2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修一 2.1.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 學(xué)案

2.1.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素知識(shí)精講知識(shí)精講思考與交流：濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學(xué)反應(yīng)速率？實(shí)驗(yàn)探究——定性研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【實(shí)驗(yàn)儀器】燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計(jì)、秒表。【實(shí)驗(yàn)藥品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸餾水、熱水?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（1）探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原理Na2S2O3＋H2SO4=____________________________________實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩支試管中的溶液__________，滴加_____mol·L-1H2SO4溶液的試管__________實(shí)驗(yàn)結(jié)論________________，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率________?！敬鸢浮縉a2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O均變渾濁0.5先變渾濁其他條件相同時(shí)增大（2）探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原理Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O實(shí)驗(yàn)步驟燒杯中裝熱水燒杯中裝冷水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩支試管中的溶液__________，燒杯中裝______的試管__________實(shí)驗(yàn)結(jié)論________________，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率________?！敬鸢浮烤儨啙釤崴茸儨啙崞渌麠l件相同時(shí)增大（3）探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象余燼_______________余燼_______________實(shí)驗(yàn)結(jié)論催化劑可以___________化學(xué)反應(yīng)速率【答案】2H2O2eq\o(=,\s\up10(MnO2))2H2O＋O2↑沒有復(fù)燃復(fù)燃改變（4）壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響其他條件不變時(shí)，對(duì)于有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)（減小容器容積）相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng)（增大容器容積）相當(dāng)于減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。注意（1）壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響，僅針對(duì)有氣體參與的反應(yīng)。（1）壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響，僅針對(duì)有氣體參與的反應(yīng)。（2）壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響，本質(zhì)是引起濃度的變化：①恒溫時(shí)，壓縮體積→壓強(qiáng)增大→氣體濃度增大→反應(yīng)速率增大；②恒溫恒容時(shí)，充入氣體反應(yīng)物→壓強(qiáng)增大→氣體反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率增大； 充入惰性氣體→總壓強(qiáng)增大→氣體濃度不變→反應(yīng)速率不變。③恒溫恒壓時(shí)，充入惰性氣體→壓強(qiáng)不變→體積增大→氣體濃度減小→反應(yīng)速率減小。思考與交流：如何測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率？實(shí)驗(yàn)探究——定量研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【實(shí)驗(yàn)操作】（1）按下圖所示安裝裝置，在錐形瓶?jī)?nèi)放入2g鋅粒，通過(guò)分液漏斗加入40mL1mol/L的稀硫酸，測(cè)量收集10mLH2所用的時(shí)間。（2）用4mol/L的稀硫酸代替1mol/L的稀硫酸重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)記錄】加入試劑反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)速率40mL1mol·L－1硫酸________________40mL4mol·L－1硫酸________________【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】4mol·L-1硫酸與鋅反應(yīng)比1mol·L-1硫酸與鋅反應(yīng)的速率_______。