6.1 化学反应速率 第2课时(同步讲义)化学沪科版必修第二册
2026-03-11
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 6.1化学反应速率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 影响化学反应速率的因素 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.46 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56774802.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第6章 化学反应速率和化学平衡
第1节 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
教学目标
1.掌握浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响规律。
2.通过实验探究,提升观察、分析与归纳总结的实验探究能力。
3.结合生产生活实例,深化宏观辨识与微观探析素养,理解调控反应速率的实际意义。
重点和难点
重点:浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响规律。
难点:从微观粒子碰撞角度初步解释影响规律,结合实验证据推理结论。
◆知识点一 实验探究外界条件对化学反应速率的影响
1.实验探究1:浓度对化学反应速率的影响
实验步骤
镁带
4mL 0.1mol/L盐酸
镁带
4mL 0.5mol/L盐酸
实验现象
产生气泡的快慢
实验结论
2.实验探究2:温度对化学反应速率的影响
实验步骤
30mL 0.1mol/L
和15mL 0.1mol/L
热水
冷水
30mL 0.1mol/L
和15mL 0.1mol/L
出现浑浊时间
实验结论
3.实验探究3:催化剂对化学反应速率的影响
实验步骤
实验现象
实验结论
易错提醒
1.固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响。
2.对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
3.若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温下铁遇浓硫酸钝化)。
4.在无特别说明下,催化剂一般指正催化剂(加快反应速率)
5.催化剂可能因外界条件改变(如温度过高)而导致催化效果降低,即催化剂的失活。
即学即练
1.溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的
A.固体 B.溶液 C.固体 D.溶液
2.实验室用锌和盐酸反应制氢气。为探究反应物浓度对氢气生成速率的影响,设计实验方案时,应改变的实验条件是
A.盐酸浓度 B.锌粒大小 C.实验温度 D.是否使用催化剂
3.锌和足量的稀硫酸制氢气,可以延缓反应速率,但又不影响氢气产量的是
A.加入适量溶液 B.加入适量溶液
C.加入适量溶液 D.用的浓硫酸代替稀硫酸
◆知识点二 影响化学反应速率的因素
化学反应速率影响因素注意点
1.主要因素(内因)
不同的化学反应,具有不同的反应速率,因此,参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。
2.外界因素(外因)
①温度:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。
②催化剂:当其他条件不变时,使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。
③浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
④压强:对于有气体参加的反应,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以增大化学反应速率;减小气体的压强,可以减小化学反应速率。
⑤固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
⑥反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
⑦形成原电池,可以增大氧化还原反应的反应速率。
即学即练
4.下列措施能明显加快反应速率的是
A.Na与水反应,增加水的用量
B.C与CO2反应中,加入木炭
C.Fe与稀硫酸反应制取H2,改用浓硫酸
D.大理石和盐酸反应制取CO2,将块状大理石改为粉末状
5.过量锌片与10 mL 0.1 mol·L-1的稀盐酸反应,为了减缓反应速率而不改变H2的总量,可以使用如下方法:
①加H2O;②加KNO3溶液;③CH3COONa固体;④再加入少量锌粉;⑤加NaCl溶液;⑥滴入几滴硫酸铜溶液;
A.①②③⑤ B.①③⑤ C.①②⑤ D.①⑤⑥
6.实验室用大理石和稀盐酸制取。下列条件下,该反应最快的是(不考虑盐酸的挥发)
选项
盐酸的物质的量浓度
温度
大理石形状
A
20℃
粉末状
B
35℃
块状
C
20℃
块状
D
35℃
粉末状
A.A B.B C.C D.D
一、影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质。
2.影响化学反应速率的外界因素
(1)浓度对反应速率的影响
镁和盐酸反应的化学方程式是 Mg+2HCl== MgCl2+H2↑,课本上是通过生成气体压强的变化来研究化学反应速率快慢的。
其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。
(2)温度对化学反应速率的影响
Na2S2O3与盐酸反应的化学方程式是Na2S2O3+2HCl==S↓+SO2↑+2NaCl+H2O,课本上是通过淡黄色沉淀出现的先后来研究化学反应速率快慢的。
其他条件相同时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。
(3)催化剂对化学反应速率的影响
H2O2溶液在MnO2的催化下分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
其他条件相同时,加入催化剂一般可加快化学反应速率。
(4)压强对反应速率的影响
对有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,相当于增大反应物的浓度,反应速率加快;减小压强,气体体积增大,相当于减小反应物的浓度,反应速率减慢。
实践应用
1.下列措施中,不能加快化学反应速率的是
A.Zn与稀盐酸反应制取H2时,加入浓盐酸
B.H2O2分解制O2时,加入少量FeCl3溶液
C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应时,将晶体研细混匀
D.CaCO3与盐酸制取CO2时,将盐酸替换为硫酸
2.安全使用食品添加剂能提高食品品质。下列食品添加剂能降低反应速率的是
A.膨松剂、凝固剂 B.增味剂、着色剂
C.防腐剂、抗氧化剂 D.营养强化剂
3.在空气中久置的铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示,下列推论错误的是
A.段不产生氢气的原因可能是表面氧化铝与硫酸反应
B.段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C.时之后将收集不到氢气
D.时,产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低
考点一 浓度对化学反应速率的影响
【例1】现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,为了提高该反应的反应速率,拟向溶液中加入下列物质,你认为可行的是
A.蒸馏水 B.氯化钠固体 C.浓硫酸 D.浓盐酸
解题要点
1.增大气体或溶液的浓度,化学反应速率加快;减小气体或溶液的浓度,反应速率减慢。
2.对于固体和纯液体,一般认为其浓度是定值,因此反应速率与固体的量的多少无关,改变固体的量不影响化学反应速率。
3.对于离子反应,只有实际参加反应的离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的变化。如:BaCl2与稀H2SO4反应,实际发生反应的是Ba2+和SO42-,改变Cl-或H+的浓度,不影响化学反应速率。
【变式1-1】以下操作不能加快反应速率的是
A.镁条与水反应时,加热 B.钠与乙醇反应时,增大乙醇的用量
C.制备氧气时,向双氧水中加入少量 D.高炉炼铁时,将铁矿石粉碎后再进行冶炼
【变式1-2】下列各组物质的反应,放出氢气速率最快的是
选项
金属(相同粉末状)
酸及其浓度
酸的体积
反应温度
A
的盐酸溶液
B
的盐酸溶液
C
的溶液
D
的溶液
A.A B.B C.C D.D
考点二 温度对化学反应速率的影响
【例2】为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A. B.
