【2024高考化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)】 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素含解析

【2024高考化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】14影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】14影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專(zhuān)題14影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【教材實(shí)驗(yàn)梳理】

1.鋅粒和不同濃度稀硫酸反應(yīng)速率比較

2.不同濃度草酸與高缽酸鉀反應(yīng)速率比較

3.不同溫度下硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的比較

4.不同溫度下I-在酸性溶液中被氧化的速率比較

5.催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

6.不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

檢查裝置的氣密性：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器往外拉一段距離，松開(kāi)手后觀察是否會(huì)迅速回到原位，

若能回到原位，則裝置氣密性良好。

【例題講解】

I.某研究小組為了驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，在室溫下向2mL0.001molL“KMn04溶液中分別加

入不同濃度的草酸溶液2mL,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1；若上述實(shí)驗(yàn)中使用的是含20%硫酸的0.001molL」KMnC)4

溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2?；卮鹩嘘P(guān)問(wèn)題：

已知：草酸與高銃酸鉀反應(yīng)的過(guò)程可能為：Mn(VII)(VII表示價(jià)態(tài)，下同)MM>Mn(VI)“㈣>Mn(IV)

—^_>Mn(ni)仁<>：>Mn(HI)(C2O4)/2n2(紅色)TMn(H)+2nCC)2

(l)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為—o

(2)由題可知，Mn(H)的作用是—；由圖2可知，在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，增大草酸的濃度，褪色時(shí)間—(填“變

大，，、“變小”或“不變，，)。

(3)對(duì)比圖1和圖2,該小組同學(xué)推測(cè)酸化有利于提高該反應(yīng)的速率。為了驗(yàn)證該推測(cè)，設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)，

記錄如下(均在室溫下進(jìn)行)：

0.2moleL_1

0.01mol?L'KMn042.0mol?L」H2so

試管編號(hào)H2C2O4溶液蒸儲(chǔ)水/mL

溶液/mL4溶液/mL

/mL

A4.02.02.00

BVi

v21.5v3

Cv42.0V51.0

Dv62.002.0

①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：V5=—,V6=—。

②設(shè)計(jì)A號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的目的是—o

(4)已知25℃時(shí)草酸的電離常數(shù)為K/=5.Oxl0-2,K2=5.4xl(y5。

①寫(xiě)出H2c2O4與少量的KOH溶液反應(yīng)的離子方程式：—o

②已知25℃時(shí)CH3co0H的電離常數(shù)為K=1.75xl(y5,則等濃度的草酸溶液和醋酸溶液中,pH較小的是一。

【鞏固練習(xí)】

2.硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)的方程式為：Na2s2O3+H?SC)4=Na2sO4+SO2T+SI+H2O某學(xué)習(xí)小組為研究反應(yīng)物

濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)以下3組實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法不正確的是

Na2s2O3溶液稀H2s。4

實(shí)驗(yàn)序反應(yīng)溫度H2O

號(hào)/℃

WmLc^mol-L-1)WmLc/((molL-1))WmL

I2550.2100.1X

II25100.1100.25

III35100.15y10

A.該反應(yīng)所需的儀器有：量筒、溫度計(jì)、秒表、燒杯

B.通過(guò)記錄產(chǎn)生淡黃色沉淀所需的時(shí)間可以比較反應(yīng)的快慢

C.比實(shí)驗(yàn)H、HI研究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則y=0.2

D.對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、II研究c(H+)對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則x=10

3.研究反應(yīng)2X(g尸TY(g)+Z(g)的速率影響因素，在不同條件下進(jìn)行4組實(shí)驗(yàn)，Y、Z起始濃度為0,反應(yīng)

物X的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()

A.比較實(shí)驗(yàn)②、④得出：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快

B.比較實(shí)驗(yàn)①、②得出：增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快

C.若實(shí)驗(yàn)②、③只有一個(gè)條件不同，則實(shí)驗(yàn)③使用了催化劑

D.在0-10min之間，實(shí)驗(yàn)③的平均速率v(Y)=0.04mol/(L-min)

4.以反應(yīng)5H2c2O4+2MnO；+6H+=10CO2T+2Mn2++8H2O為例探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)

時(shí)，分別量取H2c溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)測(cè)定溶液褪色所需時(shí)間來(lái)判斷