【答案】長(zhǎng)慢短快快注意事項(xiàng)①鋅粒顆粒大?、黉\粒顆粒大?。ū砻娣e）基本相同（控制變量，避免表面積的干擾）。②40mL的稀硫酸溶液要迅速加入。③裝置氣密性要好，且計(jì)時(shí)要迅速、準(zhǔn)確。思考與交流：實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量收集10mLH2所用的時(shí)間，來(lái)表征反應(yīng)速率的快慢，除了這個(gè)方式，還可以測(cè)量哪些物理量來(lái)表征速率快慢？【答案】①測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)H+的濃度變化；②測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的H2的體積；③測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)鋅粒的質(zhì)量變化。歸納總結(jié)——影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快外因溫度溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快濃度增大反應(yīng)物的濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率催化劑催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率壓強(qiáng)有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)（減小容器容積），反應(yīng)速率加快其他①增大固體反應(yīng)物的表面積（即粉碎成小顆粒），反應(yīng)速率加快②形成原電池，通常能加快反應(yīng)速率③超聲波、電磁波、光照等也能影響反應(yīng)速率及時(shí)小練判斷下列措施對(duì)反應(yīng)速率有何影響？①判斷下列措施對(duì)反應(yīng)速率有何影響？①Fe與稀硫酸反應(yīng)制取H2時(shí)，改用濃硫酸：_____________②Mg與冷水反應(yīng)，改用沸水：_____________③Na與水反應(yīng)，增大壓強(qiáng)：_____________④Na與水反應(yīng)，增大水的用量：_____________⑤Al在氧氣中燃燒生成A12O3，將Al片改成Al粉：_____________⑥恒容條件下，化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，充入氮?dú)猓篲____________⑦恒壓條件下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，充入氮?dú)猓篲____________【答案】①速度降為0（鈍化）②速率加快③速率不變④速率不變⑤速率加快⑥速率不變⑦速率減小及時(shí)小練一定量的鐵粉與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)，下列措施對(duì)最終生成H一定量的鐵粉與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)，下列措施對(duì)最終生成H2的體積及速率有何影響？措施生成H2的體積反應(yīng)速率加入少量水加入少量NaOH固體加入少量NaCl溶液將鐵粉換成等質(zhì)量的鐵片加入石墨顆粒加入少量CuSO4溶液加入幾滴濃H2SO4加入幾滴NaNO3溶液【答案】不變變慢 不變變慢 不變變慢 不變變慢 不變變快 變少變快 不變變快 變少變慢對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究實(shí)驗(yàn)【例1】（2021·黑龍江哈爾濱市·哈九中高三開學(xué)考試）O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時(shí)間(t)如表所示。pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157已知：O3的起始濃度為0.0216mol·L—1。下列說(shuō)法正確的是A．pH增大能加速O3分解，表明對(duì)O3分解起催化作用的是H+B．在30℃、pH=4.0條件下，O3的分解速率為1.67×10—6mol(L·s)—1C．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，O3的分解速率隨溫度升高而增大，隨pH增大而減小D．根據(jù)表中數(shù)據(jù)的遞變規(guī)律，推測(cè)O3在下列條件下分解速率的大小關(guān)系為40℃、pH=3.0>30℃、pH=7.0【答案】B【分析】由表格數(shù)據(jù)可知，溫度一定時(shí)，臭氧的分解速率隨溶液pH增大而增大，說(shuō)明對(duì)臭氧分解起催化作用的是氫氧根離子，溶液pH一定時(shí)，臭氧的分解速率隨反應(yīng)溫度升高而增大?！驹斀狻緼．由分析可知，對(duì)臭氧分解起催化作用的是氫氧根離子，故A錯(cuò)誤；B．由表格數(shù)據(jù)可知，在30℃、pH=4.0條件下，臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間為108min，則分解速率為≈1.67×10—6mol(L·s)—1，故B正確；C．由分析可知，溫度一定時(shí)，臭氧的分解速率隨溶液pH增大而增大，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，溫度一定時(shí)，臭氧的分解速率隨溶液pH增大而增大，臭氧的分解速率隨反應(yīng)溫度升高而增大，則無(wú)法比較40℃、pH=3.0條件下和30℃、pH=7.0條件下的臭氧的分解速率大小，故D錯(cuò)誤；故選B?！咀?