高考化学复习第7章第1节考点2影响化学反应速率的因素教师用书新人教版.docx

考点2影响化学反应速率的因素1内因(主要因素)反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2Cl2Br2I2，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为MgAlZnFe。2外因(其他条件不变，只改变一个条件)3理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如右图图中：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E3为使用催化剂时的活化能；反应热HE1E2。有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系易错警示(1)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积将增大，其反应速率将加快。(2)升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率一般都要加快，只不过增加的程度不同。不可以认为v(吸)加快而v(放)减慢。(3)改变压强，实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。(4)加入催化剂：由于降低了反应的活化能，增加了活化分子百分数，故成千上万倍地加快反应速率，且对可逆反应v(正)、v(逆)增大的倍数相等，但它不会使不能发生的化学反应变得自发，也不会改变化学反应的反应热和平衡状态。判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。()(2)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液。()(3)对于反应：2H2O2=2H2OO2，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率。()(4)已知反应N23H22NH3H0，升温时，反应速率增大，反应速率减小。()(5)增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率。()(6)反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)在固定容积的容器中进行，充入N2后，体系压强增大，反应速率加快。()(7)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同。()(8)同温度下，质量和形状相同的镁块分别与2 L 1 molL1、10 L 0.5 molL1的稀硫酸反应，后者反应速率大。()(9)因为反应物浓度越大，反应速率越快，所以常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完。()题组一外界条件对化学反应速率的影响12017天津市河西区高三质检一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)I2(s)H0，若在15 s内c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1，则下列说法正确的是()A015 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)0.002 molL1s1Bc(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1所需的反应时间小于10 sC升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D减小反应体系的体积，化学反应速率加快答案D解析该温度下，I2为固体，不能用来表示化学反应速率，A项错误；015 s内，v(HI)0.002 molL1s1，若反应速率不变，c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1所需反应时间应为10 s，但随着反应的进行，c(HI)减小，v(HI)也减小，故所需时间应大于10 s，B项错误；升高温度，正逆反应速率都增大，C项错误；减小反应体系的体积压强增大，反应速率加快，D项正确。22016保定模拟下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图象曲线表示的是()选项反应甲乙A外形、大小相近的金属和水反应NaKB4 mL 0.01 molL1的KMnO4溶液，分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液2 mL反应0.1 molL1的H2C2O4溶液0.2 molL1的H2C2O4溶液C5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液反应热水冷水D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出O2无MnO2粉末加MnO2粉末答案C解析由于K比Na活泼，故相同大小的金属K和Na与水反应，K的反应速率快，又由于Na、K与H2O反应均为放热反应，随反应进行，放出大量热，反应速率逐渐加快，故A图象不正确；由于起始时乙中H2C2O4浓度大，故其反应速率比甲中快，B图象错误；由于甲反应是在热水中反应，温度高，故甲的反应速率高于乙的，随反应进行，反应物浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，C图象正确；MnO2在H2O2分解过程中起催化作用，故乙的反应速率大于甲的，D图象错误。32016烟台质检反应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 ()增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N2使体系压强增大保持压强不变，充入N2使容器体积变大A BC D答案C解析固体用量的改变对速率没有影响，正确；容器的体积缩小一半，压强增大，速率增大，错误；保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度保持不变，速率不变，正确；保持压强不变，充入N2使容器体积变大，各物质的浓度减小，速率减小，错误。总结提升改变压强对化学反应速率的影响改变压强对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应分析引起压强改变的原因及这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。对于气体反应体系，有以下几种情况：恒温时：增加压强(缩小体积)浓度增大反应速率加快。恒容时：充入“惰气”总压增大(分压不变)各反应物质浓度不变反应速率不变。恒压时：充入“惰气”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。题组二“控制变量法”探究影响化学反应速率的因素4实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气，常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，某同学设计了实验方案(见下表)，将表中所给的试剂按一定体积混合后，分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中，收集产生的气体，并记录收集相同体积的气体所需的时间。 实验试剂甲乙丙丁4 molL1 H2SO4/mL20V1V2V3饱和CuSO4溶液/mL02.5V410H2O/mLV5V680收集气体所需时间/st1t2t3t4下列说法正确的是()At1t2t3t4 BV4V510CV67.5 DV1V2V320答案C解析研究CuSO4的量对H2生成速率的影响时，实验中只能改变加入饱和CuSO4溶液的体积，其余影响化学反应速率的因素都必须相同，所加4 molL1H2SO4溶液的体积都是20 mL，溶液的总体积为20 mL10 mL30 mL。所以，V1V2V320，V510，V67.5，V42。甲实验中没有加CuSO4溶液，不能形成原电池，反应速率最慢，时间t1最长。5草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：MnOH2C2O4HMn2CO2H2O(未配平)用4 mL 0.001 molL1KMnO4溶液与2 mL 0.01 molL1 H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示：组别10%硫酸体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶液2301201 mL蒸馏水(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)对比实验和，可以研究_对化学反应速率的影响，实验中加入1 mL蒸馏水的目的是_。答案(1)25(2)(3)c(H)(或硫酸溶液的浓度)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变解析(1)MnOMn2，H2C2O42CO2。根据氧化还原反应中氧化剂得电子数目等于还原剂失电子数目可确定MnO与H2C2O4的物质的量之比为25。(2)实验与实验中反应物浓度相同，温度相同，实验中加入MnSO4溶液，应是研究催化剂对化学反应速率的影响，实验与实验中温度不同，其他条件相同，应是对比考查温度对化学反应速率的影响。(3)实验与实验相比，实验中H2SO4的浓度不同，是研究c(H)对反应速率的影响。思维建模利用“控制变量法”的解题策略12016北京高考下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A抗氧化剂 B调味剂C着色剂 D增稠剂答案A解析相对于食物，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。22015福建高考在不同浓度(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()Aa6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变Cb318.2D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同答案D解析根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a6.00，A项正确；温度为b K、浓度为0.500 molL1和温度为318.2 K、浓度为0.300 molL1对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2 K变为b K时，反应速率减小，则b318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。