- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，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：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________
__________________________________________________________________(答两种)。
(3)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的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6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。
其中：V1＝ ，V6 ，V9＝ 。
正确答案
(1)CuSO4＋Zn＝ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
(2) 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(答两种即可)
(3) 30 ； 10 ； 17.5
试题分析：（1）锌能和硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，从而构成铜锌原电池，加快反应速率，则有关氟方程式是CuSO4＋Zn＝ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑。
（2）影响反应速率的因素还有温度、浓度以及表面积等，所以还可采取的措施有升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。
（3）要探究外界条件对反应速率的影响，则只能是改变1个变量。根据表中数据可知，变化的是硫酸铜和水的体积，稀硫酸的体积使不变的，则V1＝30ml。溶液的硫酸铜和水的体积之和是20ml，所以V6＝20ml－10ml10ml，V9＝20ml－2.5ml＝17.5ml。
点评：该题是中等难度的试题，侧重对学生实验探究能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力。也有助于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。
（12分）科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
（1）合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g) 
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的
（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应：
2N2(g)+6H2O（1）
又知：H2O（1）=H2O(g)
则2N2(g)+6H2O(g)
正确答案
（1）①减小②30% AD （2） +1266 c3(O2) c4(NH3)/ c2(N2) c6(H2O) 不变
试题分析：（1）①催化剂能降低正逆反应的活化能，在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是减小。②根据三行式计算；设发生反应的氮气的物质的量为x
N2(g)+3H2(g)
起始物质的量（mol）0.3 0.5 0
转化物质的量（mol）x 3x 2x
平衡物质的量（mol）0.3—x 0.5—3x 2x
根据题意及阿伏加德罗定律知，(0.8—2x)/0.8 =7/8，解得x=0.05mol，H2的转化率为0.15/0.5×100%=30%；欲提高该容器中H2的转化率，A．向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大压强，合成氨的反应平衡正向移动，氢气的转化率增大，正确； B．向容器中再充入一定量H2，氢气的转化率降低，错误；C．改变反应的催化剂，平衡不移动，氢气的转化率不变，错误；D．液化生成物分离出氨，平衡正向移动，氢气的转化率增大，正确，选AD。 （2）已知：①2N2(g)+6H2O（1）
2N2(g)+6H2O(g)
(9分)为比较Fe3+、Cu2+和MnO2对H2O2分解反应的催化效果
（1）同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢，由此得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。其结论________(填“合理”或“不合理”)。理由是_______________________。
（2）同学Y利用乙装置，测定相同时间内产生气体的体积，从而探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题：
①仪器A的名称是____
②除了必要的试剂和图乙所示的仪器外，还有一样不能缺少的实验用品是___________。
③实验时组装好装置乙，关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是_______________________。
④测定气体体积时，是否需要事先排除乙装置内的空气________(填“需要”或“不需要”)。
（3）同学Z利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL 双氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]和
时间(t/min)的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是________mL。
②b________(填“大于”、“小于”或“等于”)90 mL。
③同学Z除了探究MnO2对H2O2分解速率的影响情况，
还可得出________对H2O2分解速率的影响情况。
正确答案
略
在密闭容器里，通入x mol H2和y mol I2 (ｇ)，改变下列条件，反应速率将如何改变?(填“增大”“减小”或“不变”)
(1) 升高温度 ；
(2) 加入催化剂 ；
(3) 充入更多的H2 ；
(4) 扩大容器的体积 ；
(5) 容器容积不变，通入氖气 。
正确答案
(1)增大； (2)增大； (3)增大； (4)减小； (5)不变
试题分析：升高温度、加入催化剂均可以加快反应速率。增大氢气的浓度反应速率也是增大的。扩大容器的体积，压强减小，反应速率降低；容器容积不变，通入氖气，压强增大，但气体的浓度不变，反应速率不变。
点评：该题是高考中的常见题型，属于基础知识试题的考查。试题紧扣教材，旨在巩固学生的基础，提高学生的应试能力。该题的关键是明确外界条件是如何影响反应速率的，然后结合题意灵活运用即可。有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
