1、第第 2 2 课时课时 影响化学反应速率的因素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下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( ) A大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出 H2的速率比后者大 BCu 与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C. N2与 O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 DCu 与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 答案 A 解析 要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别 在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项 B、D 为反应物浓 度不同对反应速率的影响， 选项 C 为
2、反应条件不同对反应速率的影响， 只有选项 A 是因 Mg、 Fe 本身性质不同对反应速率产生影响。 2用一质量为 1.2 g 的铝片与 45 mL 4 mol L 1 的稀硫酸反应制取 H2，若要增大反应速率， 采取的措施： 再加入 20 mL 4 mol L 1 硫酸； 改用 30 mL 6 mol L 1 的稀硫酸； 改用 20 mL 18 mol L 1 浓硫酸；改用 1.2 g 铝粉代替 1.2 g 铝片；适当升高温度；在敞口容器中反 应。其中正确的是( ) A B C D 答案 B 解析 未增大 c(H2SO4)，反应速率不变；18 mol L 1 的浓硫酸会使铝钝化；在敞口容 器中
3、反应，H2逸出并不影响反应速率。 3(2020 深圳南山区调研)一定温度下，反应 N2(g)O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下 列措施不能改变化学反应速率的是( ) A缩小容器容积使压强增大 B恒容，充入 N2 C恒容，充入 He D恒压，充入 He 答案 C 解析 A 项，缩小容器容积，各物质的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；B 项，恒容， 充入氮气，氮气的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；C 项，恒容，充入惰性气体，对 参加反应的各物质的浓度无影响，反应速率不改变， 符合题意； D 项， 恒压，充入惰性气体， 容器的容积增大，参与反应的各物质的浓度减小，反应速率减小，不符合题
4、意。 4亚氯酸盐(如 NaClO2)可用作漂白剂，在常温，不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因 生成亚氯酸而发生分解：5HClO2=4ClO2H Cl2H 2O。分解时，刚加入硫酸，反应 缓慢，随后突然反应释放出大量 ClO2，这是因为( ) A酸使亚氯酸的氧化性增强 B溶液中的 H 起催化作用 C溶液中的 Cl 起催化作用 D逸出的 ClO2使反应生成物的浓度降低 答案 C 解析 由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反 应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物质 反应前不存在，故正确答案为 C。 题组二 影响反应
5、速率的因素综合分析 5下列有关化学反应速率的说法正确的是( ) AC 与 CO2反应生成 CO 时，增加 C 的量能使反应速率增大 B等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等 CSO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小 D汽车尾气中的 NO 和 CO 可以缓慢反应生成 N2和 CO2，使用催化剂可以增大该化学反应 速率 答案 D 解析 C 是固体，增加 C 的量不影响化学反应速率，A 不正确；锌粉的表面积大，反应速率 大，B 不正确；升高温度，吸热反应、放热反应速率均增大，C 不正确；催化剂可以增大化 学反应速率，D 正确。 6对于放热反应：AB
6、=C，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是( ) A增加 A 的物质的量 B升高体系温度 C增大体系压强 D降低体系温度 答案 B 解析 由于 A 的状态未知，增加 A 的物质的量，不能确定反应速率一定加快，A 错误；升高 体系温度，活化分子百分数增加，单位体积内的有效碰撞次数增加，反应速率一定加快，B 正确；增大体系压强，不能确定反应体系中的物质是否含有气体，反应速率不一定加快，C 错误；降低体系温度，反应速率减慢，D 错误。 题组三 化学反应速率的图像分析 7碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成 CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误 的是( ) A反应开始 2 min 内平
