人教版高中化学选修四22影响化学反应速率的因素.docx
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人教版高中化学选修四22影响化学反应速率的因素
2-2影响化学反应速率的因素
一、选择题
1．（2012·江苏盐城高二期中检测）下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是（ ）
A．金属的腐蚀B．食物的腐败
C．塑料的老化D．氨的合成
答案：
D
2．（2012·广东高二期中检测）如下图所示，相同温度下，在容器Ⅰ和Ⅱ中分别充入等物质的量的HI，发生反应2HI（g）H2（g）＋I2（g）。
下列关于反应起始时容器Ⅰ和Ⅱ中活化分子的说法正确的是（ ）
A．Ⅰ中活化分子数比Ⅱ中多
B．Ⅰ中活化分子数比Ⅱ中少
C．Ⅰ中活化分子百分数比Ⅱ中少
D．Ⅰ和Ⅱ中活化分子百分数相等
答案：
D
3．（2012·广西桂林高二期中检测）对于反应4A＋2B===3C，下列说法中正确的是（ ）
A．某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同
B．其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减慢
C．其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快
D．若增大或减A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化
答案：
B
4．（2012·陕西高二期中检测）100mL6mol·L－1的硫酸跟过量锌粒反应，在一定温度下，为了减慢反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（ ）
A．碳酸钠（固体）B．水
C．碳酸氢钠溶液D．氨水
答案：
B
5．（2012·江苏期中）下列说法中有明显错误的是（ ）
A．对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大
B．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
C．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大
D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而增大反应速率
答案：
B
点拨：
活化分子间有合适取向的碰撞才是有效碰撞。
6．将20mL0.5mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列的措施不能提高化学反应速率的是（ ）
A．加入10mL3mol·L－1盐酸
B．给反应混合物加热
C．将所用的大理石研磨成粉末
D．加入10mL蒸馏水
答案：
D
点拨：
增大反应物浓度、加热、增大固体的表面积都会增大反应速率，加水稀释会降低反应速率。
7．（2012·广州高二检测）下列反应中，开始时放出氢气的速率最大的是（ ）
选项
金属
酸溶液的浓度和体积
温度/℃
A
2.4g锌片
3mol·L－1硫酸100mL
40
B
2.4g锌粉
1mol·L－1硫酸300mL
30
C
2.4g锌粉
3mol·L－1硫酸100mL
40
D
5.6g锌片
3mol·L－1硫酸200mL
30
答案：
C
点拨：
C选项中锌的表面积大，硫酸的浓度大，温度高，故反应速率最快。
8．（2012·河北高二检测）接触法制硫酸，接触室中反应为：
2SO2＋O22SO3。
对该反应的有关说法错误的是（ ）
A．该反应是可逆反应
B．反应中SO2能全部转化为SO3
C．催化剂能加快该反应的速率
D．升高温度能加快该反应的速率
答案：
B
点拨：
可逆反应不可能进行到底，反应中的SO2不可能全部转化为SO3。
9．（2012·福建高二检测）下列说法正确的是（ ）
A．某一反应的活化分子百分数是个定值
B．升高温度会加快化学反应速率，其原因是增加了活化分子百分数
C．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D．对有气体参加的化学反应，若缩小反应容器的体积，可增加活化分子百分数，从而使反应速率增大
答案：
B
10．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。
实验Ⅰ用的是块状石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。
下列哪个图像能正确反映两种实验的结果（ ）
答案：
B
二、非选择题
11．（2012·经典习题选萃）下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
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2
（2）1、3、4、6、8或2、5
（3）开始反应温度 6和7或8和9
（4）一定量的金属与足量的硫酸反应放出的热量相同
点拨：
（1）4和5的区别是金属的状态不相同，粉末状态的反应速率快。
1和2也属于此类情况。
（2）研究浓度对反应速率的影响，必须保证其他条件一样。
分析表格可知1、3、4、6、8为一组，2和5为一组。
（3）6、7和8、9两组可以看出温度也是影响反应速率的外部条件。
（4）金属与酸的反应是放热反应。
一定量的该金属与足量的稀硫酸反应放出热量相同。
12．在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，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1molH2，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1molH2（g）和1molI2（g），反应速率__________。
答案：
（1）增大
（2）增大 （3）减小 （4）不变
点拨：
（1）在容器容积不变时，充入1molH2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）扩大容积的体积，各组成成分浓度减小，反应速率减小。
