内容正文:
第2课时 影响化学反应速率的因素
[教材知识——一遍过]
1.B 降低温度会减少分子热运动,使反应速率减慢,A不符合题意;加入的MnO2作催化剂,可加快双氧水分解速率,B符合题意;增大容器容积导致气体浓度降低,反应速率减慢,C不符合题意;铝片比铝粉表面积小,反应速率减慢,D不符合题意。
2.D 实验①和②的温度相同,溶液的总体积都为6 mL,c(I2)相同,只有c(丙酮)不同,可以探究丙酮浓度对反应速率的影响,A不正确;溶液的颜色是由c(I2)决定的,实验①中c(I2)是实验③中的2倍,即便t1大于t3,也不能说明I2浓度越大,反应速率越慢,B不正确;实验③中,丙酮过量,应使用c(I2)的变化计算以丙酮表示的反应速率,即为mol·L-1·s-1,C不正确;混合溶液的总体积都为6 mL,则实验④中,a=6-5=1,实验①和④中两种反应物的浓度都相同,只有c(H+)不同,则可探究H+浓度对反应速率的影响,D正确。
3.B 前20 min内,v(N2O)=
=2.0×10-4 mol·L-1·min-1,A错误;根据表中数据分析,该反应的速率始终不变,N2O的消耗是匀速的,说明反应速率与c(N2O)无关,则此反应的速率方程可表示为v正=k正c0(N2O),B正确,D错误;向恒温恒容容器中充入氩气,N2O、N2、O2的浓度不变,反应速率不变,C错误。
4.C 铁粉为固态,增加铁粉的量不影响化学反应速率,A不符合题意;容积不变充入N2,体系压强增大,但N2不参加反应,体系内H2、H2O(g)的浓度不变,化学反应速率不变,B不符合题意;将容器的容积缩小一半,体系内H2、H2O(g)的浓度增大,反应速率增大,C符合题意;压强不变充入N2,容器的容积增大,体系内H2、H2O(g)的浓度减小,反应速率减小,D不符合题意。
|知识总结|
压强对反应速率的影响(压强→浓度→速率):
(1)对于有气体参加的反应,其他条件不变,增大压强(缩小容积),浓度增大,反应速率加快。
(2)压强只对有气体参加的反应有影响,当反应物及生成物都是固体或液体时,压强对反应速率无影响。
(3)恒容时通入惰性气体,体系压强增大,但反应物和生成物的浓度不变,所以反应速率不变。
(4)恒压时通入惰性气体,容器容积增大,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减小。
5.C 浓度相同的盐酸和硫酸,氢离子浓度不同,与等质量、形状相同的锌粒反应,二者初始反应速率不相同,A错误;催化剂在反应前后化学性质不变,物理性质可能发生改变,B错误;其他条件相同,Na2S2O3溶液浓度越大,析出硫沉淀所需时间越短,说明当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快,C正确;在容积可变的密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),把容积缩小至一半,物质的浓度都增大一倍,因此正反应速率加快,逆反应速率也加快,D错误。
6.A 在0~10 min之间,实验②中X的浓度变化量为0.20 mol·L-1,v(Y)=v(X)=×=0.01 mol·L-1·min-1,故A错误;实验②③相比,温度、浓度均相同,但反应速率不同,实验③的速率快,则实验③使用了催化剂,故B正确;实验①和实验②相比,由于实验①起始时反应物X的浓度比实验②起始时反应物X的浓度大,导致0~10 min之间X的浓度变化量:实验①大于实验②,所以增大反应物浓度,化学反应速率加快,故C正确;由题图可以看出实验②在0~10 min之间,反应物X的浓度变化量为0.20 mol·L-1,实验④在0~10 min之间,反应物X的浓度变化量为0.60 mol·L-1,而实验④的温度比实验②的温度高,说明升高温度,化学反应速率加快,故D正确。
7.D 根据变量控制法,各组实验总体积应相同,5+10+x=5+5+10,解得x=5,A正确;实验②③变量为温度,可探究反应温度对反应速率的影响,B正确;实验②中,t s时Na2S2O3恰好消耗完全,则t s内Na2S2O3的平均反应速率为= mol·L-1·s-1,C正确;实验①②变量为Na2S2O3浓度,混合后硫酸浓度相同,H2SO4浓度不是变量,可说明Na2S2O3的物质的量浓度越大,该反应的化学反应速率越大,而不是H2SO4的物质的量浓度越大,该反应的化学反应速率越大,D错误。
[高考趋向——全练通]
1.① ④
解析:根据图示,在一定温度和反应时间条件下,使用催化剂Pt时,CO的生成速率最大且CH4的生成速率最小,则最利于制CO的催化剂是Pt;使用催化剂Pt@h-BN3时,甲烷的生成速率最大且CO的生成速率最小,则最利于制甲烷的催化剂是Pt@h-BN3。
2.B 探究浓度对反应速率的影响时,需控制其他变量相同,浓硫酸具有强氧化性、脱水性,浓硫酸与稀硫酸性质不同,与Na2S2O3反应原理也可能不同,稀硫酸与S2反应:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,而浓硫酸可能氧化S2为S,变量不唯一,无法探究浓度对反应速率的影响,A错误;根据收集一定体积氢气所需要的时间,或者根据一定时间收集的氢气体积,可以测定锌与稀硫酸的反应速率,B正确;两支试管中KMnO4浓度不同,颜色不同,溶液褪色快慢无法直接反映反应速率,C错误;FeCl3和 CuSO4的阴离子不同,无法排除Cl-或S的影响,D错误。
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第❷课时 影响化学反应速率的因素
外界条件对化学反应速率的影响
1.(2026·浙江嘉兴高二检测)下列措施能加快化学反应速率的是( )
A.Zn与稀硫酸反应时,适当降低温度
B.双氧水制取O2时,加入少量MnO2
C.SO2和O2反应时,增大反应容器容积
D.Al在O2中燃烧,用铝片代替铝粉
2.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。已知:
编
号
丙酮溶液