C. D.
解题要点
1.在其他条件相同时,无论是吸热反应还是放热反应,只要升高温度,反应速率都增大,降低温度,反应速率减小。
2.温度每升高10℃,化学反应速率是原来的n倍(一般地,n=2~4),可见温度对反应速率的影响比较大。比如,若n=2,温度升高了30℃,反应速率增大了23=8(倍),而不是23=6(倍)。
【变式2-1】某温度下饱和氯化钠溶液中存在如图所示过程,下列说法正确的是
A.氯化钠晶体中阴阳离子间只存在静电引力 B.此过程中溶解速率小于结晶速率
C.温度降低,溶解速率变慢 D.再加入NaCl固体,溶质浓度变大
【变式2-2】变量控制是科学研究的重要方法,在不同温度下,将等体积、不同浓度的过氧化氢与2滴试剂x混合,开始阶段H2O2分解的反应速率最大的是
选项
A
B
C
D
H2O2含量
5%
15%
15%
15%
温度/℃
20
20
50
50
试剂x
蒸馏水
蒸馏水
蒸馏水
1mol·L-1FeCl3溶液
A.A B.B C.C D.D
考点三 催化剂对化学反应速率的影响
【例3】酿制米酒需要酒曲,下列关于酒曲的说法正确的是
A.需要在高温下使用 B.需要在超低温下使用
C.分解产生乙醇 D.酿制米酒的催化剂
解题要点
1.催化剂改变化学反应速率的原因,是改变了反应进行的过程。
2.如果没有特别说明,一般默认催化剂是加快化学反应速率的正催化剂。(当然也有负催化剂,比如食物防腐剂。)
3.催化剂具有选择性,即不同的反应,有不同的催化剂。催化剂一般在一定的温度范围内有较好的催化效果。
4.催化剂不能改变化学反应进行的方向,也不影响反应的能量变化。如果是可逆反应,则催化剂可同等程度的改变正反应和逆反应速率。
【变式3-1】下列实验装置或操作能达到实验目的是
A.用图Ⅰ检验草木灰中钾元素的存在 B.用图Ⅱ灼烧海带以提取碘
C.用图Ⅲ进行石油的分馏 D.用图Ⅳ比较、对反应速率的影响
【变式3-2】活性炭可用于处理SO2:2C(s) + 2SO2(g)S2(g) + 2CO2(g)。其它条件不变,下列措施不能增大吸收反应速率的是
A.适当升高温度 B.使用合适的催化剂
C.增大SO2的浓度 D.扩大容器体积
考点四 压强对化学反应速率的影响
【例4】一定温度下,在一密闭容器中进行反应:N2+O22NO,下列措施能够增大反应速率的是
A.恒容充入氮气 B.恒压充入氦气
C.恒容充入氦气 D.恒容降低温度
解题要点
1.对于没有气体参加的化学反应,改变压强不影响化学反应速率。
2.对于有气体参加的化学反应,改变压强,引起气体的浓度发生改变,从而影响了化学反应速率。常见有下面几种情况:
(1)恒温时,压缩体积→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。
(2)恒温恒容时,充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。
(3)恒温恒容时,充入不参加反应的气体(如惰性气体)→总压强增大反应→反应物气体的浓度未改变→反应速率不变。
(4)恒温恒压时,充入惰性气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减慢。
【变式4-1】NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质,二者能缓慢地发生反应,生成N2和CO2,下列对于此反应的有关叙述正确的是
A.使用催化剂不能增大化学反应速率
B.减小压强能增大化学反应速率
C.升高温度能增大化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率无影响
【变式4-2】在的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强;②增加碳的量;③通入;④恒容下充入;⑤恒压下充入,上述能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.①③ C.②③⑤ D.①②④
考点五 影响化学反应速率的因素探究实验
【例5】已知。某小组欲探究H2C2O4溶液和酸性高锰酸钾溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略混合后溶液体积变化)
编号
0.01mol/L酸性KMnO4溶液体积(mL)
0.1mol/LH2C2O4溶液体积(mL)
水的体积(mL)
反应温度(℃)
反应时间(min)
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
V1
1
20
t
Ⅲ
2
V2
0
50
0.5
下列说法正确的是
A.V1=2,V2=2
B.实验Ⅱ反应时间
C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束
D.实验Ⅲ中用酸性高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率
解题要点
实验探究影响化学反应速率的因素,要注意控制变量。
【变式5-1】某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素,下列说法错误的是
实验序号
温度
溶液
溶液
出现浑浊所用时间
V/mL
V/mL
V/mL
1
20℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
2
40℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
3
20℃
0.10
5.0
0.20
A.实验发生的反应为
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响,则
C.若实验3的反应速率大于实验1的反应速率,则
D.实验1、2、3均应将溶液缓慢逐滴滴入溶液中
【变式5-2】向调节好pH和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染。若的初始浓度相同,在不同温度、pH条件下的浓度随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.时,内平均反应速率
B.由实验②③可知,pH越小,反应速率越快
C.可采取调节pH的方法使反应迅速停止
D.由实验可知,温度越高被氧化的速率越快
基础达标
1.(24-25高一下·河南许昌·期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.向门窗合页里注油 B.在铁制品表面刷油漆 C.用冰箱冷藏食物 D.食品抽真空包装
2.(24-25高一下·重庆·期末)下列措施是为了降低化学反应速率的是
A.新制氯水保存在棕色细口瓶中
B.Mg与反应,适当加热
C.将加入双氧水中制备
D.高炉炼铁时向炉膛内鼓风
3.(24-25高一下·浙江杭州·期中)在一固定体积的容器中发生反应,可使反应速率增大的措施是
A.使用液态水反应 B.通入 C.增加碳的量 D.用等量炭粉代替焦炭
4.(24-25高一下·重庆·期末)化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A.医护人员冷藏存放疫苗 B.医疗上使用硫酸钡作“钡餐”
C.用高压锅炖食材所需时间更短 D.锌粉和稀硫酸反应时加入少量铜粉
5.(24-25高一下·广东·期末)常温下,由、元素组成的物质,在体积固定的容器中发生反应,过程如下图。相关物质均为气体,下列说法正确的是
A.反应物的转化率为100%
B.该反应可表示为:
C.该反应过程中不一定伴随着能量的变化
D.向该容器通入气,增大压强,可加快反应速率
6.(24-25高一下·安徽合肥·期中)反应在一体积可变的密闭容器中进行。改变下列条件对提高化学反应速率比较明显的是
①将容器体积缩小一半;
②增大C的用量;
③保持压强不变,充入使容器体积增大;
④温度升高;
⑤保持体积不变,向容器中再充入一定量水蒸气。
A.②④ B.①③ C.②④⑤ D.①④⑤
7.(24-25高一下·山东济宁·期中)反应在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加CO的量
②将容器的体积减小一半
③保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大
④保持压强不变,充入氮气使体系的体积增大
A.①② B.③ C.①②③ D.全部
8.(24-25高一下·天津·期末)用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。
实验编号
溶液的体积
的体积
溶液/滴
ⅰ
2
0
0
ⅱ
2
0
2
ⅲ
1
1
2
下列分析不正确的是
A.实验ⅲ加入试剂的顺序是H2O2溶液、FeCl3溶液、水
B.通过观察产生气泡的快慢,比较反应速率的大小
C.对比ⅱ和ⅲ,可研究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
D.对比ⅰ和ⅱ,可研究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响
9.(24-25高一下·云南·期中)下列说法正确且均与化学反应速率有关的是
①足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液
②包装袋中放入生石灰作为脱氧剂,可以延长保质期
③炼铁高炉尾气中,增加高炉的高度,高炉尾气中CO的比例没有改变
④工业上选择合成氨
⑤实验室用分解制备氧气,加入
⑥面粉厂要注意防火,面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时,易发生爆炸危险
⑦向门窗合页里注油
⑧汽车的三元催化器中利用铂、铑催化一氧化碳和氮氧化物转化成二氧化碳和氮气
A.③④⑥⑦ B.①④⑤⑥⑧ C.②③④⑤⑦⑧ D.①②⑥⑦
10.(24-25高一下·江苏·期中)对于反应下列说法不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率
B.增大的浓度能加快化学反应速率
C.与足量的反应达到化学平衡时,生成
D.增大压强可加快该反应的化学反应速率
11.(高一下·上海·阶段练习)某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2min,用B表示的平均反应速率为___________。
(3)2min时,在容器中加入1体积,反应速率___________(填“变大”、“变小”、“不变”)。
12.(高一下·上海·期末)和NO发生反应:,催化剂含活性组分。在反应器中以一定流速通过混合气,在不同温度下进行该催化反应,的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如下图所示。
(1)从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由小到大的顺序为______(用vA、vB、vC表示)。
(2)的质量分数对该催化剂活性的影响是_______。
13.(高一下·上海·期末)在3只编号分别为甲、乙、丙的烧杯中进行如下操作:
编号
84消毒液
蒸馏水
白醋
品红溶液
相同时间的现象
甲
2mL
20mL
/
5滴
无明显现象
乙
2mL
19mL
1mL
5滴
红色变浅
丙
amL
bmL
2mL
5滴
红色迅速褪去
(1)关于表格中a、b的数值合理的是___________。
A., B., C.,
(2)由实验现象可得出的结论是___________。
14.(高一下·上海·期末)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示,对该曲线的原因是___________。
15.(高一下·上海徐汇·期末)请回答下列问题:
(1)已知新型RuO2催化剂对上述反应有更好的催化活性。新型RuO2催化剂的使用会___________氯化氢的转化率(选填“增大”、“减小”或“不影响”)。
(2)一定压强下,该反应的HCl平衡转化率随温度变化的曲线如图,则该反应的___________0(选填“>”、“<”或“=”),说明理由___________。
(3)上述反应达到平衡后,其它条件不变,将容器体积迅速压缩,将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),v(逆)将___________。
综合应用
1.( 高一下·上海·期末)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了双温—双控—双催化剂的解决方案。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时,的温度为547℃,而的温度为415℃)。
下列说法错误的是
A.氨气在“冷”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
B.在“热”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率
C.“热”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
D.“冷”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
2.( 高一下·上海·期末)下列事实或做法与化学反应速率无关的是
A.将煤粉粉碎后燃烧 B.加热金属钠制备过氧化钠
C.将食物存放在温度低的地方 D.用作分解反应的催化剂
3.( 高一下·上海·期末)过量锌与少量稀硫酸反应,为了加快反应速率,但是又不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是
A.加入适量KCl溶液 B.加入适量的水
C.加入几滴硫酸铜溶液 D.再加入少量同浓度的稀硫酸
4.( 高一下·上海·期末)探究反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示。下列说法不正确的是
实验编号
温度/℃
催化剂用量/g
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间/min
体积/mL
浓度/()
体积/mL
浓度/()