反應(yīng)的快慢。下列說(shuō)法不正確的是

編號(hào)H2c2。4溶液酸性KMnCU溶液溫度/℃

濃度/mol/L體積/mL濃度/mol/L體積/mL

①0.102.00.0104.025

②0.202.00.0104.025

③0.202.00.0104.050

A.實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnCU溶液的褪色時(shí)間為40s,則這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=2.5xl0-4molL-'-s-1

B.實(shí)驗(yàn)①和②起初反應(yīng)均很慢，過(guò)了一會(huì)兒速率突然增大，可能是生成的Mn2+對(duì)反應(yīng)起催化作用

C.實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)②和③是探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

D.實(shí)驗(yàn)①、②、③所加的H2c溶液均要過(guò)量

5.下列生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)事實(shí)引出的結(jié)論不正確的是

選項(xiàng)事實(shí)結(jié)論

其他條件相同，Na2s2。3溶液和H2s04溶液反應(yīng)，升當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高反應(yīng)

A.

高溶液的溫度，析出沉淀所需時(shí)間縮短溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快

工業(yè)制硫酸過(guò)程中，在SO3的吸收階段，噴灑濃硫增大氣液接觸面積，使SO3的

B.

吸收速率增大

酸吸收SO3

在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2N%(g)晦診

C.反應(yīng)速率減慢

N2(g)+3H2(g),向其中通入氮?dú)?/p>

A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，

當(dāng)其他條件不變時(shí)，催化劑可

D.在B試管中加入2?3滴FeCb溶液，B試管中產(chǎn)生

以改變化學(xué)反應(yīng)速率

氣泡快

A.AB.BC.CD.D

6.往2L密閉容器中充入NO2,在三種不同條件下發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)+O2(g),實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2

的濃度隨時(shí)間的變化如下表(不考慮生成N2O4)O

時(shí)間(min)01020304050

濃度(mol.L')

實(shí)驗(yàn)序號(hào)/溫度(℃)

實(shí)驗(yàn)1/8001.000.800.650.550.500.50

實(shí)驗(yàn)2/8001.000.700.500.500.500.50

實(shí)驗(yàn)3/8501.000.500.400.150.150.15

下列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1使用了效率更高的催化劑

B.實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)容器體積小

C.由實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D.實(shí)驗(yàn)1比實(shí)驗(yàn)3的平衡常數(shù)大

7.MO2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)不同條件下H2O?濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)

法正確的是

3

o一

m

w

q

H

r

丙

A.圖甲表明，其他條件相同時(shí)，電。2濃度越小，其分解速率越快

B.圖乙表明，其他條件相同時(shí)，溶液pH越小，HQ?分解速率越快

C.圖丙表明，少量Mn"存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)，HQ?分解速率越快

D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mi?+對(duì)H2c)2分解速率的影響大

8.某化學(xué)反應(yīng)2A(g)=B(g)+D(g)在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0。反應(yīng)物A的濃度(mol/L)

隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)OminlOmin20min30min40min50min60min

1800℃1.00.800.670.570.500.500.50

2800℃C20.600.500.500.500.500.50

3800℃C30.920.750.630.600.600.60

4820℃1.00.400.250.200.200.200.20

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1)在實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)在10至20分鐘時(shí)間內(nèi)用A表示表示該反應(yīng)的平均速率為mol/(L-min)?

(2)在實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度C2=mol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是

(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為V3,實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為vi，則V3vi(填＞、=、＜),且C31.0mo1/L(填

＞＞=、＜)?

9.某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣

法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄的體積為累計(jì)值，已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況。

時(shí)間(min)12345

氫氣體積

50120232290310

(mL)

(1)哪一時(shí)間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反應(yīng)速率最大；原因是。

(2)2-3分鐘時(shí)間段，V(c(HCl))=mol(L-min)(設(shè)溶液體積不變)。

(3)為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認(rèn)為可行的是

(填序號(hào))。

a.蒸儲(chǔ)水b.Na2co3溶液c.NaNCh溶液d.NaOH溶液

10.某研究性學(xué)習(xí)小組利用草酸溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來(lái)探究“外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率

的影響”，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：(假設(shè)溶液混合時(shí)體積可以加和)

酸性KMnO4溶溶液褪色

去離子水

實(shí)驗(yàn)溫度草酸溶液

液時(shí)間

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

(K)

c(mol/L)V(mL)c(mol/L)V(mL)V(mL)t(s)

