高效作业5 第2章 第1节 第2课时 影响化学反应速率的因素-【精彩三年】2024-2025学年高中化学选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业5 [第2课时　影响化学反应速率的因素] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [A级　新教材落实与巩固] 1．决定化学反应速率的最主要因素是(　 　) A. 反应物性质 B. 浓度 C. 温度 D. 催化剂 【解析】 影响化学反应速率的因素中，反应物的结构和性质是决定性因素，浓度、温度和催化剂会影响化学反应速率，但不是最主要因素，故选A。 A 2．在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反应中，现采取下列措施： ①缩小容积，增大压强 ②增加碳的量 ③通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2 上述能够使反应速率增大的措施是(　 　) A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C 【解析】 ①缩小容积，增大压强，浓度增大，反应速率增大；②碳是固体，增加碳的量，反应速率不变；③通入CO2，反应物浓度增大，反应速率增大；④恒容下充入N2，反应物浓度不变，反应速率不变；⑤恒压下充入N2，容器容积增大，各物质浓度减小，反应速率减小。 3．已知：X(s)＋3Y(g)===2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol-1(a＞0)。下列说法正确的是(　 　) A. 该反应是吸热反应 B. 反应消耗0.2 mol X时放出的热量为0.2a kJ C. 反应速率：3v(Y)＝2v(Z) D. 增加X的量，反应速率增大 【解析】 焓变为负值，为放热反应，故A错误；物质的量与热量成正比，则反应消耗0.2 mol X时放出的热量为0.2a kJ，故B正确；速率之比等于化学计量数之比，则反应速率：2v(Y)＝3v(Z)，故C错误；X为固体，增加X的量，反应速率不变，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B 4．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列措施能使反应速率减小的是(　 　) A. 恒压通入氦气 B. 减小容器容积 C. 增加Fe的质量 D. 升高体系温度 【解析】 恒压通入氦气，容器的容积增大，反应中气态物质的浓度减小，反应速率减小，A项符合题意；减小容器容积，反应中气态物质的浓度增大，反应速率增大，B项不符合题意；Fe是固体，增加Fe的质量，对化学反应速率无影响，C项不符合题意；升高体系温度，反应速率增大，D项不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5．采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是(　 　) A. Fe与稀硫酸反应制取H2时，用浓硫酸代替稀硫酸 B. NaOH溶液和稀硝酸反应时，增大反应体系的压强 C. Na与水反应时，增加水的用量 D. 工业上合成氨时，使用铁触媒作催化剂 D 【解析】 浓硫酸和Fe发生钝化现象，且不生成氢气，加热时生成二氧化硫，A不符合题意；NaOH溶液和稀硝酸反应中没有气体参与，增大反应体系的压强不影响反应速率，B不符合题意；水为纯液体，所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率，C不符合题意；工业上合成氨时，使用铁触媒作催化剂，反应速率增大，D符合题意。 6．[2023·金华一中检测]往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 压强/(×105 Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s 50% 90% 98% 1.0 30 12 250 2 830 90 25 510 5 760 8.0 30 0.2 3.9 36 90 0.6 7.9 74 根据表中数据，下列说法正确的是(　 　) A. 升高温度，反应速率增大 B. 增大压强，反应速率减小 C. 在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡 D. 若反应速率以v＝Δn/Δt表示，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率0～50%时段NO的反应速率为5 mol/s D 7．下列各组反应(表中物质均为反应物)刚开始时，放出H2速率最大的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 选项 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度 A Mg，2.4 g 3.0 mol/L硫酸100 mL 25 ℃ B Zn，6.5 g 6.0 mol/L硝酸100 mL 35 ℃ C Fe，5.6 g 18.4 mol/L硫酸100 mL 40 ℃ D Zn，6.5 g 6.0 mol/L盐酸100 mL 25 ℃ A 【解析】 决定反应速率最主要的因素是物质本身的性质，则其他条件一定时，金属的金属性越强，其反应速率越大，金属性：Mg＞Zn＞Fe，硝酸和浓硫酸与金属反应得不到氢气，即选项B、C中不能产生氢气，A中Mg的金属性强于D中Zn的，且溶液中氢离子浓度和温度均是相同的，所以反应速率最大的是选项A。 8．Ⅰ. 为探究H＋浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，现取等量MnO2和表中有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20.0 mL O2所需时间。