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
A.,
B.用表示该反应速率,
C.用表示该反应速率,约为
D.可通过比较收集相同体积所消耗的时间来判断反应速率的快慢
( 高一下·上海松江·期末)工业燃煤废气(含有、等)的处理和合理利用,越来越受到关注。
5.“湿式吸收法”利用吸收剂与发生反应从而脱硫。下列最适合工业上用作该法吸收剂的是___________。
A.石灰乳 B.溶液 C.溶液 D.生石灰
利用燃煤废气可回收硫,其化学反应方程式为:。在其他条件相同、催化剂不同时,硫回收中转化率随反应温度的变化如图所示。
6.(1)260℃时催化效率最高的是___________。
A. B. C.
(2)和作催化剂均能使的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择的主要优点是___________。
7.( 高一下·上海·期末)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
溶液/mL
30
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
5
20
10
0
(1)请完成此实验设计:其中___________,___________。
(2)该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,原因是___________但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:___________。
拓展培优
8.( 高一下·上海闵行·期末)工业合成氨的反应如下(条件略):恒温下,向体积为4升的密闭容器中通入和,记录数据如下表:
时间/min
5
10
15
20
25
30
0.32
0.56
x
0.94
0.94
0.94
0~10min,___________。在15min时,x___________0.80(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
9.( 高一下·上海·期末)实验室用稀硫酸和铝片反应制氢气。将在空气中久置的铝片投入足量稀硫酸中,该铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图来表示(已知该反应为放热反应)。
(1)曲线0→a段,用离子方程式表示不产生氢气的原因___________。
(2)请解释速率由慢到快,再变慢的原因___________。
10.( 高一下·上海·期中)已知:常温下,铝表面致密的氧化膜能提高铝的抗腐蚀性。为研究影响铝抗腐蚀性的因素,进行如下实验:(已知:含Cu2+溶液呈酸性)
现将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中,铝片表面出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡,溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
(1)造成上述不同现象的原因可能是___________。
A.铝与氯化铜溶液反应,与硫酸铜溶液不反应
B.氯离子能破坏氧化铝薄膜,而硫酸根离子不能
C.生成物AlCl3溶于水,而不溶于水
D.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
(2)请设计一个简单实验验证你的选择___________。
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第6章 化学反应速率和化学平衡
第1节 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
教学目标
1.掌握浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响规律。
2.通过实验探究,提升观察、分析与归纳总结的实验探究能力。
3.结合生产生活实例,深化宏观辨识与微观探析素养,理解调控反应速率的实际意义。
重点和难点
重点:浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响规律。
难点:从微观粒子碰撞角度初步解释影响规律,结合实验证据推理结论。
◆知识点一 实验探究外界条件对化学反应速率的影响
1.实验探究1:浓度对化学反应速率的影响
实验步骤
镁带
4mL 0.1mol/L盐酸
镁带
4mL 0.5mol/L盐酸
实验现象
出现气泡
出现气泡
产生气泡的快慢
产生速度慢
产生速度快
实验结论
其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
2.实验探究2:温度对化学反应速率的影响
实验步骤
30mL 0.1mol/L
和15mL 0.1mol/L
热水
冷水
30mL 0.1mol/L
和15mL 0.1mol/L
出现浑浊时间
时间短
时间长
实验结论
其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大。
3.实验探究3:催化剂对化学反应速率的影响
实验步骤
实验现象
无明显现象
产生大量气泡
实验结论
其他条件相同时,使用催化剂可以加快化学反应速率。
易错提醒
1.固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响。
2.对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
3.若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温下铁遇浓硫酸钝化)。
4.在无特别说明下,催化剂一般指正催化剂(加快反应速率)
5.催化剂可能因外界条件改变(如温度过高)而导致催化效果降低,即催化剂的失活。
即学即练
1.溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的
A.固体 B.溶液 C.固体 D.溶液
【答案】D
【详解】A.Na2CO3固体会与H2SO4反应,消耗H+,减少H+物质的量,从而影响生成H2的总量,A不符合题意;
B. NaNO3溶液中的在酸性条件下具有氧化性,会使锌发生氧化还原反应生成氮氧化物等,不生成H2,影响H2总量,B不符合题意;
C.K2SO4固体加入后,溶液体积基本不变,H+浓度不变,无法减缓反应速率,C不符合题意;
D. K2SO4溶液加入后,稀释溶液,降低H+浓度,但H+物质的量不变,可减缓反应速率且不影响H2总量,D符合题意;
故选:D。
2.实验室用锌和盐酸反应制氢气。为探究反应物浓度对氢气生成速率的影响,设计实验方案时,应改变的实验条件是
A.盐酸浓度 B.锌粒大小 C.实验温度 D.是否使用催化剂
【答案】A
【详解】A.探究反应物浓度对氢气生成速率的影响,需采用控制变量法,实验中应仅改变目标变量,即盐酸的浓度,而保持其他条件不变,以避免干扰,A符合题意;
B.锌粒大小不属于浓度因素,B不符合题意;
C.实验温度不属于浓度因素,C不符合题意;
D.是否使用催化剂不属于浓度因素,D不符合题意;
故选A。
3.锌和足量的稀硫酸制氢气,可以延缓反应速率,但又不影响氢气产量的是
A.加入适量溶液 B.加入适量溶液
C.加入适量溶液 D.用的浓硫酸代替稀硫酸
【答案】B
【详解】A.加入NaNO3溶液会引入,在酸性条件下与Zn反应不生成H2,导致氢气产量减少,A不符合题意;
B.加入Na2SO4溶液会减小H+浓度,减缓反应速率,但H+总量足够(硫酸足量),最终H2产量由锌的量决定,H2产量不变,B符合题意;
C.加入CuSO4溶液会消耗部分Zn生成Cu,导致H2产量减少,且生成的铜与锌、稀硫酸形成原电池,会加快反应速率,C不符合题意;
D.用98%浓硫酸代替稀硫酸,生成SO2气体,导致氢气产量减少,D不符合题意;
答案选B。
◆知识点二 影响化学反应速率的因素
化学反应速率影响因素注意点
1.主要因素(内因)
不同的化学反应,具有不同的反应速率,因此,参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。
2.外界因素(外因)
①温度:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。
②催化剂:当其他条件不变时,使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。
③浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
④压强:对于有气体参加的反应,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以增大化学反应速率;减小气体的压强,可以减小化学反应速率。
⑤固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
⑥反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
⑦形成原电池,可以增大氧化还原反应的反应速率。