①2980.022.00.104.00ti

②T0.022.00.103.0a8.0

③3430.022.00.103.0at2

④3730.022.00.103.0at3

(1)寫(xiě)出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式：。

(2)甲同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)①來(lái)繪制反應(yīng)過(guò)程中生成C02的物質(zhì)的量n(C02)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線，反應(yīng)在t

=ti時(shí)完成，試在下圖中畫(huà)出〃(CC)2)隨反應(yīng)時(shí)間t變化的曲線,并確定m=mol。

i、

m---------------------------------------------,

Oh反應(yīng)時(shí)間的

(3)乙同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)①、②探究反應(yīng)物濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則2=,T=。若ti<8s,

可以得出的結(jié)論是：O

(4)通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)②、③的結(jié)果，可以探究變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

11.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究。

(1)取等物質(zhì)的量濃度、等體積的H2O2溶液分別進(jìn)行H2O2的分解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下表所示(現(xiàn)象和

結(jié)論略)。

序號(hào)溫度/℃催化劑現(xiàn)象結(jié)論

140FeCl3溶液

220FeCh溶液

320MnO2

420無(wú)

①實(shí)驗(yàn)1、2研究的是對(duì)H2O2分解速率的影響。

②實(shí)驗(yàn)2、3的目的是。

3

(2)查文獻(xiàn)可知：CiP+對(duì)H2O2分解也有催化作用，為比較Fe\Ci?+對(duì)比。2分解的催化效果，該小組

的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)?；卮鹣嚓P(guān)問(wèn)題：

SMO.ImolfSMO.Itnol-L'

Fc€l)(aq)CuSOXaq)

①定性分析：如圖甲可通過(guò)觀察，先定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將CuSO4溶液改為CuCh溶

液更合理，其理由是。

②定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)以收集到40mL氣體為準(zhǔn)，忽略其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素，實(shí)驗(yàn)中需要

測(cè)量的數(shù)據(jù)是。

12.H2O2作為氧化劑在反應(yīng)時(shí)不產(chǎn)生污染物被稱(chēng)為綠色氧化劑，因而受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。為比較Fe3+

和+對(duì)H2O2Q%和5%兩種濃度)分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的

實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)定性分析：圖甲可通過(guò)觀察定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeC”溶液改為Fe2(SOS溶液更合

理，其理由是o

5滴0.1mol-L-15滴0.1mol-L-1

FeCl3(aq)CuS04(aq)

甲

(2)定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。圖中儀

器A的名稱(chēng)為,檢查該裝置氣密性的方法是：關(guān)閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段后松手,

過(guò)一段時(shí)間后看，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是O

（3）加入MnCh粉末于H2O2溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如丙圖所示。由D到A過(guò)

程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)速率逐漸（填"加快”或"減慢”），其變化的原因是。（選填字母編號(hào)）

丙

A.改變了反應(yīng)的活化能

B.改變活化分子百分比

C.改變了反應(yīng)途徑

D.改變單位體積內(nèi)的分子總數(shù)

（4）另一小組同學(xué)為了研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)幫助完成（所有空均需填滿）。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/K催化劑濃度

實(shí)驗(yàn)滴溶液

12983FeCC10mL2%H2O2

實(shí)驗(yàn)2298——

可得到的結(jié)論是濃度越大，H2O2分解速率越快。

13.某實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)酸性KMnCU溶液和H2c2。4（草酸）溶液反應(yīng)生成C02的體積，探究影

響該化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下（KMnCU溶液已酸化），實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)A溶液B溶液

①

20mL0.1mol/LH2c2O4溶液30mL0.01mol/LKMnO4溶液

②

20mL0.2moi/LH2c2O4溶液30mL0.01mol/LKMnO4溶液

(1)寫(xiě)出酸性KMnCU溶液和H2c20式草酸)溶液反應(yīng)的離子方程式一。

(2)該實(shí)驗(yàn)探究的是—因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO?的體積大小關(guān)系是

①②(填或"=")。

⑶若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了4.48mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在2min末，c(MnO；)=_mol/L?(假設(shè)混合溶液

體積為50mL)

(4)除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO?的體積來(lái)比較反應(yīng)速率，本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定—來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。

(5)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖，其中h?t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物Mn?+是反應(yīng)的

催化劑、②―o

Oh<2時(shí)間

14.某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)此。2分解速率的影響因素做了如下探究：

I.甲同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得圖1曲線；乙同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)④所得數(shù)據(jù)進(jìn)行

處理得圖2曲線。

(1)由圖1可知：該因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響是.

