高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化优秀当堂检测题

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第一课时 化学反应的速率
【学习目标】1.通过阅读思考，联系化工生产、生活实际，了解化学反应的快慢的含义及化学反应的快慢对生活、生产的关系。
2.通过归纳小结，理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法，并能运用表达式进行反应速率的简单计算及大小比较。
3.通过实验探究，能从微观角度理解外界条件（浓度、压强等）对化学反应速率的影响，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理意识，培养学生科学探究的能力。
【学习重点】化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素
【学习难点】应用控制变量法理解影响化学反应速率的因素
【课前预习】
旧知回顾：1.化学反应需要加热，该反应是否是吸热反应？放热反应一定容易发生，吸热反应一定不易发生吗？
【答案要点】①都不一定；原因是化学反应放热还是吸热取决于反应物和生成物具有总能量的相对大小，与反应是否加热无关。
②不一定。反应放热和吸热与反应条件无关，有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧；而有些吸热反应在常温下就能发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
2．原电池是加快氧化还原反应的速率的原理是什么？请举例说明有哪些应用？
【答案要点】①原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。
②应用：实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
新知预习：1．化学反应速率的概念及表达式式什么？有何特点？
【答案要点】①化学反应速率的定义是单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示。
表达式：v(A)＝eq \f(ΔcA,Δt),单位：ml/L·s 或 ml/L·min。
②同一反应各物质的反应速率的关系是同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
2.影响化学反应速率的主要因素是什么？
【答案要点】影响化学反应速率的决定因素是物质本身的性质，影响化学反应速率的外界因素除温度和催化剂外，还有溶液的浓度、反应物的状态、固体的表面积、压强、溶剂、光照等许多因素，人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
【课中探究】
情景导入：有些化学反应如煤炭窑内的瓦斯爆炸，反应迅速，破坏力强。而溶洞中的石笋、石油等则需要数十万年，甚至百万年才能形成，可见化学反应也有快慢之分。（图片见PPT）
一、化学反应速率
活动一、化学反应速率及其表示方法
任务一、观察思考：观察教材P42图6-15，结合“思考与交流”，思考定性观察和研究某些化学反应快慢的方法是什么？在化学上如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？
【答案要点】①可以通过观察实验现象如：产生气泡、出现浑浊、颜色变化等宽慢判断反应速率的快慢。
②在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。化学上通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示化学反应的快慢。
任务二、讨论交流：阅读教材P42-43页内容，回答化学反应速率的定义、表达式、意义分别是什么？
【答案要点】①定义：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
②计算公式：v(A)＝eq \f(ΔcA,Δt) 。如某反应的反应物A浓度在5 min内由6 ml·L－1变成了2 ml·L－1，则v(A)＝0.8 ml·L－1·min－1。
③常用单位：ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1。
④意义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表示的意义相同。
注意：①固体或纯液体其单位体积里的物质的量不会改变，即它们的物质的量浓度为常数，故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。
②化学反应速率无论是用反应物表示还是用生成物表示都取正值，而且是某一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率。
任务三、问题探究：（1）实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应，原因是什么？同一个化学反应的速率可以用反应体系中任何一种反应物或生成物来表示吗？
【答案要点】①固体物质溶于水后，增大了接触面积，从而提高了化学反应速率。
②由于在反应速率的表达式中Δc表示的是物质的物质的量浓度的变化，而固态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常量，所以这种表示化学反应速率的方法不适合固态物质和纯液态物质。
（2）根据反应速率的定义，思考对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率之间有何关系？
【答案要点】对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
【对应训练】1．在一个密闭容器中有N2和H2，它们的起始浓度分别是1.8 ml·L－1和5.4 ml·L－1，在一定条件下反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度为0.8 ml·L－1，则在这10 min内N2的平均反应速率是( )
A．0.1 ml·L－1·min－1 B．0.2 ml·L－1·min－1
C．0.3 ml·L－1·min－1 D．0.6 ml·L－1·min－1
【答案】A