-1】（2021·全國(guó)）某實(shí)驗(yàn)小組利用0.1mol/LNa2S2O3溶液與0.2mol/LH2SO4溶液反應(yīng)研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/℃V(Na2S2O3)/mLV(H2SO4)/mLV(H2O)/mL出現(xiàn)渾濁時(shí)間/s①205.010.00t1②205.05.0at2③505.010.00t3下列說(shuō)法不正確的是A．實(shí)驗(yàn)②中a=5.0B．t2>t1>t3C．實(shí)驗(yàn)①、②、③均應(yīng)先將溶液混合好后再置于不同溫度的水浴中D．實(shí)驗(yàn)探究了濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【答案】C【詳解】A．由控制變量法可知，溶液總體積相同，則實(shí)驗(yàn)②中加入H2O的體積為5.0mL，才能保持c(Na2S2O3)與實(shí)驗(yàn)①一致，故A正確；B．溫度越高、濃度越大，反應(yīng)速率越快，實(shí)驗(yàn)①中硫酸的濃度大，實(shí)驗(yàn)③中的溫度又比①高，因此反應(yīng)速率③＞①＞②，則出現(xiàn)渾濁需要的時(shí)間t2＞t1＞t3，故B正確；C．由控制變量法可知，實(shí)驗(yàn)①、②、③中需要將各組實(shí)驗(yàn)H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定溫度的水浴中，再將H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)①②中硫酸濃度不同，實(shí)驗(yàn)①③中溫度不同，可以探究溫度和濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故D正確；故選C?！咀?-2】（2021·邯鄲市永年區(qū)第一中學(xué)高二月考）探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O反應(yīng)速率的影響因素，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度℃催化劑用量g酸性KMn04溶液H2C2O4溶液KMn04溶液褪色平均時(shí)間(min)體積(mL)濃度(mol·L-1)體積(mL)濃度(mol·L-1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列說(shuō)法不正確的是A．a(chǎn)<12.7B．b>6.7C．用KMnO4表示該反應(yīng)速率，(實(shí)驗(yàn)3)>(實(shí)驗(yàn)1)D．可通過(guò)比較收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)速率快慢【答案】C【詳解】A．由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)2的溫度比實(shí)驗(yàn)1的高，其余條件均相同，故反應(yīng)2的反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)1的快，故褪色時(shí)間更短，a<12.7，A正確；B．由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)4為使用催化劑，其余數(shù)據(jù)均與實(shí)驗(yàn)3相同，故實(shí)驗(yàn)4的反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)3慢，故褪色時(shí)間更長(zhǎng)，b>6.7，B正確；C．由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)1中KnMnO4的濃度是實(shí)驗(yàn)3的10倍，但所用時(shí)間僅是實(shí)驗(yàn)3的2倍不到，故用KMnO4表示該反應(yīng)速率，(實(shí)驗(yàn)3)＜(實(shí)驗(yàn)1)，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)生成的氣體只有二氧化碳，相同條件下可通過(guò)比較收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)速率快慢，D正確；故答案為：C。【變1-3】（2021·全國(guó)高二課時(shí)練習(xí)）某溫度下按如圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在錐形瓶?jī)?nèi)盛6.5g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過(guò)分液漏斗加入40mL2.5mol/L的稀硫酸溶液，將產(chǎn)生的H2收集在一個(gè)注射器中，0～10s內(nèi)收集到氣體的體積為50mL(折合成0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL)。下列說(shuō)法不正確的是A．將題述中的稀硫酸改為濃硫酸，生成H2的速率變快B．忽略錐形瓶?jī)?nèi)溶液體積的變化，用H+來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01mol?L?1?s?1C．忽略錐形瓶?jī)?nèi)溶液體積的變化，用Zn2+來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.3mol?L?1?min?1D．可通過(guò)測(cè)定溶液的pH來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率【答案】A【詳解】A．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，與鋅反應(yīng)不生成H2，故A錯(cuò)誤；B．