(2)分析圖2,可得出的結(jié)論是o

II.丙同學(xué)設(shè)計(jì)了幾組實(shí)驗(yàn)，探究H2O2影響分解速率的其他因素，記錄數(shù)據(jù)如表。已知表中“時(shí)間(s)”表示

用20mLH2O2制取50mL(常溫常壓下)02所需的時(shí)間

y度

------一^間⑸-------\

15%H2O26%H2O23%H2O2

反應(yīng)條或---------\

無(wú)催化劑、不加熱幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)

無(wú)催化劑、加熱160t720

MnCh粉末(顆粒直徑：lOOnm)102560

M11O2粉末(顆粒直徑：lOOOnm)3070190

(3)推測(cè)時(shí)間t的范圍為。

(4)寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與有關(guān)。

15.某化學(xué)小組為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

(實(shí)驗(yàn)原理)2KMnC)4+5H2c2CU+3H2so4=2MnSC>4+1OCO2T+8H2O+K2so4(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄)

室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL

實(shí)驗(yàn)室溫下溶液褪色至

0.6mol/L0.1mol/L3mol/L

編號(hào)無(wú)色所需時(shí)間/min

H2O

H2c2O4溶液KMnO4溶液H2sO4溶液

13.013.02.02.08.0

22.014.02.02.010.4

31.0V|V22.012.8

請(qǐng)回答：

(1)請(qǐng)完成上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表：V尸,V2=0

(2)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是

(3)利用實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)計(jì)算，反應(yīng)速率為v(KMnO4)=。

(4)該小組同學(xué)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了"(Mn2+)隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖，如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資

料發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中〃(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的

假設(shè)，并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

該小組同學(xué)提出的假設(shè)是。

16.KMnOa酸性溶液與草酸(H2c2O4)溶液反應(yīng)時(shí)，溶液紫色會(huì)逐漸褪去。某探究小組用測(cè)定此反應(yīng)溶液紫

色消失所需時(shí)間的方法，研究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。該實(shí)驗(yàn)條件作如下限定：

①所用KMnOa酸性溶液的濃度可選擇：0.02molL\0.002mol-L1；

②所用H2c2O4溶液的濃度可選擇：0.2molLL4mol.L'；

③每次實(shí)驗(yàn)時(shí)KMnO4酸性溶液的用量均為4mL、H2c2O4溶液的用量均為2mL。

(1)已知:①H2c2。4電離常數(shù),6=5.9x10-2,“6.4x10-5。

②與KMnO4反應(yīng)時(shí)，H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2和H2O?

寫(xiě)出草酸與酸性高鎰酸鉀溶液反應(yīng)的離子方程式―。

(2)若要探究反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，通過(guò)變換這些實(shí)驗(yàn)條件，至少需要完成一組實(shí)

驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比即可得出結(jié)論。

(3)在其它條件相同的情況下，某同學(xué)改變KMnO4酸性溶液的濃度，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開(kāi)始計(jì)

時(shí))如表所示：

溶液褪色所需時(shí)間(min)

KMnO4酸性溶液濃度(mol?L」)

第一次第二次第三次

0.02141311

0.0026.76.66.7

①用0.002molL」KMn04酸性溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，KMnO4的平均反應(yīng)速率一(忽略混合前后溶液體積變化)。

②該小組同學(xué)認(rèn)為依據(jù)表中數(shù)據(jù)，不能得出“溶液的褪色所需時(shí)間越短，反應(yīng)速率越快”的結(jié)論。該同學(xué)設(shè)計(jì)

以下方案，可以直接得出“褪色時(shí)間越短，反應(yīng)的速率越快”結(jié)論。

KMnCU酸性溶液H2c2O4溶液

濃度/mol?L”體積(mL)濃度/mol?L"體積(mL)

0.022b4

a2c4

則表中a=___；b=___；c=___.

