2.1.2 影响化学反应速率的因素-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

第一节　化学反应速率 第2课时　影响化学反应速率的因素 优化探究 第二章　化学反应速率与化学平衡 [课程标准要求]　了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 任务一　实验探究影响化学反应速率的因素 任务二　外界条件对化学反应速率的影响 课时作业　巩固提升 任务一　实验探究影响化学反应速率的因素 一、影响化学反应速率的因素 1.决定因素:反应物的　　　　、　　　　和　　　　。  2.影响因素:　　　　、　　　　、　　　　及　　　　等因素。  组成 结构 性质 浓度 温度 压强 催化剂 二、实验探究 1.定性研究影响化学反应速率的因素 (1)实验原理 Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应:　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示);  过氧化氢分解的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示);  过氧化氢分解时常用的催化剂有　　　　、　　　　、　　　　、 　 　　　　　等。  S2+2H+===S↓+SO2↑+H2O 2H2O2 ===2H2O+O2↑ MnO2 Fe3+ Cu2+ 过氧化氢酶 (2)实验方案的设计与实施 ①浓度对化学反应速率的影响 实验步骤: 实验现象:实验ⅰ和实验ⅱ共同的现象是　　　　　　　　　　;实验ⅰ产生沉淀的速率较实验ⅱ产生沉淀的速率　　(填“快”“慢”或“一样”)。  实验结论:增大反应物的浓度,化学反应速率　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  产生淡黄色沉淀 慢 增大 ②温度对化学反应速率的影响 实验步骤: 3 min后,分别将两个烧杯中的两支试管中的溶液同时混合。 实验现象:实验ⅰ和实验ⅱ共同的现象是　　　　　　　　　　　　　;实验ⅰ两支试管中的溶液混合后产生沉淀的速率较实验ⅱ两支试管中的溶液混合后产生沉淀的速率　　　　(填“快”“慢”或“一样”)。  实验结论:升高温度,化学反应速率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  溶液混合后产生淡黄色沉淀 慢 增大 ③催化剂对化学反应速率的影响 实验步骤: 实验现象:实验ⅰ中产生气泡的速率较实验ⅱ中产生气泡的速率______　　　 (填“快”“慢”或“一样”)。  实验结论:加入催化剂,化学反应速率　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  慢 增大 2.定量研究影响化学反应速率的因素 (1)实验原理 锌与稀硫酸反应:　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。  Zn+2H+===Zn2++H2↑ (2)实验装置及操作 实验装置 实验操作   (1)在锥形瓶内放入2 g锌粒,通过分液漏斗加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸溶液,测量并记录收集10 mL H2所用的时间; (2)用4 mol·L-1的硫酸溶液代替1 mol·L-1的硫酸溶液重复上述实验 (3)实验记录 试剂 所用时间 反应速率 结论 1 mol·L-1的H2SO4溶液 长 慢 其他条件不变时,增大反应物浓度能够加快化学反应速率 4 mol·L-1的H2SO4溶液 短 快 3.实验探究结论 其他条件相同时,改变外界条件 反应速率变化 浓度 增大反应物浓度 　　　  降低反应物浓度 　　　  温度 升高温度 　　　  降低温度 　　　  催化剂 加入催化剂 　　　  增大 减小 增大 减小 增大 1.所有反应都可以根据现象判断反应快慢。(　　) 2.上述探究反应物浓度对化学反应速率的影响的实验中,浓硫酸的浓度越大,产生H2的速率越快。(　　) 3.上述测定化学反应速率的实验中,分液漏斗换成恒压滴液漏斗,实验结果更准确。(　　) 4.上述探究温度对化学反应速率的影响的实验中,为提高升温速度,水浴加热法可改为用酒精灯直接加热。(　　) 5.上述探究催化剂对化学反应速率的影响的实验中,加入FeCl3溶液的体积不宜过多。(　　) × × √ × √ 在298 K时,实验测得溶液中的反应H2O2+2HI===2H2O+I2在不同浓度时的反应速率如表所示: 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2) /(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol·L-1·s-1) 0.007 6 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8 分析上表数据,回答下列问题: (1)当c(H2O2)恒定时,随c(HI)增大,其反应速率v的变化趋势是　　　　,若c(HI)增大1倍,其反应速率v的变化程度是　　　　　　。