新高考高三化学一轮复习易错题影响化学反应速率的因素.docx

1、新高考高三化学一轮复习易错题影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素【易错分析】化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。其数学表达式为v或v。影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，不同化学反应具有不同的反应速率，外界条件对化学反应速率也产生影响，外界条件包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。【错题纠正】例题1、为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是()A.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B.若图1所示实

2、验中反应速率为,则一定说明Fe3+对H2O2分解的催化效果比Cu2+好C.用图2装置比较反应速率,可测定在相同条件下反应产生的气体体积及反应时间D.为检查图2装置的气密性,可关闭装置A的活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位【解析】若比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化作用,应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)。如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq),虽然加入FeCl3(aq)的反应速率快,但可能是Cl-的催化作用。【答案】B例题2、“碘钟”实验中，3IS2O=I2SO的反应速率可以用I遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小

3、，反应速率越大。某探究性学习小组在20 进行实验，得到的数据如下表：实验编号c(I)/molL10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O)/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题：(1)该实验的目的是_。(2)显色时间t1为_。(3)通过分析比较上述数据，得到的结论是_。【解析】由数据表容易发现：组所用时间相同，组所用时间为它们的一半，组所用时间为它们的2倍。进一步分析：两组中c(I)与c(S2O)的乘积相等，组中乘积为组的2倍，组乘积为其一半。因此可得结论：当c(I)c(S2O)相等时，显色时间相

4、等，反应速率相等，显色时间与反应速率成反比，即t与c(I)c(S2O)成反比，得t129.3。【答案】(1)研究反应物I与S2O的浓度对反应速率的影响(2)(或29.3)(3)化学反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)【知识清单】1.浓度：浓度增大，单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变)，有效碰撞的几率增加，化学反应速率增大。浓度改变，可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数，它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化，故影响化学反应速率。2.压强：改变压强，对化学反应速率产生影响的

5、根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况：(1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大反应速率增大。(2)恒容时：充入气体反应物反应物浓度增大总压强增大反应速率增大；充入“稀有气体”总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时：充入“稀有气体”体积增大各物质浓度减小反应速率减小。压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。如恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。3.温度：所有化学反应的反应速率都与温度有关。温度升高，活化分子百分数提高，分子间的碰

6、撞频率提高，化学反应速率增大。温度升高，吸热反应和放热反应的速率都增大。实验测得，温度每升高10 ，化学反应速率通常增大为原来的24倍。对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以正反应的速率和逆反应的速率都增大。4.催化剂：催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂，B点降低)。催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率，但不影响反应的H。催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果，催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。对于可逆反应，催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，对化学平衡状

7、态无影响，生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。对于一个化学反应，不同的催化剂，催化效果不同(如唾液对淀粉水解的催化作用比硫酸强)，实验时应选用合适的催化剂。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,现在几乎有半数以上的化工产品,在生产过程中都采用催化剂。例如,合成氨生产采用铁作催化剂,硫酸生产采用钒作催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。影响化学反应速率的条件很多，除了浓度、压强、温度、催化剂以外，还有很多行之有效的改变化学反应速率的方法，例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等，总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化

8、学反应速率。注意在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时，逐一改变一个因素而保证其他因素相同，通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论，这种方法叫变量控制法。【变式练习】1.某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：编号温度H2SO4溶液KI溶液1%淀粉溶液体积出现蓝色时间200.10 molL110 mL0.40 molL1 5 mL1mL40 s200.10 molL110 mL0.80 molL1 5 mL1mL21 s500.10 molL110 mL0.40 molL1 5 mL1mL5s800.10 molL110

9、 mL0.40 molL1 5 mL1mL未见蓝色下列说法正确的是A由实验可知，反应速率v与c(I)成正比B实验中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合C在I被O2氧化过程中，H+只是降低活化能D由实验可知，温度越高，反应速率越慢2.纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。(1)一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为3)与Fe2反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为_。(2)纳米铁粉与水中NO反应的离子方程式为4Fe NO10H=4Fe2NH3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO的去除率下降，其原因是_。(3)相同条件下，纳米铁粉去除不同水