即学即练
4.下列措施能明显加快反应速率的是
A.Na与水反应,增加水的用量
B.C与CO2反应中,加入木炭
C.Fe与稀硫酸反应制取H2,改用浓硫酸
D.大理石和盐酸反应制取CO2,将块状大理石改为粉末状
【答案】D
【详解】A.水是纯液体,增加用量不会改变其浓度,反应速率不变,A不符合题意;
B.固体C的浓度视为定值,加入更多木炭若不改变表面积,反应速率不变,B不符合题意;
C.浓硫酸会使Fe钝化,反应速率大幅降低甚至停止,C不符合题意;
D.块状大理石改为粉末状,增大接触面积,反应速率明显加快,D符合题意;
故选D。
5.过量锌片与10 mL 0.1 mol·L-1的稀盐酸反应,为了减缓反应速率而不改变H2的总量,可以使用如下方法:
①加H2O;②加KNO3溶液;③CH3COONa固体;④再加入少量锌粉;⑤加NaCl溶液;⑥滴入几滴硫酸铜溶液;
A.①②③⑤ B.①③⑤ C.①②⑤ D.①⑤⑥
【答案】B
【详解】①加H2O,氢离子浓度减小,反应速率减慢而不改变H2的总量,故正确;
②加KNO3溶液,会引入导致生成NO而非H2,减少H2总量,故错误;
③加CH3COONa固体,生成醋酸,氢离子浓度减小,反应速率减慢而不改变H2的总量,故正确;
④再加入少量锌粉,反应物接触面积增大,反应速率加快,故错误;
⑤加NaCl溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢而不改变H2的总量,故正确;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,锌置换出铜构成原电池,反应速率加快,故错误;
故选B。
6.实验室用大理石和稀盐酸制取。下列条件下,该反应最快的是(不考虑盐酸的挥发)
选项
盐酸的物质的量浓度
温度
大理石形状
A
20℃
粉末状
B
35℃
块状
C
20℃
块状
D
35℃
粉末状
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】反应速率受浓度、温度、接触面积影响。盐酸浓度越高,H⁺浓度越高,化学反应速率越快;温度越高化学反应速率越快;粉末状大理石增大接触面积,化学反应速率加快。选项D同时满足三者,因此反应最快。故选D。
一、影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质。
2.影响化学反应速率的外界因素
(1)浓度对反应速率的影响
镁和盐酸反应的化学方程式是 Mg+2HCl== MgCl2+H2↑,课本上是通过生成气体压强的变化来研究化学反应速率快慢的。
其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。
(2)温度对化学反应速率的影响
Na2S2O3与盐酸反应的化学方程式是Na2S2O3+2HCl==S↓+SO2↑+2NaCl+H2O,课本上是通过淡黄色沉淀出现的先后来研究化学反应速率快慢的。
其他条件相同时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。
(3)催化剂对化学反应速率的影响
H2O2溶液在MnO2的催化下分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
其他条件相同时,加入催化剂一般可加快化学反应速率。
(4)压强对反应速率的影响
对有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,相当于增大反应物的浓度,反应速率加快;减小压强,气体体积增大,相当于减小反应物的浓度,反应速率减慢。
实践应用
1.下列措施中,不能加快化学反应速率的是
A.Zn与稀盐酸反应制取H2时,加入浓盐酸
B.H2O2分解制O2时,加入少量FeCl3溶液
C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应时,将晶体研细混匀
D.CaCO3与盐酸制取CO2时,将盐酸替换为硫酸
【答案】D
【详解】A.浓盐酸,氢离子的浓度升高,反应速率加快,故A不选;
B.FeCl3可以做催化剂,催化剂降低活化能,加速反应,故B不选;
C.将晶体研细混匀,增大表面积,能加快反应速率,故C不选;
D.将盐酸替换为硫酸,生成物CaSO4阻碍反应进行,导致速率降低,故D选;
答案选D。
2.安全使用食品添加剂能提高食品品质。下列食品添加剂能降低反应速率的是
A.膨松剂、凝固剂 B.增味剂、着色剂
C.防腐剂、抗氧化剂 D.营养强化剂
【答案】C
【详解】A.膨松剂是使食品膨松,与化学反应速率无关,凝固剂用于改善食品的形态、质地和稳定性,与化学反应速率无关,A不符合题意;
B.增味剂是调节食品味道,与化学反应速率无关,着色剂是调整食品颜色,与化学反应速率无关,B不符合题意;
C.防腐剂能抑制微生物繁殖,降低食品被氧化、变质等的速率,抗氧化剂可防止食品氧化,降低食品发生氧化反应的速率,C符合题意;
D.营养强化剂是为了补充食品中缺乏的营养成分或特殊需要的营养成分而加入的食品添加剂 ,比如在食品中添加维生素、矿物质、氨基酸等,与化学反应速率无关,D不符合题意;
故选C。
3.在空气中久置的铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示,下列推论错误的是
A.段不产生氢气的原因可能是表面氧化铝与硫酸反应
B.段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C.时之后将收集不到氢气
D.时,产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低
【答案】C
【详解】A.铝易与氧气反应生成氧化铝,段不产生氢气的原因可能是表面氧化铝与硫酸反应,故A正确;
B.铝与硫酸反应放热,段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高,故B正确;
C.时之后,放出氢气的速率减慢,能收集到氢气,故C错误;
D.随反应进行,硫酸浓度降低,时,产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低,故D正确;
选C。
考点一 浓度对化学反应速率的影响
【例1】现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,为了提高该反应的反应速率,拟向溶液中加入下列物质,你认为可行的是
A.蒸馏水 B.氯化钠固体 C.浓硫酸 D.浓盐酸
【答案】D
【分析】反应的离子方程式为,可通过提高H+浓度来加快速率。
【详解】A.加蒸馏水会稀释盐酸,降低氢离子浓度,导致速率减慢,A错误;
B.加入NaCl固体,不改变H+浓度,不影响速率,B错误;
C.加入浓硫酸会生成微溶物硫酸钙,阻碍反应发生,降低速率,C错误;
D.加入浓盐酸可提高H+浓度,有效加快速率,D正确;
故答案选D。
解题要点
1.增大气体或溶液的浓度,化学反应速率加快;减小气体或溶液的浓度,反应速率减慢。
2.对于固体和纯液体,一般认为其浓度是定值,因此反应速率与固体的量的多少无关,改变固体的量不影响化学反应速率。
3.对于离子反应,只有实际参加反应的离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的变化。如:BaCl2与稀H2SO4反应,实际发生反应的是Ba2+和SO42-,改变Cl-或H+的浓度,不影响化学反应速率。
【变式1-1】以下操作不能加快反应速率的是
A.镁条与水反应时,加热 B.钠与乙醇反应时,增大乙醇的用量
C.制备氧气时,向双氧水中加入少量 D.高炉炼铁时,将铁矿石粉碎后再进行冶炼
【答案】B
【详解】A.温度升高会加快分子热运动,提高有效碰撞频率,从而加速反应,A正确;
B.钠与乙醇反应时,乙醇作为纯液体,其浓度固定,增加用量不会改变浓度,因此反应速率不变,B错误;
C.MnO2是催化剂,显著降低反应活化能,加快双氧水分解速率,C正确;
D.粉碎固体增大表面积,使反应物接触更充分,反应速率提高,D正确;
故选B。
【变式1-2】下列各组物质的反应,放出氢气速率最快的是
选项
金属(相同粉末状)
酸及其浓度
酸的体积
反应温度
A
的盐酸溶液
B
的盐酸溶液
C
的溶液
D
的溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.Fe的金属活泼性低于Al,盐酸浓度相同,温度相同,反应速率较慢,A不符合题意;
B.Al的金属活泼性高于Fe,盐酸浓度相同,温度相同,反应速率更快,B符合题意;
C.Cu的金属活泼性低,无法置换稀硫酸中的H+,若是浓硫酸会成SO2,不产生氢气,C不符合题意;
D.硝酸为强氧化性酸,与Mg反应生成氮氧化物,不产生氢气,D不符合题意;
故选B。
考点二 温度对化学反应速率的影响
【例2】为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】探究温度对化学反应速率的影响,要求在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。
【详解】A.缺少对比实验,无法探究温度对化学反应速率的影响,A错误;
B.未控制催化剂相同,B错误;
C.未控制有无催化剂的一致,C错误;