【解析】v(N2)＝eq \f(ΔcN2,Δt)＝eq \f(1.8－0.8,10) ml·L－1·min－1＝0.1 ml·L－1·min－1。
2．反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 ml/L。对此反应速率的表示正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.4 ml·(L·min)－1
B．分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1
C．此2 min内的反应速率，用B表示是0.6 ml·(L·min)－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值是相等的
【答案】B
【解析】A.A为纯固体，固体的浓度视为定值，故A错误；B.反应速率之比等于化学计量数之比，分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1，故B正确；C.2 min内用B表示的反应速率是v(B)＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(0.6 ml/L,2 min)＝0.3 ml·L－1·min－1，故C错误；D.由C项可知v(B)＝0.3 ml·L－1·min－1，反应速率之比等于化学计量数之比，则v(C)＝eq \f(2,3)v(B)＝0.2 ml·L－1·min－1，两者数值不相等，故D错误；故选B。
活动二、化学反应速率的计算及大小比较
任务一、问题探究：已知反应A(g)＋3B(g)2C(g)，在不同条件下，分别用A、B、C三种物质表示的速率为：①v(A)＝0.2 ml/(L·s)；②v(B)＝0.45 ml/(L·s)；③v(C)＝0.45 ml/(L·s)，则通过所学知识比较此反应在上述条件下进行的快慢程度。
【答案要点】用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率，然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，将②③中的反应速率都用A表示为：
②v(A)＝0.15 ml/(L·s)，
③v(A)＝0.225 ml/(L·s)，故三者速率大小为③＞①＞②。
任务二、讨论交流：结合上述问题，分小组讨论思考如何进行化学反应速率的简单计算及比较反应速率的大小？
【答案要点】(1)化学反应速率的计算方法：
①利用公式v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V·Δt)计算，其中Δc表示反应物(或生成物)浓度的变化量，Δn表示物质的量的变化，V表示反应容器的体积，Δt表示其浓度变化的时间间隔。
②对于已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，同一段时间内用不同物质的化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
(2)化学反应速率大小的比较方法
①归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
②比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，比较eq \f(v(A),a)与eq \f(v(B),b)，若eq \f(v(A),a)＞eq \f(v(B),b)，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
注意：用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率，然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。
【对应训练】1.反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：①v(A)＝0.6 ml·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 ml·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 ml·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 ml·L－1·min－1
则此反应在不同条件下进行最快的是（ ）
A．②③ B．①③ C．②④ D．②
【答案】D
【解析】化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，则用A表示的化学反应速率分别为①v(A)＝0.6 ml·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45 ml·L－1·min－1×3＝1.35 ml·L－1·min－1；③中v(A)＝eq \f(3,2)v(C)＝eq \f(3,2)×0.015 ml·L－1·min－1＝0.022 5 ml·L－1·min－1；④中v(A)＝eq \f(3,2)v(D)＝eq \f(3,2)×0.45 ml·L－1·min－1＝0.675 ml·L－1·min－1，所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。
2．一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 ml减小到8 ml，则2 min内N2的反应速率为（ ）
A．1.2 ml·L－1·min－1 B．6 ml·L－1·min－1
C．0.6 ml·L－1·min－1 D．0.4 ml·L－1·min－1
【答案】C
【解析】2 min内N2的物质的量变化量为(20－8) ml＝12 ml，根据速率计算公式v＝eq \f(Δn,V·t)，即v(N2)＝eq \f(Δn(N2),V·t)＝eq \f(12,10×2)＝0.6 ml·L－1·min－1，故选C。
二、影响化学反应速率的因素
活动一、实验探究外界条件对化学反应速率的影响
任务一、实验探究：结合教材P43-44页“探究”内容，完成实验，观察现象，填写表格内容：
（1）探究温度对化学反应速率的影响
(2)催化剂对化学反应速率影响的探究
(3)浓度对化学反应速率影响的探究
(4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响
