1、1专题 05 影响化学反应速率的因素2知识一 有效碰撞【例 1】下列说法不正确的是( ) A活化分子比普通分子具有较高的能量B化学反应的实质是原子的重新组合C化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程D化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞【答案】A3【变式】1.下列说法不正确的是( )A.具有较高能量的反应物分子称为活化分子 B.升高温度增大了活化分子百分数C.催化剂能够改变化学反应途径 D.对于有气体参与的反应，增大压强能提高活化分子的浓度【答案】A【解析】能够发生有效碰撞的分子称为活化分子知识二 化学反应速率的影响因素4运用一 浓度对化学反应速率的影响【例 2-1】将质量
2、相同的锌粉分别投入下列四个烧杯的溶液中，反应速率最快的是 （ ）【答案】D【变式】.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A(g)B(g)C(g) ，若反应物 A 的浓度从 2 molL1 降到 0.8 molL1 需 20 s，那么反应物 A 的浓度由 0.8 molL1 降到0.2 molL1 所需的反应时间( )A.等于 10 s B.大于 10 sC.小于 10 s D.无法判断【答案】B【解析】本题易错之处是误以为化学反应过程是一个物质浓度匀速变化的过程而错选 A 项。由反应物 A 的浓度从 2 molL1 降到 0.8 molL1 需 20 s 可知 A 的反应速率为 0.06 mol
3、L1 s1 ，假设速率不变，则 A 的浓度由 0.8 molL1 降到 0.2 molL1 所需的反应时间为 10 s。但在其他条件不变时，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，化学反应速率逐渐减慢，因此所需的反应时间应大于 10 s。对于反应 C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是( )A增大 C(s)的量 B增大 H2O(g)的浓度C增大 CO(g)或 H2(g)的浓度 D减小 H2O(g)的浓度【答案】A【解析】改变物质的浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的量不能改变化学反应速率。运用二 压强对化学反应速率的影响【例】在一
4、个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)4H 2O(g)Fe 3O4(s)54H 2(g)。回答下列问题：(1)增加 Fe 的量，正反应速率_(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)。(2)将容器容积缩小一半，正反应速率_，逆反应速率_。(3)保持容器容积不变，充入 N2使体系压强增大，正反应速率_，逆反应速率_。(4)保持压强不变，充入 N2使容器容积增大，正反应速率_，逆反应速率_。【答案】 (1)不变 (2)增大 增大 (3)不变 不变 (4)减小 减小【变式】增大压强(缩小反应容器体积)对下列反应的反应速率几乎无影响的是( )A2H 2OO 2=2H2O2BNH 3HCl= =NH
5、4ClCAgNO 3NaCl= =AgClNaNO 3D3Fe4H 2O(g)Fe3O44H 2【答案】C【解析】增大压强对有气体参加反应的反应速率有影响。反应 N2(g)O 2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施能使该反应的反应速率加快的是( )A移去 NOB压强不变充入 He 使体积增大C体积不变充入 He 使压强增大D体积不变充入 NO 使压强增大【答案】D【解析】A 项，减小 NO 的物质的量，反应速率减小；B 项，反应体系中物质的浓度减小，反应速率减小；C 项，反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变；D 项，增大了物质的浓度，反应速率加快。运用三 温度对化学反应速率的影响【
6、例】下列四个试管中发生如下反应：Zn2HCl= =ZnCl2H 2，产生 H2的反应速6率最小的是( )试管 盐酸浓度 温度 锌的状态A 0.5 molL1 30 块状B 0.5 molL1 30 粉末状C 1 molL1 35 块状D 1 molL1 35 粉末状【答案】A【解析】 对于反应 Zn2HCl= =ZnCl2H 2来说，盐酸浓度越大，反应温度越高，固体的表面积越大，则反应速率越大，反之越小，答案选 A。【变式】1等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间( t)内产生气体体积( V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( )组别 对
7、应曲线 c(HCl)/ molL1反应温度/ 铁的状态1 a 30 粉末状2 b 30 粉末状3 c 2.5 块状4 d 2.5 30 块状A.第 4 组实验的反应速率最慢B第 1 组实验中盐酸的浓度大于 2.5 molL1C第 2 组实验中盐酸的浓度等于 2.5 molL1D第 3 组实验的反应温度低于 30 【答案】D7运用四 催化剂对化学反应速率的影响【例】亚氯酸盐(如 NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO 2=4ClO2H Cl 2H 2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量 ClO2，这是因为( )
8、A.酸使亚氯酸的氧化性增强B.溶液中的 H 起催化作用C.溶液中的 Cl 起催化作用D.逸出的 ClO2使反应生成物的浓度降低【答案】C【解析】 由题目信息可知，NaClO 2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中某种物质起了催化剂的作用且该物质反应前不存在，故正确答案为 C。【变式】.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中 E1表示正反应的活化能， E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ( )A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能【答案】C.在相同条件
