内容正文:
第2课时 影响化学反应速率的因素
1.D 水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率,A错误;浓硫酸和Al发生钝化现象,且不生成H2,加热时反应生成SO2,B错误;AgNO3和BaCl2在溶液中反应,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,C错误。
2.B ①C为固体,增加C的量,反应速率不变,①符合题意;②将容器的容积缩小一半,气体压强增大,反应速率加快,②不符合题意;③保持容积不变,充入不参与反应的氮气使体系压强增大,参与反应的体系中气体的浓度不变,反应速率不变,③符合题意;④保持压强不变,充入不参与反应的氮气使容器容积变大,相当于减小气体压强,反应速率减慢,④不符合题意;①③符合题意,选B。
3.(1)B 反应放热,使反应速率增大 (2)AC
解析:(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大,反应速率越大,根据图像知,斜率最大的是t1~t2;该反应是放热反应,放出的热量使溶液温度升高,反应速率加快。(2)降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度来实现,加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低,通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快。
4.A 由图像可知,①和②的反应温度和溶液的pH均不相同,不能判断溶液的pH和Fe2+氧化速率的关系,A错误;由图像可知,一定时间内,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大,B正确;由图像可知,①和③的溶液的pH相同,温度越高,Fe2+的氧化速率越大,C正确;氧化过程发生的反应为酸性条件下,亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,D正确。
5.D 本题要探究的是硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响,应控制c(Cu2+)为唯一变量,保证其他条件[如锌粒的质量和颗粒大小、c(H2SO4)等]相同。因此,4 mol·L-1 H2SO4溶液的体积应相同,即V1~V5均为30,同时控制溶液的总体积相同,由第6组数据可知,溶液的总体积为50 mL,则V6+10=20,V6=10;2.5+V9=20,V9=17.5,A、B正确;反应一段时间后,实验1中无铜生成,反应后锌粒呈灰黑色,实验6中生成较多的铜,呈红色,C正确;当加入少量硫酸铜时,生成氢气的速率会大大提高,但是当加入的硫酸铜超过一定量时,生成氢气的速率反而下降,这是因为有较多的铜生成,其覆盖在锌粒表面,降低了锌粒与稀硫酸的接触面积,D错误。
6.B Mg、Al两种不同的金属与同浓度的盐酸反应,反应速率不同,说明金属活动性不同,即参加反应的物质本身的性质影响化学反应速率,B结论不合理。
7.A B中HNO3溶液与Zn反应不生成H2;其他3支试管所处温度相同,A、D中锌均为粉末状,与酸溶液接触面积大,且A中酸电离出的c(H+)较大,反应速率最快。
8.D 由表中信息可知,在相同温度下,反应速率与蔗糖的浓度成正比,328.2 K时,速率的数值是浓度数值的15倍,因此推出a=6.00,A正确;温度越高,反应速率越快,在相同的浓度下,b的反应速率小于318.2 K下的反应速率,说明b的温度低于318.2 K,B正确;根据题表可知,在相同浓度下,不同温度时,蔗糖的瞬时速率不同,故蔗糖浓度减小一半所需的时间不同,C正确;升高温度v增大,降低反应物浓度v减小,故同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变,D错误。
9.D Mg与稀硝酸反应不产生H2,排除A项;Fe不如Mg活泼,排除C项;3 mol·L-1稀盐酸中的c(H+)小于3 mol·L-1稀硫酸中的c(H+),因此,D项反应刚开始时放出H2的速率最大。
10.(1)温度或锌粒大小 锥形瓶 关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,若活塞能回到原来的位置,证明装置不漏气 (2)①催化剂 溶液的酸碱性 ②控制变量,排除干扰离子的影响
解析:(1)为了探究浓度对反应速率的影响,控制单一变量法,需保证温度、锌粒大小相同,则实验需要控制的变量有温度或锌粒大小,图中装锌粒的仪器是锥形瓶,检查该装置的气密性时,关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,若活塞能回到原来的位置,证明装置不漏气。(2)①利用实验方案①、②可以探究浓度对反应速率的影响,实验方案②、③探究催化剂对反应速率的影响,实验方案④、⑤探究溶液的酸碱性对反应速率的影响;②对比实验②和实验③,目的是探究催化剂对反应速率的影响,则应控制阳离子不同这一单一变量,需保持阴离子种类和浓度相同,避免干扰实验,故将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是控制变量,排除干扰离子的影响。
11.(1)S2+2S22S+S4 催化剂
(2)2.0 0.002 mol·L-1·s-1 (3)<
解析:(1)总反应=反应A+反应B,则总反应为S2+2S22S+S4。I-在反应A中被消耗,在反应B中又重新生成,I-的作用为催化剂。(2)要探究反应物浓度对化学反应速率的影响,则溶液的总体积要相同,根据其他三个实验可知,溶液的总体积为20 mL,则Vx=2.0;实验①中Na2S2O8的物质的量为0.001 mol,KI物质的量为0.002 mol,两者恰好完全反应生成0.001 mol I2,有0.000 4 mol Na2S2O3,则Na2S2O3的量不足,被反应完全,实验①中溶液变蓝时间为10 s,说明10 s内0.000 4 mol Na2S2O3完全消耗,则其反应速率为=0.002 mol·L-1·s-1。(3)实验④Na2S2O3溶液浓度大,Na2S2O8溶液浓度小,由实验①②③溶液变蓝,实验④溶液未变蓝的现象可知,该“碘钟实验”的速率由速率最慢的步骤反应A来决定,根据S2~I2~2S2可知,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,需满足的条件为n∶n<2。
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第2课时 影响化学反应速率的因素
题组一 外界因素对化学反应速率的影响
1.(教材改编题)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )
A.少量钠与水反应时,增加水的量
B.铝与稀硫酸反应制H2时,改用浓硫酸
C.AgNO3与BaCl2溶液反应时,增大压强
D.锌片与盐酸反应制氢气时,改为用锌粉
2.(2025·汕头高二期中)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C(s)的量 ②将容器的容积缩小一半 ③保持容积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器容积变大
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
