第六章 第二节 第1课时 化学反应的速率-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

第二节　化学反应的速率与限度 第1课时　化学反应的速率 优化探究 第六章　化学反应与能量 [学习目标]　1.了解化学反应速率的概念和表示方法,并能进行简单计算。2.理解影响化学反应速率的因素及规律,并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。3.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的因素。 任务一　化学反应速率及其表示方法 任务二　影响化学反应速率的因素 课时作业　巩固提升 任务一　化学反应速率及其表示方法 化学反应速率 反应过程进行快慢程度　 反应物浓度 生成物浓度 　 mol·L-1·s-1　 mol·L-1·min-1 [例1]　向体积为2 L的密闭容器中通入10 mol SO2、10 mol O2,发生反应: 2SO2+O2 2SO3。反应5 min 时测得SO2的物质的量为6 mol。请完成下表中相关空格。 物质 SO2 O2 SO3 起始浓度/(mol·L-1)       变化浓度Δc/(mol·L-1)       5 min时浓度/(mol·L-1)       5 min内的化学反应速率/(mol·L-1·min-1)       化学反应速率之比   [答案]　 物质 SO2 O2 SO3 起始浓度/(mol·L-1) 5 5 0 变化浓度Δc/(mol·L-1) 2 1 2 5 min时浓度/(mol·L-1) 3 4 2 5 min内的化学反应速率/ (mol·L-1·min-1) 0.4 0.2 0.4 化学反应速率之比 2∶1∶2 特别提醒　化学反应速率的正确理解 (1)同一化学反应中用不同物质表示化学反应速率时数值可能不同。所以表示化学反应速率时必须指明是用哪一种物质来表示的。 (2)Δc表示的是物质的量浓度的变化量,固态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常量,所以化学反应速率不能用固态物质或纯液态物质来表示。 (3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是瞬时速率。 (4)无论用反应物表示还是用生成物表示,化学反应速率都是正值。 [例2]　可逆反应X(s)+3Y(g) ⥫⥬2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是(　　) A.v(X)=0.25 mol/(L·s) B.v(Y)=3.6 mol/(L·min) C.v(Q)=0.2 mol/(L·s) D.v(Z)=0.3 mol/(L·s) C [解析]　A.由于X为固体,其浓度视为常数,故不能用其单位时间内浓度变化量表示反应速率,故A不选;B.v(Y)=3.6 mol/(L·min)=0.06 mol/(L·s); C.v(Q)=0.2 mol/(L·s),v(Y)=3v(Q)=0.6 mol/(L·s);D.v(Z)=0.3 mol/(L·s),v(Y)= v(Z)=0.45 mol/(L·s),比较以上数据,可得出反应速率最快的为v(Q)= 0.2 mol/(L·s)。 1.同一反应在相同时间内,用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,表示的反应快慢是否相同?用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律? 提示:相同,都表示该反应的反应速率,意义相同;用不同物质表示化学反应速率时,化学反应速率之比等于其化学计量数之比。 2.若用化学反应速率比较化学反应的快慢时,应注意什么问题?为什么? 提示:应做到两个统一:一是统一单位,单位相同才能进行比较;二是统一物质。因为同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不一样,因此在比较时,应首先根据速率之比等于物质的化学计量数之比,将用不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率(或分别除以相应的化学计量数)。 归纳总结 1.化学反应速率的大小比较 (1)归一法 ①统一单位:若单位不统一,则要换算成相同的单位。 ②换算:若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率。 ③比较:比较数值的大小,数值越大,反应速率越快。 (2)比值法 比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),比较与,若> ,则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 2.“三段式”计算化学反应速率 (1)计算模式 设a mol·L-1、b mol·L-1分别为A、B两种物质的起始浓度,mx mol·L-1为反应物A的转化浓度,nx mol·L-1为反应物B的转化浓度,则: 　　　　 　　mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 起始浓度/ (mol·L-1)　　　a　　 b　　　 0　　 0 转化浓度/ (mol·L-1) mx nx px qx 终态浓度/ (mol·L-1) a-mx b-nx px qx (2)基本步骤 ①确定反应物或生成物的起始加入量; ②确定反应过程中各物质的变化量; ③确定反应进行至某时刻时各物质的量; ④依据题干中的条件建立等式关系进行解答; ⑤应用比例关系解答:化学反应速率之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比=化学计量数之比。 1.判断正误 (1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。(　　) (2)对有固体参加的化学反应,可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率。(　　) (3)只能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反应速率。(　　) (4)化学反应速率一定是平均速率,只能是正值。(　　) × × × √ 2.