(4 mol·L-1)
I2溶液
(0.002 5mol·L-1)
盐酸
(2 mol·L-1)
蒸馏水
溶液褪
色的时间/s
①
2 mL
2 mL
2 mL
0 mL
t1
②
1 mL
2 mL
2 mL
1 mL
t2
③
2 mL
1 mL
2 mL
1 mL
t3
④
2 mL
2 mL
a mL
1 mL
t4
下列说法正确的是( )
A.对比实验①和②无法探究丙酮浓度对反应速率的影响
B.如果t1大于t3,可知I2浓度越大,反应速率越慢
C.实验③中,以丙酮表示的反应速率为 mol·L-1·s-1
D.实验④中,a=1,根据实验①和④可探究H+浓度对反应速率的影响
3.在恒温恒容密闭容器中发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g)。实验测得N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下,下列说法正确的是( )
t/min
0
10
20
30
40
c(N2O)/(10-3mol·L-1)
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
A.前20 min,v(N2O)=0.2 mol·L-1·min-1
B.相同条件下,增大N2O的浓度,化学反应速率不变
C.向容器中充入氩气,能使该反应的化学反应速率增大
D.此反应的速率方程可表示为v正=k正c2(N2O)
4.(2026·广东八校联盟高二测试)一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进行反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是( )
A.增加铁粉的质量
B.保持容积不变,充入N2,使体系压强增大
C.将容器的容积缩小一半
D.保持压强不变,充入N2,使容器的容积增大
5.从下列实验事实所得出的相应结论正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
物质的量浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量、形状相同的锌粒反应
开始时的反应速率相同
B
在化学反应前后,催化剂的质量没有改变
催化剂的性质没有发生改变
C
其他条件相同,Na2S2O3溶液与稀硫酸反应,Na2S2O3溶液的浓度越大,析出硫沉淀所需的时间越短
其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
D
在容积可变的密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),把容积缩小至一半
正反应速率加快,逆反应速率不变
结合图像分析影响化学反应
速率的因素
6.化学反应速率受多种因素影响,在实验探究化学反应速率的影响因素时,变量控制法是基本的实验方法。研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z的起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在0~10 min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
B.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
C.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
D.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快
化学反应速率影响因素探究中的控制变量
7.(2026·浙江宁波高二检测)某小组设计实验,探究影响该反应速率的因素,结合相关数据,下列说法错误的是( )
实
验
反应温
度 /℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
出现
浑浊的时间
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
t/s
①
25
5
0.1
10
0.1
x
10
②
25
5
0.2
5
0.2
10
6
③
35
5
0.2
5
0.2
10
2
A.x=5
B.依据实验②③可探究反应温度对反应速率的影响
C.实验②中,t s时Na2S2O3恰好消耗完全,则t s内Na2S2O3的平均反应速率为 mol·L-1·s-1
D.实验①②对比可说明H2SO4的浓度越大,该反应的化学反应速率越大
创新命题设计 培育创新思维
1.将CO2转化为高附加值碳基燃料,可有效减少碳排放。将CO2和H2在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化。可能发生如下反应:
ⅰ.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+3H2(g)H2O(g)+CH4(g) ΔH3=-206.1 kJ·mol-1
利用不同催化剂,在一定温度和反应时间条件下,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图:
最利于制CO的催化剂是 (填序号,下同),最利于制CH4的催化剂是 。
①Pt ②Pt@IS-AB ③Pt@h-BN1 ④Pt@h-BN3
注重实验探究 凸显学科特色
2.下列实验设计及操作严谨且能达到实验目的的是( )
A.探究浓度对反应速率的影响
B.测定锌与稀硫酸反应的速率
C.根据溶液褪色快慢比较反应速率大小
D.比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果
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