高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 影响化学反应速率的因素教学设计

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 影响化学反应速率的因素教学设计，共22页。

第二节　影响化学反应速率的因素


1．初步运用有效碰撞理论和活化分子等知识解释外界条件对化学反应速率的影响。(难点)
2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。(重点)


有 效 碰 撞 理 论
[基础·初探]
教材整理　(见绪言)
1．有效碰撞

2．活化分子与活化能

(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：活化分子比普通分子多出的那部分能量。

(3)解释化学反应的过程

[探究·升华]
[思考探究]
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应吗？
【提示】　错误
(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应，这句话对吗？
【提示】　错误
(3)活化分子比普通分子具有的能量低？
【提示】　高
(4)化学反应的实质是分子的重新组合？
【提示】　原子的重新组合
[认知升华]
1．活化分子与有效碰撞的关系
能够发生有效碰撞的一定是活化分子，但是活化分子不一定发生有效碰撞。并不是反应物分子之间的任何一次直接碰撞都能发生反应，只有那些能量相当高的分子之间的直接碰撞才能发生反应。
2．单位体积内的活化分子数与活化分子百分数
单位体积内的活化分子数就是指单位体积内能量达到一定要求的分子的总数；而活化分子百分数是活化分子数与总分子数的比值，总分子数包含：活化分子数以及普通分子的个数。
3．活化能与化学反应速率的关系
活化能大小主要是由反应物自身的性质决定的(改变外界条件也可以改变反应的活化能，如加入催化剂)，即反应物自身的性质影响着化学反应所需的活化能，从而影响化学反应速率的大小。
例如：活化能小→普通分子容易变成活化分子→活化分子百分数大→单位体积内活化分子数多→单位时间、单位体积内有效碰撞次数多→化学反应速率大(内因对化学反应速率的影响)。
[题组·冲关]
1．有效碰撞是指(　　)
A．反应物分子间的碰撞
B．反应物活化分子间的碰撞
C．反应物分子发生合适取向的碰撞
D．活化分子之间发生合适取向的碰撞
【解析】　有效碰撞指活化分子之间发生合适取向的碰撞。
【答案】　D
2．下列说法正确的是(　　)
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应；②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应；③反应物活化能越大，反应越快；④化学反应的实质是原子的重新组合；⑤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；⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。
A．①③④⑤ B．②③⑥
C．④⑤⑥ D．②④⑤
【答案】　C
3．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。 【导学号：29910017】

请回答下列问题：
(1)E1表示________；E2表示________。
(2)E1、E2的大小对该反应的反应热________影响。(填“有”或“无”)。
(3)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
【答案】　(1)正反应活化能　逆反应活化能　(2)无　(3)－198

浓 度、压 强 对 化 学 反 应 速 率 的 影 响
[基础·初探]
教材整理1　浓度对反应速率的影响
1．规律：其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物浓度，反应速率减慢。
2．实质：其他条件不变时，增大反应物浓度→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增加→化学反应速率加快。反之，减小反应物浓度，化学反应速率减慢。
教材整理2　压强对反应速率的影响
1．规律：

2．实质：对于气体反应，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物的浓度，反应速率加快；反之，减小压强，反应速率减慢。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1　浓度对反应速率影响的实验探究
原理
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
实验步骤


实验现象
KMnO4溶液褪色
KMnO4溶液褪色
褪色时间
褪色时间长
较0.1 mol/L H2C2O4溶液褪色时间短
结论
若其他条件相同H2C2O4浓度越大，KMnO4溶液褪色越快，反应速率越快；反之，H2C2O4浓度越小，反应速率越慢
解释
c(H2C2O4)浓度增大→单位体积内H2C2O4活化分子数增多→有效碰撞几率增加→反应速率加快


