热考题型突破系列(六)探究化学反应速率的应用与影响

1、热考题型突破系列(六)探究化学反应速率的应用与影响题型特点题型特点考查角度考查角度1.1.试题特点：试题特点：(1)(1)以表格或图象的形式给出以表格或图象的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。对化学反应速率的影响。(2)(2)给出影响化学反应速率的几种因素，让给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。影响。2.2.考查能力：实验设计与探究能力、比较归考查能力：实验设计与探究能力、比较归纳能力、数据分析与处理能力、信息提炼能纳能力、数据分析与处理能力、

2、信息提炼能力、知识迁移与应用能力。力、知识迁移与应用能力。3.3.考查知识：外界条件对化学反应速率的影考查知识：外界条件对化学反应速率的影响。响。(1)(1)探究浓度、温度、压强、探究浓度、温度、压强、催化剂等外界条件对化学催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。反应速率的影响。(2)(2)探究综合因素对化学反探究综合因素对化学反应速率的影响。应速率的影响。(3)(3)外界条件对化学反应速外界条件对化学反应速率影响实验探究的迁移应率影响实验探究的迁移应用用【题型示例】【题型示例】(2016(2016吴忠模拟吴忠模拟) )某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入

3、少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：速率。请回答下列问题：(1)(1)上述实验中发生反应的化学方程式有上述实验中发生反应的化学方程式有_；(2)(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_；(3)(3)实验室中现有实验室中现有NaNa2 2SOSO4 4、MgSOMgSO4 4、AgAg2 2SOSO4 4、K K2 2SOSO4 44 4种溶种溶液，可与上述实验中液，可与上述实验中CuSOCuSO4 4溶液起相似作用的是溶液起相似作用的是_；(4)(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采

4、取的措要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有施有( (答两种答两种)_)_。(5)(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入液分别加入6 6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验实验混合溶液混合溶液A AB BC CD DE EF F4 molL4 molL-1-1H H2 2SOSO4 4/mL/mL3030V V

5、1 1V V2 2V V3 3V V4 4V V5 5饱和饱和CuSOCuSO4 4溶液溶液/mL/mL0 00.50.52.52.55 5V V6 62020H H2 2O/mLO/mLV V7 7V V8 8V V9 9V V101010100 0请完成此实验设计，其中：请完成此实验设计，其中：V V1 1=_=_，V V6 6=_=_，V V9 9=_=_该同学最后得出的结论为当加入少量该同学最后得出的结论为当加入少量CuSOCuSO4 4溶液时，溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSOCuSO4 4溶液超溶液超过一定量时，生成氢气的速率反

6、而会下降。请分析氢过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：气生成速率下降的主要原因：_。【解析】【解析】(1)(2)(3)(1)(2)(3)考查了原电池可以加快氧化还原反考查了原电池可以加快氧化还原反应的速率这一知识点，要想与应的速率这一知识点，要想与ZnZn、稀硫酸形成原电池，、稀硫酸形成原电池，必须先由必须先由ZnZn置换出活泼性排在置换出活泼性排在ZnZn之后的金属，使该金之后的金属，使该金属成为原电池的正极，从而加快属成为原电池的正极，从而加快ZnZn与稀硫酸的反应速与稀硫酸的反应速率。率。(4)(4)加快化学反应速率的方法有升高温度、增大浓度、加快化学

7、反应速率的方法有升高温度、增大浓度、加入催化剂、增大固体与溶液的接触面积等。加入催化剂、增大固体与溶液的接触面积等。(5)(5)研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，前提条件研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，前提条件是保证硫酸溶液的浓度以及与是保证硫酸溶液的浓度以及与ZnZn的接触面积相同，由的接触面积相同，由已知实验已知实验A A中中V(HV(H2 2SOSO4 4)=30 mL)=30 mL，推知，推知V V1 1=V=V2 2=V=V3 3=V=V4 4=V=V5 5=30=30，由实验由实验F F知溶液总体积为知溶液总体积为50 mL50 mL，则，则V V7 7=20=20，V V9

