【教材实验热点】14 影响化学反应速率的因素-（学生版）

【教材实验热点】14影响化学反应速率的因素专题14影响化学反应速率的因素【教材实验梳理】1.锌粒和不同浓度稀硫酸反应速率比较2.不同浓度草酸与高锰酸钾反应速率比较3.不同温度下硫代硫酸钠与硫酸反应速率的比较4.不同温度下I-在酸性溶液中被氧化的速率比较5.催化剂对反应速率的影响6.不同催化剂对反应速率的影响【答题技巧】检查装置的气密性：关闭分液漏斗的活塞，将注射器往外拉一段距离，松开手后观察是否会迅速回到原位，若能回到原位，则装置气密性良好。【例题讲解】1．某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响，在室温下向2mL0.001mol·L-1KMnO4溶液中分别加入不同浓度的草酸溶液2mL，实验结果如图1；若上述实验中使用的是含20%硫酸的0.001mol·L-1KMnO4溶液，实验结果如图2。回答有关问题：已知：草酸与高锰酸钾反应的过程可能为：Mn(VII)(VII表示价态，下同)Mn(VI)Mn(IV)Mn(III)Mn(III)(C2O4)n3-2n2(红色)→Mn(II)+2nCO2(1)实验时发生总反应的离子方程式为___。(2)由题可知，Mn(II)的作用是___；由图2可知，在当前实验条件下，增大草酸的浓度，褪色时间___(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)对比图1和图2，该小组同学推测酸化有利于提高该反应的速率。为了验证该推测，设计了系列实验，记录如下(均在室温下进行)：试管编号0.01mol•L-1KMnO4溶液/mL0.2mol•L-1H2C2O4溶液/mL蒸馏水/mL2.0mol•L-1H2SO4溶液/mLA4.02.02.00BV1V21.5V3CV42.0V51.0DV62.002.0①请完成此实验设计：V5=___，V6=___。②设计A号试管实验的目的是___。(4)已知25℃时草酸的电离常数为K1=5.0×10-2，K2=5.4×10-5。①写出H2C2O4与少量的KOH溶液反应的离子方程式：___。②已知25℃时CH3COOH的电离常数为K=1.75×10-5，则等浓度的草酸溶液和醋酸溶液中，pH较小的是___。【巩固练习】2．硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某学习小组为研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下3组实验下列说法不正确的是实验序号反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol∙L-1)V/mLc/((mol∙L-1))V/mLⅠ2550.2100.1xⅡ25100.1100.25Ⅲ35100.15y10A．该反应所需的仪器有：量筒、温度计、秒表、烧杯B．通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢C．比实验Ⅱ、Ⅲ研究温度对该反应速率的影响，则y=0.2D．对比实验Ⅰ、Ⅱ研究c(H+)对该反应速率的影响，则x=103．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起始浓度为0，反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是（    ）A．比较实验②、④得出：升高温度，化学反应速率加快B．比较实验①、②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快C．若实验②、③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D．在0-10min之间，实验③的平均速率v(Y)=0.04mol/(L·min)4．以反应5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/℃浓度/mol/L体积/mL浓度/mol/L体积/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050A．实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol·L-1·s-1B．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2+对反应起催化作用C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响D．实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量5．下列生产或实验事实引出的结论不正确的是选项事实结论A.其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B.工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大C.在容积不变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，向其中通入氩气反应速率减慢D.A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率A．A B．B C．C D．D6．往2L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。时间(min)浓度(mol·L－1)实验序号/温度(℃)01020304050实验1/8001.000.800.650.550.500.50实验2/8001.000.700.500.500.500.50实验3/8501.000.500.400.150.150.15下列说法正确的是( )A．实验2比实验1使用了效率更高的催化剂B．实验2比实验1的反应容器体积小C．由实验2和实验3可判断该反应是放热反应D．实验1比实验3的平衡常数大7．分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．图甲表明，其他条件相同时，浓度越小，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，分解速率越快C．图丙表明，少量存在时，溶液碱性越强，分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，对分解速率的影响大8．某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表：实验序号0min10min20min30min40min50min60min1800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根据上述数据，完成下列填空：(1)在实验1，反应在10至20分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为_________mol/(L·min)。(2)在实验2，A的初始浓度c2＝______mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是____________。(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3_______v1(填＞、＝、＜)，且c3_______1.0mol/L(填＞、＝、＜)。9．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录的体积为累计值，已换算成标准状况。时间(min)12345氢气体积(mL)50120232290310(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大_____；原因是_____。(2)2~3分钟时间段，V(c(HCl))=_____mol(L·min)(设溶液体积不变)。(3)为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是_______(填序号)。a.蒸馏水     b.Na2CO3溶液     c.NaNO3溶液     d.NaOH溶液10．某研究性学习小组利用草酸溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验设计如下：(假设溶液混合时体积可以加和)实验序号实验温度(K)酸性KMnO4溶液草酸溶液去离子水溶液褪色时间c(mol/L)V(mL)c(mol/L)V(mL)V(mL)t(s)①2980.022.00.104.00t1②T0.022.00.103.0a8.0③3430.022.00.103.0at2④3730.022.00.103.0at3(1)写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式：_____________。(2)甲同学利用实验①来绘制反应过程中生成CO2的物质的量n(CO2)随反应时间t的变化曲线，反应在t=t1时完成，试在下图中画出n(CO2)随反应时间t变化的曲线______，并确定m=________mol。(3)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响，则a=____，T=_______。若t1<8s，可以得出的结论是：____________。(4)通过比较实验②、③的结果，可以探究________变化对化学反应速率的影响。11．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验方法进行探究。（1）取等物质的量浓度、等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解实验，实验报告如下表所示（现象和结论略）。序号温度/℃催化剂现象结论140FeCl3溶液220FeCl3溶液320MnO2420无①实验1、2研究的是_____对H2O2分解速率的影响。②实验2、3的目的是_____。（2）查文献可知：Cu2+对H2O2分解也有催化作用，为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：①定性分析：如图甲可通过观察_____，先定性比较得出结论。有同学提出  将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是_________。②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_____。12．H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2(2%和5%两种浓度)分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题：(1)定性分析：图甲可通过观察_______定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是_______。(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为______，检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看______，实验中需要测量的数据是______。(3)加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如丙图所示。由D到A过程中，随着反应的进行反应速率逐渐______(填“加快”或“减慢”)，其变化的原因是______。(选填字母编号)A.改变了反应的活化能B.改变活化分子百分比C.改变了反应途径D.改变单位体积内的分子总数(4)另一小组同学为了