人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度精品第2课时2课时一课一练

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第2课时 化学反应速率的影响因素


课后篇巩固提升


夯实基础·轻松达标


1.下列措施一定能使化学反应速率增大的是( )





A.增大反应物的量B.增大压强


C.升高温度D.使用催化剂


答案C


解析反应物为固态或纯液态时,增加反应物的量,不影响化学反应速率;若反应中无气体参与,增大压强则不能增大化学反应速率。温度和催化剂可影响化学反应速率,与反应物状态无关,其中升高温度,化学反应速率一定增大,而催化剂既能增大化学反应速率,又能减小化学反应速率。


2.已知CaCO3和盐酸反应的化学方程式为CaCO3(s)+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率增大的是(不考虑CaCO3与盐酸接触面积改变的影响)( )


A.增大CaCO3的量


B.增大盐酸的浓度


C.增大盐酸的量


D.减小CaCl2的浓度


答案B


解析增大反应物的量不一定影响化学反应速率,改变反应物的浓度一定影响化学反应速率。


3.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率增大的是( )


A.加热


B.滴入适量Na2SO4溶液


C.滴加少量CuSO4溶液


D.不用铁片,改用铁粉


答案B


解析加热、发生原电池反应、增大固体反应物的表面积,都能增大化学反应速率。


4.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,可改用98%的浓硫酸增大生成氢气的速率


B.100 mL 2 ml·L-1的盐酸跟锌片反应,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,反应速率减小


答案D


解析Fe在98%的浓硫酸中发生钝化,不能生成H2,A项错误;盐酸中加入NaCl溶液相当于把盐酸稀释,c(H+)减小,反应速率变小,B项错误;升高温度,反应速率增大,C项错误。


5.在温度不变的条件下,在恒容的容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的浓度由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1需要15 s,那么N2O4的浓度由0.07 ml·L-1降到0.05 ml·L-1所需的反应时间( )


A.等于5 sB.等于10 s


C.大于10 sD.小于10 s


答案C


解析N2O4的浓度由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1过程中的反应速率为v(N2O4)==0.002 ml·L-1·s-1,若反应速率不变,则N2O4的浓度由0.07 ml·L-1降到0.05 ml·L-1所需时间为t==10 s,因为反应物浓度减小,反应速率减小,故所需时间大于10 s。


6.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是( )


A.将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大


B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应,大理石粉反应快


C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解


D.在两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同


答案A


解析A中Mg、Al性质不同,在相同外界条件下反应速率不同;B、C、D中增大固体反应物的表面积、光照、加入催化剂均可使化学反应加快。


7.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+BC+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:





(1)在O~t1 min、t1~t2 min、t2~t3 min各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是 ,生成C的量最多的时间段是 ;


(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是 (填“放热”或“吸热”)反应。


答案(1)t1~t2 min t1~t2 min


(2)放热


解析(1)分析图像可知:t1~t2 min时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最大,其反应速率最大。(2)分析图像可知:O~t1 min时间段C的浓度增加较慢,t1~t2 min时间段内,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加大,t2 min后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小。


提升能力·跨越等级


1.在一定温度下容积不变的容器中进行反应2X(g)2Y(g)+Z(g),若Y的浓度由0.048 ml·L-1增加到0.12 ml·L-1需18 s,那么由0.12 ml·L-1增加到0.2 ml·L-1,需要反应的时间是( )


A.等于20 sB.等于18 s


C.大于20 sD.大于18 s


答案C


解析反应物浓度越小,反应速率越小,若生成物浓度的增加量相同,则后期所用的时间长。如果不考虑浓度对反应速率的影响,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比,即Y的浓度由0.12 ml·L-1增加到0.2 ml·L-1所需时间为20 s。但由于后期反应物浓度变小,反应速率变小,所需时间应该大于20 s,故选C。


2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 ml·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是( )


A.10 ℃ 20 mL 3 ml·L-1的X溶液


B.20 ℃ 30 mL 2 ml·L-1的X溶液


C.20 ℃ 10 mL 4 ml·L-1的X溶液


D.10 ℃ 20 mL 2 ml·L-1的X溶液


答案B


解析温度越高,反应速率越大;浓度越大,反应速率越大。由于溶液体积均为100 mL,则加入的X的物质的量越大,浓度越大。





3.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化曲线如图所示。最能影响该反应速率的两种因素是( )


