高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時(shí)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響分層訓(xùn)練[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)]一、活化分子與有效碰撞1.下列說(shuō)法不正確的是()A.具有較高能量的反應(yīng)物分子稱為活化分子B.升高溫度增大了活化分子百分?jǐn)?shù)C.催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)的途徑D.增大壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)；催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，所以改變了化學(xué)反應(yīng)途徑；增大壓強(qiáng)，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?jǐn)?shù)。[答案]A2.下列說(shuō)法不正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多B.增大壓強(qiáng)，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?jǐn)?shù)增加，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，有效碰撞次數(shù)增多D.催化劑能降低反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多[解析]A項(xiàng)，增大反應(yīng)物濃度，活化分子濃度增大，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變。[答案]A二、決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素3.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是()①溫度②壓強(qiáng)③催化劑④濃度⑤反應(yīng)物本身的性質(zhì)A.①②③④⑤ B.⑤C.①④ D.①②③④[解析]決定化學(xué)反應(yīng)速率大小的內(nèi)因是反應(yīng)物本身的性質(zhì)，溫度、壓強(qiáng)、催化劑和濃度均為影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因，B正確。[答案]B4.下列事實(shí)能說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是()A.Cu能與濃硝酸反應(yīng)，而不與濃鹽酸反應(yīng)B.Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快C.N2與O2在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時(shí)可反應(yīng)D.Cu與濃H2SO4能反應(yīng)，而不與稀H2SO4反應(yīng)[解析]要想說(shuō)明反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素，則該實(shí)驗(yàn)事實(shí)應(yīng)區(qū)別在反應(yīng)物本身而不是外界因素如濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等。其中選項(xiàng)B、D為濃度不同所致，選項(xiàng)C為反應(yīng)條件不同所致，唯有選項(xiàng)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(xué)反應(yīng)速率的外界因素5.Na2S2O3溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是()實(shí)驗(yàn)反應(yīng)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(duì)速率的影響。溫度高、濃度大時(shí)反應(yīng)速率會(huì)加快。[答案]D6.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是()A.對(duì)該反應(yīng)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(yīng)物的有效表面積，都能加快反應(yīng)速率，排除A、D；濃硫酸能使鐵發(fā)生鈍化，阻止了進(jìn)一步的反應(yīng)，并且濃H2SO4與Fe反應(yīng)也不生成H2；而選項(xiàng)C中，增大了H＋濃度，加快化學(xué)反應(yīng)速率。[答案]B7.用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)X及Y時(shí)，每隔半分鐘分別測(cè)定反應(yīng)放出氣體的體積。下列選項(xiàng)中正確表示實(shí)驗(yàn)X及Y的結(jié)果的是()實(shí)驗(yàn)所用鹽酸X25mL0.2mol/LY50mL0.1mol/L[解析]由鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式知，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)鎂均過(guò)量，故二者產(chǎn)生等量的氫氣，排除了選項(xiàng)C和D。根據(jù)物質(zhì)濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大可知，實(shí)驗(yàn)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(jié)合以上兩點(diǎn)可知，選項(xiàng)A符合題意。[答案]A四、外界條件對(duì)反應(yīng)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(yīng)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(shí)質(zhì)是鎂與H＋間的反應(yīng)，與Cl－無(wú)關(guān)。在鎂條的表面有一層氧化膜，當(dāng)將鎂條投入鹽酸中時(shí)，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(huì)加快；溶液的溫度對(duì)該反應(yīng)也有影響，反應(yīng)放出熱量，使溫度升高，則反應(yīng)速率會(huì)逐漸加快。[答案]C9.向四個(gè)體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，按反應(yīng)速率由大到小順序排列正確的是()甲.在500℃時(shí)，10molSO2和10molO2乙.在500℃時(shí)，用V2O5作催化劑，10molSO2和10molO2丙.在450℃時(shí)，8molSO2和5molO2丁.在500℃時(shí)，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(yīng)速率乙>甲；丙、丁相比較，丁溫度高，反應(yīng)速率丁>丙；甲與丁相比較，甲反應(yīng)物濃度大，反應(yīng)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(yīng)的途徑，加快了反應(yīng)速率，反應(yīng)的ΔH也隨之改變B.改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率發(fā)生改變，但平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變C.溫度降低，正、逆反應(yīng)速率都減小，反應(yīng)放出的熱量不變D.恒容時(shí)充入稀有氣體或充入H2，正、逆反應(yīng)速率都減小[解析]在可逆反應(yīng)中加入催化劑只能同等程度的改變正逆反應(yīng)速率，對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)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(yīng)：2L(g)＋3M(g)=xQ(g)＋3R(g)，10s末，生成2.4molR，并測(cè)得Q的濃度為0.4mol·L－1。計(jì)算：(1)10s末L的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_________________________________。(2)前10s內(nèi)用M表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)___________________________。(3)化學(xué)方程式中x值為_(kāi)_______。(4)在恒溫恒容條件下，往容器中加入1mol氦氣，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)物和生成物的濃度均不變，反應(yīng)速率不變。(5)恒溫、恒壓，通入He，體積擴(kuò)大，反應(yīng)物和生成物的濃度減小，反應(yīng)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(duì)于H2O2分解反應(yīng)，Cu2＋也有一定的催化作用。為比較Fe3＋和Cu2＋對(duì)H2O2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)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)定性分析：如圖甲可通過(guò)觀察____________________________，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)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(duì)照實(shí)驗(yàn)，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。實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是_____________________________________________________________。[解析](1)通過(guò)觀察氣泡產(chǎn)生的速率，可定性判斷Cu2＋、Fe3＋對(duì)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(yīng)利用秒表測(cè)量收集40mL氣體所需的時(shí)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(shí)間[拓展探究]13.為了研究外界條件對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響，某同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。編號(hào)操作實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(jiàn)到有氣泡產(chǎn)生(1)過(guò)氧化氫分解的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)①的目的是______________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)中滴加FeCl3溶液的目的是__________________________________________________________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)②未觀察到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為了幫助該同學(xué)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，你提出的?duì)上述操作的改進(jìn)意見(jiàn)是__________________________________________________________________________________________________(用實(shí)驗(yàn)中所提供的幾種試劑)。(4)某同學(xué)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(biāo)準(zhǔn)狀況)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖所示，則A、B、C三點(diǎn)所表示的瞬時(shí)反應(yīng)速率最慢的是________。[解析]影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有多種，在探究相關(guān)規(guī)律時(shí)，需要控制其他條件不變，只改變某一個(gè)條件，探究這一條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，這種探究方法稱為控制變量法。解答此類題時(shí)，首先要認(rèn)真審題，清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，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(gè)變化的量，弄清在其他幾個(gè)量不變的情況下，這個(gè)變化量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，進(jìn)而總結(jié)出規(guī)律。然后再確定另一個(gè)變量，重新進(jìn)行相關(guān)分析。但在分析相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，要注意題給數(shù)據(jù)的有效性。①控