第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（人教版）

实验活动7　化学反应速率的影响因素 [实验目的] 1．体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。 2．理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。 [实验用品] 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。 0．1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液、10%H2O2溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。 [实验步骤] 1．浓度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 产生浑浊现象所需时间①＜② 实验结论 反应物的浓度越大反应速率越快 2.温度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 产生浑浊现象所需时间①＞② 实验结论 温度越高反应速率越快 3.催化剂对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 ②③出现气泡明显比①快 实验结论 催化剂可以加快反应速率 [讨论分析]——教材问题和讨论 1．写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式，可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小？ 提示：S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O；溶液出现浑浊的所用时间或溶液中氢离子浓度的变化(pH的变化)快慢。 2．浓度对化学反应速率的影响实验中，实验②加入1 mL水的原因是什么？ 提示：为了使混合后溶液总体积相同，从而使混合后只有硫代硫酸钠溶液浓度不同，其余因素均相同。 3．在通常情况下，铁与冷水或热水都不发生反应，但红热的铁与水蒸气则可发生反应，生成Fe3O4和H2，试从反应条件的角度思考并解释这一事实。 提示：红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2，是因为反应温度高，反应速率大，且反应物H2O为气态，铁与水蒸气的接触面积大，反应速率大，说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。 [拓展练习] 1．下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是(　　) 选项 金属(粉末状)/mol 酸的体积/mL 酸的浓度 /mol·L－1 酸的种类 反应温度/℃ A Mg 0.1 10 6 HNO3 60 B Mg 0.1 10 3 HCl 60 C Fe 0.1 10 3 HCl 60 D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60 解析：D　硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，与酸反应较剧烈；B和D相比较，D中氢离子浓度较大，反应速率较大。 2．某实验小组用0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液与0.1 mol·L－1 H2SO4溶液为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如下表。已知：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。 实验序号 温度 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 H2O 出现沉淀所需的时间 Ⅰ 0 ℃ 5 mL 5 mL 10 mL 12 s Ⅱ 0 ℃ 5 mL 10 mL 5 mL t s Ⅲ 0 ℃ 5 mL 7 mL a mL 10 s Ⅳ 30 ℃ 5 mL 5 mL 10 mL 4 s 下列说法不正确的是(　　) A．实验Ⅱ中10<t<12 B．实验Ⅲ中a＝8 C．对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得：温度相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大 D．对比实验Ⅰ、Ⅳ可得：浓度保持不变时，升高温度，化学反应速率增大 解析：A　实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行，且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大，反应速率快，所以时间短，则t<10，A错误；对比表格中数据可知，0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液体积不变，只有硫酸溶液和水的体积在变，为了探究硫酸的浓度对化学反应速率的影响，硫酸和水的体积之和都是15 mL，则a＝15－7＝8，B正确；从表格中的数据可知，温度相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，C正确；对比实验Ⅰ、Ⅳ可知，三种液体的体积都相同，只有温度不同，实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度，而且实验Ⅳ出现沉淀所用时间远小于实验Ⅰ的，则浓度保持不变时，升高温度，化学反应速率增大，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$