D.满足在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验,D正确;
故选D。
解题要点
1.在其他条件相同时,无论是吸热反应还是放热反应,只要升高温度,反应速率都增大,降低温度,反应速率减小。
2.温度每升高10℃,化学反应速率是原来的n倍(一般地,n=2~4),可见温度对反应速率的影响比较大。比如,若n=2,温度升高了30℃,反应速率增大了23=8(倍),而不是23=6(倍)。
【变式2-1】某温度下饱和氯化钠溶液中存在如图所示过程,下列说法正确的是
A.氯化钠晶体中阴阳离子间只存在静电引力 B.此过程中溶解速率小于结晶速率
C.温度降低,溶解速率变慢 D.再加入NaCl固体,溶质浓度变大
【答案】C
【详解】A.氯化钠晶体中,和之间存在静电作用,包括静电引力(阴阳离子相互吸引)和静电斥力(原子核与原子核、核外电子与核外电子之间的排斥),并非“只存在静电引力”,A错误;
B.饱和溶液中溶解和结晶达到动态平衡,即溶解速率等于结晶速率,图示过程体现的是溶解与结晶的平衡状态,而非溶解速率小于结晶速率,B错误;
C.温度是影响溶解速率的重要因素,降低温度会减小分子(或离子)的运动速率,导致溶质粒子扩散到溶剂中的速率减慢,即溶解速率变慢,C正确;
D.饱和氯化钠溶液中,溶质的溶解已达到最大限度,再加入固体无法继续溶解,溶质的质量和浓度均保持不变,D错误;
故选C。
【变式2-2】变量控制是科学研究的重要方法,在不同温度下,将等体积、不同浓度的过氧化氢与2滴试剂x混合,开始阶段H2O2分解的反应速率最大的是
选项
A
B
C
D
H2O2含量
5%
15%
15%
15%
温度/℃
20
20
50
50
试剂x
蒸馏水
蒸馏水
蒸馏水
1mol·L-1FeCl3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】反应速率受浓度、温度和催化剂影响。H2O2浓度越高(15%>5%)、温度越高(50℃>20℃)、催化剂(FeCl3)存在时,反应速率越大。选项D同时满足高浓度(15%)、高温(50℃)和催化剂(FeCl3),因此开始阶段的反应速率最大。故选D。
考点三 催化剂对化学反应速率的影响
【例3】酿制米酒需要酒曲,下列关于酒曲的说法正确的是
A.需要在高温下使用 B.需要在超低温下使用
C.分解产生乙醇 D.酿制米酒的催化剂
【答案】D
【详解】A.酒曲中的微生物(如酵母菌)在高温下会失活,因此需在适宜温度(约30℃)使用,A错误;
B.超低温会抑制微生物活性,无法正常发酵,B错误;
C.酒曲本身不直接分解产生乙醇,而是提供微生物将淀粉转化为糖,再发酵生成乙醇,C错误;
D.酒曲中的微生物分泌酶催化淀粉水解和糖发酵为乙醇,起生物催化剂作用,D正确;
故答案选D。
解题要点
1.催化剂改变化学反应速率的原因,是改变了反应进行的过程。
2.如果没有特别说明,一般默认催化剂是加快化学反应速率的正催化剂。(当然也有负催化剂,比如食物防腐剂。)
3.催化剂具有选择性,即不同的反应,有不同的催化剂。催化剂一般在一定的温度范围内有较好的催化效果。
4.催化剂不能改变化学反应进行的方向,也不影响反应的能量变化。如果是可逆反应,则催化剂可同等程度的改变正反应和逆反应速率。
【变式3-1】下列实验装置或操作能达到实验目的是
A.用图Ⅰ检验草木灰中钾元素的存在 B.用图Ⅱ灼烧海带以提取碘
C.用图Ⅲ进行石油的分馏 D.用图Ⅳ比较、对反应速率的影响
【答案】C
【详解】A.钾元素的检验需透过蓝色钴玻璃观察焰色反应,滤去黄光的干扰,若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则证明草木灰中含有钾元素,A错误;
B.灼烧海带需在坩埚中进行,不能在烧杯中进行灼烧,B错误;
C.石油的分馏是利用各组分的沸点不同,蒸馏得到不同的馏分,C正确;
D.实验中双氧水的浓度不同,且催化剂种类不同,不能比较、对反应速率的影响,D错误;
答案选C。
【变式3-2】活性炭可用于处理SO2:2C(s) + 2SO2(g)S2(g) + 2CO2(g)。其它条件不变,下列措施不能增大吸收反应速率的是
A.适当升高温度 B.使用合适的催化剂
C.增大SO2的浓度 D.扩大容器体积
【答案】D
【详解】A.适当升高温度,反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,能增大吸收反应速率,A不符合题意;
B.使用合适的催化剂,能降低反应的活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,能增大吸收反应速率,B不符合题意;
C.增大SO2浓度,单位体积内活化分子数增多,能增大吸收反应速率,C不符合题意;
D.扩大容器体积,各气体的浓度减小,单位体积内活化分子数减少,不能增大吸收反应速率,D符合题意;
故选D。
考点四 压强对化学反应速率的影响
【例4】一定温度下,在一密闭容器中进行反应:N2+O22NO,下列措施能够增大反应速率的是
A.恒容充入氮气 B.恒压充入氦气
C.恒容充入氦气 D.恒容降低温度
【答案】A
【详解】A.恒容充入氮气,增加反应物N2的浓度,反应速率增大,A正确;
B.恒压充入氦气,容器体积增大,反应物N2和O2浓度减小,反应速率降低,B错误;
C.恒容充入氦气,反应物浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.恒容降低温度,反应速率常数减小,反应速率降低,D错误;
故选A。
解题要点
1.对于没有气体参加的化学反应,改变压强不影响化学反应速率。
2.对于有气体参加的化学反应,改变压强,引起气体的浓度发生改变,从而影响了化学反应速率。常见有下面几种情况:
(1)恒温时,压缩体积→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。
(2)恒温恒容时,充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。
(3)恒温恒容时,充入不参加反应的气体(如惰性气体)→总压强增大反应→反应物气体的浓度未改变→反应速率不变。
(4)恒温恒压时,充入惰性气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减慢。
【变式4-1】NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质,二者能缓慢地发生反应,生成N2和CO2,下列对于此反应的有关叙述正确的是
A.使用催化剂不能增大化学反应速率
B.减小压强能增大化学反应速率
C.升高温度能增大化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率无影响
【答案】C
【详解】A.催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,A错误;
B.减小压强会降低气体反应物的浓度,从而减慢反应速率,B错误;
C.升高温度可增加分子平均动能和有效碰撞频率,从而增大化学反应速率,C正确;
D.该反应涉及气体,改变压强会改变气体浓度,进而影响反应速率,D错误;
故答案选C。
【变式4-2】在的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强;②增加碳的量;③通入;④恒容下充入;⑤恒压下充入,上述能够使反应速率增大的措施是
A.①④ B.①③ C.②③⑤ D.①②④
【答案】B
【详解】①缩小体积时,CO2和CO浓度增大,反应速率增大;
②固体的浓度恒定,增加碳的量不影响其浓度,速率不变;
③通入CO2直接增加反应物浓度,速率增大;
④恒容充N2不改变反应物浓度,速率不变;
⑤恒压充N2导致体积增大,浓度降低,速率减小;
综上,①③符合题意,选B。
考点五 影响化学反应速率的因素探究实验
【例5】已知。某小组欲探究H2C2O4溶液和酸性高锰酸钾溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略混合后溶液体积变化)
编号
0.01mol/L酸性KMnO4溶液体积(mL)
0.1mol/LH2C2O4溶液体积(mL)
水的体积(mL)
反应温度(℃)
反应时间(min)
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
V1
1
20
t
Ⅲ
2
V2
0
50
0.5
下列说法正确的是
A.V1=2,V2=2
B.实验Ⅱ反应时间
C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束
D.实验Ⅲ中用酸性高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率
【答案】D
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【详解】A.根据单一变量原则,实验Ⅰ是对照实验,溶液总体积为4mL,则V1=4-2-1=1,V2=4-2=2,A错误;
B.实验Ⅰ、Ⅱ变量为草酸浓度,浓度越小,反应速率越慢,则实验Ⅱ反应时间,B错误;
C.由反应方程式及实验数据,反应中草酸均过量、高锰酸钾均完全反应,则反应后溶液变为无色,实验计时应该是从溶液混合开始,至溶液变为无色(或不再产生气体)时结束,C错误;