0℃、101kPa條件下的H2體積為44.8mL，其物質(zhì)的量為0.002mol，則根據(jù)反應(yīng)方程式得到關(guān)系式：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，n(ZnSO4)＝n(H2SO4)＝n(H2)＝0.002mol，則用H＋來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為，故B正確；C．結(jié)合B選項(xiàng)分析可知，用Zn2+來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為，故C正確；D．在反應(yīng)過(guò)程中，氫離子濃度逐漸減小，故可以通過(guò)測(cè)定溶液pH來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率，D正確；綜上所述，答案為A?！咀?-4】（2021·黑龍江鶴崗一中高二開學(xué)考試）酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。某研究小組利用該反應(yīng)來(lái)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行如下四組實(shí)驗(yàn)。每組實(shí)驗(yàn)分別在0℃和80℃條件下進(jìn)行。試判斷最能實(shí)現(xiàn)研究目的的一組實(shí)驗(yàn)是組別KMnO4H2SO4H2C2O4溫度℃記錄的數(shù)據(jù)VmLCmol·L-1VmLCmol·L-1VmLCmol·L-1A20.010.5120.10至氣體不再產(chǎn)生所需要的時(shí)間80B20.10.5120.010至氣體不再產(chǎn)生所需要的時(shí)間80C20.010.5120.10溶液完全褪色所需要的時(shí)間80D20.10.5120.010溶液完全褪色所需要的時(shí)間80A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，即控制的變量是溫度，就這一點(diǎn)A、B、C、D都符合要求；氣體不再產(chǎn)生的現(xiàn)象做為反應(yīng)終點(diǎn)，不易控制，A不符合題意；B、D選項(xiàng)KMnO4過(guò)量，無(wú)法看到溶液完全褪色的現(xiàn)象；故選C?！纠?】（2020·浙江溫州市·瑞安中學(xué)高二期中）為探究催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解反應(yīng)速率的影響，某興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)膠頭滴管向容器中各滴入5滴溶液后，每隔10s觀測(cè)注射器中氣體體積并進(jìn)行比較。請(qǐng)回答：(1)儀器A的名稱是_______。(2)實(shí)驗(yàn)前，檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是_______。(3)若甲裝置在相同時(shí)間內(nèi)收集到氣體體積大于乙裝置，能否推測(cè)Fe3+對(duì)H2O2分解的催化效果比Cu2+的好？_______(填“能”或“不能”)，請(qǐng)說(shuō)明理由_______?！敬鸢浮垮F形瓶塞緊膠塞后，將注射器活塞向外拉出一定距離，一段時(shí)間后松開活塞，若能回到原位，則氣密性良好不能因?yàn)樗名}溶液的酸根離子不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生干擾【詳解】(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造，儀器A的名稱是錐形瓶；(2)實(shí)驗(yàn)前，檢驗(yàn)該裝置氣密性方法是塞緊膠塞后，將注射器活塞向外拉出一定距離，一段時(shí)間后松開活塞，若能回到原位，則氣密性良好；(3)由于甲乙分別使用的氯化鐵和硫酸銅中，陰陽(yáng)離子均不相同，對(duì)雙氧水起催化作用的不一定為Fe3+或Cu2+，也可能是氯離子和硫酸根離子對(duì)雙氧水的催化作用不同，導(dǎo)致甲裝置在相同時(shí)間內(nèi)收集到氣體體積大于乙裝置，因此不能推測(cè)Fe3+對(duì)H2O2分解的催化效果比Cu2+的好，原因是所用鹽溶液的酸根離子不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生干擾?！咀?-1】（2021·廣東廣州市·執(zhí)信中學(xué)高二月考）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室研究化學(xué)反應(yīng)快慢的影響因素。(1)研究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢的影響，實(shí)驗(yàn)步驟如下：I.向3支大小相同的試管a、b、c中各加入2mL5%H2O2溶液；II.向試管a中加入少量MnO2粉末，向試管b中滴加1~2滴1mol?L-1FeCl3溶液。實(shí)驗(yàn)后，得出結(jié)論：MnO2與FeCl3均能加快H2O2的分解，且前者的催化效率更高。①步驟I中分別向3支試管中加入相同體積的溶液的目的是___。②設(shè)計(jì)試管c的目的是___。③若繼續(xù)用上述實(shí)驗(yàn)藥品研究溫度對(duì)H2O2分解快慢的影響，為了便于觀察，選擇的催化劑是___；原因是___。(2)現(xiàn)提供下列實(shí)驗(yàn)用品，研究化學(xué)反應(yīng)快慢的影響因素。實(shí)驗(yàn)儀器：試管、燒杯、量筒、天平、秒表、酒精燈實(shí)驗(yàn)藥品：鋁片、鋁粉、0.5mol·L-1鹽酸、5mol·L-1鹽酸、蒸餾水。①利用所提供實(shí)驗(yàn)用品，可研究的化學(xué)反應(yīng)快慢的影響因素有溫度、___(寫兩個(gè))，通過(guò)___(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)判斷反應(yīng)的快慢。