10、样中NO的速率有较大差异(见图)，产生该差异的可能原因是_。含50 mgL1 NO的水样含50 mgL1 NO50 mgL1 Cu2的水样【易错通关】1高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH)，油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比，下列说法不正确的是A高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快B高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快C高温高压液态水中，c(H+)增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解D高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH)的碱的水解2在相同的密闭容

11、器中，用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O(g)2H2(g) + O2(g) H0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（molL-1）的变化结果如下：序号时间/min01020304060温度T1/ 1号Cu2O0.05000.04920.04860.04820.04800.0480温度T1/ 2号Cu2O0.05000.04900.04830.04800.04800.0480温度T2/ 2号Cu2O0.05000.04800.04700.04700.04700.0470下列说法不正确的是（）A实验时的温度T2高于T1B2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高C实验前20

12、min的平均反应速率v(O2) = 7105molL1min1D等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高，这与Cu2O的粒径大小有关3下列生产或实验事实引出的结论不正确的是()选项事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大C在容积不变的密闭容器中发生反应：，向其中通入氩气反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入23滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡

13、快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率4H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是（）A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越大，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大5探究酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：实验编号温度（）催化剂用量（g）酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间（min）体积（

14、mL）浓度（molL-1）体积（mL）浓度（molL-1）1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是A用KMnO4表示该反应速率，v（实验3）约为1.510-3molL-1min-1B表中数据a12.7，b6.7C用H2C2O4表示该反应速率，v（实验1）v（实验3）D可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢6不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是AFe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大B由和可知，pH越大，F

15、e2+氧化速率越快C由和可知，温度越高，Fe2+氧化速率越快D氧化过程的离子方程式为：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O7某小组利用H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时。该小组设计了如下的方案。编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液蒸馏水体积/ml温度/浓度/molL-1体积/mL浓度/molL-1体积/mL0.506.00.0104.00250.50a0.0104.0c250.506.00.0104.0050（1）该实验是通过_来判断反应的快慢。（2

16、）已知H2C2O4被KMnO4（H+）氧化为CO2逸出，该反应的化学方程式为_，为了观察到实验现象从而判断反应的快慢，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为：n(H2C2O4)：n(KMnO4)_。（3）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_和_（填编号，下同），可探究H2C2O4浓度对化学反应速率影响的实验编号是_和_。（4）实验测得反应所用的时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=_。（5）该小组发现室温下反应速率走势如图，其中t1t2时间内速率变快的主要原因可能是：_，若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外

17、，还需要选择的试剂最合理的是_（填序号）A硫酸钾 B硫酸锰 C稀硫酸 D氯化锰8某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验。（1）向100 mL稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：时间/min12345氢气体积/mL50120232290310在01、12、23、3-4、4-5min各时间段中：反应速率最大的时间段是_min，主要的原因可能是_。反应速率最小的时间段是_min，主要的原因可能是_。为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以在稀硫酸中加入_（填序号）。a Na2CO3溶液 b NaOH溶液 c 稀HNO3 d 蒸馏水（2）进行以下对比实验，并记录实验

18、现象。实验I：实验II：另取两支试管分别加入5 mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。双氧水分解的化学方程式是_。实验I的目的是_。实验II未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是_。9用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。（1）资料1：KI在该反应中的作用：H2O2IH2OIO；H2O2IOH2OO2I。总反应的化学方程式是_。（2）资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中有KI加入，无KI加入。下列判断正确的是_（填字母）。a. 加入KI后改变了反应的路

19、径b. 加入KI后改变了总反应的能量变化c. H2O2IH2OIO是放热反应（3）实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。加CCl4并振荡、静置后还可观察到_，说明有I2生成。气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2浓度降低；ii. _。以下对照实验说明i不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl4，B试管不加CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_。（4）资料4：I（aq）I2（aq）I3（aq） K640。为了探究体系中含

20、碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10molL1 KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：微粒II2I3浓度/（molL1）2.5103a4.0103a_。该平衡体系中除了含有I，I2，I3外，一定还含有其他含碘微粒，理由是_。10某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：在25 下，控制光照强度、废水样品、初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草

21、酸溶液用量，作对比实验，完成了以下实验设计表。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL460103056010305602020测得实验和溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。(1)上述反应后草酸被氧化为_(填化学式)。(2)实验和的结果表明_；实验中Ot1时间段反应速率v (Cr3)_molL1min1(用代数式表示)。(3)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三：假设一：Fe2起催化作用；假设二：_；假设三：_；(4)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供