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 实验编号 1 2 3 4 10%H2O2溶液的体积/mL 5.0 5.0 V1 V2 20%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 V3 水的体积/mL 15.0 14.5 V4 13.5 所需时间/s t1 t2 t3 t4 已知酸性条件下发生反应：MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2+＋O2↑＋2H2O。 (1)表中V2＝__________，V4＝____________。 (2)实验测得t2>t3>t4，则可得出的实验结论是________________________ ______________________________。 5.0 14.0 其他条件相同的情况下，H＋的浓度越大，反应速率越大 Ⅱ. 已知反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)cy(H2)，k为速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如表所示。 实验编号 初始浓度 生成N2的初始速率/(mol·L-1·s-1) c(NO)/ (mol·L-1) c(H2)/ (mol·L-1) 1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3 2 1.00×10-3 6.00×10-3 4.80×10-4 3 2.00×10-3 3.00×10-3 9.60×10-4 (3)若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10-3 mol·L-1，则生成N2的初始速率为____________mol·L-1·s-1。 5.12×10-3 【解析】 (1)为了探究H＋浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，需只改变H＋浓度，其他量都必须相同，所以V2＝5.0；水和硫酸的体积之和为15.0 mL，所以表中V4＝14.0。(2)实验测得t2>t3>t4，则实验2、3、4的反应速率依次增大，则可得出的实验结论是其他条件相同的情况下，H＋的浓度越大，反应速率越大。(3)将3组实验数据代入v＝kcx(NO)·cy(H2)中有：k(2.00×10-3)x×(6.00×10-3)y＝1.92×10-3，k(1.00×10-3)x×(6.00×10-3)y＝4.80×10-4，k(2.00×10-3)x×(3.00×10-3)y＝9.60×10-4，解得：x＝2，y＝1，k＝8×104。若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10-3 mol·L-1，则生成N2的初始速率v＝8×104×c2(NO)·c(H2)＝8×104×(4.00×10-3)2× (4.00×10-3)mol·L-1·s-1＝5.12×10-3 mol·L-1·s-1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [B级　素养养成与评价] 9．[2023·湖州中学检测]为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是(　 　) D A. 图1中可以通过测定相同状况下反应产生的气体体积及反应时间比较反应速率的大小 B. 用图1装置进行实验时，关闭A处活塞，将注射器活塞向外拉，松开后活塞复原说明装置气密性良好 C. 图2实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 D. 若图2所示的实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好 【解析】 题图1中注射器可以测量生成气体的体积，可通过测定相同状况下反应产生的气体体积及反应时间比较反应速率的大小，A正确；装置气密性检验的原理：通过气体发生器构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象来判断装置气密性的好坏，用题图1装置进行实验时，关闭A处活塞，将注射器活塞向外拉，松开后活塞复原说明装置气密性良好，B正确；题图2实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，气泡产生快则反应速率大，C正确；实验中除金属阳离子不同外，酸根离子也不同，若题图2所示的实验中反应速率为①>②，不能说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10．[2023·丽水中学检测]T ℃时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度(mol/L)与催化剂种类及反应时间的关系如下表所示。下列说法不正确的是(　　) 编号 催化剂种类 时间/min 0 50 100 150 200 250 1 催化剂Ⅰ 3.00 2.40 1.80 1.20 0.60 0 2 催化剂Ⅱ 3.00 1.80 0.60 0 0 0 3 催化剂Ⅲ 1.50 0.90 0.30 0 0 0 B A. 催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ B. 编号2和3实验中，反应至125 min之前，反应物都已经消耗完 C. 编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为0.024 mol/(L·min) D. 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11．回答下列问题。 (1)某实验小组做了如下探究实验：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。