(4)測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)(恒溫)時(shí)溶液中MM+物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系如圖。請(qǐng)解釋n(M/+)在反應(yīng)初始時(shí)變化不大一段

時(shí)間后快速增大的原因：―。

時(shí)間

【教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】14影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專(zhuān)題14影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【教材實(shí)驗(yàn)梳理】

1.鋅粒和不同濃度稀硫酸反應(yīng)速率比較

2.不同濃度草酸與高鎰酸鉀反應(yīng)速率比較

3.不同溫度下硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的比較

4.不同溫度下I-在酸性溶液中被氧化的速率比較

5.催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

6.不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

【答題技巧】

檢查裝置的氣密性：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器往外拉一段距離，松開(kāi)手后觀察是

否會(huì)迅速回到原位，若能回到原位，則裝置氣密性良好。

【例題講解】

1.某研究小組為了驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，在室溫下向

2mLO.OOlmolLkMnCU溶液中分別加入不同濃度的草酸溶液2mL,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1；

若上述實(shí)驗(yàn)中使用的是含20%硫酸的O.OOlmolLkMnCU溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。回答

有關(guān)問(wèn)題：

己知：草酸與高鋅酸鉀反應(yīng)的過(guò)程可能為：Mn(VII)(VII表示價(jià)態(tài)，下同)」±!UMn(VI)

.則叫一.>Mn(IV)―幽1L>Mn(III)“白。/>Mn(HI)(C2O4)52n2(紅色)TMn(II)+2nCC)2

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。

(2)由題可知，Mn(II)的作用是一；由圖2可知，在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，增大草酸的濃度，

褪色時(shí)間—(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(3)對(duì)比圖1和圖2,該小組同學(xué)推測(cè)酸化有利于提高該反應(yīng)的速率。為了驗(yàn)證該推測(cè)，

設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)，記錄如下(均在室溫下進(jìn)行)：

0.2mol*L-1

,

0.01mokL'KMn042.0mol?L'H2S

試管編號(hào)H2c2O4溶液蒸僧水/mL

溶液/mLO4溶液/mL

/mL

A4.02.02.00

BV,1.5

v2v3

C2.0V1.0

v45

D2.002.0

v6

①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：V5=—,V6=—。

②設(shè)計(jì)A號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的目的是一。

(4)已知25℃時(shí)草酸的電離常數(shù)為K/=5.OxlO-2,K2=5.4X103

①寫(xiě)出H2c2。4與少量的KOH溶液反應(yīng)的離子方程式：—。

②已知25℃時(shí)CHjCOOH的電離常數(shù)為K=1.75X10-5,則等濃度的草酸溶液和醋酸溶液

中，pH較小的是一?

【鞏固練習(xí)】

2.硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)的方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2T+Sl+H2O某學(xué)

習(xí)小組為研究反應(yīng)物濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)以下3組實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法不正

確的是

Na2s2O3溶液

稀H2s。4H2O

實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)溫度/℃

WmLc/(molL")WmLc/^mol,L-1))WmL

I2550.2100.1X

II25100.1100.25

III35100.15y10

A.該反應(yīng)所需的儀器有：量筒、溫度計(jì)、秒表、燒杯

B.通過(guò)記錄產(chǎn)生淡黃色沉淀所需的時(shí)間可以比較反應(yīng)的快慢

c.比實(shí)驗(yàn)n、m研究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則y=o.2

D.對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、II研究c(H+)對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則x=10

3.研究反應(yīng)2X(g)-Y(g)+Z(g)的速率影響因素，在不同條件下進(jìn)行4組實(shí)驗(yàn)，Y、Z

起始濃度為0,反應(yīng)物X的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

()

A.比較實(shí)驗(yàn)②、④得出：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快

B.比較實(shí)驗(yàn)①、②得出：增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快

C.若實(shí)驗(yàn)②、③只有一個(gè)條件不同，則實(shí)驗(yàn)③使用了催化劑

D.在0-10min之間，實(shí)驗(yàn)③的平均速率v(Y尸0.04mo1/(L.min)

+2+

4.以反應(yīng)5H2C2O4+2MnO4+6H=10CO2T+2Mn+8H2O為例探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)

速率的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別量取H2c2。4溶液和酸性KMnC)4溶液，迅速混合并開(kāi)始計(jì)

時(shí)，通過(guò)測(cè)定溶液褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。下列說(shuō)法不正確的是

H2c2。4溶液酸性KMnCh溶液

編號(hào)溫度/℃

濃度/mol/L體積/mL濃度/mol/L體積/mL

①0.102.00.0104.025

②0.202.00.0104.025

③0.202.00.0104.050

A.實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為40s,則這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率

41

v(KMnO4)=2.5xl0-molL'-s'

B.實(shí)驗(yàn)①和②起初反應(yīng)均很慢，過(guò)了一會(huì)兒速率突然增大，可能是生成的Mn2+對(duì)反

應(yīng)起催化作用

C.實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)②和③是探究溫度對(duì)化學(xué)