②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢的影響，寫出實(shí)驗(yàn)步驟(實(shí)驗(yàn)儀器和藥品任選)：___?！敬鸢浮靠刂谱兞孔骺瞻讓?duì)照實(shí)驗(yàn)FeCl3溶液FeCl3作催化劑反應(yīng)快慢適中，有利于觀察反應(yīng)進(jìn)行的快慢鹽酸的濃度、鋁的表面積氣泡產(chǎn)生的快慢在2支相同的試管中各裝入質(zhì)量和表面積均相同的鋁片，再分別加入相同濃度、相同體積鹽酸，將其中一支試管浸入盛有熱水的燒杯中，另一支試管置于室溫下，觀察氣泡產(chǎn)生的快慢【分析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有很多，要研究化學(xué)反應(yīng)快慢的影響因素，關(guān)鍵是要控制變量?！驹斀狻?1)①第I步中3支試管中加入相同量的H2O2溶液，作為相同條件以便于后面實(shí)驗(yàn)的可靠性，即目的是控制變量；

②c中不加入其它試劑用來(lái)與前兩支試管作比較，作用是作空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)；

③MnO2作催化劑反應(yīng)激烈，不適合觀察反應(yīng)速率，選擇FeCl3作催化劑，原因是作催化劑反應(yīng)快慢適中，有利于觀察反應(yīng)進(jìn)行的快慢；(2)①實(shí)驗(yàn)藥品中鋁片、鋁粉不同的是表面積，鹽酸不同的是濃度，因此可探究鹽酸的濃度、鋁的表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響；過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，氣泡產(chǎn)生的越快，反應(yīng)速率越快，因此可通過(guò)氣泡產(chǎn)生的快慢判斷反應(yīng)的快慢；②要探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢的影響，則其它條件要相同，比較只有溫度不同的條件下產(chǎn)生氣泡的快慢，具體操作可為：在2支相同的試管中各裝入質(zhì)量和表面積均相同的鋁片，再分別加入相同濃度、相同體積鹽酸，將其中一支試管浸入盛有熱水的燒杯中，另一支試管置于室溫下，觀察氣泡產(chǎn)生的快慢。【變2-2】（2021·全國(guó)課時(shí)練習(xí)）在生活中，需要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)的限度進(jìn)行研究，以便控制化學(xué)反應(yīng)。Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目反應(yīng)物催化劑溫度①10mL10%H2O2溶液無(wú)25℃②10mL20%H2O2溶液無(wú)25℃③10mL20%H2O2溶液無(wú)40℃④10mL20%H2O2溶液1~2滴0.1mol?L-1FeCl3溶液40℃通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到氧氣的體積與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，回答下列問題：(1)代表實(shí)驗(yàn)①的曲線是__。(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)③和④的目的是_。(3)通過(guò)上面對(duì)比實(shí)驗(yàn)，所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是__。Ⅱ.一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1molN2和3molH2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，測(cè)得其中N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖乙所示。回答下列問題：(4)從開始反應(yīng)到t2時(shí)刻，氨的平均反應(yīng)速率為___________?！敬鸢浮竣粞芯看呋瘎?duì)反應(yīng)速率的影響其他條件不變，增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率均加快mol?L-1?min-1【分析】Ⅰ.根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析；Ⅱ.根據(jù)計(jì)算反應(yīng)速率，不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于系數(shù)比?！驹斀狻竣?(1)溫度越高，反應(yīng)速率越快；使用催化劑，反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。實(shí)驗(yàn)①中雙氧水濃度最小，沒有使用催化劑，溫度最低，則在實(shí)驗(yàn)①~④中反應(yīng)速率最小，圖中曲線斜率越大，反應(yīng)速率越快，則代表實(shí)驗(yàn)①的為曲線Ⅳ。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)③④中反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度相同，而實(shí)驗(yàn)④使用了催化劑，所以對(duì)比實(shí)驗(yàn)③和④的目的是研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②可知，增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快；根據(jù)實(shí)驗(yàn)②③可知，升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率加快；根據(jù)實(shí)驗(yàn)③④可知，使用催化劑，反應(yīng)速率加快，所以通過(guò)上面對(duì)比實(shí)驗(yàn)，所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是其他條件不變，增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率均加快。