8、 9=17.5=17.5、V V6 6=10=10。当加入少量当加入少量CuSOCuSO4 4溶液时，反应速率大大提高，当加入溶液时，反应速率大大提高，当加入的的CuSOCuSO4 4溶液超过一定量时，生成的单质溶液超过一定量时，生成的单质CuCu会沉积在会沉积在ZnZn的表面，减小了的表面，减小了ZnZn与与H H2 2SOSO4 4溶液的接触面积，使反应速溶液的接触面积，使反应速率下降。率下降。答案：答案：(1)Zn+CuSO(1)Zn+CuSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+Cu+Cu、Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2(2)CuSO(2)Cu

9、SO4 4与与ZnZn反应产生的反应产生的CuCu与与ZnZn形成原电池，加快了形成原电池，加快了氢气产生的速率氢气产生的速率(3)Ag(3)Ag2 2SOSO4 4(4)(4)升高反应温度、适当增加硫酸浓度、增加锌粒的表升高反应温度、适当增加硫酸浓度、增加锌粒的表面积、加入催化剂面积、加入催化剂( (任选两种即可任选两种即可) )(5)(5)3030101017.517.5当加入的当加入的CuSOCuSO4 4溶液超过一定溶液超过一定量时，生成的单质量时，生成的单质CuCu会沉积在会沉积在ZnZn的表面，减小了的表面，减小了ZnZn与与H H2 2SOSO4 4溶液的接触面积，使反应速率下降

10、溶液的接触面积，使反应速率下降【类题通法】【类题通法】控制变量法探究影响化学反应速率的外界因素控制变量法探究影响化学反应速率的外界因素在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为弄清某个因素的影响均需控制其他因素素较多，故为弄清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，常用控制变量思相同或不变时，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。解答这类问题的步骤为想解决该类问题。解答这类问题的步骤为第一步：确定变量。解答这类题目时首先要认真审题，第一步：确定变量。解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的

11、因素有哪些。理清影响实验探究结果的因素有哪些。第二步：定多变一。在探究时，应该先确定其他的因第二步：定多变一。在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。有影响因素与所探究问题之间的关系。第三步：数据有效。解答时注意选择数据第三步：数据有效。解答时注意选择数据( (或设置实验或设置实验) )要有效，且

12、变量统一，否则无法作出正确判断。要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。【强化训练】【强化训练】1.1.下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的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图象曲线表示的是( () )选选项项反应反应甲甲乙乙A A外形、大小相近的外形、大小相近的金属和水反应金属和水反应NaNaK K选项选项反应反应甲甲乙乙B B4 mL 0.01 molL4 mL 0.01 molL-1-1的的KMnOKMnO4 4溶液，分别和不同溶液，分别和不同浓度的浓度的H H2 2C C2 2O O4 4( (草酸草酸) )溶液溶液2 mL2 mL反应反应0.1 m

13、olL0.1 molL-1-1的的H H2 2C C2 2O O4 4溶液溶液0.2molL0.2molL-1-1的的H H2 2C C2 2O O4 4溶液溶液C C5 mL 0.1 molL5 mL 0.1 molL-1-1NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液和溶液和5 mL 5 mL 0.1 molL0.1 molL-1-1H H2 2SOSO4 4溶溶液反应液反应热水热水冷水冷水D D5 mL 4%5 mL 4%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液分解放出分解放出O O2 2无无MnOMnO2 2粉末粉末加加MnOMnO2 2粉末粉末【解析】【解析】选选C C。由于。由于K K比比NaN

14、a活泼，故相同大小的金属活泼，故相同大小的金属K K和和NaNa与水反应，与水反应，K K的反应速率快，又由于的反应速率快，又由于NaNa、K K与与H H2 2O O反应反应均为放热反应，随反应进行，放出大量热，反应速率均为放热反应，随反应进行，放出大量热，反应速率逐渐加快，逐渐加快，A A图象错误；由于起始时乙中图象错误；由于起始时乙中H H2 2C C2 2O O4 4浓度浓度大，故其反应速率比甲中快，大，故其反应速率比甲中快，B B图象错误；由于甲反应图象错误；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