同理,当c(HI)恒定时,反应速率v与c(H2O2)之间有类似的变化规律。  (2)由以上分析可知,其反应速率与c(HI)·c(H2O2)成　　　　,上述反应在不同浓度时的反应速率的数学表达式是　　　　　　　　　(用比例系数k表示),该温度下k的数值约是　　　　。  增大 增大1倍 正比 v=kc(H2O2)·c(HI) 0.760 (2)由分析得出v=kc(H2O2)·c(HI),代入第一组数据得,0.007 6 =k×0.100×0.100,解得k=0.760。 1.某同学设计以下实验探究外界条件对化学反应速率的影响,已知Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。根据表中数据判断,下列说法错误的是(　　) 组号 反应温度/℃ Na2S2O3 H2SO4 H2O 开始出现浑浊 的时间/s V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL Ⅰ 10 10 0.1 10 0.1 0 t1 Ⅱ 10 5 0.1 10 0.1 x t2 Ⅲ 20 10 0.1 10 0.1 y t3 Ⅳ 20 10 0.2 10 0.1 z t4 A.x=5、y=0、z=0 B.t1>t2>t3>t4 C.实验Ⅰ、Ⅱ可用于探究浓度对化学反应速率的影响 D.实验Ⅰ、Ⅲ可用于探究温度对化学反应速率的影响 答案:B 实验Ⅱ和实验Ⅰ相比较,变量为Na2S2O3的浓度,其他量均相同,由于溶液的总体积应为20 mL,则加入H2O的体积为5 mL,则x=5,同理,y=0,z=0,A正确;温度越高,浓度越大,反应速率越快,实验Ⅳ的反应速率最快,实验Ⅲ与实验Ⅰ中Na2S2O3的浓度相同,但实验Ⅲ中的温度又比实验Ⅰ高,因此反应速率:Ⅲ>Ⅰ,实验Ⅰ中Na2S2O3的浓度比实验Ⅱ大,反应速率:Ⅰ>Ⅱ,则出现浑浊需要的时间:t2>t1,B错误;实验Ⅰ、 Ⅱ中温度、H2SO4的浓度均相同,只有Na2S2O3浓度不同,可用于探究浓度对化学反应速率的影响,C正确;实验Ⅰ、Ⅲ中Na2S2O3、H2SO4浓度都相同,温度不同,可用于探究温度对化学反应速率的影响,D正确。 2.控制变量法是研究化学变化量的重要思想方法。请仔细观察下表中 50 mL稀盐酸和1 g碳酸钙反应的实验数据: 实验 序号 碳酸钙 状态 c(HCl)/mol·L-1 溶液温度/℃ 碳酸钙消失的时间/s 反应前 反应后 1 块状 0.5 20 39 400 2 粉末 0.5 20 40 60 3 块状 0.6 20 41 280 4 粉末 0.8 20 40 30 5 块状 1.0 20 40 120 6 块状 1.0 30 50 40 (1)该反应属于　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。  (2)实验5、6表明　　　　对反应速率的影响,说明　　　　　　,反应速率越快。  (3)根据实验1、3、5可以得出条件对反应速率的影响规律是____________________________________________。  (4)从本实验数据中分析,影响化学反应速率的因素还有　　　　　　　,能表明这一规律的实验序号是　　　　。  放热 温度 温度越高 其他条件一定,反应物浓度越大,反应速率越快 反应物接触面积 1和2 任务二　外界条件对化学反应速率的影响 其他条件相同时,改变外界条件 反应速率变化 注意事项 浓度 增大反应物浓度 　　  纯固体和纯液体,改变其物质的量,浓度　　　　,化学反应速率　　　　  降低反应物浓度 　　  增大 减小 不变 不变 其他条件相同时,改变外界条件 反应速率变化 注意事项 压强 缩小容器的容积,压强 　 　　,反应物浓度 　　　　  　 　  (1)容器的容积不变,通入稀有气体,容器内压强增大,但由于反应物浓度　　　　,反应速率　　　　;  (2)保持压强不变,通入稀有气体,容器的容积　　　　,反应物浓度　　　　,反应速率　　　　  增大容器的容积,压强 　　 　,反应物浓度 　　　　  　 　  增大 增大 增大 不变 不变 减小 减小 减小 增大 减小 减小 其他条件相同时,改变外界条件 反应速率变化 注意事项 温度 升高温度 　　  大量实验证明,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍 降低温度 　　  增大 减小 其他条件相同时,改变外界条件 反应速率变化 注意事项 催化剂 加入催化剂 　　  (1)催化剂一般要参与反应,但反应前后其质量和化学性质不变,物理性质会发生改变; (2)不同的反应催化剂不一样,同一反应不同的催化剂催化效果不一样; (3)减慢化学反应速率的催化剂称为阻化剂 增大 特别说明　上表中列举的是对化学反应速率影响的常见因素,除此之外,反应物的接触面积、容器的性质、光、超声波、磁场、组成原电池等因素均可影响化学反应速率。 