任务二、应用探究：根据外界条件对反应速率的影响，请举例说明生活中或工业上加快或减慢化学反应速率的目的意义。
【答案要点】①控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。
②食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反应越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败；
③做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显；
④铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反速率；
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率；
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥工业生产硫酸时，为了增大与空气的接触面积，加快反应速率，要先将黄铁矿矿石(主要成分为FeS2)粉碎后，再投入沸腾炉等。
【对应训练】1．下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B．100 mL 2 ml·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强时反应速率减小
【答案】D
【解析】铁在浓硫酸中会发生钝化，A项错误；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减小，B项错误；升高温度，反应速率增大，C项错误。
2．为了说明影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是( )
A．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉的反应快
B．将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时，二者的化学反应速率相等
C．将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．室温下，向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水，再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，二者产生氧气的快慢不同
【答案】B
【解析】A.其他条件相同，只有CaCO3固体表面积不同，反应速率不同，说明在相同条件下，固体表面积越大，反应速率越快，A结论正确；B.Mg、Al两种不同的金属与同浓度的盐酸反应，两种反应速率不同，说明金属活动性不同，反应速率不同，即参加反应的物质本身的性质影响化学反应速率，B结论错误；C.同一浓度的浓硝酸在光照时分解速率大于在暗处的分解速率，说明光照可以加快浓硝酸的分解速率，C结论正确；D.相同浓度、相同体积的双氧水中加入少量二氧化锰粉末产生氧气的速率大于未加入少量二氧化锰粉末的速率，二氧化锰是双氧水分解的催化剂，可加快反应速率，D结论正确；故选B。
活动二、化学反应速率影响因素—变量控制
任务一、讨论交流：根据上述实验探究，结合教材P45页“方法导引”和P46页“科学·技术·社会”栏目，归纳影响化学反应速率的因素及规律分别是什么？填写表格内容。
【答案要点】
注意：科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，往往采用只改变其中某一个因素，控制其它因素不变。使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，这种研究方法就是变量控制法。
任务二、观察教材P45页图6-16，思考压强对化学反应速率影响(对于有气体参与的化学反应)规律是什么？
【答案要点】其它条件不变时，压缩气体体积，气体的压强增大，反应物的浓度增大，化学反应速率增大。反之，减小压强，反应物浓度减小，化学反应速率减小。但应注意：
①恒温恒容时：充入气体反应物eq \(――→,\s\up7(引起))压强增大eq \(――→,\s\up7(引起))浓度增大eq \(――→,\s\up7(引起))反应速率加快。
②恒温恒容时：充入惰性气体eq \(――→,\s\up7(引起))总压强增大，但各气体物质的浓度不变，反应速率不变。
③恒温恒压时：充入惰性气体eq \(――→,\s\up7(引起))压强不变eq \(――→,\s\up7(引起))体积增大eq \(――→,\s\up7(引起))各气体物质的浓度减小eq \(――→,\s\up7(引起))反应速率减慢。
④恒温时：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。
注意：压强的对化学反应速率的影响，实质是改变压强要改变反应物的浓度。即压强改变，若反应物浓度改变，则化学反应速率改变，反之，若压强改变，反应物浓度不变，则反应速率不变。
【对应练习】1．在密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，下列说法不正确的是( )
A．将炭块磨成粉末可以加快反应速率 B．升高温度可以加快反应速率
C．增加炭的质量可以加快反应速率 D．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变
【答案】C
【解析】A.将炭块磨成粉末，增大接触面积，可以加快反应速率，故A正确；B.升高温度，可以加快反应速率，故B正确；C.炭是固体，增加炭的质量，对浓度没有影响，所以不能加快反应速率，故C错误；D.容器体积不变时，向其中充入N2，氮气不参加反应，反应物的浓度保持不变，所以反应速率不变，故D正确。
2．对于300 mL 1 ml·L－1盐酸与铁片的反应，采取下列措施，其中能使反应速率加快的是（ ）
①升高温度 ②改用100 mL 3 ml·L－1盐酸 ③再加300 mL 1 ml·L－1盐酸 ④用等量铁粉代替铁片 ⑤改用100 mL 98%的硫酸
A．①②④ B．①③④
C．②③④ D．①②③⑤
【答案】A