9、下，做 H2O2分解对比实验时，其中加入 MnO2催化，不加 MnO2催化。下图是反应放出 O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是( )8【答案】A【解析】由图像知，横坐标为时间，纵坐标为 V(O2)，只要 H2O2的量相同，两种情况下最终产生 O2的体积相同，中加入 MnO2作催化剂，加快了 H2O2的分解速率，在相同时间内产生 O2的体积比大，反应结束时所用时间短，故选 A。运用五 有关化学反应速率的图像【例】试分析下列可逆反应 2A(g)B(g) 2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图正确的是 ( )【答案】C【解析】 增大压强，正、逆反应速率均增大，选项 A、B、D 错误。【变
10、式】.等质量的两份锌粉 a 和 b，分别加入过量的稀硫酸中，a 中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气总体积( V)与时间( t)的关系正确的是( )A B C D【答案】A把在空气中久置的铝片 5.0 g 投入盛有 500 mL 0.5 molL1 稀硫酸的烧杯中，该铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列9问题： (1)曲线由 O a 段不产生氢气的原因是_，有关的化学反应方程式为_。(2)曲线由 a c 段，产生氢气的速率增加的主要原因是_。(3)曲线从 c 以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_。【答案】(1)久置的铝片表面有
11、氧化铝薄膜 Al 2O33H 2SO4=Al2(SO4)33H 2O (2)该反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快 (3)硫酸的浓度减小，化学反应速率逐渐下降1在气体反应中，改变条件：增大反应物的浓度，升高温度，增大压强，移去生成物，加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( )A BC D【答案】C【解析】增大反应物的浓度，只能增大单位体积内活化分子数；增大压强实际为增大反应物浓度，同相同；移去生成物不影响反应物的活化分子数及活化分子的百分数。2把下列 4 种 X 的溶液分别加入到 4 个盛有 10 mL 2 molL1 盐酸的烧杯中，并加水稀释到 50 m
12、L，此时 X 与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是( )A20 mL 3 molL 1 B20 mL 2 molL 1C10 mL 4 molL 1 D10 mL 2 molL 1【答案】A【解析】本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积10相同，所以混合前 X 的物质的量越大，混合后其浓度越大，反应速率越快。3一定量的锌与过量的稀 H2SO4反应制取氢气，一定温度下为减慢反应速率而又不影响生成氢气的量，可向其中加入( )AKCl 固体 B铁粉CK 2SO4溶液 DKNO 3溶液【答案】C【解析】A 项，加入 KCl 固体不影响 c(H )，对反应速率无影响
13、；B 项，Fe、Zn 形成微电池反应，能加快反应，且 FeH 2SO4=FeSO4H 2，影响生成 H2的量；C 项，对稀 H2SO4进行稀释， c(H )减小，反应速率减慢， n(H )不变，故不影响 H2产量；D 项，H 、NO Error!与Zn 反应不产生 H2。把镁条直接投入盛有盐酸的敞口容器中，产生 H2的速率如图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是( )盐酸的浓度 镁条的表面积 溶液的温度 Cl 的浓度A仅 B仅C仅 D仅【答案】C对于某一可逆反应，使用催化剂的作用在于( )A提高反应物的平衡转化率B同等程度地改变正、逆反应速率C增大正反应速率，减小逆反应速率D改变平衡状态【
14、答案】B【解析】催化剂不影响物质的平衡转化率，不影响化学平衡，只能同等程度地改变正、逆反应速率。用 6 g CaCO3与 100 mL 稀盐酸反应制取少量的 CO2，反应过程中生成的 CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是( )11AOE 段表示的平均反应速率最快，可能的原因是该反应是放热反应BEF 段用 HCl 浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为 0.2 mol/(Lmin)C在 F 点收集到的 CO2的体积最大D在 G 点以后收集的 CO2的量不再增多，原因是稀盐酸已反应完全【答案】D【解析】由图可知，1 min 时间内，EF 段生成的二氧化碳的
15、体积最多，故 EF 段反应速率最快，故 A 错误；由图可知 EF 段生成的二氧化碳体积为 672 mL224 mL448 mL，二氧化碳的物质的量为Error!0.02 mol，根据方程式 CaCO32HCl= =CaCl2CO 2H 2O 可知， n(HCl)2 n(CO2)20.02 mol0.04 mol，故用盐酸表示该反应的平均反应速率为Error! 0.4 mol/(Lmin)，故 B 错误；曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积，由图可知 G 点收集的二氧化碳最多，故 C 错误；根据反应CaCO32HCl= =CaCl2CO 2H 2O,6 g CaCO3完全反应生成二氧
16、化碳应该是 1.344 L，而 G点是 784 mL，说明 CaCO 3未反应完，则盐酸完全反应，故 D 正确。下列说法不正确的是( )A增大压强，活化分子百分数不变，化学反应速率增大B升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大C加入反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大D使用催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率增大【答案】C.对于 100mL0.5mol/LH2SO4溶液与铁片的反应，采取下列措施能使反应速率加快的是：（ ）升高温度；改用 100mL1.0mol/LH2SO4溶液；改用 300mL0.5mol/LH2SO4溶液；用等量铁粉代替铁片；12改用 300mL18.0m
17、ol/LH2SO4溶液A. B. C. D. 【答案】B【解析】适当升高温度，增大活化分子百分数，反应速率加快，故正确；改用 100mL 1.0mol/LH2SO4溶酸，酸的浓度增大，反应速率加快，故正确；改用 300mL 0.5mol/LH2SO4溶液，酸的浓度不变，反应速率不变，故错误；用等量铁粉代替铁片，增大固体接触面积，使反应速率加快，故正确；改用 300mL18.0mol/LH2SO4溶液，浓硫酸与铁常温下发生钝化，则不能加快反应速率，故错误；综上所述，正确；故选 B。下列有关化学反应速率的说法中, 正确的是A. l00mL2mol/L 的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢
18、气的速率不变B. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率C. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，加入少量的硫酸铜溶液，反应速率不变D. 容器中 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当温度、压强不变，充入惰性气体，反应速率减慢【答案】D某实验小组以 H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。分组实验 催化剂 10 mL 5% H2O2溶液 无 10 mL 2% H2O2溶液 无 10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液 10 mL 5% H2O2溶液少量 HCl 溶液1 mL 0
19、.1 molL1 FeCl3溶液 10 mL 5% H2O2溶液少量 NaOH 溶液 1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。13(2)实验和的目的是探究_对反应速率的影响。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下 H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_。(3)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析上图能够得出的实验结论_环境能增大 H2O2分解的速率；_环境能减小 H2O2分解速率。【答案】(1)降低了反应的活化能 (2)浓度 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放
20、入同一热水浴中) (3)碱性 酸性【解析】(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是降低了反应的活化能，从而增大了活化分子的百分数。(2)实验和的差别是 H2O2溶液的浓度不同，故目的是探究浓度对反应速率的影响；由于通常条件下 H2O2稳定，不易分解，所以为了加快反应速率，可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。(3)据图可以看出在碱性条件下反应最快，在酸性条件下反应最慢。1在一密闭容器中充入 1 mol I2和 1 mol H2，压强为 p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H 2(g)I 2(g)2HI(g)(1)保持容器容积不变，向其中充入 1 mol H2，
21、反应速率_。(2)升高温度，反应速率_。(3)扩大容器体积，反应速率 _。(4)保持容器内气体压强不变，向其中充入 1 mol H2(g)和 1 mol I2(g)，反应速率_。【答案】 (1)增大 (2)增大 (3)减小 (4)不变将 0.1 mol MnO2粉末加入到 50 mL 过氧化氢溶液(H 2O2， 1.1 g/mL)中，在14标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。(1)实验时放出气体的总体积是_。(2)放出一半气体所需的时间为_。(3)反应放出Error!体积气体所需的时间约为_。(4)A， B， C， D 各点反应速率的快慢顺序为_。(5)解释反应速率变化的原因：_。(
22、6)H2O2初始状态的浓度为_。【答案】 (1)60 mL (2)1 min (3)2 min(4)DCBA(5)随着反应的进行，H 2O2的浓度减小，反应速率减慢(6)0.11 mol/L【解析】 (1)(2)(3)由图可知；(4)同一时间内产生 O2越多，则反应速率越快，故 DC BA；(6)2H2O22H2OO 22 mol 22.4 Ln(H2O2) 0.06 L解得 n(H2O2)0.0 054 mol。c(H2O2)Error!0.11 mol/L。1某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程
23、式有_。(2)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_(答两种)。(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入 6 个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验 A B C D E F15混合溶液 4 mol/L H2SO4(mL) 30 V1 V2 V3 V4 V5饱和 CuSO4溶液(mL) 0 0.5 2.5 5 V6 20H2O(mL) V7 V8 V9 V10 10 0其中： V1_， V6_， V9_。【答案】 (1)CuSO 4Zn= =ZnSO4Cu ZnH 2SO4=
24、ZnSO4H 2(2)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等(答两种即可)(3)30 10 17.51下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：溶液温度/实验序号金属质量/g金属状态Error! Error!反应前 反应后金属消失的时间/s1 0.10 丝 0.5 50 20 34 5002 0.10 粉末 0.5 50 20 35 503 0.10 丝 0.7 50 20 36 2504 0.10 丝 0.8 50 20 35 2005 0.10 粉末 0.8 50 20 36 256 0.10 丝 1.0 50 20 35 1257 0.10 丝 1.0 50 35 50 508 0.10 丝 1.1 50 20 34 100分析上述数据，回答下列问题：(1)实验 4 和 5 表明，_对反应速率有影响，_反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_(填实验序号)。(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号)。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_。(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约 15 )相近，推测其原因：_。【答案】(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1 和 216(2)1、3、4、6、8(任意两者之间)或 2 和 5(3)开始时的反应温度 6 和 7(4)一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同
