2018-2019學年高中化學 第02章 化學反應速率與化學平衡 專題2.2 影響化學反應速率的因素試題 新人教版選修4.doc

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專題2.2 影響化學反應速率的因素 影響化學反應速率的主要因素是________________的性質(zhì)，不同化學反應具有________的反應速率。外界條件對化學反應速率也產(chǎn)生影響。 一、有效碰撞理論 （1）有效碰撞 （2）活化能和活化分子 ①活化分子：能夠發(fā)生________________的分子。 ②活化能：活化分子所多出的那部分能量(或普通分子轉(zhuǎn)化成活化分子所需要的能量)。 （3）反應物、生成物的能量與活化能的關系 ① ②解釋化學反應的過程 特別提醒 反應的活化能越低，活化分子百分數(shù)越大，反應速率越快。 二、影響化學反應速率的因素 1．濃度、壓強對反應速率的影響 （1）濃度對反應速率的影響： a．實驗探究。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 溶液________ 溶液________ 褪色時間 (填“長”或“短”） ________ ________ 實驗原理 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑ +8H2O b．規(guī)律。 c．實質(zhì)。 （2）壓強對反應速率的影響(有氣體參加的反應）： a．規(guī)律。 b．實質(zhì)：對于氣體反應，增大壓強，相當于增大__________________，反應速率________；反之，減小壓強，反應速率________。 2．溫度、催化劑對反應速率的影響 （1）溫度對反應速率的影響： a．實驗探究。 實驗步驟 實驗溫度 熱水 冷水 出現(xiàn)黃色渾濁的時間(填“長” 或“短”） ________ ________ 實驗原理 NaS2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O+S↓ b．規(guī)律。 c．實質(zhì)。 升高溫度→活化分子百分含量_________ →活化分子濃度________→有效碰撞幾率________→化學反應速率________ （2）催化劑②對反應速率的影響： a．實驗探究。 實驗步驟 現(xiàn)象 ________ ________ 解釋 H2O2分解緩慢 加入MnO2，H2O2分解速率加快 原理 2H2O22H2O+O2↑ b．實質(zhì)。 加入催化劑→反應的活化能_____→活化分子百分數(shù)_____→有效碰撞幾率_____→反應速率_______ 一、反應物本身 不同 （1）能量 取向 越快 （2）①有效碰撞 （3）①活化能 釋放的能量 反應熱 二、1．（1）紫紅色褪去 紫紅色褪去 長 短 加快 減慢 不變 增大 增加 加快 （2）加快 減慢 反應物的濃度 加快 減慢 2．（1）短 長 加快 減慢 增大 增大 增大 加快 （2）木條不復燃 木條復燃 降低 增大 增加 加快 一、影響化學反應速率的因素 1．內(nèi)因 反應物的結構、性質(zhì)。 2．外因 條件變化 活化能 單位體積內(nèi) 活化分子百分數(shù) 單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù) 化學反應速率 分子總數(shù) 活化分子數(shù) 濃度 增大 不變 增多 增多 不變 增多 增大 減小 不變 減少 減少 不變 減少 減小 壓強 加壓（減小容器體積） 不變 增多 增多 不變 增多 增大 減壓（增大容器體積） 不變 減少 減少 不變 減少 減小 溫度 升高 不變 不變 增多 增大 增多 增大 降低 不變 不變 減少 減小 減少 減小 使用催化劑 減小 不變 增多 增大 增多 增大 （1）濃度對化學反應速率的影響規(guī)律只適用于氣體反應和溶液中的反應。 （2）純液體或固體反應物的濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。 （3）固體反應物的顆粒大小會影響化學反應速率。一般情況下，固體顆粒越小，其表面積越大，反應速率越大；固體顆粒越大，其表面積越小，反應速率越小。 （4）稀有氣體或其他不參加反應的氣體（惰性氣體）充入反應容器，對反應速率的影響可分為以下兩種情況： ①恒溫、恒容：充入“惰性氣體”→總壓增大→反應物濃度不變（活化分子濃度不變），反應速率不變。 ②恒溫、恒壓：充入“惰性氣體”→體積增大→反應物濃度減?。ɑ罨锓肿訚舛葴p小），反應速率減慢。 （5）升高溫度，正、逆反應速率均增大，但增大的程度不同；降低溫度，正、逆反應速率均減小，但減小的程度不同。