【解析】①升高温度，化学反应速率加快，故①符合题意；②改用100 mL 3 ml/L盐酸，增大反应物盐酸的浓度，化学反应速率加快，故②符合题意；③再加300 mL 1 ml/L盐酸，盐酸浓度相同，对化学反应速率无影响，故③不符合题意；④若用等量铁粉代替铁片，增大了铁粉与盐酸的接触面积，化学反应速率加快，故④符合题意；⑤若改用98%的硫酸，在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化，故⑤不符合题意；综上分析，其中能使反应速率加快的是①②④，故选A。
【课后巩固】1．下列事实或做法与化学反应速率无关的是（ ）
A．铁制品表面刷油漆 B．谷物酿酒时加入酒曲酶
C．浓硝酸需避光保存 D．燃煤脱硫
【答案】D
【解析】在铁制品表面刷油漆，可以减少铁制品与空气的接触，从而减缓化学反应速率，A不符合题意；物酿酒时加入酒曲酶，可以使粮食酿酒的反应速率加快，B不符合题意；浓硝酸不稳定，受热或光照时会发生分解反应，因此避光保存浓硝酸可以减小其分解反应速率，C不符合题意；燃煤脱硫可以减少煤燃烧过程中SO2的产生与排放，与化学反应速率大小无关，D符合题意；答案选D。
2．下列说法不正确的是（ ）
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示
B．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
C．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
D．若某化学反应的反应速率为0.5 ml/(L·s)，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 ml/L
【答案】D
【解析】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化(均取正值)来表示，A正确；B.化学反应有快有慢，化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量，B正确；C.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，C正确；D.若某化学反应的反应速率为0.5 ml/(L·s)，是指用某一物质表示的平均反应速率，与其他物质的速率不一定相等，D错误；故选D。
3．已知4A(g)＋5B(g)2C(g)＋6D(g)，则关于反应速率正确的关系是（ ）
A．4v(A)＝5v(B) B．5v(B)＝6v(D)
C．2v(A)＝3v(D) D．2v(B)＝5v(C)
【答案】D
【解析】A.eq \f(v(A),v(B))＝eq \f(5,4)，速率之比不等于化学计量数之比，A错误；B.eq \f(v(B),v(D))＝eq \f(6,5)，速率之比不等于化学计量数之比，B错误；C.eq \f(v(A),v(D))＝eq \f(3,2)，速率之比不等于化学计量数之比，C错误；D.eq \f(v(B),v(C))＝eq \f(5,2)，速率之比等于化学计量数之比，D正确；故选D。
4．一定条件下，在体积为1 L的恒容密闭容器中发生反应：4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)。用下列物质表示该反应的化学反应速率最快的是（ ）
A．v(A)＝0.8 ml/(L·s) B．v(B)＝1.2 ml/(L·s)
C．v(C)＝1.0 ml/(L·s) D．v(D)＝1.8 ml/(L·s)
【答案】D
【解析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，即同一反应在不同条件下进行测得的反应速率大小比较，可根据反应速率与计量数之比的比值大小判断，若比值越大，则反应速率越快，对于反应4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)，v(A)＝0.8 ml/(L·s)，则eq \f(v(A),4)＝eq \f(0.8,4) ml·L－1·s－1＝0.2 ml·L－1·s－1；v(B)＝1.2 ml/(L·s)，则eq \f(v(B),5)＝eq \f(1.2,5) ml·L－1·s－1＝0.24 ml·L－1·s－1；v(C)＝1.0 ml/(L·s)，则eq \f(v(C),4)＝eq \f(1.0,4) ml·L－1·s－1＝0.25 ml·L－1·s－1；v(D)＝1.8 ml/(L·s)，则eq \f(v(D),6)＝eq \f(1.8,6) ml·L－1·s－1＝0.3 ml·L－1·s－1，综上eq \f(v(D),6)＞eq \f(v(C),4)＞eq \f(v(B),5)＞eq \f(v(A),4)，所以v(D)＝1.8 ml/(L·s)时，反应速率最快，故选D。
5．下列方法能使化学反应速率增大的是（ ）
①升高温度 ②加入合适的催化剂 ③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
【答案】D
【解析】①升高温度，反应速率加快，故①正确；②加入合适的催化剂，加快反应速率，故②正确；③增大反应物浓度，反应速率加快，故③正确；④将块状固体反应物磨成粉末，增大接触面积，提高反应速率，故④正确；综上故选D。
6．H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是( )
A．甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂 B．甲—浓度、乙—催化剂、丙—温度
C．甲—催化剂、乙—温度、丙—浓度 D．甲—温度、乙—催化剂、丙—浓度
【答案】A
【解析】由题图可知，甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，在60 ℃的热水浴中反应速率快，则改变的条件是温度；乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，用10%的过氧化氢溶液反应速率快，则改变的条件是浓度；丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，加了催化剂氯化铁，则改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲—温度、乙—浓度、丙—催化剂。
7．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（ ）
A．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，也能加快其他任何反应的速率
B．决定化学反应速率的最主要因素是温度