D.实验Ⅲ中草酸过量、高锰酸钾完全反应,实验Ⅲ中用酸性高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率,D正确;
故选D。
解题要点
实验探究影响化学反应速率的因素,要注意控制变量。
【变式5-1】某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素,下列说法错误的是
实验序号
温度
溶液
溶液
出现浑浊所用时间
V/mL
V/mL
V/mL
1
20℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
2
40℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
3
20℃
0.10
5.0
0.20
A.实验发生的反应为
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响,则
C.若实验3的反应速率大于实验1的反应速率,则
D.实验1、2、3均应将溶液缓慢逐滴滴入溶液中
【答案】D
【详解】A.实验发生反应的化学方程式为,A项正确;
B.根据实验1,2,可知是对比温度对反应速率的影响,由于实验2温度高,所以反应速率快,用时短,则,B项正确;
C.若,实验3的反应速率大于实验1的反应速率,则,但是溶液总体积不能超过20.0mL,因此,C项正确;
D.实验1、2、3均应向溶液中一次性加入溶液,而不是缓慢滴加,否则反应时间就会因滴加过程而产生差异,D项错误;
故选D。
【变式5-2】向调节好pH和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染。若的初始浓度相同,在不同温度、pH条件下的浓度随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.时,内平均反应速率
B.由实验②③可知,pH越小,反应速率越快
C.可采取调节pH的方法使反应迅速停止
D.由实验可知,温度越高被氧化的速率越快
【答案】C
【详解】A.时,内平均反应速率,A错误;
B.由实验②③温度不同、pH不同没有控制单一变量,无法判断影响结果,B错误;
C.由图可知左右条件下,速率几乎为0,反应几乎停止,可采取调节pH的方法使反应迅速停止,C正确;
D.温度过高会使反应发生分解,温度越高被氧化的速率不一定快,D错误;
故选C
基础达标
1.(24-25高一下·河南许昌·期末)日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A.向门窗合页里注油 B.在铁制品表面刷油漆 C.用冰箱冷藏食物 D.食品抽真空包装
【答案】A
【详解】A.向门窗合页里注油是为了润滑,减少机械摩擦,属于物理操作,与调控化学反应速率无关,A符合题意;
B.在铁制品表面刷油漆隔绝氧气和水,减缓铁的氧化反应速率,B不符合题意;
C.用冰箱冷藏食物通过降低温度减缓食物腐败的化学反应速率,C不符合题意;
D.食品抽真空包装减少氧气接触,降低氧化或微生物反应的速率,D不符合题意;
故本题选A。
2.(24-25高一下·重庆·期末)下列措施是为了降低化学反应速率的是
A.新制氯水保存在棕色细口瓶中
B.Mg与反应,适当加热
C.将加入双氧水中制备
D.高炉炼铁时向炉膛内鼓风
【答案】A
【详解】A.新制氯水中的HClO见光易分解,棕色瓶可避光,降低分解速率,A符合题意;
B.加热会提高反应温度,加快Mg与H2O的反应速率,B不符合题意;
C.FeCl3是H2O2分解的催化剂,会加快O2的生成速率,C不符合题意;
D.鼓风增加O2浓度,加快炼铁反应速率,D不符合题意;
故选A。
3.(24-25高一下·浙江杭州·期中)在一固定体积的容器中发生反应,可使反应速率增大的措施是
A.使用液态水反应 B.通入 C.增加碳的量 D.用等量炭粉代替焦炭
【答案】D
【详解】A.使用液态水会减少H2O(g)的浓度,反应速率降低,A不符合题意;
B.该反应容器体积固定,通入He不改变反应物和生成物浓度,反应速率不变,B不符合题意;
C.碳为固体,增加其量不改变浓度,反应速率不变,C不符合题意;
D.炭粉比焦炭表面积大,用等量炭粉代替焦炭,增大接触面积,反应速率增大,D符合题意;
故选D。
4.(24-25高一下·重庆·期末)化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A.医护人员冷藏存放疫苗 B.医疗上使用硫酸钡作“钡餐”
C.用高压锅炖食材所需时间更短 D.锌粉和稀硫酸反应时加入少量铜粉
【答案】B
【详解】A.低温减缓化学反应速率,延长疫苗保存时间,与速率相关,A不符题意;
B.硫酸钡因化学性质稳定(难溶与水及酸)被用作钡餐,属于反应是否发生的问题,与速率无关,B符合题意;
C.高压锅提高温度(沸点升高),温度升高加快反应速率,C不符题意;
D.铜粉与锌形成原电池,加快反应速率,D不符题意;
故选B。
5.(24-25高一下·广东·期末)常温下,由、元素组成的物质,在体积固定的容器中发生反应,过程如下图。相关物质均为气体,下列说法正确的是
A.反应物的转化率为100%
B.该反应可表示为:
C.该反应过程中不一定伴随着能量的变化
D.向该容器通入气,增大压强,可加快反应速率
【答案】B
【分析】根据图中物质结构可知,反应物是6个分子和3个分子,产物是4个分子。
【详解】A.根据图示可知,产物中还有没有反应的和分子,属于可逆反应,反应物的转化率不可能是100%,A错误;
B.根据分析可知,该反应可表示为:,B正确;
C.化学反应一定伴随着能量的变化,C错误;
D.向该容器通入气,各反应物的浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选B。
6.(24-25高一下·安徽合肥·期中)反应在一体积可变的密闭容器中进行。改变下列条件对提高化学反应速率比较明显的是
①将容器体积缩小一半;
②增大C的用量;
③保持压强不变,充入使容器体积增大;
④温度升高;
⑤保持体积不变,向容器中再充入一定量水蒸气。
A.②④ B.①③ C.②④⑤ D.①④⑤
【答案】D
【详解】①将容器体积缩小一半,气态反应物浓度增加,反应速率加快;
②C是固体,增大C的用量,浓度不变,反应速率不变;
③氮气不参与反应,保持压强不变,充入使容器体积增大,反应物浓度降低,反应速率减慢;
④温度升高会加快反应速率;
⑤水蒸气是反应物,体积不变充入水蒸气,水蒸气浓度增加,反应速率加快;
综上所述,①④⑤符合题意;
答案选D。
7.(24-25高一下·山东济宁·期中)反应在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加CO的量
②将容器的体积减小一半
③保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大
④保持压强不变,充入氮气使体系的体积增大
A.①② B.③ C.①②③ D.全部
【答案】B
【详解】①增加CO的量,CO的浓度增大,反应速率增大;
②体积减半,各气体浓度加倍,反应速率增大;
③体积不变充氮气,总压增大但反应物浓度不变,反应速率无影响;
④压强不变充氮气体积增大,反应物浓度降低,反应速率减小;
综上,仅③符合题意,选B。
8.(24-25高一下·天津·期末)用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。
实验编号
溶液的体积
的体积
溶液/滴
ⅰ
2
0
0
ⅱ
2
0
2
ⅲ
1
1
2
下列分析不正确的是
A.实验ⅲ加入试剂的顺序是H2O2溶液、FeCl3溶液、水
B.通过观察产生气泡的快慢,比较反应速率的大小
C.对比ⅱ和ⅲ,可研究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
D.对比ⅰ和ⅱ,可研究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响
【答案】A
【详解】A.实验ⅲ加入试剂的顺序应为H2O2溶液、水、FeCl3溶液,否则催化剂会提前引发反应,无法准确控制浓度变量,A错误;
B.通过观察气泡产生的快慢可直接反映反应速率,方法合理,B正确;
C.实验ⅱ和ⅲ中FeCl3的浓度不同(ⅲ被稀释),其他条件相同,可以比较浓度对速率的影响,C正确;
D.实验ⅰ和ⅱ仅催化剂存在与否不同,其他条件一致,可研究催化剂的影响,D正确;
故选A。
9.(24-25高一下·云南·期中)下列说法正确且均与化学反应速率有关的是
①足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液
②包装袋中放入生石灰作为脱氧剂,可以延长保质期
③炼铁高炉尾气中,增加高炉的高度,高炉尾气中CO的比例没有改变
④工业上选择合成氨
⑤实验室用分解制备氧气,加入
⑥面粉厂要注意防火,面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时,易发生爆炸危险
⑦向门窗合页里注油
⑧汽车的三元催化器中利用铂、铑催化一氧化碳和氮氧化物转化成二氧化碳和氮气
A.③④⑥⑦ B.①④⑤⑥⑧ C.②③④⑤⑦⑧ D.①②⑥⑦
【答案】B
【详解】①足量锌粒与稀硫酸反应制氢气时,加入少量硫酸铜溶液,构成原电池,加快反应速率,①正确;
