高二《化學反應原理》PAGEPAGE1第2課時外界條件對化學反應速率的影響分層訓練[基礎過關]一、活化分子與有效碰撞1.下列說法不正確的是()A.具有較高能量的反應物分子稱為活化分子B.升高溫度增大了活化分子百分數(shù)C.催化劑能夠改變化學反應的途徑D.增大壓強能提高活化分子的濃度[解析]能量高不一定是活化分子，只有能量較高且能發(fā)生有效碰撞的分子才是活化分子；溫度升高，可使一部分分子變成活化分子，增大了活化分子百分數(shù)；催化劑能降低反應所需活化能，所以改變了化學反應途徑；增大壓強，體積縮小，所以提高了活化分子濃度但不改變活化分子百分數(shù)。[答案]A2.下列說法不正確的是()A.增大反應物濃度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多B.增大壓強，單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多C.升高溫度，活化分子百分數(shù)增加，分子運動速度加快，有效碰撞次數(shù)增多D.催化劑能降低反應的活化能，提高活化分子百分數(shù)，有效碰撞次數(shù)增多[解析]A項，增大反應物濃度，活化分子濃度增大，但活化分子百分數(shù)不變。[答案]A二、決定化學反應速率的主要因素3.決定化學反應速率的主要因素是()①溫度②壓強③催化劑④濃度⑤反應物本身的性質(zhì)A.①②③④⑤ B.⑤C.①④ D.①②③④[解析]決定化學反應速率大小的內(nèi)因是反應物本身的性質(zhì)，溫度、壓強、催化劑和濃度均為影響化學反應速率的外因，B正確。[答案]B4.下列事實能說明影響化學反應速率的決定性因素是反應物本身性質(zhì)的是()A.Cu能與濃硝酸反應，而不與濃鹽酸反應B.Cu與濃硝酸反應比與稀硝酸反應快C.N2與O2在常溫、常壓下不反應，放電時可反應D.Cu與濃H2SO4能反應，而不與稀H2SO4反應[解析]要想說明反應物本身的性質(zhì)是影響化學反應速率的決定性因素，則該實驗事實應區(qū)別在反應物本身而不是外界因素如濃度、壓強、溫度、催化劑等。其中選項B、D為濃度不同所致，選項C為反應條件不同所致，唯有選項A是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致。[答案]A三、影響化學反應速率的外界因素5.Na2S2O3溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()實驗反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210[解析]本題采用控制變量法分析外界因素對速率的影響。溫度高、濃度大時反應速率會加快。[答案]D6.用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是()A.對該反應體系加熱B.不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C.向H2SO4中通入HCl氣體D.不用鐵片，改用鐵粉[解析]加熱、增大固體反應物的有效表面積，都能加快反應速率，排除A、D；濃硫酸能使鐵發(fā)生鈍化，阻止了進一步的反應，并且濃H2SO4與Fe反應也不生成H2；而選項C中，增大了H＋濃度，加快化學反應速率。[答案]B7.用下圖所示的實驗裝置進行實驗X及Y時，每隔半分鐘分別測定反應放出氣體的體積。下列選項中正確表示實驗X及Y的結果的是()實驗所用鹽酸X25mL0.2mol/LY50mL0.1mol/L[解析]由鎂與鹽酸反應的化學方程式知，兩個實驗鎂均過量，故二者產(chǎn)生等量的氫氣，排除了選項C和D。根據(jù)物質(zhì)濃度越大，化學反應速率越大可知，實驗X產(chǎn)生氫氣的速率大，體現(xiàn)在圖像上即曲線的斜率大，結合以上兩點可知，選項A符合題意。[答案]A四、外界條件對反應速率的綜合影響8.把鎂條直接投入到盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率如下圖所示，在下列因素中，影響反應速率的因素是()①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度④Cl－的濃度A.①④ B.③④C.①②③ D.②③[解析]Mg＋2H＋=H2↑＋Mg2＋，實質(zhì)是鎂與H＋間的反應，與Cl－無關。在鎂條的表面有一層氧化膜，當將鎂條投入鹽酸中時，隨著氧化膜的不斷溶解，鎂與鹽酸接觸的面積不斷增大，產(chǎn)生H2的速率會加快；溶液的溫度對該反應也有影響，反應放出熱量，使溫度升高，則反應速率會逐漸加快。[答案]C9.向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應時，按反應速率由大到小順序排列正確的是()甲.在500℃時，10molSO2和10molO2乙.在500℃時，用V2O5作催化劑，10molSO2和10molO2丙.在450℃時，8molSO2和5molO2丁.在500℃時，8molSO2和5molO2A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲[解析]甲、乙相比較，乙使用催化劑，反應速率乙>甲；丙、丁相比較，丁溫度高，反應速率丁>丙；甲與丁相比較，甲反應物濃度大，反應速率甲>丁，故選C。[答案]C10.CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH<0，在其他條件不變的情況下()A.加入催化劑，改變了反應的途徑，加快了反應速率，反應的ΔH也隨之改變B.改變壓強，反應速率發(fā)生改變，但平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量不變C.