22、选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中的Cr2O浓度可用仪器测定）实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论_反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)_实验中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)_，则假设一不成立。(5)草酸不仅能还原Cr2O，还能还原MnO。某同学为了测定某高锰酸钾产品的质量分数，取0.500 g的高锰酸钾产品，配成50.00 mL溶液，取出 10.00 mL，用 0.100 molL-1草酸标准溶液滴定至终点，消耗草酸标准溶液15.00 mL。则该样品中高锰酸钾的质量分数为_。

23、参考答案【变式练习】1.A【解析】A实验中其它条件相同，c(I)：，且反应速率：，所以反应速率v与c(I)成正比，A正确；B实验中，应将KI溶液与淀粉溶液先混合，再加入H2SO4溶液，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，测定溶液变色的时间，B错误；C在I被O2氧化过程中，H+除了作为催化剂降低活化能，还作为反应物参加反应，C错误；D由实验温度越高，生成的碘单质能被氧气继续氧化，所以不变色， D错误。2.(1)2Fe2BH4OH=2Fe2H2B(OH)(2)纳米铁粉与H反应生成H2(3)Cu或Cu2催化纳米铁粉去除NO的反应(或形成的FeCu原电池增大纳米铁粉去除NO的反应速率)【解析】(1

24、)反应物为Fe2、BH，生成物为Fe、H2和B(OH)，BH中H显1价，被氧化为H2，注意溶液呈碱性，配平。(2)pH偏低，说明c(H)大，纳米铁粉能与H反应。(3)由图可知含有Cu2的溶液中去除速率快，可以从影响速率的因素角度分析，如Cu2的催化作用，铁置换Cu构成原电池，加快纳米铁的反应速率。1D【解析】A.对于任何化学反应，体系温度升高，均可加快反应速率，A项正确；B.由于高温高压液态水中，c(H+)和c(OH)增大，油脂水解向右移动的倾向变大，因而油脂与水的互溶能力增强，反应速率加快，B项正确；C.油脂在酸性条件下水解，以H+做催化剂，加快水解速率，因而高温高压液态水中，c(H+)增大

25、，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解，C项正确；D.高温高压液态水中的油脂水解，其水环境仍呈中性，因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH)的碱的水解，而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+浓度的方式，促进油脂的水解，D项不正确。故答案选D。2C【解析】A从表中可以看出相同时间内水蒸气的浓度变化大，反应速率快，说明实验时的温度T2高于T1，故A正确；B中反应速度比快，2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高，故B正确；C实验前20 min的平均反应速率v(H2O)=，v(O2)=1/2v(H2O) =3.5105 molL1min1

26、，故C错误；D化学平衡状态未改变，反应速率加快，则是加入了催化剂，催化剂的活性越高，速率越快，在相等时间内，中水蒸气的浓度变化比快，中催化剂微粒更小，表面积更大，等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高，这与Cu2O的粒径大小有关，故D正确；故选C。3C【解析】A只有温度不同，则当其他条件不变时，升高反应温度化学反应速率加快，故A正确；B工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3，增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大，故B正确；C容器的体积不变，通入氩气，各组分的浓度不变，则反应速率不变，故C错误；D只有催化剂不同，则当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率，故D

27、正确；答案选C。4C【解析】A图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此可知：其他条件相同时，H2O2浓度越大，H2O2分解速率越快，A正确；B图乙中H2O2浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：当H2O2浓度相同时，溶液的pH越大，H2O2分解速率越快，B正确；C由图丙可知，少量Mn2存在时，1.0mol/LNaOH条件下对应的H2O2分解速率要小于0.1mol/LNaOH时的分解速率，因此并不是碱性越强，H2O2分解速率越快，C错误；D图丁中溶液的pH相同，Mn2+浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，D正确。答案选C。5A【解析】A.反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+l0CO2+8H2O，实验3中，n（H2C2O4）：n（KMnO4）=80.2：40.01=40：15：2，则H2C2O4过量，用KMnO4表示该反应速率v（KMnO4）=5.0l0-4molL-1min-1，故A错误；B.温度越高反应