一般地，溫度對化學反應速率的影響比濃度、壓強的影響要大，也更易于控制。改變溫度是實驗室最常用的改變化學反應速率的方法。 反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是 ①增加C的量 ②將容器的體積縮小一半 ③保持體積不變，充入N2使體系壓強增大 ④保持壓強不變，充入Ne使容器體積變大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】C 二、化學反應速率的圖像分析 化學反應速率圖像是將化學反應速率變化的情況在直角坐標系中表達的結果，是化學反應速率變化規(guī)律的反映。主要分為定性圖像和定量圖像兩大類。 1．定性圖像 （1）速率—時間圖像 鋅與鹽酸反應，反應速率隨時間的變化如圖所示。AB段，鋅與鹽酸的反應是放熱反應，體系溫度升高，v增大；BC段，隨著反應進行，鹽酸的濃度逐漸減小，v逐漸減小。 （2）速率—溫度圖像 其他條件一定，化學反應速率隨著溫度的升高而增大，隨著溫度的降低而減小。如圖A。 （3）速率—壓強圖像 對于有氣體參加的反應，其他條件一定，增大壓強（縮小容器的體積），反應速率增大，反之，減小。如圖B。 2．定量圖像 定量圖像主要反映了反應物、生成物的量與反應時間的定量關系。 一般情況下，可以利用該類圖像確定化學方程式和計算某物質(zhì)在某時間段內(nèi)的平均反應速率。 分析化學反應速率圖像，要注意分析圖像的變化趨勢，分清影響化學反應速率的因素。一般要從以下幾個方面分析：①分析起點，分清反應物或生成物，濃度或物質(zhì)的量減少的是反應物，濃度或物質(zhì)的量增大的是生成物，反應物以高于原點為起點，生成物多以原點為起點；②分析變化趨勢，如升溫或降溫，加壓或減壓等，注意濃度、溫度、壓強的改變等對化學反應速率的影響；③分析終點，確定反應物消耗的濃度或生成物增大的濃度；④分析時間，如速率圖像中的拐點、突變點等。注意分析曲線的連續(xù)或跳躍所代表的含義。 (雙選)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測定在不同時間(t)產(chǎn)生氫氣體積(V)的數(shù)據(jù)，在根據(jù)數(shù)據(jù)所繪制得到的圖中，曲線a、b、c、d所對應的實驗組別可能是 組別 c(HCl)/(mol?L?1) 溫度/℃ 狀態(tài) 1 2.0 25 塊狀 2 2.5 30 塊狀 3 2.5 50 塊狀 4 2.5 30 粉末狀 A．4?3?2?1 B．1?2?3?4 C．3?4?2?1 D．1?2?4?3 【答案】AC 三、化學反應速率影響因素的分析方法 1．控制變量法 化學反應速率的大小不僅取決于反應物本身的性質(zhì)，還受到溫度、濃度、壓強（有氣體參加的反應）、催化劑等外界條件的影響。當研究某個條件對化學反應速率的影響時，往往需要控制其他條件不變。 2．分清主次法 當多個因素同時影響反應速率時，要注意分清主要因素和次要因素。例如鋅與稀硫酸反應時，氫氣的生成速率先由慢到快，然后又由快到慢。鋅與稀硫酸反應時放熱，體系溫度逐漸升高，此時溫度對反應速率的影響占主導地位，所以氫氣的生成速率由慢到快；一段時間后，硫酸的濃度減小對反應速率的影響占主導地位，因而氫氣的生成速率又由快到慢。如果只考慮H+的濃度變化，則反應速率只會越來越慢。 把在空氣中久置的鋁片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol/L硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與反應時間的關系可用下圖的坐標曲線來表示，回答下列問題： （1）曲線O→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是 _____________________________； 有關的化學方程式為________________________。 （2） 曲線 a→ c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是 。 （3） 曲線由 c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是 。 【答案】（1）硫酸首先和氧化鋁反應，不產(chǎn)生H2 Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O （2）反應放熱，溫度升高使反應速率增大 （3）硫酸的濃度逐漸減小，該因素變?yōu)橛绊懟瘜W反應速率的主要因素，化學反應速率開始下降 1．下列說法正確的是 A．增大反應物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多 B．