（4）中压强不变，充入H2（g）、I2（g）各1mol，体积增大，压强未变，浓度也不变，则反应速率不变。
13．（2012·山西太原高二期中检测）可逆反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是工业上制取H2SO4的重要反应。
（1）在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：
反应条件
温度
容积体积
起始n（SO2）
起始n（O2）
其他条件
Ⅰ组
500℃
1L
1mol
2mol
无
Ⅱ组
500℃
1L
1mol
2mol
已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ（SO3）随时间t的变化曲线如图所示
①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是__________；
②将Ⅰ组实验中温度变为800℃，则φ（SO3）达到a%所需时间______t1（填“小于”、“大于”或“等于”）。
（2）向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是__________。
甲：
在500℃时，10molsO2和10molO2反应
乙：
在500℃时，用V2O5作催化剂，10molsO2和10molO2反应
丙：
在450℃时，8molsO2和5molO2反应
丁：
在500℃时，8molsO2和5molO2反应
A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲
答案：
（1）①使用催化剂（其他合理答案也可） ②小于
（2）C
点拨：
（1）由题意可知，两组实验的压强、温度和起始浓度均相同，而由曲线图可看出Ⅱ组实验的反应速率快，所以Ⅱ组具备的其他条件是使用了催化剂，加快了化学反应速率。
温度升高后，化学反应速率加快，所以φ（SO3）达到a%所需的时间比原来短。
（2）有催化剂且温度较高的乙容器中反应速率最快，其次是温度高、浓度大的甲容器，温度低的丙容器化学反应速率最慢。
14．（2012·试题调研）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
①
10mL5%H2O2溶液
无
②
10mL2%H2O2溶液
无
③
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·L－1
FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液
1mL0.1mol·L－1
FeCl3溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1mL0.1mol·L－1
FeCl3溶液
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）实验①和②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③、④、⑤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①______环境能增大H2O2分解的速率；②________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入同一热水浴中）
（3）碱性 酸性
点拨：
（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①和②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。
15．（2012·经典习题选萃）在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中，一个学生得到下面的结果：
锌的质量（g）
锌的形状
温度（℃）
溶解于酸花的时间（s）
A
2
薄片
5
400
B
2
薄片
15
200
C
2
薄片
25
100
D
2
薄片
35
50
E
2
薄片
45
25
F
2
粉末
15
5
利用从A到F的结果：
（1）画一幅以时间对温度的曲线图（纵轴表示时间，横轴表示温度）。
（2）利用你所画成的曲线图，你能得出关于温度影响反应速率的什么结论？
（3）20℃时，2g锌箔溶解于酸中需花多长时间？
（4）对比结果B与F，解释结果F为什么那么快？
答案：
（1）可作如下图：
（2）从这5组实验数据可归纳出，温度对该反应速率影响的规律为：
温度每升高10℃，反应速率加快到原来的两倍。
（3）题目要求用已得有关反应速率的规律来求解20℃时的反应时间。
根据
（1）中的图像可求得，当温度为20℃时，反应时间约需150s。
（4）对比B和F，反应温度相同，酸的浓度也相同，锌的质量也相同。
但B中2g锌全部溶解用了200s时间，而F中只需要5s时间，F中反应速率比B中反应速率快了40倍。
这是因为B中锌是块状，F中锌是粉末状，粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多。
“炉火纯青”的解释
人们很早就知道从燃烧火焰的颜色变化来观察温度的变化，炉火温度在500℃以下呈暗黑色，升到700℃时，火焰变为紫红色，也就是俗称的“炉火通红”，再上升到800～900℃后，火焰由红变黄，1200℃时，火焰发亮，逐渐变白，继续升到接近3000℃后，呈白热化，相当于灯泡钨丝发亮的温度，如果超过3000℃，火焰由白转蓝，这就是“炉火纯青”了，是燃烧温度的最高阶段。
一般来说，提高温度可以加快绝大多数化学反应的反应速率，但是，过分提高温度是一种不经济的方法。
如今，化学工业上，都是通过采用催化剂技术提高化学反应速率，而非单纯提高反应温度。
古代的炼丹家们不懂催化剂的催化原理，往往认为火焰达到“炉火纯青”，就能炼得长生不老的丹药，实际上，那时的耐火材料是很难达到这样高的温度的。
因此，无论炼丹家如何努力，“炉火纯青”最终只能是一厢情愿。
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