反應(yīng)速率的影響

D.實(shí)驗(yàn)①、②、③所加的H2c2。4溶液均要過(guò)量

5.下列生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)事實(shí)引出的結(jié)論不正確的是

選

事實(shí)結(jié)論

項(xiàng)

其他條件相同，Na2s2O3溶液和H2SO4溶

當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高反應(yīng)溫度，化學(xué)

A.液反應(yīng)，升高溶液的溫度，析出沉淀所需

反應(yīng)速率加快

時(shí)間縮短

工業(yè)制硫酸過(guò)程中，在SO3的吸收階段，增大氣液接觸面積，使SCh的吸收速率增

B.

噴泗濃硫酸吸收SO3大

在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

C.2NH3(g)嚼?N2(g)+3H2(g),向其中通入反應(yīng)速率減慢

氮?dú)?/p>

A、B兩支試管中分別加入等體積5%的

當(dāng)其他條件不變時(shí)，催化劑可以改變化學(xué)

D.H2O2溶液，在B試管中加入2?3滴FeCh

反應(yīng)速率

溶液，B試管中產(chǎn)生氣泡快

A.AB.BC.CD.D

6.往2L密閉容器中充入NO2,在三種不同條件下發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)-2NO(g)+O2(g),

實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的濃度隨時(shí)間的變化如下表(不考慮生成N2O4)?

時(shí)間(min)

濃度(mol-L1)01020304050

實(shí)驗(yàn)序號(hào)/溫度(°C)

實(shí)驗(yàn)1/8001.000.800.650.550.500.50

實(shí)驗(yàn)2/8001.000.700.500.500.500.50

實(shí)驗(yàn)3/8501.000.500.400.150.150.15

下列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1使用了效率更高的催化劑

B.實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)容器體積小

C.由實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D.實(shí)驗(yàn)1比實(shí)驗(yàn)3的平衡常數(shù)大

7.小。。分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)不同條件下HQ?濃度隨時(shí)間的變

化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

rO

1n

o_

wo0.16

ow0.12

*sO.OS

=*

>o0.04

u￡0.00

r

'06080

A.圖甲表明，其他條件相同時(shí)，也。2濃度越小，其分解速率越快

B.圖乙表明，其他條件相同時(shí)，溶液pH越小，HQz分解速率越快

C.圖丙表明，少量Mn"存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)，HQ?分解速率越快

D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mi?+對(duì)HQ?分解速率的影響大

8.某化學(xué)反應(yīng)2A(g)=iB(g)+D(g)在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0。反

應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)OminlOmin20min30min40min50min60min

1800℃1.00.800.670.570.500.500.50

2800℃C20.600.500.500.500.500.50

3800℃C30.920.750.630.600.600.60

4820℃1.00.400.250.200.200.200.20

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1)在實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)在10至20分鐘時(shí)間內(nèi)用A表示表示該反應(yīng)的平均速率為

mol/(L-min)。

(2)在實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度C2=mol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)

2中還隱含的條件是。

(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為V3,實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為V”則V3V|(填＞、=、＜),

且C31.0mol/L(填＞、=、＜)。

9.某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的

鋅粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄的體積為累計(jì)值，已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀

況。

時(shí)間(min)12345

氫氣體積(mL)50120232290310

(1)哪一時(shí)間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反應(yīng)速率最大；原因是。

(2)2-3分鐘時(shí)間段，V(c(HCl))=mol(L-min)(設(shè)溶液體積不變)。

(3)為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液,

你認(rèn)為可行的是(填序號(hào))。

a.蒸儲(chǔ)水b.Na2cCh溶液c.NaNCh溶液d.NaOH溶液

10.某研究性學(xué)習(xí)小組利用草酸溶液和酸性KMnCh溶液之間的反應(yīng)來(lái)探究“外界條件

改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：(假設(shè)溶液混合時(shí)體積可以加和)

酸性KMnO4溶溶液褪色

草酸溶液去離子水

實(shí)驗(yàn)溫度

液時(shí)間

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

(K)

c(mol/L)V(mL)c(mol/L)V(mL)V(mL)t(s)

①2980.022.00.104.00tl

②T0.022.00.103.0a8.0

③3430.022.00.103.0at2

④3730.022.00.103.0at3

(1)寫(xiě)出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式：o

(2)甲同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)①來(lái)繪制反應(yīng)過(guò)程中生成CO2的物質(zhì)的量n(C02)隨反應(yīng)時(shí)間t的

