2.2.2浓度、压强、温度对化学反应速率的影响 同步练习 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2025-09-20
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内容正文:
第3节 第2课时 浓度、压强、温度对化学反应速率的影响
题组一 浓度、压强、温度对化学反应速率的影响规律
1.下列说法正确的是( )
A.对于反应A(s)+B(g)C(g)+D(g),加入A,反应速率加快
B.2NO2N2O4(正反应放热),升高温度,反应速率减慢
C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压时充入He,不改变反应速率
D.100 mL 2 mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
2.(2024·洛阳高二检测)一定温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是( )
A.增加C的物质的量
B.将容器的容积缩小一半
C.降低温度
D.保持容器容积不变,充入Ne使压强增大
3.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p Pa,并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,改变下列条件能加快化学反应速率的是( )
A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2(g)
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
4.(2024·日照高二检测)某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和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,实验记录如表。
已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验序号
温度/℃
Na2S2O3溶液体积/mL
H2SO4溶液体积/mL
H2O体积/mL
出现沉淀所需的时间/s
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
5
5
10
t3
实验结果:t1>t2>t3。下列说法正确的是( )
A.实验研究H2SO4浓度对反应速率的影响,a=10
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
C.对比实验Ⅰ、Ⅱ可知,c(Na2S2O3)越大,反应速率越快
D.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
题组二 反应速率常数及应用
5.反应A+B―→C的反应速率方程为v=kc(A)·c(B),v为反应速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1 mol·L-1时,反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是( )
A.只增大c(A)时,v值增大
B.只增大c(A)时,v值不变
C.只升高温度时,k值不变
D.只升高温度时,k值增大
6.(2024·山东枣庄高二上期末)Bodensteins研究了反应2HI(g)I2(g)+H2(g),某温度下的上述反应中,正反应速率v正=k正c2(HI),逆反应速率v逆=k逆c(I2)·c(H2),k=A,其中k正、k逆为速率常数,根据以上内容得出的结论,正确的是( )
A.反应物浓度越大,正反应速率越大
B.使用催化剂,反应的v正增大、v逆减小
C.该反应的平衡常数K=
D.速率常数的大小只与温度有关
7.反应“S2(aq)+3I-(aq)===2(aq)+(aq) ΔH<0”的速率方程可表示为v=kcm(S2)·cn(I-),其中k为与温度有关的常数,常温下,实验测得反应的数据如下:
实验编号
c(S2)/(mol·L-1)
c(I-)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·min-1)
①
1.0×10-4
1.0×10-2
6.5×10-7
②
2.0×10-4
1.0×10-2
1.3×10-6
③
4.0×10-4
1.0×10-2
2.6×10-6
④
x
y
6.5×10-5
⑤
2.0×10-4
2.0×10-2
2.6×10-6
下列说法错误的是( )
A.m=1;n=3
B.k=0.65 mol-1·L·min-1
C.若x=2.0×10-2,则y=5.0×10-3
D.升高温度,k增大
题组三 过渡态理论及应用
8.下列说法不正确的是( )
A.过渡态能量与反应物的平均能量的差值叫做活化能
B.如图HI分子发生了有效碰撞
C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零
D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加
9.过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论,NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)的反应历程如下,下列有关说法正确的是( )
A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B.活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越快
