2)生成气泡速率 (3)IⅡIⅢ (4)确保I和V组对比实验中c(KMO4)、c(HC2O4)不变或确保溶液总体积不变 (5)生成的Mn2+有催化作用 解析(1)2Mn0:+5H2C2O4+6H一2Mn2+10C02↑+8H20中，Mn元素的化合价降低，C元素的 化合价升高，M04为氧化剂，H2C204为还原剂，物质的量之比为2：5。(2)因为有气体生成，可 以通过观察生成气泡速率判断反应速率。(3)研究催化剂对化学反应速率的影响，应保证温 度、浓度相同，则选实验I、Ⅱ；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度、不使用催化 剂相同，则选实验I、Ⅲ。(4)对比实验I和V,Ⅳ中只加入1L10%硫酸，与I中加入的溶液 体积不等.就不能保证4mL0.01molL1KMnO4溶液与2mL0.1mol-L-1H2C2O4溶液中反应 物浓度相同，实验IⅣ中加入1mL蒸馏水的目的是保证KMO4溶液与H2C2O4溶液的起始浓 度相同。(5)I、Ⅲ、Ⅳ中没有加入催化剂，但反应中都生成M+,随着反应的进行，反应物浓 度减小反应速率应该减慢，但实际上观察到反应速率先慢后快的现象，可能是生成的M+有 催化作用
Ⅱ 2 20 5 滴饱和 MnSO4 溶液 Ⅲ 2 30 — Ⅳ 1 20 1 mL 蒸馏水 (1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (2)我们可以通过观察 ,来判断反应速率的大小。 (3)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验 和 (用Ⅰ~Ⅳ表示,下 同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 和 。 (4)实验Ⅰ和Ⅳ研究浓度对反应速率的影响,Ⅳ中加入 1 mL 蒸馏水的目的 是 。 (5)反应Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中都可观察到反应速率先慢后快的现象,引起这种现象的原因 是 。 答案(1)2∶5 (2)生成气泡速率 (3)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ (4)确保Ⅰ和Ⅳ组对比实验中 c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变或确保溶液总体积不变 (5)生成的 Mn2+有催化作用 解析(1)2MnO4 - +5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O 中,Mn 元素的化合价降低,C 元素的 化合价升高,MnO4 - 为氧化剂,H2C2O4 为还原剂,物质的量之比为 2∶5。(2)因为有气体生成,可 以通过观察生成气泡速率判断反应速率。(3)研究催化剂对化学反应速率的影响,应保证温 度、浓度相同,则选实验Ⅰ、Ⅱ;研究温度对化学反应速率的影响,应保证浓度、不使用催化 剂相同,则选实验Ⅰ、Ⅲ。(4)对比实验Ⅰ和Ⅳ,Ⅳ中只加入 1 mL 10%硫酸,与Ⅰ中加入的溶液 体积不等,就不能保证 4 mL 0.01 mol·L -1 KMnO4 溶液与 2 mL 0.1 mol·L -1 H2C2O4 溶液中反应 物浓度相同,实验Ⅳ中加入 1 mL 蒸馏水的目的是保证 KMnO4 溶液与 H2C2O4 溶液的起始浓 度相同。(5)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中没有加入催化剂,但反应中都生成 Mn2+ ,随着反应的进行,反应物浓 度减小反应速率应该减慢,但实际上观察到反应速率先慢后快的现象,可能是生成的 Mn2+有 催化作用