Ⅱ.(4)根據(jù)圖乙可知，時(shí)刻氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.50，氮?dú)獾臐舛茸兓繛?，從開始反應(yīng)到時(shí)刻，氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率，根據(jù)合成氨的反應(yīng)可知，氨的平均反應(yīng)速率為?！军c(diǎn)睛】本題考查影響反應(yīng)速率的因素、反應(yīng)速率計(jì)算，明確反應(yīng)速率的定義是解題關(guān)鍵，掌握影響反應(yīng)速率的因素，利用“控制變量法”研究影響反應(yīng)速率的因素。【變2-3】（2021·邯鄲市永年區(qū)第一中學(xué)高二月考）某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖Ⅰ裝置，測(cè)定2mol·L-1的硫酸分別與鋅粒、鋅粉反應(yīng)的速率。請(qǐng)回答：（1）圖Ⅰ裝置中盛放硫酸的儀器名稱是___。（2）按照?qǐng)DⅠ裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，已限定了兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)間均為10min，還需要測(cè)定的另一個(gè)數(shù)據(jù)是___。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，得到的結(jié)論是____。（4）該學(xué)生又將圖Ⅰ裝置中的氣體收集裝置改為圖Ⅱ，實(shí)驗(yàn)完畢待冷卻室溫后，該生準(zhǔn)備讀取滴定管上液面所處的刻度數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管中液面高于干燥管中液面，應(yīng)首先采取的操作是___。（5）探究一定質(zhì)量的鋅粒與足量的2mol·L-1稀硫酸反應(yīng)時(shí)，能減慢反應(yīng)速率，又不影響氫氣體積的條件是___。A．加入一定量的醋酸鈉固體 B．加入一定量的硫酸銅C．加入一定KNO3溶液 D．加入一定體積的Na2SO4溶液【答案】（1）分液漏斗（2）收集到氣體的體積（3）其他條件相同時(shí)，鋅粉與硫酸的反應(yīng)速率比鋅粒與硫酸的反應(yīng)速率快（4）調(diào)節(jié)滴定管的高度使得兩側(cè)液面相平（5）AD【分析】（1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)可知，圖Ⅰ裝置中盛放硫酸的儀器名稱是分液漏斗。（2）若測(cè)定反應(yīng)速率，則還需要測(cè)定的另一個(gè)數(shù)據(jù)是收集到氣體的體積。（3）由于增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率，所以該實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是：其他條件相同時(shí)，鋅粉與硫酸的反應(yīng)速率比鋅粒與硫酸的反應(yīng)速率快。（4）由于氣體的體積受壓強(qiáng)的影響大，所以在讀數(shù)之前還需要采取的措施是調(diào)節(jié)滴定管的高度，使得兩側(cè)液面相平。（5）A.加入一定量的醋酸鈉固體，生成弱酸醋酸，氫離子濃度減小，速率減小，但不影響氫氣的總量，符合題意；B.加入一定量的硫酸銅和鋅生成銅，組成原電池，加快反應(yīng)速率，不符合題意；C.加入一定KNO3溶液，生成硝酸和鋅不生成氫氣，不符合題意；D.加入一定體積的Na2SO4溶液，稀釋了溶液，濃度減小，速率減慢，不影響氫氣的總量，符合題意；故選AD。題型二：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素【例3】（2021·全國(guó)高二課時(shí)練習(xí)）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)，但不能與濃鹽酸反應(yīng)B．Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快C．與在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時(shí)可反應(yīng)D．Fe與濃鹽酸反應(yīng)比與稀鹽酸反應(yīng)快【答案】A【詳解】A．Cu能與濃硝酸反應(yīng)，但不能與濃鹽酸反應(yīng)，因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致，A符合；B．Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快，由酸的濃度不同所致，B不符合；C．與在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時(shí)可反應(yīng)，由反應(yīng)條件不同所致，C不符合；D．Fe與濃鹽酸反應(yīng)比與稀鹽酸反應(yīng)快，由酸的濃度不同所致，D不符合；答案選A。【變3】（2021·全國(guó)高二課時(shí)練習(xí)）亞氯酸鹽(如NaClO2)可作漂白劑，在常溫、不見光條件下可保存一年，在酸性下反應(yīng)：，開始時(shí)，反應(yīng)非常慢，一段時(shí)間后，反應(yīng)速率變快。對(duì)于該反應(yīng)速率變快的原因，下列猜測(cè)最合理的是A．ClO-起催化作用 B．H+起催化作用C．Cl-起催化作用 D．ClO2的逸出【答案】C【詳解】A．