C.第一步反应需要吸收能量
D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应
10.(2024·厦门湖滨中学高二期中)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.①的反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.②的降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1,半衰期为62.5 min
11.(2024·青岛高二质检)T ℃时,H2还原NO以消除氮氧化物污染的反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)能自发进行,其正反应速率方程为v=kca(NO)·cb(H2),实验得到如下数据:
组别
c起始(NO)/(mol·L-1)
c起始(H2)/(mol·L-1)
v起始(正反应)/(mol·L-1·s-1)
Ⅰ
6.00×10-3
2.00×10-3
2.16×10-3
Ⅱ
1.20×10-2
2.00×10-3
8.64×10-3
Ⅲ
6.00×10-3
4.00×10-3
4.32×10-3
下列说法正确的是( )
A.H2还原NO是熵增的反应
B.正反应一定为吸热反应
C.a=2,b=1
D.T ℃时,k的数值为3×104
12.(2025·广州高二月考)乙烯水化制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应进程中有三个过渡态
B.H3O+是总反应的催化剂
C.总反应速率由第①步反应决定
D.第①②③步反应都是放热反应
13.反应速率和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的,化学反应H2+Cl22HCl的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2),式中k为常数,m、n值可用表中数据确定。
c(H2)/(mol·L-1)
c(Cl2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
1.0
1.0
1.0k
2.0
1.0
2.0k
2.0
4.0
4.0k
由此可推得m= ,n= 。
14.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氮气,反应速率 ,原因是 。
(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,容器内总压强 ,反应速率 ,原因是容积不变,充入氦气, 。
(3)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率 ,原因是压强不变,充入氦气,容积 ,反应物 。
(4)恒温条件下,增大容器体积,正反应速率减小,逆反应速率 。
15.某兴趣小组设计了如下实验,探究不同条件对KI溶液(硫酸酸化)被空气中的O2氧化反应速率的影响。
(1)硫酸、KI溶液体积均为5 mL,淀粉溶液用量相同
实验编号
温度/K
c(KI)/ (mol·L-1)
c(H2SO4)/(mol·L-1)
实验目的
Ⅰ
298
1
0.1
实验Ⅰ、Ⅱ探究温度对该反应速率的影响;实验Ⅰ、Ⅲ探究反应物浓度对该反应速率的影响
Ⅱ
308
1
c
Ⅲ
T
1
0.2
c= ,T= 。
(2)该实验中应该观察记录 ,为此,该实验中三种溶液混合的顺序不合理的是 (填字母)。
a.先将KI溶液与淀粉溶液混合,然后再加入硫酸溶液
b.先将KI溶液与硫酸溶液混合,然后再加入淀粉溶液
c.先将硫酸溶液与淀粉溶液混合,然后再加入KI溶液
16.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。已知:
+I2
编号
丙酮溶液
(4 mol·L-1)/mL
I2溶液
(0.002 5 mol·L-1)/mL
盐酸
(2 mol·L-1)/mL
蒸馏水/mL
溶液褪色时间/s
①
2
2
2
0
t1
②
1
2
2
1
t2
③
2
1
2
1
t3
④
2
2
a
1
t4
(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响,应选择的实验为 和 。
(2)实验④中,a= ,加1 mL蒸馏水的目的是 。
(3)计算实验③中,以I2表示的反应速率为 mol·L-1·s-1(列出表达式)。
(4)通过计算发现:丙酮碘化反应的速率与丙酮和H+的浓度有关,而与I2的浓度无关。查阅资料发现丙酮碘化反应的历程:
+H+(慢)
+H+(快)
+I2+H++I-(快)
请依据反应历程,解释丙酮碘化反应速率与I2浓度无关的原因: 。
(
1
)
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第3节 第2课时 浓度、压强、温度对化学反应速率的影响
题组一 浓度、压强、温度对化学反应速率的影响规律
1.下列说法正确的是( )
A.对于反应A(s)+B(g)C(g)+D(g),加入A,反应速率加快
B.2NO2N2O4(正反应放热),升高温度,反应速率减慢
C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压时充入He,不改变反应速率
D.100 mL 2 mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
答案 D