实验数据如表所示： 实验序号 实验温度/K KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s V/mL c/ (mol·L-1) V/ mL c/(mol·L-1) V/ mL A 293 2 0.02 5 0.1 3 t1 B 293 2 0.02 3 0.1 V1 8 C 313 2 0.25 V2 0.1 5 t2 ①写出该反应的离子方程式：____________________________________ ____________________。 ②通过实验A、B可探究________________________(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1＝______；通过实验__________(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响。 ③利用实验B中数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝_________________________。 H2C2O4溶液浓度 5 B、C 0.000 5 mol·L-1·s-1 ④实验中发现：反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是____________，相应的粒子最有可能是______。 催化作用 Mn2+ (2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO⥫⥬2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可增大该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。 实验编号 T/℃ NO初始浓度/ (mol·L-1) CO初始浓度/ (mol·L-1) 催化剂的比表面积/ (m2·g-1) Ⅰ 280 1.2×10-3 5.80×10-3 82 Ⅱ 280 1.2×10-3 b 124 Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82 ①表中a＝_____________，b＝_______________。 ②能验证温度对化学反应速率的影响规律的是实验__________(填实验编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______(填“甲”或“乙”)。 1.2×10-3 5.80×10-3 Ⅰ、Ⅲ 乙 感谢聆听，再见！ 【解析】 根据题表信息可知，当压强相同时，升高温度，NO达到相同转化率需要的时间长，升高温度，反应速率减小，A项错误；当温度相同时，增大压强，NO达到相同转化率需要的时间缩短，故增大压强，化学反应速率增大，B项错误；无法判断此时反应是否已经达到平衡，C项错误；往一定容积的反应容器中充入2 mol NO和1 mol O2，在8.0×105 Pa、30 ℃条件下，NO转化率达到50%所用时间为0.2 s，若反应速率以v＝Δn/Δt表示，NO的反应速率为＝5 mol/s，D项正确。 【解析】 由表中数据可知，50 min内反应物浓度变化：催化剂Ⅰ作用时为0.60 mol/L，催化剂Ⅰ作用时为1.20 mol/L，则反应速率：催化剂Ⅱ>催化剂Ⅰ，所以催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ，A正确；编号2和3实验的反应速率始终不变，分别为＝0.024 mol/(L·min)，＝0.012 mol/(L·min)，则编号2实验反应物恰好都消耗完所需时间Δt＝＝＝125 min，编号3实验反应物恰好都消耗完所需时间Δt＝＝＝125 min，B错误、C正确；由表中数据可知，各组实验中反应速率均始终不变，与反应物浓度无关，D正确。 　　　　　　　　　　　　　　　5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O 【解析】 (1)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性，和H2C2O4溶液反应生成二氧化碳和锰离子，离子方程式为5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O。②实验A、B中控制的变量为H2C2O4溶液浓度，可探究H2C2O4溶液浓度的改变对反应速率的影响，实验中溶液总体积要相同，故V1＝5；实验B、C中控制的变量为温度，通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响。③实验B中n(KMnO4)＝2×10-3 L×0.02 mol/L＝4×10-5 mol，n(H2C2O4)＝3×10-3 L×0.1 mol/L＝3×10-4 mol，反应中H2C2O4过量，KMnO4全部反应；KMnO4起始浓度为＝ 0.004 mol/L，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝＝0.000 5 mol·L-1·s-1。④反应一段时间后该反应速率会突然增大，造成此种变化的原因是反应体系中生成的锰离子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有催化作用。(2)①验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，设计了三组实验，实验Ⅰ、Ⅱ中变量为催化剂的比表面积，则b＝5.80×10-3；实验Ⅰ、Ⅲ中变量为温度，则a＝1.2×10-3。②实验Ⅰ、Ⅲ中变量为温度，能验证温度对化学反应速率的影响规律。③已知增大催化剂的比表面积可增大该反应速率，实验Ⅱ中催化剂的比表面积更大，反应速率更大，故表示实验Ⅱ的是曲线乙。 $$