1.对可逆反应FeCl3+3KSCN⥫⥬Fe(SCN)3+3KCl,增大氯化钾浓度,逆反应速率加快。(　　) 2.升高温度,v(正)和v(逆)都增大,但吸热方向的反应速率增大的程度更大。 (　　) 3.碳酸钙与盐酸反应的过程中,再增加CaCO3固体,可以加快反应速率。 (　　) 4.任何反应,增大压强,反应速率一定增大。(　　) 5.压强对反应速率的影响是通过浓度的改变影响的。(　　) × √ × × √ 6.稀硫酸与锌反应制备氢气的过程中,加入Na2SO4固体,化学反应速率增大。(　　) 7.用相同质量的锌粉和锌片与相同浓度且足量盐酸反应,产生氢气的量和速率都相同。(　　) × × 1.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A.相同条件下,大小、形状相同的镁片、铁片分别与等浓度、等体积的盐酸反应,前者放出H2的速率比后者大 B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应 D.Cu与浓硫酸能反应,而不与稀硫酸反应 A 要想说明反应物本身性质是影响化学反应速率的决定性因素,则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响,选项C为反应条件不同对反应速率的影响,选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生的影响。 2.在下列影响化学反应速率的外界因素中,肯定能使化学反应速率加快的方法是(　　) ①升高温度　②使用催化剂　③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末　⑤增大压强 A.①②③⑤　　　　　 B.①②④⑤ C.①②④ D.①②③④ D 升高温度,反应速率加快,①符合题意;使用催化剂,反应速率加快,②符合题意;增大反应物浓度,反应速率加快,③符合题意;将块状固体反应物磨成粉末,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,④符合题意;若反应中没有气体参加,增大压强并不能加快反应速率,⑤不符合题意。 3.(双选)(2024·山东东营高二检测)向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。 已知,t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是(　　) A.若t1=15,反应产物C在t0~t1时间段的反应速率为0.006 mol·L-1·s-1 B.t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度 C.B的起始物质的量浓度为0.02 mol·L-1 D.t5~t6阶段可能是升高温度 答案:CD 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C,由图甲起始浓度可知,容器体积为2 L,t3~t4和t4~t5这两个时间段改变条件平衡不移动,则只能是改变压强或使用催化剂,而t3~t4阶段为使用催化剂,t4~t5阶段的反应速率又减慢,则t4~t5阶段为降低压强,因此推断该反应前后气体体积不变。t5时正逆反应速率都增大,应是升高温度,t2时正、逆反应速率中有其中一个瞬时增 大,应是改变某一物质的浓度。由图甲可知,t1时到达平衡,Δc(A)= 0.09 mol/L,Δc(C)=0.06 mol/L,二者化学计量数之比为0.09∶0.06=3∶2,则B为生成物,反应方程式为3A(g) ⥫⥬B(g)+2C(g)。据此解答。若t1=15,反应中C的浓度变化为0.11 mol/L-0.05 mol/L=0.06 mol/L,反应产物C在t0~t1 时间段的反应速率为0.06 mol/L÷15 s=0.004 mol·L-1·s-1,A错误;由分析可知,t4~t5阶段改变的条件为降低压强,B错误;由分析可知,反应方程式为3A(g) ⥫⥬B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09 mol/L的A时,生成0.03 mol/L 的B,平衡时B的物质的量浓度为0.05 mol/L,所以起始时B的物质的量浓度为0.05 mol/L-0.03 mol/L=0.02 mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02 mol/L,C正确;由分析可知,t5~t6阶段可能是升高温度,D正确。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 1 对点训练 题组一　外界条件对化学反应速率的影响 1.下列事实或做法与化学反应速率无关的是(　　) A.