解析 A为固体,加入A,A的浓度不变,反应速率不变,故A错误;升高温度,反应速率加快,故B错误;恒压时充入He,容器的体积增大,反应物和反应产物的浓度减小,反应速率减慢,故C错误;100 mL 2 mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,锌与硫酸铜发生置换反应析出铜,形成原电池,生成氢气的速率加快,故D正确。
2.(2024·洛阳高二检测)一定温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是( )
A.增加C的物质的量
B.将容器的容积缩小一半
C.降低温度
D.保持容器容积不变,充入Ne使压强增大
答案 B
解析 C为固体,其浓度视为常数,增加C的量对化学反应速率无影响,A项不符合题意;将容器的容积缩小一半,反应物、反应产物的浓度均增大,化学反应速率加快,B项符合题意;降低温度,化学反应速率降低,C项不符合题意;保持容器容积不变,充入Ne,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,D项不符合题意。
3.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p Pa,并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,改变下列条件能加快化学反应速率的是( )
A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2(g)
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)
答案 B
解析 保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2,参加反应的物质的浓度不变,则反应速率不变,故A不符合题意;保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应物浓度增大,反应速率增大,故B符合题意;保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2,体积增大,反应物的浓度减小,则反应速率减小,故C不符合题意;保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),因体积增大为2倍,物质的量增大为2倍,则浓度不变,反应速率不变,故D不符合题意。
4.(2024·日照高二检测)某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液和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,实验记录如表。
已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验序号
温度/℃
Na2S2O3溶液体积/mL
H2SO4溶液体积/mL
H2O体积/mL
出现沉淀所需的时间/s
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
5
5
10
t3
实验结果:t1>t2>t3。下列说法正确的是( )
A.实验研究H2SO4浓度对反应速率的影响,a=10
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ可知,升高温度能加快该反应速率
C.对比实验Ⅰ、Ⅱ可知,c(Na2S2O3)越大,反应速率越快
D.进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
答案 B
解析 由变量控制的基本要求可知a=5,A不正确;Ⅲ的温度高于Ⅰ,产生沉淀的时间t1>t3,B正确;Ⅰ、Ⅱ硫代硫酸钠浓度相同,C不正确;进行Ⅰ、Ⅱ的实验时应先将硫酸与水混合后再同时加入到硫代硫酸钠溶液中,D不正确。
题组二 反应速率常数及应用
5.反应A+B―→C的反应速率方程为v=kc(A)·c(B),v为反应速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1 mol·L-1时,反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是( )
A.只增大c(A)时,v值增大
B.只增大c(A)时,v值不变
C.只升高温度时,k值不变
D.只升高温度时,k值增大
答案 AD
解析 根据反应速率的表达式v=kc(A)·c(B),v值与c(A)和c(B)成正比,只增大c(A)时,v值增大;只升高温度时,反应速率增大,c(A)和c(B)不变,所以必然是k值增大。
6.(2024·山东枣庄高二上期末)Bodensteins研究了反应2HI(g)I2(g)+H2(g),某温度下的上述反应中,正反应速率v正=k正c2(HI),逆反应速率v逆=k逆c(I2)·c(H2),k=A,其中k正、k逆为速率常数,根据以上内容得出的结论,正确的是( )
A.反应物浓度越大,正反应速率越大
B.使用催化剂,反应的v正增大、v逆减小
C.该反应的平衡常数K=
D.速率常数的大小只与温度有关
答案 A
解析 由v正=k正c2(HI)可知,反应物碘化氢的浓度越大,正反应速率越大,故A正确;使用催化剂,反应的活化能减小,由k=A可知,反应的正、逆反应速率常数都增大,则使用催化剂,反应的正、逆反应速率都增大,故B错误;由反应达到平衡时,正、逆反应速率相等可得:k正c2(HI)=k逆·c(I2)·c(H2),整理可得==K,故C错误;由k=A可知,速率常数的大小与温度、催化剂等有关,故D错误。
7.反应“S2(aq)+3I-(aq)===2(aq)+(aq) ΔH<0”的速率方程可表示为v=kcm(S2)·cn(I-),其中k为与温度有关的常数,常温下,实验测得反应的数据如下:
实验编号
c(S2)/(mol·L-1)