反應(yīng)開始時(shí)溶液中就有ClO-，但是反應(yīng)卻非常慢，說(shuō)明ClO-不起催化作用，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)開始時(shí)溶液中就有H+，但反應(yīng)非常慢，說(shuō)明H+不起催化作用，B錯(cuò)誤；C．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)生Cl-，使溶液中Cl-濃度逐漸增大，反應(yīng)速率加快，故可說(shuō)明可能是Cl-對(duì)化學(xué)反應(yīng)起催化作用，C正確；D．逸出ClO2會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)濃度減小，不會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)速率突然加快的現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。【例4】（2021·青海海東市·平安一中高二月考）在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)(1)保持容器容積不變，向其中充入1molH2，反應(yīng)速率_________。(2)升高溫度，反應(yīng)速率________。(3)擴(kuò)大容器體積，反應(yīng)速率______。(4)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入1molH2(g)和1molI2(g)，反應(yīng)速率________。(5)保持容器體積不變，向其中充入1molN2，反應(yīng)速率________。(6)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入1molN2，反應(yīng)速率________。【答案】增大增大減小不變不變減小【詳解】(1)在容器容積不變時(shí)，充入1molH2即c(H2)增大，反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大；(2)升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大；(3)擴(kuò)大容器體積，相當(dāng)于減小各成分濃度，反應(yīng)速率減小，(4)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，保持充入1molH2(g)和1molI2(g)，壓強(qiáng)未變，體積增大，濃度也不變，則速率不變；(5)保持容器容積不變，充入1molN2，N2不參與反應(yīng)，參與反應(yīng)的各成分濃度未變，則反應(yīng)速率不變；(6)保持容器壓強(qiáng)不變，充入N2，體積增大，各成分濃度減小，則反應(yīng)速率減小?！咀?-1】（2021·河南高二月考）在某一密閉容器中，充入一定物質(zhì)的量的N2和H2，發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列條件的改變一定可以加快正反應(yīng)速率的是A．充入少量稀有氣體 B．升高溫度C．及時(shí)移除產(chǎn)物 D．增大容器體積【答案】B【詳解】A．容器體積不變，充入少量稀有氣體，反應(yīng)物的濃度不變，正反應(yīng)速率不變，故A不選；B．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，故B選；C．及時(shí)移除產(chǎn)物，生成物的濃度減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，故C不選；D．增大容器體積，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率均減小，故D不選；故選B。【變4-2】（2021·吉林延邊二中高二月考）對(duì)于100mL1mol·L-1鹽酸與鐵片的反應(yīng)，采取下列措施：①升高溫度；②改用100mL3mol·L-1鹽酸；③多用300mL1mol·L-1鹽酸；④用等量鐵粉代替鐵片；⑤改用98%的硫酸。其中能使反應(yīng)速率加快的是A．①③④ B．①②④ C．①②③④ D．①②③⑤【答案】B【詳解】鹽酸與鐵片的反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Fe+2H+=Fe2++H2↑。①升高溫度，物質(zhì)的內(nèi)能增加，微粒之間有效碰撞次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快，①符合題意；②改用100mL3mol·L-1鹽酸，c(H+)增大，微粒之間有效碰撞次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快，②符合題意；③多用300mL1mol·L-1鹽酸，由于c(H+)不變，反應(yīng)速率不變，③不符合題意；④用等量鐵粉代替鐵片，固體表面積增大，反應(yīng)物接觸面積增大，反應(yīng)速率加快，④符合題意；⑤改用98%的硫酸，由于濃硫酸中硫酸主要以H2SO4分子存在，c(H+)減小。濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在室溫下遇鐵會(huì)發(fā)生鈍化，使鐵不能進(jìn)一步與硫酸反應(yīng)，因此反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率減小，⑤不符合題意；綜上所述可知：能夠加快反應(yīng)速率措施的序號(hào)是①②④，合理選項(xiàng)是B?！咀?-3】（2021·浙江高二期中）下列說(shuō)法正確的是①增加水的量或升高溫度，都可以加快鎂跟水的反應(yīng)速率。②增加硫酸的濃度，一定可以加快鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣的速率。③在可變體積的容器中進(jìn)行反應(yīng)，充入氮?dú)饣瘜W(xué)反應(yīng)速率一定不改變。