②在其包装袋中放入生石灰只能吸水,不能作脱氧剂,②错误;
③炼铁高炉尾气中,增加高炉的高度,高炉尾气中CO的比例没有改变,说明一氧化碳还原氧化铁的反应是可逆反应,与化学反应速率无关,③错误;
④工业上选择400-500°C合成氨,提高了催化剂的活性,可以加快化学反应速率,④正确;
⑤实验室用分解制备氧气,加入作为催化剂增大化学反应速率,⑤正确;
⑥面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时,浓度增大,化学反应速率加快,易发生爆炸危险,⑥正确;
⑦向门窗合页里注油,起到润滑的作用,与反应速率无关,铁制品表面刷油漆,减缓了铁的氧化速率,与反应速率有关,⑦错误;
⑧汽车的三元催化器中利用铂,铑催化一氧化碳和氮氧化物转化成二氧化碳和氮气,加快了化学反应速率,⑧正确;
故选B。
10.(24-25高一下·江苏·期中)对于反应下列说法不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率
B.增大的浓度能加快化学反应速率
C.与足量的反应达到化学平衡时,生成
D.增大压强可加快该反应的化学反应速率
【答案】C
【详解】A.升高温度时,物质的内能增加,分子之间有效碰撞次数增加,能加快化学反应速率,A正确;
B.增大反应物浓度会提高单位体积内有效碰撞次数,加快反应速率,B正确;
C.可逆反应无法完全进行到底,1molN2无法全部转化为2molNH3,C错误;
D.增大压强会提高气体浓度,加快正、逆反应速率,D正确;
故选C。
11.(高一下·上海·阶段练习)某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2min,用B表示的平均反应速率为___________。
(3)2min时,在容器中加入1体积,反应速率___________(填“变大”、“变小”、“不变”)。
【答案】(1)2A(g)+B(g)2C(g)
(2)
(3)不变
【详解】(1)根据图示,A、B物质的量减少,C物质的量增多,所以A、B是反应物,C是生成物,2min内,A、B、C的物质的量变化分别为2mol、1mol、2mol,物质的量变化比等于系数比,所以反应方程式是2A(g)+B(g)2C(g);
(2)反应开始至2min时,B的平均反应速率为
(3)2min时,反应达到平衡状态,在容器中加入1体积Ar,体系各物质浓度保持不变,则反应速率不变;
12.(高一下·上海·期末)和NO发生反应:,催化剂含活性组分。在反应器中以一定流速通过混合气,在不同温度下进行该催化反应,的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如下图所示。
(1)从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由小到大的顺序为______(用vA、vB、vC表示)。
(2)的质量分数对该催化剂活性的影响是_______。
【答案】(1)
(2)在100℃~200℃内,V2O5的质量分数越高,催化剂的活性越好,超过200℃,没有明显区别
【详解】(1)A、C两点温度相同,催化剂的质量分数不同,由图可知,催化剂的质量分数越大,反应速率越快,则C>A,A、B两点催化剂质量分数相同,B点温度更高,则反应速率B>A,B、C两点,催化剂的质量分数对反应速率影响大于温度对化学反应速率的影响,则C>B,所以;
(2)V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响是在100℃~200℃内,催化剂的质量分数越高,催化剂的活性越好,超过200℃,没有明显区别。
13.(高一下·上海·期末)在3只编号分别为甲、乙、丙的烧杯中进行如下操作:
编号
84消毒液
蒸馏水
白醋
品红溶液
相同时间的现象
甲
2mL
20mL
/
5滴
无明显现象
乙
2mL
19mL
1mL
5滴
红色变浅
丙
amL
bmL
2mL
5滴
红色迅速褪去
(1)关于表格中a、b的数值合理的是___________。
A., B., C.,
(2)由实验现象可得出的结论是___________。
【答案】(1)A
(2)酸性越强,NaClO溶液漂白性越强,褪色越快
【详解】(1)为探究不同条件下84消毒液的漂白效果,应保持84消毒液体积相同,则,且溶液总体积保持一致,则2+b+2=22,b=18;
(2)由实验现象可知,随醋酸用量增加,溶液褪色越迅速,由此可知溶液酸性越强,NaClO溶液漂白性越强,褪色越快。
14.(高一下·上海·期末)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示,对该曲线的原因是___________。
【答案】盐酸的浓度减小,使化学反应速率减小
【详解】镁与盐酸反应是放热反应,该反应并存两个影响化学反应速率的外因,一是反应放热使反应体系温度升高,化学反应速率增大;二是反应物c(HCl)逐渐减小,反应速率减小。t1→t2速率变化的主要原因是反应是放热反应,温度升高使化学反应速率增大;t2→t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度减小,使化学反应速率减小。
15.(高一下·上海徐汇·期末)请回答下列问题:
(1)已知新型RuO2催化剂对上述反应有更好的催化活性。新型RuO2催化剂的使用会___________氯化氢的转化率(选填“增大”、“减小”或“不影响”)。
(2)一定压强下,该反应的HCl平衡转化率随温度变化的曲线如图,则该反应的___________0(选填“>”、“<”或“=”),说明理由___________。
(3)上述反应达到平衡后,其它条件不变,将容器体积迅速压缩,将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),v(逆)将___________。
【答案】(1)不影响
(2) < 其他条件相同下,温度越高,平衡时HCl的转化率越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应
(3) 增大 增大
【详解】(1)催化剂不影响平衡移动,新型RuO2催化剂的使用会不影响氯化氢的转化率;
(2)由图可知,温度越高,平衡时HCl的转化率越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,即△H<0;
(3)将容器体积迅速压缩,此时HCl浓度增大,相当于增大压强,该正反应是气体分子数减小的反应,平衡正向移动,将增大,生成物浓度也增大,v(逆)将增大。
综合应用
1.( 高一下·上海·期末)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了双温—双控—双催化剂的解决方案。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时,的温度为547℃,而的温度为415℃)。
下列说法错误的是
A.氨气在“冷”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
B.在“热”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率
C.“热”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
D.“冷”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
【答案】CD
【详解】A.因为合成氨反应的正反应为放热反应,所以低温有利于平衡正向移动,氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率,A正确;
B.温度升高,反应速率加快,所以 N≡N 在“热 Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率,B正确;
C.合成氨反应的正反应为放热反应,“热 Fe”高于体系温度,不利于提高氨的平衡产率,C错误;
D.温度升高,可提高合成氨反应的速率,所以“冷 Ti”低于体系温度,不利于提高合成氨反应速率,D错误;
故选CD。
2.( 高一下·上海·期末)下列事实或做法与化学反应速率无关的是
A.将煤粉粉碎后燃烧 B.加热金属钠制备过氧化钠
C.将食物存放在温度低的地方 D.用作分解反应的催化剂
【答案】B
【分析】改变化学反应速率从影响化学反应速率的因素出发,包括内因和外因,内因包括物质自身的性质,外因包括温度,压强(有气体参与的反应),催化剂,浓度等,除此之外,从接触面积,辐射等因素考虑。
【详解】A.增大反应物接触面积,则增大反应速率,将块状药品研细后再反应能增大反应物接触面积,所以能加快反应速率,故A不符合题意;
B.钠在常温下反应生成氧化钠,在加热和燃烧的条件下生成过氧化钠,反应条件不同,产物不同,故B符合题意;
C.降低温度,减慢反应速率,温度降低,降低活化分子百分数,所以能减慢食物的腐败速率,故C不符合题意;
D.催化剂能降低反应所需活化能,增大反应速率,故D不符合题意;
故答案选B。
3.( 高一下·上海·期末)过量锌与少量稀硫酸反应,为了加快反应速率,但是又不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是