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在恒容密闭容器中进行,30 s后NH3的物质的量浓度减小了3 mol/L,则对此反应的速率的表示正确的是(　　) A.v(H2O)=0.15 mol/(L·s) B.v(O2)=0.1 mol/(L·s) C.v(NH3)=0.2 mol/(L·s) D.v(O2)∶v(NO)=4∶5 A 解析:30 s后NH3的物质的量浓度减小了3 mol/L,则根据物质反应转化关系可知,Δc(H2O)=Δc(NH3)=4.5 mol/L,则v(H2O)==0.15 mol/(L·s),A正确;Δc(NH3)=3 mol/L,则Δc(O2)=Δc(NH3)=3.75 mol/L,v(O2)= =0.125 mol/(L·s),B错误;v(NH3)==0.1 mol/(L·s),C错误;用不同物质表示化学反应速率时,速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则v(O2)∶v(NO)=5∶4,D错误。 3.已知反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下: ①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1 ③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1 请比较上述4种情况反应的快慢:　　　　　　　　(填序号,由大到小的顺序)。  ③①②④ 解析:②经转化可表示为v(CO)=2v(NO2)=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1; ③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1;④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1。 任务二　影响化学反应速率的因素 1.实验探究 (1)温度对化学反应速率影响的探究 实验 操作   试管中均加入2 mL 5%的H2O2溶液,同时滴入2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 实验 现象 ①产生气泡速率　　　  ②产生气泡速率　　　  实验 结论 对于反应:2H2O2 2H2O+O2↑,温度越高,H2O2的分解速率越　　,反应越　　  较慢　 较快 快　 快 (2)反应物浓度对化学反应速率影响的探究 实验 操作   实验 现象 滴加1 mol·L-1盐酸的试管产生气泡速率　　　  实验 结论 增大反应物盐酸的浓度,生成CO2的速率　　  更快　 加快 (3)催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作   实验现象 ①无明显现象　②能产生　　 　  实验结论 MnO2可以使H2O2的分解速率　　  大量气泡 加快 26 2.影响化学反应速率的因素 (1)内因 反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。 (2)外因(变量控制法:其他条件不变,只改变一个条件) 增大　 减小 增大 减小 增大 减小 改变 表面积 特别提醒　1.讨论浓度时,注意固体或纯液体的浓度为常数,所以增加其用量时,化学反应速率不变。 2.讨论压强时,压强对反应速率的影响,是通过改变气体的浓度来实现的,故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。 (1)对无气体参加的化学反应,改变压强时,化学反应速率基本不变,如MgO+2HCl===MgCl2+H2O; (2)对有气体参加的化学反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解为 压强改变→ 气体反应体系中充入“惰性气体”(指不参与反应的气体)时对反应速率的影响: 恒容:充入“惰性气体”→总压增大→反应物浓度不变→反应速率不变; 恒压:充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。 1.请从化学反应快慢的角度解释人们为什么使用电冰箱保存食物。 提示:食物腐败是因为发生了化学反应,在其他条件相同时,温度越低,化学反应速率越慢,故人们用电冰箱把食物放置在低温下保存,以减缓食物的腐败。 2.铁粉与一定浓度的稀盐酸反应时,增加铁粉的用量能否加快化学反应速率? 提示:不能。对于固态或纯液态物质,浓度可视为常数,改变其用量,浓度不发生改变,不影响化学反应速率。 3.在1 L密闭容器中充入一定量的N2和H2,在一定的温度和压强下反应生成氨气。当使容器的体积缩小时,化学反应的速率会发生如何变化? 提示:有气体参加的反应,容器的体积缩小,压强增大,浓度增大,化学反应速率加快。 4.Na与冷水反应剧烈而Mg与冷水不反应,与热水反应比较慢,试分析影响化学反应速率的因素。 提示:内因是影响化学反应速率的主要因素,金属性:Na>Mg,故Na与冷水反应剧烈,反应更易进行。 1.判断正误 (1)无论是吸热反应还是放热反应,温度升高,反应速率一定增大。(　　) (2)改变反应物的物质的量一定能改变反应速率。(　　) (3)对有气体参加的反应,改变反应体系的总压强,一定能改变反应速率。 (　　) (4)铁和硫酸反应时,硫酸浓度越大,产生H2的速率越大。(　　) (5)Fe与盐酸反应时,加入NaCl固体,由于c(Cl-)增大而使反应速率加快。 (　　) √ × × × × 2.在C(s)+CO2(g) ⥫⥬2CO(g)的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的是(　　) ①缩小体积,增大压强　②增加碳的量　③恒容下充入CO2　④恒容下充入N2　　⑤恒压下充入N2 A.①④　　　　　　　　　 B.②③⑤ C.①③ D.①②④ C 解析:该反应为有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大,①项选;碳为固体,增加碳的量,不影响化学反应速率,②项不选;恒容下充入CO2,反应物浓度增大,反应速率增大,③项选;恒容下充入N2,反应物的浓度不变,反应速率不变,④项不选;恒压下充入N2,反应物的浓度减小,反应速率减小,⑤项不选。 3.