7、均反应速率最大 B反应速率先增大后减小 C反应开始 4 min 内温度对反应速率的影响比浓度大 D反应在 24 min 内以 CO2的物质的量变化表示的反应速率为 v(CO2)0.1 mol min 1 答案 A 解析 图中的曲线表明，在 02 min 内产生了 0.1 mol CO2，以 CO2的物质的量变化表示的 反应速率 v10.05 mol min 1；24 min 内产生了 0.2 mol CO 2，v20.1 mol min 1；46 min 内产生了 0.05 mol CO2，v30.025 mol min 1，产生 CO 2的速率先快后慢，故 24 min 的 平均反应速率最大
8、，46 min 的平均反应速率最小，A 项错误、D 项正确；反应速率先增大 后减小， B 项正确； 反应速率先增大是由于反应放热， 使溶液温度升高， 导致反应速率增大， 4 min 后反应速率减小则是由浓度减小引起的，C 项正确。 8把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生 H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反 应速率的因素是( ) 盐酸的浓度 镁条的表面积 溶液的温度 Cl 的浓度 A B C D 答案 C 解析 Mg2H =H 2Mg 2，实质是镁与 H间的反应，与 Cl无关，在镁条的表面有一 层氧化膜， 当将镁条投入盐酸中时， 随着氧化膜的不断溶解， 镁与盐酸接触的面积不断增大， 产生
9、 H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应 速率会逐渐加快。 题组四 控制变量法分析化学反应速率的影响因素 9(2020 广东佛山一中高二段考)下列装置或操作能达到目的的是( ) A装置用于测定生成氢气的速率 B装置依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C装置依据 U 形管两边液面的高低判断 Na 和水反应的热效应 D装置依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 答案 C 解析 装置生成的氢气会从长颈漏斗中逸出，不能根据生成氢气的体积测定生成氢气的速 率，A 错误；装置依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响，应保证高锰酸钾溶液的浓度 相同，用不同浓度的草酸
10、(乙二酸)溶液来做实验，B 错误；Na 和水反应放热，广口瓶内气体 受热膨胀，U 形管左侧液面下降，右侧液面上升，所以装置能达到目的，C 正确；装置 中物质的浓度、温度都不同，无法判断温度对反应速率的影响，D 错误。 10某实验小组以 H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如 下方案完成实验。实验的反应物应为( ) 实验编号 反应物 催化剂 10 mL 2% H2O2溶液 无 无 10 mL 5% H2O2溶液 MnO2固体 A.5 mL 2% H2O2溶液 B10 mL 2% H2O2溶液 C10 mL 5% H2O2溶液 D5 mL 10% H2O2溶液 答案 C
11、 解析 本实验的目的是运用控制变量法，探究浓度、催化剂对反应速率的影响，表中已有数 据中，和两组实验有两个反应条件不同，二者无法达到实验目的；实验和中，应是 探究催化剂对反应速率的影响，所以实验中双氧水浓度和体积必须与相同，即反应物为 10 mL 5% H2O2溶液；实验和中都没有使用催化剂，可以探究双氧水浓度对反应速率的 影响，实验的反应物为 10 mL 5% H2O2溶液时符合条件，C 正确。 11 (2020 三明高二月考)某化学课外小组的同学通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。 实验原理及方案： 在酸性溶液中， 碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘， 反应原理是： 2IO
12、35SO 2 32H =I 25SO 2 4H2O，生成的碘可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的 时间来衡量该反应的速率。 实验 序号 0.01 mol L 1 KIO 3 酸性溶液(含淀粉) 的体积/mL 0.01 mol L 1 Na2SO3溶液 的体积/mL 水的体积 /mL 实验温度 / 出现蓝色的 时间/s 5 5 V1 5 t1 5 5 40 25 t2 5 V2 35 25 t3 下列判断不正确的是( ) A最先出现蓝色的一组是实验 B实验中 V140，V210 C探究温度对化学反应速率的影响应该选择实验 D出现蓝色的时间：t3t2t1 答案 D 解析 浓度相同，温度高，的反应速
13、率比快，反应温度与相同，但浓度比 大，因此最先出现蓝色的一组是实验，A 正确；根据混合后溶液体积一样，实验中 V1 40，V210，B 正确；浓度相同，温度不同，因此探究温度对化学反应速率的影响应 该选择实验，C 正确；出现蓝色的时间：t1t2t3，D 错误。 12一定条件下，容积为 2 L 的密闭容器中，将 2 mol L 气体和 3 mol M 气体混合，发生如下 反应：2L(g)3M(g)=xQ(g)3R(g)，10 s 末，生成 2.4 mol R，并测得 Q 的浓度为 0.4 mol L 1。计算： (1)10 s 末 L 的物质的量浓度为_。 (2)前 10 s 内用 M 表示的化