将食物存放在温度低的地方 B.用铁作催化剂合成氨 C.将煤块粉碎后燃烧 D.用浓硝酸和铜反应制备NO2气体 D 将易腐败的食物储存在冰箱里,温度降低,化学反应速率减小,A不符合题意;用铁作催化剂合成氨,化学反应速率增大,B不符合题意;将煤块粉碎后燃烧,固体的表面积增大,化学反应速率增大,C不符合题意;用浓硝酸和铜反应制备NO2气体与反应物的性质有关,与化学反应速率无关,D符合题意。 2 3 4 5 6 7 1 2.对于300 mL 1 mol·L-1盐酸与铁片的反应,采取下列措施:①升高温度　②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸　③再加300 mL 1 mol·L-1盐酸　④用等量铁粉代替铁片　⑤改用100 mL 98%的硫酸。其中能使产生H2的速率加快的是(　　) A.①②④　　　　　　 B.①③④ C.①②③④ D.①②③⑤ 2 3 4 5 6 7 1 A ①升高温度,反应速率加快,正确;②改用100 mL 3 mol·L-1盐酸,盐酸的浓度增大,反应速率加快,正确;③再加入300 mL 1 mol·L-1盐酸,盐酸的浓度不变,反应速率不变,错误;④用等量铁粉代替铁片,增大固体接触面积,使反应速率加快,正确;⑤改用100 mL 98%的硫酸,浓硫酸使铁发生钝化,不生成氢气,则不能加快产生H2的速率,错误。 2 3 4 5 6 7 1 3.(双选)(2024·山东德州高二检测)在密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)(m+n≠p),反应体系中A的百分含量(A%)与温度(T)的关系和v⁃t图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应是吸热反应 B.a点:v正>v逆 C.t2~t4,C的百分含量最小 D.t3时刻改变的条件一定 是加入催化剂 2 3 4 5 6 7 1 BD 随着反应进行,A的百分含量逐渐减小,最低点A的百分含量最小,继续升高温度,A的百分含量增加,说明平衡后升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,最低点及之后各点都是平衡点,据此分析。据分析可知,该反应为放热反应,A错误;a点A的含量高于平衡点,向正反应方向进行,v正>v逆,B正确;t2~t4反应速率加快,平衡未移动,C的百分含量不变,C错误;t3时刻,反应速率加快,平衡未移动,改变的条件是加入催化剂,D正确。 2 3 4 5 6 7 1 题组二　实验探究影响化学反应速率的因素 4.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积缩小): 2 3 4 5 6 7 1 实验编号 实验 温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至 无色时所需时间/s 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL A 293 2 0.02 4 0.1 0 6 B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8 C 313 2 0.02 V2 0.1 1 t1 (1)通过实验A、B,可探究浓度的改变对反应速率的影响,其中V1= 　 　mL,T1=　　　　K;通过实验　　　　,可探究温度的变化对化学反应速率的影响。  (1)实验A、B中KMnO4溶液的浓度相等,H2C2O4溶液浓度不同,可探究在相同温度下,H2C2O4溶液浓度的改变对反应速率的影响,为使得A、B两组中高锰酸钾浓度相同,则溶液总体积相同;其中V1=2 mL+4 mL-2 mL-3 mL =1 mL,T1=293 K;实验B、C中,V2=3 mL时,两实验反应物的浓度均相同,可探究温度变化对化学反应速率的影响。 2 3 4 5 6 7 1 1 293 B、C (2)用离子方程式表示出上述实验溶液褪色的原因: 　 。  计算A组实验中,6 s内反应的平均速率v(H2C2O4)=　 　　　(保留两位有效数字)。  2 3 4 5 6 7 1 5H2C2O4+2Mn+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O　 0.002 8 mol/(L·s) (2)根据实验知,实验溶液褪色是由于酸性KMnO4被还原为无色的Mn2+,则发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2Mn+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,由方程式可得关系式: 5H2C2O4~2KMnO4,H2C2O4过量才能使KMnO4都反应完,溶液褪色,则计算以KMnO4的量为准,v(H2C2O4)= mol/(L·s)≈0.002 8 mol/(L·s)。 