溫度降低，正、逆反應速率都減小，反應放出的熱量不變D.恒容時充入稀有氣體或充入H2，正、逆反應速率都減小[解析]在可逆反應中加入催化劑只能同等程度的改變正逆反應速率，對平衡移動無影響，轉(zhuǎn)化率也不變。[答案]B[能力提升]11.在一定條件下，容積為2L的密閉容器中，將2molL氣體和3molM氣體混合，發(fā)生如下反應：2L(g)＋3M(g)=xQ(g)＋3R(g)，10s末，生成2.4molR，并測得Q的濃度為0.4mol·L－1。計算：(1)10s末L的物質(zhì)的量濃度為__________________________________。(2)前10s內(nèi)用M表示的化學反應速率為____________________________。(3)化學方程式中x值為________。(4)在恒溫恒容條件下，往容器中加入1mol氦氣，反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)。(5)在恒溫恒壓條件，往容器中加入1mol氦氣，反應速率________。[解析]2L(g)＋3M(g)=xQ(g)＋3R(g)起始(mol)230010s末(mol)0.40.60.82.4(1)c(L)＝eq\f(0.4mol,2L)＝0.2mol·L－1。(2)v(M)＝eq\f(2.4mol,2L×10s)＝0.12mol·L－1·s－1。(3)eq\f(0.8,2.4)＝eq\f(x,3)，x＝1。(4)恒溫、恒容，通入He，反應物和生成物的濃度均不變，反應速率不變。(5)恒溫、恒壓，通入He，體積擴大，反應物和生成物的濃度減小，反應速率減小。[答案](1)0.2mol·L－1(2)0.12mol·L－1·s－1(3)1(4)不變(5)減小12.對于H2O2分解反應，Cu2＋也有一定的催化作用。為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關問題：(1)定性分析：如圖甲可通過觀察____________________________，定性比較得出結論。有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是_____________________________________________________________。(2)定量分析：用圖乙所示裝置做對照實驗，實驗時均以生成40mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是_____________________________________________________________。[解析](1)通過觀察氣泡產(chǎn)生的速率，可定性判斷Cu2＋、Fe3＋對H2O2分解的催化效果。若把FeCl3改為Fe2(SO4)3可以排除Cl－的干擾。(2)應利用秒表測量收集40mL氣體所需的時間。[答案](1)溶液中氣泡產(chǎn)生的速率排除氯離子的干擾(2)收集40mL氣體所需的時間[拓展探究]13.為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學做了以下實驗，請回答下列問題。編號操作實驗現(xiàn)象①分別在試管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入2滴1mol·L－1FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡試管A中產(chǎn)生氣泡速率變慢；試管B中產(chǎn)生氣泡速率加快②另取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生(1)過氧化氫分解的化學方程式為_________________________________________________________________________________________________________。(2)實驗①的目的是______________________________________________________________________________________________________________________。實驗中滴加FeCl3溶液的目的是__________________________________________________________________________________________________________。(3)實驗②未觀察到預期的實驗現(xiàn)象，為了幫助該同學達到實驗目的，你提出的對上述操作的改進意見是__________________________________________________________________________________________________(用實驗中所提供的幾種試劑)。(4)某同學在50mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積(標準狀況)與反應時間的關系如下圖所示，則A、B、C三點所表示的瞬時反應速率最慢的是________。[解析]影響化學反應速率的因素有多種，在探究相關規(guī)律時，需要控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對反應速率的影響，這種探究方法稱為控制變量法。解答此類題時，首先要認真審題，清楚實驗目的，弄清要探究的外界條件有哪些。然后分析題給圖表，確定一個變化的量，弄清在其他幾個量不變的情況下，這個變化量對實驗結果的影響，進而總結出規(guī)律。然后再確定另一個變量，重新進行相關分析。但在分析相關數(shù)據(jù)時，要注意題給數(shù)據(jù)的有效性。①控