3.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
(1)化学反应速率最快的时间段是 (填字母),影响此时间段反应速率的主要因素是
。
A.0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸中加入下列物质,你认为可行的有 (填字母)。
A.蒸馏水 B.NaCl固体
C.NaCl溶液 D.通入HCl
题组二 变量控制法研究化学反应速率的影响因素
4.(2025·苏州高二月考)不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是[已知pH越小,c(H+)越大]( )
A.由①和②可知,pH越大,Fe2+的氧化速率越大
B.一定时间内,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
C.由①和③可知,温度越高,Fe2+的氧化速率越大
D.氧化过程的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
5.某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中,以探究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是( )
混合溶液
实验组别
1
2
3
4
5
6
4 mol·L-1硫酸/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
A.V1=30,V6=10,V9=17.5
B.本实验采用了变量控制法,变量为铜离子浓度
C.反应一段时间后,实验1中的金属呈灰黑色,实验6生成的金属呈红色
D.该小组的实验结论是硫酸铜的浓度越大,生成氢气的速率越大
题组三 影响反应速率的因素综合分析
6.(鲁科版习题)为了说明影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论错误的是( )
A.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时,大理石粉的反应快
B.将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时,二者的化学反应速率相等
C.将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.室温下,向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水,再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末,二者产生氧气的快慢不同
7.下列四支试管中,分别盛有等质量的锌、等体积的酸溶液,其中生成H2的反应速率最快的是( )
试管
酸及浓度
温度
锌的状态
A
2 mol·L-1 H2SO4溶液
20 ℃
粉末状
B
4 mol·L-1 HNO3溶液
40 ℃
粉末状
C
2 mol·L-1 H2SO4溶液
20 ℃
块状
D
3 mol·L-1 HCl溶液
20 ℃
粉末状
8.在不同浓度、温度条件下,蔗糖水解的瞬时速率如下表。下列判断错误的是( )
c/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·min-1)
T/K
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a=6.00
B.b<318.2
C.不同温度时,蔗糖浓度减小一半所需的时间不同
D.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,蔗糖水解的瞬时速率一定改变
9.下列各组反应中(表中物质均为反应物,且金属的物质的量均为0.1 mol),反应刚开始时放出H2的速率最大的是( )
选项
金属(粉末状)
体积/mL
酸浓度/(mol·L-1)
酸
反应温度/℃
A
Mg
10
6
稀硝酸
60
B
Mg
10
3
稀盐酸
60
C
Fe
10
3
稀盐酸
60
D
Mg
10
3
稀硫酸
60
10.(2025·泸州高二期中)某兴趣小组欲探究外界条件对化学反应速率的影响,设计了如下实验。
回答下列问题:
(1)利用图1实验探究锌分别与0.1 mol·L-1硫酸和2 mol·L-1硫酸反应速率的快慢。本实验可以通过测定收集一定体积氢气所用的时间进行比较。实验需要控制的变量有(写出1项): 。图中装锌粒的仪器是 。对该装置进行气密性检查的方法是
。
(2)图2实验是H2O2在不同条件下的反应,兴趣小组设计了在常温下如下实验方案。
编号
试剂组成
催化剂
①
2 mL 1% H2O2溶液
5滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
②
2 mL 5% H2O2溶液
5滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
③
2 mL 5% H2O2溶液
5滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
④
2 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
5滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤
2 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
5滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
① 本实验方案可以探究浓度、 、 对反应速率的影响。
② 对比实验②和实验③,有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是
。
11.(2025·深圳高二期中)碘在科研与生活中有重要应用,科研小组用0.50 mol·L-1 KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.10 mol·L-1 Na2S2O8溶液及0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:某碘钟实验分为以下两个反应进行:
反应A:S2+2I-2S+I2(慢反应)
反应B:2S2+I2S4+2I-(快反应)
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。
实验序号
体积V/mL
溶液变蓝时间t/s
Na2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
10
②
5.0
5.0
4.0
4.0
2.0
20
③
10.0
Vx
2.0
4.0
2.0
20
④
4.0
0.0
4.0
10.0
2.0
溶液未变蓝
(1)总反应的离子方程式为 。
I-在其中产生的作用为 。
(2)表中Vx= 。实验①用Na2S2O3的浓度变化表示的反应速率为 。
(3)要使溶液变蓝,需满足的条件为n∶n (填“>”“<”或“=”)2。
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