c(I-)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·min-1)
①
1.0×10-4
1.0×10-2
6.5×10-7
②
2.0×10-4
1.0×10-2
1.3×10-6
③
4.0×10-4
1.0×10-2
2.6×10-6
④
x
y
6.5×10-5
⑤
2.0×10-4
2.0×10-2
2.6×10-6
下列说法错误的是( )
A.m=1;n=3
B.k=0.65 mol-1·L·min-1
C.若x=2.0×10-2,则y=5.0×10-3
D.升高温度,k增大
答案 A
解析 对比实验①和②数据,可知m=1,对比实验②和⑤数据,可知n=1,故A错误;将实验①数据代入速率方程,计算可得k==mol-1·L·min-1=0.65 mol-1·L·min-1,故B正确;当x=2.0×10-2且y=5.0×10-3时,v=0.65×0.02×0.005 mol·L-1·min-1=6.5×10-5mol·L-1·min-1,与表中数据相符,故C正确。
题组三 过渡态理论及应用
8.下列说法不正确的是( )
A.过渡态能量与反应物的平均能量的差值叫做活化能
B.如图HI分子发生了有效碰撞
C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零
D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加
答案 B
解析 能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,由图中碰撞后没有生成新物质,即没有发生化学反应,不是有效碰撞,B错误;盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水,在溶液中氢离子与氢氧根离子已经处于活跃状态,因此盐酸和氢氧化钠溶液反应的活化能接近于零,C正确。
9.过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论,NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)的反应历程如下,下列有关说法正确的是( )
A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B.活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越快
C.第一步反应需要吸收能量
D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应
答案 C
解析 活化分子之间的碰撞不一定能发生反应,不一定是有效碰撞,故A项错误;活化配合物的能量越高,单位体积内的活化分子数目越少,有效碰撞的几率越小,第一步反应速率越慢,故B项错误;反应速率主要取决于第一步慢反应的速率,故D项错误。
10.(2024·厦门湖滨中学高二期中)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.①的反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.②的降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1,半衰期为62.5 min
答案 B
解析 由题图中①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间越短,故反应速率越大,A正确;由题图中①③可知,其他条件相同时,①起始时的降冰片烯浓度是③的两倍,①反应所用时间也是③的两倍,二者反应速率相等,故说明该反应的反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;由题图数据可知,①的反应速率为v==0.012 mol·L-1·min-1,C正确;反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由题图数据可知,②的降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1,半衰期为=62.5 min,D正确。
11.(2024·青岛高二质检)T ℃时,H2还原NO以消除氮氧化物污染的反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)能自发进行,其正反应速率方程为v=kca(NO)·cb(H2),实验得到如下数据:
组别
c起始(NO)/(mol·L-1)
c起始(H2)/(mol·L-1)
v起始(正反应)/(mol·L-1·s-1)
Ⅰ
6.00×10-3
2.00×10-3
2.16×10-3
Ⅱ
1.20×10-2
2.00×10-3
8.64×10-3
Ⅲ
6.00×10-3
4.00×10-3
4.32×10-3
下列说法正确的是( )
A.H2还原NO是熵增的反应
B.正反应一定为吸热反应
C.a=2,b=1
D.T ℃时,k的数值为3×104
答案 CD
解析 由反应方程式2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)可知,正反应方向是一个气体体积减小的方向,故H2还原NO是熵减的反应,A错误;由A项分析可知,该反应正反应是熵减的反应,反应要能够自发进行,则正反应一定为放热反应,B错误;由Ⅰ与Ⅱ两组实验可知,H2浓度相同时,NO的浓度增大到原来的2倍,反应速率变为原来的4倍,故a=2,由Ⅰ与Ⅲ两组实验可知,当NO浓度相同时,H2浓度变为原来的2倍,反应速率变为原来的2倍,即b=1,C正确;由C项分析可知,v=kc2(NO)·c (H2),代入第Ⅰ组数据,解得k的数值为3×104,D正确。