探究2　压强对反应速率影响的实验探究
在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。
问题思考：
(1)向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？
【提示】　增大　增大　加快
(2)保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【提示】　充入氦气，尽管压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。
(3)保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【提示】　充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
[认知升华]
1．浓度对反应速率影响的理解
(1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。
(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。
(3)增大反应物浓度，即增大了单位体积内活化分子的数目，但活化分子的百分数没有增大。
2．压强对反应速率影响的理解
压强对反应速率的影响，是通过改变气体的浓度来实现的，故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。
(1)对无气体参加的化学反应，改变压强时，化学反应速率基本不变。
如MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。
(2)对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解为：
压强改变→
常见的形式有以下几种情况：
①恒温时：
增大压强体积缩小反应速率增大。
②恒温恒容时：
充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。
充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同)总压强增大，但反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率不变。
[题组·冲关]
题组1　浓度对反应速率的影响
1．将质量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
(　　)

【解析】　当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量。四个烧杯中所用的酸虽然不同，但反应的快慢都是由c(H＋)的大小决定的。A项，c(H＋)＝2 mol·L－1，B项，c(H＋)小于2 mol·L－1，C项，c(H＋)＝2 mol·L－1，D项，c(H＋)＝4 mol·L－1，故烧杯D中反应的反应速率最快。
【答案】　D
2．把石灰石浸入盐酸中，下列措施
①加大盐酸用量　②增大盐酸浓度　③粉碎石灰石　④增大石灰石的用量
能使反应速率增大的是(　　)
A．①②　　 B．②③
C．①②③ D．①④
【解析】　增大反应物浓度，固体表面积均能加快反应速率，增大反应物用量对反应速率无影响。
【答案】　B
3．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
A.0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·(L·min)－1
C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1
D．反应至6 min时，H2O2分解了50%
【解析】　10 mL溶液中含有H2O2物质的量为0.01 L×0.4 mol/L＝0.004 mol,6 min时，氧气的物质的量为0.0224 L÷22.4 L/mol＝0.001 mol，根据三段法解题：
　　　　　　2H2O22H2O＋O2↑
0.004 0
0.002 0.001
0.002 0.001
则0～6 min时间内，Δc(H2O2)＝0.002 mol÷0.01 L＝0.2 mol/L
所以v(H2O2)＝0.2 mol/L÷6 min≈3.3×10－2mol/(L·min)，A正确；
6 min时，c(H2O2)＝0.002 mol÷0.01 L＝0.2 mol/L，C错误；
6 min时，H2O2分解率为：×100%＝50%，D正确；
随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，又由于反应物的浓度越小，反应速率越慢，所以6～10 min的平均反应速率小于前6 min的平均速率，即＜3.3×
10－2 mol/(L·min)，B正确。
【答案】　C
题组2　压强对反应速率的影响
4．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
(　　)
A．2H2O＋O2===2H2O2
B．NH3＋HCl===NH4Cl
C．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3
D．3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【解析】　增大压强对有气体参加反应的反应速率有影响。
【答案】　C
5．对于反应：N2＋O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(　　)
A．增大体积使压强减小
B．体积不变充入N2使压强增大
C．体积不变充入氦气使压强增大
D．使总压强不变，充入氖气
【解析】　增大体积引起浓度减小，反应速率减慢；体积不变充入N2，N2的浓度增大，反应速率加快；体积不变，充入氦气，各反应物的浓度并没有改变，反应速率不变；总压强不变，充入氖气，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢。
【答案】　B
6．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(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________。
【解析】　(1)Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。(2)将容器容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。(3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。
【答案】　(1)不变　(2)增大　增大　(3)不变　不变　(4)减小　减小

温 度、催 化 剂 对 反 应 速 率 的 影 响
[基础·初探]
教材整理1　温度对反应速率的影响
1．规律
其他条件不变时
2．实质
其他条件不变时，升高温度→活化分子百分数增加→有效碰撞概率增加→化学反应速率加快；降低温度→活化分子百分数减小→有效碰撞概率减小→化学反应速率减慢。
教材整理2　催化剂对反应速率的影响
1．规律
使用合适的催化剂，可以加快反应速率。
2．实质
使用合适的催化剂→降低反应所需的活化能→活化分子百分数增加→有效碰撞概率增加→化学反应速率加快。
3．在如图示中画出使用催化剂活化能曲线E2(用虚线表示)