變化曲線，反應(yīng)在t=t|時(shí)完成，試在下圖中畫(huà)出”(C02)隨反應(yīng)時(shí)間t變化的曲線

，并確定m=molo

°??反應(yīng)時(shí)間〃、

(3)乙同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)①、②探究反應(yīng)物濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則2=—,T=

。若t!<8s,可以得出的結(jié)論是：。

(4)通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)②、③的結(jié)果，可以探究變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

11.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究。

(1)取等物質(zhì)的量濃度、等體積的H2O2溶液分別進(jìn)行H2O2的分解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告

如下表所示(現(xiàn)象和結(jié)論略)。

序號(hào)溫度/℃催化劑現(xiàn)象結(jié)論

140FeCh溶液

22()FeCh溶液

320MnO?

420無(wú)

①實(shí)驗(yàn)1、2研究的是對(duì)H2O2分解速率的影響。

②實(shí)驗(yàn)2、3的目的是<,

3

(2)查文獻(xiàn)可知：CiP+對(duì)H2O2分解也有催化作用，為比較Fe\Ci?+對(duì)H2O2分解

的催化效果，該小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。回答相關(guān)問(wèn)題:

mol-L-'5?||().|molL-1

FeCMaq)CuSO^aq).

①定性分析：如圖甲可通過(guò)觀察，先定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將CuSO4溶

液改為CuCl2溶液更合理，其理由是。

②定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)以收集到40mL氣體為準(zhǔn)，忽略其他可能影響實(shí)驗(yàn)

的因素，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是。

12.H2O2作為氧化劑在反應(yīng)時(shí)不產(chǎn)生污染物被稱(chēng)為綠色氧化劑，因而受到人們?cè)絹?lái)越

多的關(guān)注。為比較Fe3+和CM+對(duì)H2O2Q%和5%兩種濃度)分解的催化效果，某化學(xué)研究

小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)定性分析：圖甲可通過(guò)觀察定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCL溶液改

為Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是。

5滴0.1mol-L-15滴0.1mol-L-1

FeCl3(aq)CuSO4(aq)

2mL5%

2°2（aq）

甲

(2)定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素

均已忽略。圖中儀器A的名稱(chēng)為,檢查該裝置氣密性的方法是：關(guān)閉A的活塞，

將注射器活塞向外拉出一段后松手，過(guò)一段時(shí)間后看,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是

(3)加入MnCh粉末于H2O2溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如丙圖

所示。由D到A過(guò)程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)速率逐漸(填“加快”或“減慢”)，其

變化的原因是o(選填字母編號(hào))

丙

A.改變了反應(yīng)的活化能

B.改變活化分子百分比

C.改變了反應(yīng)途徑

D.改變單位體積內(nèi)的分子總數(shù)

（4）另一小組同學(xué)為了研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)幫助完

成（所有空均需填滿）.

實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/K催化劑濃度

實(shí)驗(yàn)滴溶液

12983FeCh10mL2%H2O2

實(shí)驗(yàn)2298——

可得到的結(jié)論是濃度越大，山。2分解速率越快。

13.某實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)酸性KMnO4溶液和H2c20“草酸）溶液反應(yīng)生成

CO2的體積，探究影響該化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下（KMnO4溶液已酸

化），實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)A溶液B溶液

①

20mL0.1mol/LH2c2O4溶液30mL0.01mol/LKMnO4溶液

②

20mL0.2mol/LH2c2O4溶液30mL0.01mol/LKMnO4溶液

(1)寫(xiě)出酸性KMnC)4溶液和H2c2。4(草酸)溶液反應(yīng)的離子方程式。

(2)該實(shí)驗(yàn)探究的是—因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO2的體

積大小關(guān)系是①___②(填或"=")。

(3)若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了4.48mLCC)2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在2min末，

c(MnO；)=_mol/L?(假設(shè)混合溶液體積為50mL)

(4)除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO?的體積來(lái)比較反應(yīng)速率，本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定—來(lái)比較

化學(xué)反應(yīng)速率。

(5)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖，其中L?t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①

產(chǎn)物Mi?+是反應(yīng)的催化劑、②—。

反

應(yīng)

速

率

O，2時(shí)間

14.某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)H2O2分解速率的影響因素做了如下探究:

I.甲同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得圖1曲線；乙同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)

驗(yàn)④所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得圖2曲線。