下表中是各组反应的反应物和温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是(　　) D 选项 金属(粉末状)/mol 酸的浓度及体积 反应温度 A Mg 0.1 6 mol·L-1硝酸 10 mL 60 ℃ B Mg 0.1 3 mol·L-1盐酸 10 mL 60 ℃ C Fe 0.1 3 mol·L-1盐酸 10 mL 60 ℃ D Mg 0.1 3 mol·L-1硫酸 10 mL 60 ℃ 解析:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或升高温度或使用催化剂或增大反应物的接触面积等均可以加快反应速率。由于硝酸是强氧化性酸,和金属反应得不到氢气;镁的活泼性强于铁,其他条件相同时,与 3 mol/L 盐酸反应放出氢气速率快的为Mg,而同浓度的硫酸和盐酸,硫酸中H+浓度大,则其他条件相同时,3 mol/L 盐酸和3 mol/L硫酸分别与Mg反应,Mg与硫酸反应放出氢气速率更快,所以反应放出氢气速率最快的是D。 4.某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应,得到的实验数据如表所示: 实验 编号 锌的 形态 反应温 度/℃ 收集100 mL氢气所需时间/s Ⅰ 薄片 15 200 Ⅱ 薄片 25 90 Ⅲ 粉末 25 10 (1)该实验的目的是探究　　 　　、　　　　对锌和稀盐酸反应速率的影响。  (2)实验Ⅰ和Ⅱ表明　　 　　,化学反应速率越快。  (3)能表明固体的表面积对化学反应速率有影响的实验编号是　　　和 　　　　。  (4)请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响: ______________________________________________________________ 　 。  固体表面积 温度 温度越高 Ⅱ　 Ⅲ 在相同的温度下,采用相同形态的质量相同的锌与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应,分别记录收集相同体积H2所需时间 解析:(1)影响化学反应速率的因素有固体表面积、温度、催化剂、浓度,对气体来说还有压强等。根据表格提供的信息,可知该实验的目的是探究固体表面积、温度对锌和稀盐酸反应速率的影响。(2)根据表格提供的信息,实验Ⅰ和实验Ⅱ中锌的形态相同,温度不同,温度高的收集到相同体积的氢气所需时间短,说明温度越高,化学反应速率越快。(3)探究固体表面积对反应速率的影响,需要温度相同。(4)探究浓度对化学反应速率的影响,必须控制其他条件相同,故设计的实验方案为在相同的温度下,采用相同形态的质量相同的锌与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应,分别记录收集相同体积H2所需时间。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 [A组　基础落实] 题组一　化学反应速率的概念及快慢比较 1.下列关于化学反应速率的说法中,错误的是(　　) A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.在容积不变的反应容器中,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 C.若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该段时间内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L-1 D.化学反应速率是可以通过实验测定的 9 10 11 C 解析:若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,是指用某一物质表示的平均反应速率,与其他物质的反应速率不一定相等,并且未告诉时间范围,无法计算浓度变化量,故C项错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2.在T ℃,在4个均为2 L的密闭容器中分别进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g) ⥫⥬2NH3(g)。根据在相同时间内测定的结果,判断反应进行快慢的顺序为(　　) a.v(NH3)=0.05 mol·L-1·min-1 b.v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1 c.v(N2)=0.02 mol·L-1·min-1 d.v(H2)=0.001 mol·L-1·min-1 A.a>c>b>d　　　　　 B.a>c=d>b C.a>b>c>d D.a>d>c>b 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:将各物质表示的化学反应速率转化为氮气表示的化学反应速率如下:a.v(NH3)=0.05 mol·L-1·min-1,则根据v(NH3)=2v(N2)可知,v(N2)= =0.025 mol·L-1·min-1;b.v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,则根据v(H2)=3v(N2)可知,v(N2)==0.01 mol·L-1·min-1;c.v(N2)= 0.02 mol·L-1·min-1;d.v(H2)=0.001 mol·L-1·min-1,则根据v(H2)=3v(N2)可知,v(N2)=≈0.000 3 mol·L-1·min-1,根据上述分析可知,反应进行快慢的顺序为a>c>b>d,故A项符合题意。 11 3.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)⥫⥬nZ(g)+2W(g)。5 min末生成0.2 mol W,若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01 mol/(L·min),则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是(　　) A.1　　　　　　　　　　 B.2 C.3 D.4 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:5 min末生成0.2 mol W,以W浓度变化来表示的平均反应速率为=0.02 mol/(L·min),以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得:n∶2=0.01∶0.02,则n=1。 