【答案】　

[探究·升华]
[思考探究]
探究1　探究温度对化学反应速率的影响
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O＋S↓
实验步骤


实验温度
热水
冷水
出现黄色
浑浊的时间
短
长
探究2　探究催化剂对反应速率的影响
原理
2H2O22H2O＋O2↑
实验步骤


现象
余烬未复燃
余烬复燃
解释
H2O2分解缓慢
加入MnO2，H2O2分解速率迅速
问题思考：
(1)由实验1的实验现象，你能得出哪些结论？
【提示】　升高温度，反应速率加快。
(2)为什么升高温度会加快反应速率呢？
【提示】　升高温度，增加了活化分子百分数，增加了单位体积内活化分子的碰撞次数，反应速率加快。
(3)根据实验2的现象，你能得出什么结论？为什么催化剂能改变化学反应速率？
【提示】　由实验2可知，加入催化剂，加快反应速率。使用催化剂，降低反应的活化能，增大单位体积内活化分子百分数，加快了反应速率。
[认知升华]
1．温度对反应速率影响的理解
(1)温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。
(2)对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低温度，正、逆反应速率均减小，只是减小的程度不同。
(3)许多实验表明：温度每升高10 ℃，反应速率通常增大到原来的2～4倍。
2．催化剂对反应速率影响的理解
(1)催化剂有正、负之分，正催化剂能加快反应速率，负催化剂减慢反应速率，不特别指明的条件下，均指正催化剂。
(2)催化剂的催化效率：
①催化剂只对某一特定反应具有催化作用，即有专一性。
②H2O2分解实验中，FeCl3和CuSO4均有催化作用，但FeCl3催化效果更好。
③KMnO4与H2C2O4反应实验中，常用MnSO4作催化剂。
④淀粉水解实验中，H2SO4和淀粉酶均有催化作用，但淀粉酶的催化效果更好。
3．根据有效碰撞理论，外界条件改变化学反应速率的规律如下：

[题组·冲关]
题组1　温度对反应速率的影响
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
对应曲线
c(HCl)/ mol·L－1
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 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
【解析】　由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
【答案】　D
2．下列四个试管中发生如下反应：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，产生H2的反应速率最小的是(　　)
试管
盐酸浓度
温度
锌的状态
A
0.5 mol·L－1
30 ℃
块状
B
0.5 mol·L－1
30 ℃
粉末状
C
1 mol·L－1
35 ℃
块状
D
1 mol·L－1
35 ℃
粉末状
【解析】　对于反应Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑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。
【答案】　A
3．改变外界条件可以影响化学反应速率，针对H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其中能使活化分子百分数增加的是 (　　)
①增加反应物浓度　 ②增大气体的压强　 ③升高体系的温度　 ④使用催化剂
A．①②　　　 B．②③
C．①④ D．③④
【解析】　①增加反应物浓度能增加活化分子个数，但不能增加单位体积的活化分子的数目，活化分子百分数是不变的，①错误；②对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数是不变的，②错误；③升高温度，活化分子百分数增多，③正确；④催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能，活化分子百分数增多，④正确。
【答案】　D
题组2　影响反应速率因素的综合分析
4．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实
验
反应
温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
【解析】　四组实验中溶液的总体积均为20 mL，当温度越高(排除选项A、B)，反应物的浓度越大(排除选项C)，则反应速率越快，最先出现浑浊。
【答案】　D
5．在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(　　)
【导学号：29910018】