15、渐减小，故甲、乙中的，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，反应速率逐渐减小，C C图象正确；图象正确；MnOMnO2 2在在H H2 2O O2 2分解过程分解过程中起催化作用，故乙中反应速率大于甲中，中起催化作用，故乙中反应速率大于甲中，D D图象错误。图象错误。2.(20162.(2016厦门模拟厦门模拟)NaHSO)NaHSO3 3溶液在不同温度下均可被溶液在不同温度下均可被过量过量KIOKIO3 3氧化，当氧化，当NaHSONaHSO3 3完全消耗即有完全消耗即有I I2 2析出，依据析出，依据I I2 2析出所需时间可以求得析出所需时间可以求得NaHSONaH

16、SO3 3的反应速率。将浓的反应速率。将浓度均为度均为0.020 molL0.020 molL-1-1的的NaHSONaHSO3 3溶液溶液( (含少量淀粉含少量淀粉) )10.0 mL10.0 mL、KIOKIO3 3( (过量过量) )酸性溶液酸性溶液40.0 mL40.0 mL混合，记录混合，记录10105555间溶液变蓝时间，间溶液变蓝时间，5555时未观察到溶液变时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的是是( () )A.40A.40之前与之前与4040之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相

17、反势相反B.B.图中图中b b、c c两点对应的两点对应的NaHSONaHSO3 3反应速率相等反应速率相等C.C.图中图中a a点对应的点对应的NaHSONaHSO3 3反应速率为反应速率为5.05.01010-5-5molLmolL-1-1ss-1-1D.D.温度高于温度高于4040时，淀粉不宜用作该实验的指示剂时，淀粉不宜用作该实验的指示剂【解析】【解析】选选B B。根据图象可以看出。根据图象可以看出4040之前温度越高变之前温度越高变蓝的时间越短，蓝的时间越短，4040之后温度越高变蓝的时间越长，之后温度越高变蓝的时间越长，变化趋势相反，变化趋势相反，A A项正确；化学反应一般温度越高

18、化学项正确；化学反应一般温度越高化学反应速率越快，反应速率越快，b b点温度为点温度为2525，c c点温度为点温度为4747，根，根据反应温度判断据反应温度判断c c点速率应该更快，但图象表明点速率应该更快，但图象表明b b点、点、c c点溶液变蓝的时间相同，结合点溶液变蓝的时间相同，结合4040之后温度越高变蓝之后温度越高变蓝的时间越长，的时间越长，5555时未观察到溶液变蓝，说明高于时未观察到溶液变蓝，说明高于4040后淀粉已经不适合作该实验的指示剂了，所以尽后淀粉已经不适合作该实验的指示剂了，所以尽管变蓝时间相同但管变蓝时间相同但c c点速率更快，点速率更快，B B项错误，项错误，D

19、D项正确；项正确；利用化学反应速率的计算公式利用化学反应速率的计算公式v=v=c/c/t t计算计算NaHSONaHSO3 3反反应速率时应注意由于将应速率时应注意由于将0.020 mol0.020 molL L-1-1的的NaHSONaHSO3 3溶液溶液10.0 mL10.0 mL与与40.0 mL40.0 mL的的KIOKIO3 3溶液混合后溶液混合后NaHSONaHSO3 3的浓度变的浓度变成了成了0.004 mol0.004 molL L-1-1，反应时间为，反应时间为80 s80 s，所以速率为，所以速率为5.05.01010-5-5molmolL L-1-1s s-1-1，C C

20、项正确。项正确。3.(20163.(2016德州模拟德州模拟) )某实验小组为确定过氧化氢分解某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：用量和反应停止的时间数据如下表：分析表中数据回答下列问题：分析表中数据回答下列问题：(1)(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而的增加而_。(2)(2)从实验效果和从实验效果和“绿色化学绿色化学”的角度考虑，双氧水的的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入浓度相同时，加入_g_g的二氧化锰为较

21、佳选择。的二氧化锰为较佳选择。(3)(3)该小组的某同学分析上述数据后认为：该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是的结论，你认为是否正确否正确_，理由是，理由是 ( (提示：提示：H H2 2O O2 2的密度可认为近似相等的密度可认为近似相等) )。【解析】【解析】(1)(1)由表格中的数据可知：相同浓度的由表格中的数据可知：相同浓度的H H2 2O O2 2，加入的加入的MnOMnO2 2越多，反应所用的时间越短