①盐酸的浓度 ②镁条的表面积


③溶液的温度 ④Cl-的浓度


A.①④B.③④C.①③D.②③


答案C


解析镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+Mg2++H2↑,故该反应的反应速率与H+浓度有关,与Cl-浓度无关。在镁与盐酸的反应中,刚开始时H+的浓度最大,反应速率应最大,且由于此反应为放热反应,温度升高,化学反应速率还会增大,但随着化学反应的进行,H+浓度逐渐减小,化学反应速率又逐渐减小。


4.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )





答案D


解析影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查。只要抓住反应物浓度越大,温度越高,反应速率越大,便可以选出正确选项D。


5.(双选)某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图的坐标曲线是该小组根据所给表格中的实验探究数据绘制的。下列有关说法中正确的是( )








A.曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线


B.曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线


C.N2O5的浓度越大,反应速率越大


D.升高温度对该反应速率无影响


答案BC


解析结合表格中N2O5和O2的浓度变化可知,曲线Ⅱ是N2O5的变化曲线,A项错误、B项正确;由表格中数据可知,N2O5的浓度越大,反应速率越大,故C项正确;温度越高,化学反应速率越大,D项错误。


6.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:Mn+H2C2O4+H+Mn2++CO2↑+H2O(未配平),用4 mL 0.001 ml·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 ml·L-1 H2C2O4溶液研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:





(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。


(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验 和 (用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 和 。


(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究 对化学反应速率的影响,实验Ⅳ加入1 mL蒸馏水的目的是 。


答案(1)2∶5


(2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ


(3)c(H+)(或硫酸的浓度) 确保实验中KMnO4浓度、H2C2O4浓度和溶液总体积不变


解析与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ外加了MnSO4溶液,因此实验Ⅰ和Ⅱ是研究催化剂对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅲ中,温度由20 ℃升至30 ℃,因此实验Ⅰ和Ⅲ是研究温度对反应速率的影响;与实验Ⅰ相比,实验Ⅳ中外加蒸馏水后溶液总体积不变,但c(H+)(或H2SO4浓度)减小,因此实验Ⅰ和Ⅳ是研究c(H+)(或H2SO4浓度)对反应速率的影响。


7.在25 ℃时,向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸中,放入5.6 g 铁粉,反应进行到2 s时收集到氢气1.12 L(标准状况),之后反应又进行了4 s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:


(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为 ;


(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为 ;


(3)前2 s与后4 s比较,反应速率 较快,其可能的原因是 。


答案(1)0.25 ml·L-1·s-1


(2)0.25 ml·L-1·s-1


(3)前2 s 前2 s时段内盐酸浓度比后4 s时段内大


解析由题意可知,n(HCl)==0.4 ml,n(Fe)==0.1 ml,盐酸过量。二者发生反应Fe+2HClFeCl2+H2↑,则:


(1)前2 s内用FeCl2表示的平均反应速率为v(FeCl2)==0.25 ml·L-1·s-1。


(2)后4 s内用HCl表示的平均反应速率为v(HCl)==0.25 ml·L-1·s-1。


贴近生活·拓展创新


下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:





分析上述数据,完成下列问题:


(1)实验4和5表明 对化学反应速率有影响,且 ,反应速率越大,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化学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 固体反应物表面积越大 1、2 (2)1、3、4、6、8或2、5 (3)反应温度 6、7或8、9


(4)因为所有反应中,金属的质量和硫酸溶液体积均相等,并且硫酸过量,产生的热量相等,所以溶液的温度变化值相近


实验
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
V/mL
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
t/min
0
1
2
3
4
c(N2O5)/(ml·L-1)
0.160
0.114
0.080
0.056
0.040
c(O2)/(ml·L-1)
0
0.023
0.040
0.052
0.060
实验编号
10%硫酸溶液的


体积/mL
温度/℃
其他物质
Ⅰ
2
20
—
Ⅱ
2
20
10滴饱和


MnSO4溶液
Ⅲ
2
30
—
Ⅳ
1
20
1 mL蒸馏水
实验


序号
金属


质量/g
金属


状态
V(H2SO4


溶液)/mL
溶液温度/℃
金属消失


的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40