12.(2025·广州高二月考)乙烯水化制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应进程中有三个过渡态
B.H3O+是总反应的催化剂
C.总反应速率由第①步反应决定
D.第①②③步反应都是放热反应
答案 D
解析 根据过渡态理论,反应物转化为反应产物的过程中要经过能量较高的过渡态,由图可知,该反应进程中有三个过渡态,A正确;根据图示可知,反应①消耗H3O+,反应③又生成H3O+,且乙烯水化制乙醇的总反应为CH2==CH2+H2O―→CH3CH2OH,故H3O+是总反应的催化剂,B正确;第①步反应反应物的总能量小于反应产物的总能量,反应为吸热反应,第②步反应反应物的总能量大于反应产物的总能量,反应为放热反应,第③步反应反应物的总能量大于反应产物的总能量,反应为放热反应,D错误。
13.反应速率和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的,化学反应H2+Cl22HCl的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2),式中k为常数,m、n值可用表中数据确定。
c(H2)/(mol·L-1)
c(Cl2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
1.0
1.0
1.0k
2.0
1.0
2.0k
2.0
4.0
4.0k
由此可推得m= ,n= 。
答案 1
解析 按题给数据代入v=kcm(H2)·cn(Cl2)即可。第一组数据无法计算,代入第二组数据:2.0k=k×(2.0)m×(1.0)n,则m=1;代入第三组数据:4.0k=k×(2.0)m×(4.0)n,则n=。
14.对于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氮气,反应速率 ,原因是 。
(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,容器内总压强 ,反应速率 ,原因是容积不变,充入氦气, 。
(3)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率 ,原因是压强不变,充入氦气,容积 ,反应物 。
(4)恒温条件下,增大容器体积,正反应速率减小,逆反应速率 。
答案 (1)增大 容积不变,充入氮气,反应物氮气的浓度增大,反应速率增大 (2)增大 不变
反应物氮气、氢气的浓度均未变,反应速率不变
(3)减小 增大 氮气、氢气的浓度减小,反应速率减小 (4)减小
15.某兴趣小组设计了如下实验,探究不同条件对KI溶液(硫酸酸化)被空气中的O2氧化反应速率的影响。
(1)硫酸、KI溶液体积均为5 mL,淀粉溶液用量相同
实验编号
温度/K
c(KI)/ (mol·L-1)
c(H2SO4)/(mol·L-1)
实验目的
Ⅰ
298
1
0.1
实验Ⅰ、Ⅱ探究温度对该反应速率的影响;实验Ⅰ、Ⅲ探究反应物浓度对该反应速率的影响
Ⅱ
308
1
c
Ⅲ
T
1
0.2
c= ,T= 。
(2)该实验中应该观察记录 ,为此,该实验中三种溶液混合的顺序不合理的是 (填字母)。
a.先将KI溶液与淀粉溶液混合,然后再加入硫酸溶液
b.先将KI溶液与硫酸溶液混合,然后再加入淀粉溶液
c.先将硫酸溶液与淀粉溶液混合,然后再加入KI溶液
答案 (1)0.1 298
(2)溶液出现蓝色所需的时间 b
解析 (1)实验Ⅰ、Ⅱ探究温度对该反应速率的影响,则除温度外的其他条件相同,故c=0.1;实验Ⅰ、Ⅲ探究反应物浓度对该反应速率的影响,则除反应物浓度外的其他条件相同,故T=298。(2)I-被空气中的O2氧化生成I2,淀粉遇I2变蓝,则该实验中应该记录溶液出现蓝色所需的时间;应在反应未开始时加入淀粉溶液,否则会有误差。
16.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。已知:
+I2
编号
丙酮溶液
(4 mol·L-1)/mL
I2溶液
(0.002 5 mol·L-1)/mL
盐酸
(2 mol·L-1)/mL
蒸馏水/mL
溶液褪色时间/s
①
2
2
2
0
t1
②
1
2
2
1
t2
③
2
1
2
1
t3
④
2
2
a
1
t4
(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响,应选择的实验为 和 。
(2)实验④中,a= ,加1 mL蒸馏水的目的是 。
(3)计算实验③中,以I2表示的反应速率为 mol·L-1·s-1(列出表达式)。
(4)通过计算发现:丙酮碘化反应的速率与丙酮和H+的浓度有关,而与I2的浓度无关。查阅资料发现丙酮碘化反应的历程:
+H+(慢)
+H+(快)
+I2+H++I-(快)
请依据反应历程,解释丙酮碘化反应速率与I2浓度无关的原因: 。
答案 (1)① ②
(2)1 保证混合溶液体积相等,丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变
(3)
(4)根据反应历程,丙酮与氢离子反应慢,则反应速率与丙酮和H+的浓度有关,与碘的浓度无关
解析 (1)研究丙酮浓度对反应速率的影响,则只有丙酮的浓度不同,而其他条件需完全相同,对比表中数据,实验①和②符合要求。(2)根据实验①、②、③中的数据,溶液的总体积为6 mL,则实验④中,a=1;加1 mL蒸馏水可保证混合溶液总体积相等,保证丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变。(3)根据反应的方程式,③中丙酮过量,碘完全反应,v(I2)== mol·L-1·s-1。
(
1
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