22、，即分解速率越多，反应所用的时间越短，即分解速率越快。越快。(2)(2)用用0.1 g0.1 g催化剂的反应速率明显小于用催化剂的反应速率明显小于用0.3 g0.3 g和和0.8 g0.8 g催化剂的反应速率；用催化剂的反应速率；用0.8 g0.8 g催化剂和用催化剂和用0.3 g0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用催化剂的反应速率及反应时间相差不多，但用0.3 g0.3 g催催化剂节约药品。化剂节约药品。(3)(3)从题表中数据可知，相同体积从题表中数据可知，相同体积3.0%3.0%的双氧水中的溶的双氧水中的溶质含量是质含量是1.5%1.5%的双氧水中溶质含量的的双氧水中溶质含

23、量的2 2倍，但反应的时倍，但反应的时间却比其反应时间的间却比其反应时间的2 2倍小得多，由反应速率计算公式倍小得多，由反应速率计算公式(v= )(v= )可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快。速率越快。ct答案：答案：(1)(1)加快加快(2)0.3(2)0.3(3)(3)不正确不正确H H2 2O O2 2的浓度扩大的浓度扩大2 2倍倍( (从从1.5%3.0%)1.5%3.0%)，但，但反应所需时间比其反应所需时间比其2 2倍小得多倍小得多4.4.某探究小组用某探究小组用HNOHNO3 3与大理石反应过程中质量减小的与大理石反应过程中质

24、量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用方法，研究影响反应速率的因素。所用HNOHNO3 3浓度为浓度为1.00 molL1.00 molL-1-1、2.00 molL2.00 molL-1-1，大理石有细颗粒与粗，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为颗粒两种规格，实验温度为298 K298 K、308 K308 K，每次实验，每次实验HNOHNO3 3用量为用量为25.00 mL25.00 mL、大理石用量为、大理石用量为10.00 g10.00 g。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号。应的实验编号。实验实验编号编

25、号T T(K)(K)大理石大理石规格规格HNOHNO3 3浓度浓度(molL(molL-1-1) )实验目的实验目的298298粗颗粒粗颗粒2.002.00()()实验实验和和探究探究HNOHNO3 3浓浓度对该反应速率的影响；度对该反应速率的影响；()()实验实验和和_探究探究温度对该反应速率的影响；温度对该反应速率的影响；()()实验实验和和_探究探究大理石规格大理石规格( (粗、细粗、细) )对该反对该反应速率的影响应速率的影响【解析】【解析】实验实验和和探究探究HNOHNO3 3浓度对该反应速率的影浓度对该反应速率的影响，其他条件应相同而响，其他条件应相同而HNOHNO3 3浓度不同，

26、故实验浓度不同，故实验HNOHNO3 3浓度应为浓度应为1.00 mol1.00 molL L-1-1。实验。实验和和探究温度对反应探究温度对反应速率的影响，除了温度不同，其他条件要保持一样。速率的影响，除了温度不同，其他条件要保持一样。实验实验和和探究大理石规格探究大理石规格( (粗、细粗、细) )对反应速率的影对反应速率的影响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另一个用细颗粒。另一个用细颗粒。答案：答案：实验实验编号编号T T(K)(K)大理石大理石规格规格HNOHNO3 3浓度浓度(molL(molL-1-1) )实验目的实验目的

27、298298粗颗粒粗颗粒2.002.00()()实验实验和和探究探究HNOHNO3 3浓度浓度对该反应速率的影响；对该反应速率的影响；()()实验实验和和探究温度对该探究温度对该反应速率的影响；反应速率的影响；()()实验实验和和探究大理石规探究大理石规格格( (粗、细粗、细) )对该反应速率的影对该反应速率的影响响298298粗颗粒粗颗粒1.001.00308308粗颗粒粗颗粒2.002.00298298细颗粒细颗粒2.002.005.5.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：Mn +HMn +H2 2C C2 2O O4 4+H+H+ +Mn