11 4.一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如表: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 D t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　) A.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)=3.3×10-2mol·L-1·min-1 B.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1 C.反应至6 min时,H2O2分解了60% D.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:在催化剂的作用下,过氧化氢分解生成氧气和水,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。0~6 min内,生成O2的物质的量为= 0.001 mol,由方程式可知,分解的过氧化氢为0.002 mol,浓度变化量为 0.2 mol·L-1,则v(H2O2)=≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,则6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol·L-1·min-1,故A错误,D正确;由上述分析知,反应至 6 min时生成氧气的物质的量为0.001 mol,消耗H2O2的物质的量为0.002 mol,剩余H2O2的物质的量为0.01 L×0.40 mol·L-1-0.002 mol=0.002 mol,则 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 c(H2O2)=0.002 mol÷0.01 L=0.20 mol·L-1,故B错误;由上述分析知,反应至 6 min时,分解的过氧化氢的物质的量为0.002 mol,反应前H2O2的物质的量为0.01 L×0.40 mol·L-1=0.004 mol,则H2O2分解了×100%=50%,故C错误。 11 题组二　化学反应速率的影响因素 5.下列过程中,需要增大化学反应速率的是(　　) A.钢铁腐蚀　　　　　 B.食物腐败 C.塑料老化 D.工业合成氨 解析:氨气是人类需要的重要化工原料,所以工业合成氨需要增大化学反应速率,D项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 D 6.下列做法增大了化学反应速率的是(　　) A.将糕点存放在冰箱里,并在其包装袋中放入脱氧剂,以延长保质期 B.足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液 C.合成氨工业中,将氨气及时液化分离 D.鲜花店内放置高锰酸钾溶液,降低空气中乙烯浓度,便于鲜花保鲜 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:将糕点存放在冰箱里,并在其包装袋中放入脱氧剂,是通过降低温度、减小氧气浓度,从而减慢糕点腐败的速率,以延长保质期,故A不符合;足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液,会形成锌铜原电池,从而加快锌与稀硫酸的反应速率,故B符合;合成氨工业中,将氨气及时液化分离,减小了生成物的浓度,不能加快反应速率,故C不符合;乙烯是催熟剂,高锰酸钾能氧化乙烯,鲜花店内放置高锰酸钾溶液,降低空气中乙烯浓度,从而减慢鲜花的成熟速度,便于鲜花保鲜,故D不符合。 11 7.容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应:WO3(s)+ 3H2(g)W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是(　　) A.将容器的体积缩小一半,其反应速率增大 B.保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变 C.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)的生成速率增大 D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)的生成速率减小 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:将容器的体积缩小一半,导致压强增大,气体浓度增大,则反应速率增大,故A正确;保持体积不变,充入氩气,参加反应气体的浓度不变,则其反应速率不变,故B正确;保持压强不变,充入氖气,则容器体积增大,参加反应气体的浓度减小,H2O(g)的生成速率减小,故C错误、D正确。 11 [B组　培优训练] 8.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制得到曲线图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是 (　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A.3-4-1-2 B.1-2-3-4 C.3-4-2-1 D.1-2-4-3 答案:C 11 组别 c(HCl)/(mol·L-1) 温度/℃ 状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 块状 4 2.5 30 粉末状 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:由题图知,反应速率:a>b>c>d。由外界条件对反应速率的影响知,温度高、浓度大、固体表面积大,反应速率就快,则1组最慢,2组稍快,由于3组温度高但固体表面积小,4组温度低但固体表面积大,因此,无法确定3组与4组的反应速率的快慢,但均比2组快,故C项正确。 11 9.