2 3 4 5 6 7 1 (3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能原因是 ____________________________________________________________________________。  2 3 4 5 6 7 1 生成的Mn2+对反应有催化作用,使得反应速率加快,单位时间内产生的n(Mn2+)突增 (3)KMnO4与H2C2O4反应后生成了Mn2+,由题图可知,反应一小段时间后n(Mn2+)发生突增,这种变化可能为催化剂对化学反应速率的影响,生成的Mn2+可能对反应有催化作用,使得反应速率加快,导致单位时间内产生的n(Mn2+)突增。 2 3 4 5 6 7 1 5.化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。某同学利用如图所示装置测定化学反应速率(已知:S2+2H+===H2O+S↓+SO2↑)。 2 3 4 5 6 7 1 (1)为保证实验的准确性、可靠性,利用该装置进行实验前应先进行的步骤是　 ; 除如图所示装置的实验用品、仪器外,还需要的一种实验仪器是　　　　。  (1)从实验装置可知,本实验是通过测量在一个时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率,所以先要检查装置的气密性,实验仪器还需要秒表。 2 3 4 5 6 7 1 检查装置的气密性 秒表 (2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体,可计算出这2 min内H+的反应速率,但该测定值比实际值偏小,其原因是________________________________________________。  (2)SO2易溶于水,导致所测得的SO2的体积偏小,则据此计算出的Δn(H+)和Δc(H+)以及V(H+)会变小。 2 3 4 5 6 7 1 SO2会部分溶于水,导致所测得的SO2体积偏小 (3)试简述测定该反应的反应速率的其他方法:_______________________  　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　(写一种即可)。  (3)根据反应S2+2H+===H2O+S↓+SO2↑可知,可以通过测定一段时间内生成硫单质的质量或实时测定溶液中氢离子浓度来求出H+的物质的量的改变量,以测定该反应的反应速率。 2 3 4 5 6 7 1 测定一段时间内生成硫单质的质量(或测定一定时间内溶液中H+浓度的变化等) 综合强化 6.探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)与硫酸反应速率的影响。 【查阅资料】 a.Na2S2O3易溶于水,能与硫酸发生反应: Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O; b.浊度计用于测量浑浊度的变化。产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。 2 3 4 5 6 7 1 【实验过程】 用图1所示装置进行如表所示的5个实验,分别测量混合后体系达到相同浑浊度的过程中,浑浊度随时间的变化。实验①~⑤所得数据如图2中曲线①~⑤所示。 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 实验 编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL V/mL ① 0.1 1.5 0.1 3.5 10 ② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 x ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 ⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10 【分析与解释】 (1)实验①中,液体混合后Na2S2O3的初始浓度为　　　　 mol·L-1。  (1)实验①中,液体混合后的总体积为(1.5+3.5+10)mL=15 mL,则混合后Na2S2O3的初始浓度为=0.01 mol·L-1。 2 3 4 5 6 7 1 0.01 (2)实验③中,x=　　　　。  (2)实验①、②、③中所用H2SO4溶液的浓度、体积相同,所用Na2S2O3溶液的浓度相同、体积不同,利用变量控制法,其他条件应相同,即只改变混合后Na2S2O3的初始浓度,则混合溶液的总体积应均为15 mL,故x=8。 2 3 4 5 6 7 1 8 (3)实验①、②、③的目的是_____________________________________ ____________________________________。 (3)实验①、②、③中各组液体混合后H2SO4的初始浓度相同,Na2S2O3的初始浓度不同,则实验目的是探究其他条件相同时,Na2S2O3浓度的变化对反应速率的影响。  2 3 4 5 6 7 1 探究其他条件相同时,Na2S2O3浓度的变化对反应速率的影响 (4)通过比较①、②、③与③、④、⑤两组实验,可推断:Na2S2O3浓度的改变对Na2S2O3与硫酸反应的化学反应速率的影响更大。得出该推断的证据是________________________________________________________ _____________________________________________。  2 3 4 5 6 7 1 达到相同浑浊度时,实验①、②、③所需时间的改变量大于实验⑤、④、③所需时间的改变量 (4)由表中数据可知,实验③、④、⑤探究的是其他条件相同时,H2SO4的浓度变化对反应速率的影响,则根据图2可知,达到相同浑浊度时,实验①、②、③所需时间的改变量大于实验⑤、④、③所需时间的改变量,证明Na2S2O3浓度的改变对Na2S2O3与硫酸反应的化学反应速率的影响更大。 2 3 4 5 6 7 1 7.某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响,做了如下实验。回答下列问题: (1)室温下,探究影响H2O2分解速率的因素,见表和图: 2 3 4 5 6 7 1 实验 所用试剂 Ⅰ 1 mL H2O x Ⅱ 1 g Fe2O3 10 mL 5% H2O2 Ⅲ 1 g MnO2 10 mL 5% H2O2 Ⅳ 1 mL 20% NaOH 9 mL 5% H2O2 ①表中x为　　　　　　　　。  ②实验Ⅱ、Ⅲ探究的是　　　　对H2O2分解速率的影响,根据图像,得出的结论是________________________________________________。   2 3 4 5 6 7 1 9 mL 5% H2O2 催化剂 在相同条件下,MnO2对H2O2分解的催化效果比Fe2O3好 (1)①根据实验Ⅰ与Ⅱ或Ⅲ的数据对比可知,反应的溶液总体积为10 mL,所以实验Ⅰ中5% H2O2溶液的体积为10 mL-1 mL=9 mL;②根据表中实验Ⅱ与Ⅲ的数据和图像可知,相同时间内,实验Ⅲ的反应速率较快,即MnO2的催化效果更好。 2 3 4 5 6 7 1 (2)查文献可知,Cu2+对H2O2分解也有催化作用,为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。 2 3 4 5 6 7 1 ①定性分析:有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________。   ②定量分析:为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响,利用如图乙装置进行定量实验。实验测得,在硫酸铜催化下H2O2发生分解反应,2 min时生成气体1.12 L(气体体积已换算为标准状况),则H2O2的分解速率为 　　　　mol·min-1。  2 3 4 5 6 7 1 排除阴离子的干扰 0.05 (2)①为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,要保持其他条件相同,而FeCl3溶液和CuSO4溶液中阴、阳离子均不相同,因此氯离子可能也会影响反应速率,为避免造成干扰,可将CuSO4溶液改为CuCl2溶液;②根据题意,2 min时生成气体1.12 L(气体体积已换算为标准状况),即物质的量为0.05 mol,则消耗的双氧水的物质的量为0.1 mol,则H2O2的分解速率为=0.05 mol·min-1。 2 3 4 5 6 7 1 (3)该小组预测同为第四周期第Ⅷ族的Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料:CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)也可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x) Fe2O4在10 ℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。 2 3 4 5 6 7 1 ①由图中信息可知　　　　　　　法制取得到的催化剂活性更高。  ②推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是　　　　。  (3)①H2O2的分解速率越大,催化剂的活性越高,根据图像可知,x相同时,微波水热法对应的H2O2初始分解速率大于常规水热法,所以微波水热法制得的催化剂活性更高。②由图可知,x数值越大,H2O2的初始分解速率越 大,而x越大,Co2+比例越大,所以Co2+催化效果更好。 2 3 4 5 6 7 1 微波水热 Co2+ $$