A.加入适量KCl溶液 B.加入适量的水
C.加入几滴硫酸铜溶液 D.再加入少量同浓度的稀硫酸
【答案】C
【详解】A.加入适量KCl溶液,硫酸溶液被稀释,反应速率减慢,A错误;
B.加入适量的水,硫酸溶液被稀释,反应速率减慢,B错误;
C.加入几滴硫酸铜溶液,锌置换出铜,形成锌铜原电池,加快反应速率,由于锌过量,不影响生成氢气的总量,C正确;
D.锌过量,再加入少量同浓度的稀硫酸,生成氢气的总量增加,D错误;
故选C。
4.( 高一下·上海·期末)探究反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示。下列说法不正确的是
实验编号
温度/℃
催化剂用量/g
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间/min
体积/mL
浓度/()
体积/mL
浓度/()
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
A.,
B.用表示该反应速率,
C.用表示该反应速率,约为
D.可通过比较收集相同体积所消耗的时间来判断反应速率的快慢
【答案】C
【详解】A.温度越高反应速率越快,催化剂可加快反应速率,则,,A正确;
B.的浓度:实验3小于实验1,所以用表示该反应速率,,B正确;
C.用KMnO4表示溶液褪色时间段反应速率,v(实验1)=≈2.6×l0-3mol•L-1•min-1,因为反应速率之比等于化学计量数之比,则用表示该反应速率为2.6×l0-3mol•L-1•min-1≈6.56×l0-3mol•L-1•min-1,C错误;
D.收集相同体积CO2所消耗的时间越少,可知反应速率越快,可判断反应速率快慢,D正确;
故选C。
( 高一下·上海松江·期末)工业燃煤废气(含有、等)的处理和合理利用,越来越受到关注。
5.“湿式吸收法”利用吸收剂与发生反应从而脱硫。下列最适合工业上用作该法吸收剂的是___________。
A.石灰乳 B.溶液 C.溶液 D.生石灰
利用燃煤废气可回收硫,其化学反应方程式为:。在其他条件相同、催化剂不同时,硫回收中转化率随反应温度的变化如图所示。
6.(1)260℃时催化效率最高的是___________。
A. B. C.
(2)和作催化剂均能使的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择的主要优点是___________。
【答案】5.A 6. C 其他条件相同时,达到相同转化率时所需温度更低
【分析】根据题中图示,由260℃时TiO2作催化剂下SO2的转化率最高来判断;根据题中图示,由相同温度下La2O3作催化剂下SO2的转化率大于NiO作催化剂时SO2的转化率来解释选择La2O3的主要优点;
5.A.石灰乳中有效成分是氢氧化钙,二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙,在空气中进一步氧化为硫酸钙,可以去除二氧化硫且比较经济,A符合题意;
B.氯化钙和二氧化硫不反应,B不符合题意;
C.氢氧化钡溶液能吸收二氧化硫,但原料相比石灰乳投入成本更大,C不符合题意;
D.生石灰在加热条件能和二氧化硫反应,但题中要求“湿式吸收法”,D不符合题意;
故选A。
6.由图中可以读出260℃时TiO2在相同条件下二氧化硫的转化率最高,即其催化效率最高;其他条件相同时,达到相同转化率时所需温度更低,不考虑价格因素,和作催化剂应选择。
7.( 高一下·上海·期末)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
溶液/mL
30
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
5
20
10
0
(1)请完成此实验设计:其中___________,___________。
(2)该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,原因是___________但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:___________。
【答案】(1) 30 10
(2) 锌置换铜形成锌铜原电池,加快反应速率 生成的铜覆盖在锌粒表面,减小反应接触面积,速率下降
【详解】(1)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,需要控制变量,使溶液总体积相同,确保硫酸铜浓度不同,硫酸浓度相同,根据表格数据可知,硫酸浓度相同,则硫酸溶液体积均为30mL,溶液总体积为50mL,则30mL,10mL;
(2)该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,原因是锌置换铜形成锌铜原电池,加快反应速率;但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:生成的铜覆盖在锌粒表面,减小反应接触面积,速率下降。
拓展培优
8.( 高一下·上海闵行·期末)工业合成氨的反应如下(条件略):恒温下,向体积为4升的密闭容器中通入和,记录数据如下表:
时间/min
5
10
15
20
25
30
0.32
0.56
x
0.94
0.94
0.94
0~10min,___________。在15min时,x___________0.80(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
【答案】 0.007 < 随着反应进行,反应物浓度逐渐减少,反应速率逐渐降低,氨气的增加量减少;
【详解】===0.007;
如果速率不变,15分钟时氨气的物质的量为0.80mol,随着反应进行,反应物浓度逐渐减少,反应速率逐渐降低,氨气的增加量减少,氨气的物质的量小于0.80mol。
9.( 高一下·上海·期末)实验室用稀硫酸和铝片反应制氢气。将在空气中久置的铝片投入足量稀硫酸中,该铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图来表示(已知该反应为放热反应)。
(1)曲线0→a段,用离子方程式表示不产生氢气的原因___________。
(2)请解释速率由慢到快,再变慢的原因___________。
【答案】(1)
(2)开始时温度较低,反应速率较慢,随着反应的进行,反应放热,温度升高,反应速率加快,c以后,氢离子浓度减小,反应速率减小
【详解】(1)曲线0→a段,不产生氢气是因为铝表面有三氧化二铝,会和稀硫酸反应,离子方程式为,答案:;
(2)曲线由a→b段产生氢气的速率较慢是因开始时温度较低,反应速率较慢,曲线由b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因为该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因为氢离子浓度减小,反应速率减小,答案:开始时温度较低,反应速率较慢,随着反应的进行,反应放热,温度升高,反应速率加快,c以后,氢离子浓度减小,反应速率减小。
10.( 高一下·上海·期中)已知:常温下,铝表面致密的氧化膜能提高铝的抗腐蚀性。为研究影响铝抗腐蚀性的因素,进行如下实验:(已知:含Cu2+溶液呈酸性)
现将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中,铝片表面出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡,溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
(1)造成上述不同现象的原因可能是___________。
A.铝与氯化铜溶液反应,与硫酸铜溶液不反应
B.氯离子能破坏氧化铝薄膜,而硫酸根离子不能
C.生成物AlCl3溶于水,而不溶于水
D.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
(2)请设计一个简单实验验证你的选择___________。
【答案】(1)B
(2)在硫酸铜溶液中加入表面有一层致密的氧化物薄膜的铝片,无明显现象,加入NaCl ,若反应明显加快了,说明判断正确
【详解】(1)A.置于空气中的铝片表面有一层致密的氧化物薄膜,造成现象的原因不是铝和两种溶液反应的差异造成,且铝能置换出铜离子,铝与氯化铜和硫酸铜溶液都反应,A错误;
B.置于空气中的铝片表面有一层致密的氧化物薄膜,氯化铜和硫酸铜的阴离子不同,说明氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能,B正确;
C.氯化铝和硫酸铝都溶于水,C错误;
D.氯化铜溶液和同浓度的硫酸铜溶液中铜离子浓度相同,题中已知含Cu2+溶液呈酸性,故同浓度的两种溶液酸性应当相同,D错误;
故选B;
(2)氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能,可以设计如下实验证明:在硫酸铜溶液中加入表面有一层致密的氧化物薄膜的铝片,无明显现象,加入NaCl ,若反应明显加快了,说明判断正确。
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