有氣體參加的化學反應，若增大壓強(即縮小反應容器的容積)，可增大活化分子的百分數(shù)，從而使反應速率增大 C．升高溫度能使化學反應速率增大的主要原因是減小了反應物分子中活化分子的百分數(shù) D．催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而成千上萬倍地增大反應速率 2．過量鋅粉跟100 mL 6 molL－1的H2SO4反應，一定溫度下，為減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的 A．碳酸鈉固體 B．氯化鋇固體 C．硫酸鉀溶液 D．硫酸銅溶液 3．對于有氣體參加的反應，一定能使化學反應速率加快的因素是 ①擴大容器的容積 ②使用催化劑 ③增加反應物的物質(zhì)的量 ④升高溫度 ⑤縮小容積 ⑥增大容器內(nèi)的壓強 A．②③ B．②③④⑥ C．②④⑤ D．②④ 4．工業(yè)上利用可逆反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)合成氨，下列敘述正確的是 A．合成氨的適宜條件是高溫、高壓、催化劑，其中催化劑不改變該反應的逆反應速率 B．恒容通入氬氣，使反應體系的壓強增大，反應速率一定增大 C．該反應是放熱反應，降低溫度將縮短反應達到平衡的時間 D．在t1、t2時刻，NH3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，NH3(g)生成的平均速率為v＝ 5．在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是 A．a(chǎn)＝6.00 B．同時改變反應溫度和蔗糖的濃度，v可能不變 C．b＜318.2 D．不同溫度時，蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 6．在實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，用相同體積和濃度的鹽酸分別與足量的石灰石反應，并在一定時間內(nèi)測量反應放出的CO2的體積。實驗Ⅰ用的是塊狀石灰石，實驗Ⅱ用的是粉末狀石灰石，下列圖示能正確反映兩實驗結果的是 A． B． C． D． 7．[2017江蘇] H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是 A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快 B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．圖丙表明，少量Mn 2+存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快 D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2+對H2O2分解速率的影響大 1．【答案】D 2．【答案】C 【解析】A項，Na2CO3與H2SO4反應生成CO2氣體，H2量減少；B項，H2SO4＋BaCl2BaSO4↓＋2HCl，c(H＋)不變，速率不變；D項，形成銅鋅原電池，速率加快。 3．【答案】C 【解析】對于有氣體參加的反應，使用催化劑、升溫、縮小體積，化學反應速率一定加快；而增加反應物的物質(zhì)的量，該反應物若是固體，速率不加快；增大容器內(nèi)的壓強，反應物濃度不一定增大，反應速率不一定加快。 4．【答案】D 【解析】催化劑在反應中同等程度地改變正、逆反應速率，A錯；B項，通入氬氣壓強增大，但是各物質(zhì)的濃度不變，所以速率不變；C項，降溫會減小反應速率，將延長達到平衡的時間，錯誤；D項，由反應速率的表達式可知正確。 5．【答案】D 6．【答案】B 【解析】相同體積和濃度的鹽酸分別與足量CaCO3反應，產(chǎn)生CO2的量相同，但實驗Ⅰ中用的CaCO3是塊狀的，實驗Ⅱ中用的CaCO3是粉末狀的，故實驗Ⅱ中化學反應速率大，用時短，B項正確。 7．【答案】D 【解析】A．由甲圖可知，雙氧水濃度越大，分解越快，A錯誤；B．由圖乙可知，溶液的堿性越強即pH越大，雙氧水分解越快，B錯誤；C．由圖丙可知，有一定濃度Mn2+存在時，并不是堿性越強H2O2分解速率越快，C錯誤；由圖丙可知，堿性溶液中，Mn2+對雙氧水分解有影響，圖丁說明Mn2+濃度越大，雙氧水分解越快，圖丙和圖丁均能表明堿性溶液中，Mn2+對H2O2分解速率的影響大，D正確。 【名師點睛】本題以雙氧水分解的濃度-時間曲線圖像為載體，考查學生分析圖像、搜集信息及信息處理能力，會運用控制變量法分析影響化學反應速率的因素，并能排除圖中的干擾信息，得出正確的結論。