C．生铁与稀盐酸的反应速率一般大于纯铁与稀盐酸的反应速率
D．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g) eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高温))2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器压强不变，充入N2，反应速率不变
【答案】C
【解析】A．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但不一定能加快其他化学反应的速率，A错误；B．决定化学反应速率的最主要因素是参加反应的物质本身的性质，而温度是影响化学反应速率的外部因素，B错误；C．生铁中含有的杂质C与Fe及盐酸构成原电池，Fe为原电池的负极，因而能够加快反应速率，所以生铁与稀盐酸的反应速率一般大于纯铁与稀盐酸的反应速率，C正确；D．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g) eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高温))2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器压强不变，充入N2，则容器的容积扩大，气体反应混合物的浓度减小，反应速率变慢，D错误；故合理选项是C。
8．Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察 的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 ml·L－1 FeCl3改为 ml·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是 。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。
(3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和 。
Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
(4)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认 。
(5)写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式： 。
【答案】(1)产生气泡 0.05 排除阴离子的干扰
(2)产生40 mL气体需要的时间
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(4)MnO2的质量和化学性质是否改变
(5)2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑
【解析】Ⅰ.(1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl－本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，SOeq \\al(2－,4)和Cl－是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子的干扰，需要将0.1 ml·L－1 FeCl3换为0.05 ml·L－1 Fe2(SO4)3，以确保Fe3＋浓度不变。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明催化剂效果的测量数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。(3)催化剂在整个化学反应中，表现为不参加反应；总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，用总反应减去这个方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Ⅱ.(4)化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行。(5)该反应的化学方程式为2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。实验操作
实验现象
①产生气泡速率最慢
②产生气泡速率较快
③产生气泡速率最快
实验结论
对于反应2H2O2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快
实验操作
实验现象
①有少量气泡出现
②能产生大量气泡
③能产生大量气泡
实验结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
实验操作
实验现象
装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡
实验结论
增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快
实验操作
实验现象
加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢
实验结论
其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越快
影响因素
一般规律
内因
反应物自身的性质(主要因素)
反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢
外因
催化剂
一般情况下，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率
温度
升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢
反应物的浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢
气体反应物的压强
增大气体反应物的压强，化学反应速率加快；减小气体反应物的压强，化学反应速率减慢
固体反应物的表面积
增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快
其他
光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率