c /mol·L－1
v /mmol·L－1·min－1
T/K
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a＝6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【解析】　分析328.2 K的瞬时速率与浓度的关系成正比，则0.600/0.400＝9.00/a，a＝6.00，A项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B项正确；浓度不变时，b K下反应速率低于318.2 K下的反应速率，故b＜318.2，C项正确；题给数据是瞬时速率而不是平均速率，故不能作为判断所用时间的依据，D项错误。
【答案】　D
6．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是__________和________。(填分子式)
(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。
pH
t /min
T/℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。
②在30 ℃、pH＝4.0 条件下，O3的分解速率为________mol/(L·min)
③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________。(填字母代号)
a．40 ℃、pH＝3.0　b．10 ℃、pH＝4.0
c．30 ℃、pH＝7.0
【解析】　(1)臭氧具有氧化性，能与碘化钾发生氧化还原反应生成氧气、碘单质和氢氧化钾。(2)30 ℃、pH＝4.0时，臭氧分解一半所用时间为108 min，反应速率v＝＝1.00×10－4 mol/(L·min)；结合表中数据知反应速率在b条件下最小、c条件下最大。
【答案】　(1)I2　O2　(2)①OH－　②1.00×10－4　
③b、a、c
学业分层测评(六)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．在气体反应中，改变条件：①增大反应物的浓度，②升高温度，③增大压强，④移去生成物，⑤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．①⑤　　 B．①③
C．②⑤ D．③⑤
【解析】　①增大反应物的浓度，只能增大单位体积内活化分子数；③增大压强实际为增大反应物浓度，同①相同；④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。
【答案】　C
2．把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是
(　　)
A．20 mL　3 mol·L－1 B．20 mL　2 mol·L－1
C．10 mL　4 mol·L－1 D．10 mL　2 mol·L－1
【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。
【答案】　A
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(　　)
A．KCl固体 B．铁粉
C．K2SO4溶液 D．KNO3溶液
【解析】　A项，加入KCl固体不影响c(H＋)，对反应速率无影响；B项，Fe、Zn形成微电池反应，能加快反应，且Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，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与Zn反应不产生H2。
【答案】　C
4．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
①增加C的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
【解析】　本题考查的是压强对反应速率的影响。C为固体反应物，增加其用量，对反应速率几乎没有影响；容器体积缩小一半，相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大；体积不变，充入N2，体系总压强增大，但反应混合物的浓度并未改变，反应速率基本不变；充入N2，使容器的体积增大，总压强不变，但反应混合物的浓度变小，反应速率减小。
【答案】　C
5．已知CO2＋C===2CO是吸热反应，反应速率为v1；N2＋3H2===2NH3是放热反应，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　)
A．同时增大 B．同时减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
【解析】　升高温度能加快反应速率，与反应的热效应无关。
【答案】　A
6．下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是(　　)
A．Na与水反应时增大水的用量
B．将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与铁反应制取H2
C．在H2SO4与NaOH两溶液反应时，增大压强
D．恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量
【解析】　水为纯液体，改变水的量对反应速率无影响故A错误；浓硫酸遇铁钝化不能生成氢气，故B错误； H2SO4与NaOH两溶液反应时，由于反应无气体参加，故改变压强对反应速率无影响，故C错误；恒容条件下增加氮气的量相当于增加了氮气的浓度，反应速率增大，故D正确。
【答案】　D
7．NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和CO2，对于该反应的下列说法不正确的是(　　)
A．增大压强能增大反应速率
B．使用适当催化剂可增大反应速率
C．升高温度能增大反应速率
D．增大压强(体积减小)对该反应速率无影响
【解析】　对于气体之间的反应，增大压强(体积减小)、使用催化剂和升高温度均能增大反应速率，A、B、C均正确，选D。
【答案】　D
8．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(　　)

①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度
A．仅①④ B．仅③④
C．仅①②③ D．仅②③
【解析】　反应物浓度、反应温度、反应物接触面积均影响反应速率大小，但镁条与盐酸的离子反应中，Cl－与反应无关，不参加反应，故Cl－的浓度不影响反应速率，答案选C。
【答案】　C
9．将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物消耗的质量随时间的变化曲线如图实线所示。在相同的条件下，将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线如图虚线所示，正确的是 (　　)