14、学反应速率为_。 (3)化学方程式中 x 值为_。 (4)在恒温恒容条件下，往容器中加入 1 mol 氦气，反应速率_(填“增大”“减小”或 “不变”，下同)。 (5)在恒温恒压条件下，往容器中加入 1 mol 氦气，反应速率_。 答案 (1)0.2 mol L 1 (2)0.12 mol L1 s1 (3)1 (4)不变 (5)减小 解析 2L(g)3M(g)=xQ(g)3R(g) 起始/mol 2 3 0 0 10 s 末/mol 0.4 0.6 0.8x 2.4 (1)c(L)0.4 mol 2 L 0.2 mol L 1。 (2)v(M) 2.4 mol 2 L10 s0.12 mol
15、 L 1 s1。 (3)0.8x mol 2 L 0.4 mol L 1，x1。 (4)恒温恒容，通入 He，反应物和生成物的浓度均不变，反应速率不变。 (5)恒温恒压，通入 He，体积增大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小。 13(1)某反应在体积为 5 L 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)。 该反应的化学方程式为_。 反应开始至 2 min 时，B 的平均反应速率为_。 平衡时 A 的转化率为_。 (2)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到 6 个盛有过量 Z
16、n 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 4 mol L 1H 2SO4溶液/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 请完成此实验设计：其中 V1_，V6_。 该同学最后得出的结论为当加入少量 CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加 入的 CuSO4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)2AB2C 0.1 mol L 1 min1 40% (2
17、)30 10 当加入的 CuSO 4 溶液超过一定量后，生成的单质 Cu 沉积在 Zn 粒表面，减小了 Zn 与 H2SO4溶液的接触面积 解析 (1)由题图可以看出，A、B 的物质的量逐渐减小，则 A、B 为反应物，C 的物质的 量逐渐增大，所以 C 为生成物；当反应进行 2 min 时，n(A)2 mol，n(B)1 mol，n(C) 2 mol，则 n(A)n(B)n(C)212，已知在化学反应中，各物质的物质的量的变 化值之比等于其化学计量数之比，且反应结束时，反应物、生成物同时存在，反应为可逆反 应，所以该反应的化学方程式为 2AB2C。由题图可以看出，反应开始至 2 min 时，
18、n(B)1 mol，B 的平均反应速率为 1 mol 5 L2 min0.1 mol L 1 min1。平衡时 A 的转化率为 5 mol3 mol 5 mol 100%40%。(2)要对比实验效果，需要控制单一变量。本题是探究硫酸铜 的量对反应的影响，那么每组实验中硫酸的量要相同，六组实验溶液的总体积也应该相同。 A 组中硫酸溶液体积为 30 mL，那么其他组硫酸溶液的体积也都为 30 mL。而硫酸铜溶液和 水的总体积应相同，F 组中硫酸铜溶液和水的总体积为 20 mL，所以 V610。因为锌会先 与硫酸铜反应，直到硫酸铜消耗完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜的量较多时，锌与硫酸铜 反应的时间较
19、长，而且生成的铜会附着在 Zn 粒表面，会阻碍 Zn 粒与硫酸继续反应，导致氢 气的生成速率下降。 14(2020 广州高二调研)KI 溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录： 实验编号 温度/ 30 40 50 60 70 显色时间/s 160 80 40 20 10 回答下列问题： (1)该反应的离子方程式为_。 (2)该实验的目的是_。 (3)实验试剂除了1 mol L 1KI溶液、 0.1 mol L1 H 2SO4溶液外， 还需要的试剂是_， 实验现象为_。 (4)实验操作中除了需要上述条件外，还必须控制_(填字母)不变。 A温度 B试剂的用量(体积) C试剂添加的顺序 (5
20、)由上述实验记录可得出的结论是_。 (6) 若 要 进 行 溶 液 酸 性 强 弱 对 反 应 速 率 影 响 的 探 究 实 验 ， 你 会 采 取 的 措 施 是 _。 答案 (1)4H 4IO 2=2I22H2O (2)探究温度对反应速率的影响 (3)淀粉溶液 无色溶液变蓝 (4)BC (5)温度每升高 10 ，反应速率约增大 2 倍 (6)保证其他实验条件不变，采用不同浓度的 H2SO4溶液进行对比实验 解析 (1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒，可得该反应的离子方程式为 4H 4I O 2=2I22H2O。(2)表中数据只有温度和显色时间，故该实验的目的是探究温度对反 应速率的影响。(3)为测定显色时间，产物中有碘单质生成，还需要的试剂是淀粉溶液，实验 现象为无色溶液变为蓝色。(4)设计实验必须保证其他条件不变，只改变一个条件，才能得到 准确的结论，故还必须控制试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序不变。(5)分析实验数据，温 度每升高 10 ，显色时间缩短到原来的一半，故可得出结论是温度每升高 10 ，反应速率 约增大 2 倍。(6)若要进行溶液酸性强弱对反应速率影响的探究实验，需保证其他实验条件不 变，采用不同浓度的 H2SO4溶液进行对比实验。