将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(s)+B(g)⥫⥬2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1;②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1;③2 s时物质A的转化率(是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)为30%;④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1。其中正确的是(　　) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 D 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:B的起始浓度为=1 mol·L-1, 利用三段式法计算: 　　　　　　　　　　2A(s)+B(g)⥫⥬2C(g) 起始/(mol·L-1) 1 0 变化/(mol·L-1) 0.3 0.6 2 s时/(mol·L-1) 0.7 0.6 A为固体,固体的浓度视为常数,不能用来表示反应速率,故①错误;2 s内,用物质B表示反应的平均速率为v(B)==0.15 mol·L-1·s-1,故②错误;2 s时物质A的转化率为α=×100%=30%,故③正确;2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1,故④正确。 11 10.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),分析改变下列条件,化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”),阐述理由: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化): 　　, 理由:　  　 。  (2)保持容器的体积不变,增加水蒸气的通入量:　　　　　, 理由:　 　 　 。  (3)保持容器内压强不变,充入一定量的氩气:　　　　,理由:__________ 　 　 　 。  (4)保持容器的容积不变,充入一定量的氩气:　　　,理由:___________ ____________________________________________________________。 11 不变 纯固体的浓度视为常数,改变用量不影响化学反应速率 变大 增大反应物浓度,化学反应速率变大 变小 保持压强不 变,充入氩气,容器体积增大,水蒸气的浓度变小,因而化学反应速率变小 不变 容器的容积不 变,充入氩气,反应物和生成物的浓度均不改变,因而化学反应速率不变 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11.Ⅰ.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题: 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (1)定性分析:如图甲可通过观察　　　　　　　　　　　　的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L-1 FeCl3改为　　　　　　mol·L-1 Fe2(SO4)3更为合理,其理由是　 　　 。  (2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是　 　。  11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。 11 (3)该实验不能达到目的,若想证明MnO2是催化剂还需要确认　　　　　　　　　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (4)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。   ①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式: 　 　 。  ②前3 min,H2O2的反应速率为 　　 。  11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 答案:Ⅰ.(1)产生气泡　0.05　排除阴离子差异的干扰 (2)产生40 mL气体需要的时间 Ⅱ.(3)化学反应前后MnO2的质量和化学性质是否改变 (4)①2H2O22H2O+O2↑　 ②0.026 7 mol·L-1·min-1 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:Ⅰ.(1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成,催化剂的作用是加快反应速率,所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果;Cl-本身具有很弱的还原性,H2O2具有强氧化性,更重要的是,S和Cl-是否有催化效果也未知,所以为了排除阴离子差异的干扰,需要将0.1 mol·L-1 FeCl3换为0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3,以确保Fe3+的量和Cu2+的量相同。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体,其他影响因素已忽略,说明影响催化剂效果的数据只能是反应速率,故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。 11 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 Ⅱ.(3)化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变;要想证明MnO2是催化剂,还要验证这两点都不变才行。(4)②前3 min时,生成n(O2)==2×10-3 mol,n(H2O2)=4×10-3 mol, Δc(H2O2)==0.08 mol·L-1,v(H2O2)= ≈0.026 7 mol·L-1·min-1。 11 $$