32015上海高考对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大答案B解析A项，合成氨为放热反应，升高温度对吸热反应的影响更大，即对逆反应的反应速率影响更大，错误；B项，增大压强对气体体积大的影响更大，所以增大压强对正反应的反应速率影响更大，正确；C项，减小反应物浓度正反应速率减小，而逆反应速率不变，错误；D项，催化剂会同等程度的影响正、逆反应速率，错误。42014北京高考一定温度下，10 mL 0.40 mol/L 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。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1B610 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1C反应至6 min时，c(H2O2)0.30 molL1D反应至6 min时，H2O2分解了50%答案C解析根据题目信息可知，06 min，生成22.4 mL(标准状况)氧气，消耗0.002 mol H2O2，则v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1，A项正确；随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确；反应至6 min时，剩余0.002 mol H2O2，此时c(H2O2)0.20 molL1，C项错误；反应至6 min时，消耗0.002 mol H2O2，转化率为50%，D项正确。52015全国卷Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.0027 min1，在t40 min时，v正_min1。(3)由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。答案(1)(2)k正/K1.95103(3)A、E解析(1)设开始加入的HI为x mol，达平衡时转化的HI是a mol，则2HI(g)H2(g)I2(g)开始/mol x 0 0转化/mol a 平衡/mol xa 所以0.784，得a0.216x，K。(2)达平衡时，v正v逆，k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正/K。v正k正 x2(HI)，在40 min时，x(HI)0.85，所以v正0.0027 min10.850.851.95103 min1。(3)升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共66分)12017哈尔滨师大附中高三测试一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N23H22NH3,2 min时测得剩余N2为1 mol，下列化学反应速率表示不正确的是()Av(N2)0.25 mol/(Lmin)Bv(H2)0.75 mol/(Lmin)Cv(NH3)1 mol/(Lmin)Dv(NH3)0.5 mol/(Lmin)答案C解析一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2,2 min时测得剩余N2为1 mol，故2 min 内，以N2表示的反应速率v(N2)0.25 mol/(Lmin)，A项正确；由于反应速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)3v(N2)30.25 mol/(Lmin)0.75 mol/(Lmin)，B正确；v(NH3)2v(N2)20.25 mol/(Lmin)0.5 mol/(Lmin)，C错误，D正确。22017贵阳高三期末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)H0，下列说法正确的是 ()A保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定加快B保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快C保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快D保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率一定加快答案A解析A项，增大氢气的物质的量且保持容器容积不变，氢气的浓度增大，反应速率加快，正确；B项，保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应混合物各组分的浓度不变，反应速率不变，错误；C项，保持容器气体压强不变，向其中充入1 mol N2(N2不参加反应)，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小，错误；D项，保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，因体积增大为2倍，物质的量增大为2倍，则浓度不变，反应速率不变，错误。故选A。32017金版原创下列措施对增大反应速率明显有效的是()Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸Zn与稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴CuSO4溶液在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强2SO2O22SO3H甲丁丙。8.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()组别曲线c(HCl)/molL1温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530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 molL1C第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 molL1D第3组实验的反应温度低于30 答案D解析由图象可知，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，反应所用的时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用的时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应大于2.5 molL1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组中的块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 molL1，C正确；由3、4组实验的条件对比可知第3组实验的反应温度应高于30 ，D错误。9某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)xB(g)2C(g)。达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示，下列说法中正确的是()A8 min时表示正反应速率等于逆反应速率B前20 min A的反应速率为0.05 molL1min1C反应方程式中的x1,30 min时表示增大压强D40 min时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应答案B解析20 min时才达到平衡，A选项错误；由图象可知B、C的化学计量数之比为12，所以x1，前20 min v(A)v(B)0.05 molL1min1，B选项正确；增大压强，各物质的浓度、反应速率均增大，C选项错误；由图象可知40 min时若是升高温度，此时v(逆)比v(正)增大的多，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，D选项错误。10.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是()A若增大压强，该反应的反应速率一定增大 BpH6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大C一定pH范围内，溶液中H浓度越小，反应速率越快D可采用调节pH的方法使反应停止答案D解析不知反应是否有气体参加，A错误；图象中表示反应速率的是曲线的斜率，B错误；pH越小，H浓度越大，反应速率越快，C错误；pH8.8时，反应速率接近于0，D正确。11把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 molL1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图坐标曲线来表示。下列推论错误的是()AOa段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液Bbc段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高Ctc时产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H)降低Dtc时反应处于平衡状态答案D解析铝与硫酸的反应不是可逆反应，不存在化学平衡。二、非选择题(共34分)122016广州模拟(17分)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的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。 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)实验和的目的是_。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、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是_。答案(1)降低了反应的活化能(2)探究浓度对反应速率的影响 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)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响解析加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大。实验和过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反