④對(duì)于反應(yīng)，加入KCl固體，逆反應(yīng)速率瞬時(shí)增大，隨后正反應(yīng)速率增大A．①② B．①④ C．②④ D．無(wú)【答案】D【詳解】①水的濃度為定值，增大水的量不影響鎂跟水的反應(yīng)速率，故①錯(cuò)誤；②如為濃硫酸，與鋅反應(yīng)不生成氫氣，故②錯(cuò)誤；③在可變體積的容器中進(jìn)行反應(yīng)，充入氮?dú)猓萜鞯捏w積增大，參加反應(yīng)的氣體的濃度發(fā)生變化，反應(yīng)速率發(fā)生變化，故③錯(cuò)誤；④對(duì)于反應(yīng)，氯離子和鉀離子不參與反應(yīng)，加入KCl固體，平衡不移動(dòng)，故④錯(cuò)誤；故選D?！咀?-4】（2021·全國(guó)）反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變能使反應(yīng)速率加快的是①增加鐵的量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(qiáng)增大④保持體積不變，充入水蒸氣使體系壓強(qiáng)增大A．①④ B．②③ C．③④ D．②④【答案】D【詳解】①鐵是固體，增加鐵的量，濃度不變，反應(yīng)速率不變，①與題意不符；②將容器的體積縮小一半，反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的濃度增大，則化學(xué)反應(yīng)速率增大，②符合題意；③體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)的濃度不變，所以反應(yīng)速率不變，③與題意不符；④保持體積不變，充入水蒸氣使體系壓強(qiáng)增大，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，④符合題意；答案為D。題型三：化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)產(chǎn)量【例5】（2021·黑龍江哈九中高二開學(xué)考試）少量鐵粉與100mL0.01mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率太慢，為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的量，可以使用如下方法中的①由鐵粉換鐵塊②加NaNO3固體③將0.01mol·L-1的稀鹽酸換成98％的硫酸溶液④加CH3COONa固體⑤加NaCl溶液⑥滴入幾滴硫酸銅溶液⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用100mL0.1mol·L-1鹽酸A．③⑤ B．①③ C．⑥⑦ D．⑦⑧【答案】D【詳解】①由鐵粉換鐵塊，反應(yīng)速率減慢，故錯(cuò)誤；②加NaNO3固體與酸形成硝酸，不產(chǎn)生氫氣，故錯(cuò)誤；③將0.01mol·L-1的稀鹽酸換成98％的硫酸溶液，發(fā)生鈍化現(xiàn)象，故錯(cuò)誤；④加CH3COONa固體，生成醋酸，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故錯(cuò)誤；⑤加NaCl溶液，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故錯(cuò)誤；⑥滴入幾滴硫酸銅溶液，鐵置換出銅，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，但Fe少量，導(dǎo)致生成的氫氣減少，故錯(cuò)誤；⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))，反應(yīng)速率加快，故正確；⑧改用100mL0.1mol·L-1鹽酸，氫離子濃度增大，反應(yīng)速率加快，故正確；故選D?！咀?】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b中分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各圖表示的是產(chǎn)生H2的體積V與時(shí)間t的關(guān)系，其中正確的是ABCD【答案】A題型四：影響化學(xué)反應(yīng)高速率的因素綜合【例6】（2021·天水市田家炳中學(xué)高二月考）將一塊質(zhì)量為5.0g的鋁片投入盛有500mL0.5mol·L-1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系可用如圖所示的曲線來(lái)表示，回答下列問題：(1)曲線O→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是_______。(2)曲線a→b段產(chǎn)生氫氣的速率較慢的原因是_______。(3)曲線b→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是反應(yīng)放出的熱量使溶液的溫度升高而加快反應(yīng)速率。曲線c點(diǎn)以后產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是_______?！敬鸢浮夸X片表面有Al2O3，硫酸首先與Al2O3反應(yīng)氧化膜未完全反應(yīng)掉，鋁與硫酸接觸的表面積較小隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸溶液的濃度下降【分析】由圖可知，開始不生成氫氣，為氧化鋁與硫酸的反應(yīng)，然后Al與硫酸反應(yīng)生成氫氣，開始溫度較低，由于反應(yīng)放熱，則溫度升高反應(yīng)速率加快，后來(lái)氫離子濃度減小，則反應(yīng)速率減小?！驹斀狻浚?）鋁是活潑性較強(qiáng)的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，氧化鋁首先稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，不產(chǎn)生H2，方程式為2