【解析】　粉末状的碳酸钙表面积比块状碳酸钙大，所以反应速率大，即消耗得快。由于盐酸足量，所以碳酸钙全部反应，而a>b，所以反应完全后实线在虚线的上方。
【答案】　C
10．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：H2(g)＋I2(g)2HI(g)
(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，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________。
【解析】　(1)在容器容积不变时，充入1 mol H2即c(H2)增大，化学反应速率增大，
(2)升高温度，反应速率增大；
(3)扩大容器的体积，各组成成分浓度减小，反应速率减小；
(4)压强不变，充入H2(g)、I2(g)各1 mol，体积增大，压强未变，浓度也不变，则反应速率不变。
【答案】　(1)增大　(2)增大　(3)减小　(4)不变
11．将0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢溶液(H2O2，ρ＝1.1 g/mL)中，在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：______________________________________
_______________________________________________________________。
(6)H2O2初始状态的浓度为________。
【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D>C >B>A；
(6)2H2O22H2O＋O2↑
　2 mol　　　　　　　22.4 L
　n(H2O2)　　　　　　0.06 L
解得n(H2O2)≈0.0 054 mol。
c(H2O2)＝≈0.11 mol/L。
【答案】　(1)60 mL　(2)1 min　(3)2 min
(4)D>C>B>A
(5)随着反应的进行，H2O2的浓度减小，反应速率减慢
(6)0.11 mol/L
12．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
混合溶液　　　　
A
B
C
D
E
F
4 mol/L H2SO4(mL)
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液(mL)
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O(mL)
V7
V8
V9
V10
10
0
其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。
【解析】　(2)采取措施加快Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应速率时，可从反应温度、H2SO4浓度、Zn的表面积大小等角度来分析。(3)A～F为对比实验，目的是探究CuSO4的量对H2生成速率的影响，为达到此目的，c(H＋)应相同，这样，H2SO4溶液的体积A～F应均为30 mL，且溶液总体积相同，根据表中数据，总体积为50 mL。
【答案】　(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(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　17.5
[能力提升]
13．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(　　)

A．OE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
B．EF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/(L·min)
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
【解析】　由图可知，1 min时间内，EF段生成的二氧化碳的体积最多，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 mL－224 mL＝448 mL，二氧化碳的物质的量为＝0.02 mol，根据方程式CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O可知，Δn(HCl)＝2n(CO2)＝2×0.02 mol＝0.04 mol，故用盐酸表示该反应的平均反应速率为＝0.4 mol/(L·min)，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CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O,6 g CaCO3完全反应生成二氧化碳应该是1.344 L，而G点是784 mL，说明 CaCO3未反应完，则盐酸完全反应，故D正确。
【答案】　D
14．一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是(　　)
【导学号：29910019】

A．在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等
B．溶液酸性越强，R的降解速率越小
C．R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在20～25 min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04 mol·L－1·min－1
【解析】　选项A，在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时R降解百分率相等，A正确；选项B，溶液的酸性越强，R的降解速率越大，B错误；选项C，由题给信息，无法得出该结论，C错误；选项D，在20～25 min，pH＝10时R的平均降解速率为＝4×10－6 mol·L－1·min－1，D错误。
【答案】　A
15．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素。所用HNO3溶液的浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石的用量为10.00 g。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验
编号
T/K
大理石
规格
HNO3浓度
/mol·L－1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；
(Ⅱ)实验①和_____
探究温度对该反应速率的影响；
(Ⅲ)实验①和________探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响
②



③



④



【解析】　根据实验目的，实验②只需要将实验①中HNO3的浓度由2.00 mol·L－1改为1.00 mol·L－1；实验③只需将实验①中温度由298 K改为308 K；实验④只需将实验①中大理石由粗颗粒改为细颗粒。
【答案】　
实验
编号
T/K
大理石
规格
HNO3浓度
/mol·L－1
实验目的
①



(Ⅱ)③
(Ⅲ)④
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00