“碘钟”实验中，3I－＋S2O82-===I3-＋2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃下进行实验，得到 的数据如下表：
回答下列问题：
(1)该实验的目的是_____________________________________________________________。
(2)显色时间t1＝________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。
A．<22.0 s B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是____________________________________
________________________________________________________________________。
正确答案
（1）研究化学反应速率和反应物浓度的关系 （2）29.3 (3) A （每空2分）
(4)化学反应速率与反应物浓度的乘积成正比
试题分析：（1）根据表中数据可分析出c（I-）、c（S2O32-）浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响，即该实验的目的研究化学反应速率和反应物浓度的关系。
（2）对比数据组①和②，可以看到，c（S2O82-）不变，c（I-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比数据组②和③，可以看到，c（I-）不变，c（S2O82-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；对比数据组③和④，可以看到，c（S2O82-）增大到2倍时，c（I-）变为1/4倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一倍；对比数据组对比数据组①和③，可以看到，c（I-）和c（S2O82-）均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的1/4，即反应速率加快了4倍。可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，因此可得出结论：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比。对比实验①和⑤，实验⑤的c（I-）为实验①的3倍，而c（S2O82-）保持不变，则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的1/3，即t1＝88s×1/3＝29.3s。
（3）升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间减少，40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为＜22.0s，即答案选A。
（4）根据以上分析比较可得到的结论是化学反应速率与反应物浓度的乘积成正比。
点评：该题综合性强，难点较大，对学生的要求高。本题通过陌生情景考查化学反应速、影响化学反应速率的外界因素（浓度）、学生对图表的观察、分析以及学生对实验数据的分析、整理、归纳等方面的思维能力，难度较大。解决该类试题应注意：①认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系；②理解控制变量的思想在实验设计和数据分析中的运用。
（2分）在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率
（1）夏天的食品容易霉变，冬天就不容易发生该现象 。
（2）熔化的氯酸钾放出气泡很慢，撒入少量二氧化锰很快产生气体 。
正确答案
（1）温度 （2）催化剂
略
2SO2(g)+O2(g)
（1）将容器的体积缩小一半，其正反应速率______________，逆反应速率_____________。（填“增大”“减小”或“不变”，以下同）。
（2）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其逆反应速率_________________________。
（3）保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率_______________________。
正确答案
（1）增大 增大 （2）不变
（3）减小
（1）体积缩小一半，反应物和生成物浓度都增大，所以正、逆反应速率都增大。
（2）体积不变，充入N2使体系的压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，其正反应的速率也就不变。
（3）充入N2后压强不变，但反应物浓度减小。
在一个容积不变的反应器中，要求调节体系的温度使下列反应达到平衡时，保持容器内气体的总物质的量为12 mol。
已知反应A(g)+2B(g)
（1）若x=5.5时，需要降低体系的温度使反应在平衡时达到题设条件，则正反应为_______（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）欲使起始反应维持向逆反应方向进行，则x的取值范围为_________。
（3）在一定温度下的上述平衡体系中，另按1∶2 的物质的量之比通入D和E两种气体（此时容器内气体的总物质的量不要求保持12 mol），按下式反应：D(g)+E(g)
正确答案
（1）放热（2）2.5＜x＜3.5
(3)2m+
（1） A(g) + 2B(g)
起始/mol 6.5 x 2
平衡n总="12" mol
当x=5.5时，6.5+5.5+2=13＞12,降温使平衡向右移动，使n总="12" mol,故正反应为放热反应。
（2）若维持反应向逆反应方向进行，则有：
6.5+x+2＜12，所以x＜3.5。
设C转化了a mol则：
A(g) + 2B(g)
起始6.5 x 2
平衡6.5+
故x的取值范围是2.5＜x＜3.5。
(3)另有反应：D(g) + E(g)
起始： m n(E) n
新平衡：（m+
由于是等体积反应，保持（m+
常温常压下，A、B、C、D均为气体。A与B可发生可逆反应：A+B
(1)该可逆反应中化学计量数n的取值范围为__________，理由是______________。
（2）在5×105 Pa时，D的状态为______________。
正确答案
（1）n＞1由表中数据可以看出：当压强增大1倍时，如果平衡不移动，则各组分的浓度应增大为原来的2倍，但C的浓度只增大了1.8倍，说明加压后平衡向逆反应方向移动。由于常温常压下的A、B、C、D均为气体，则正反应方向应为气体体积增大的方向，故n＞1
(2)液态或固态
（2）当压强增大至5×105 Pa，即压强增大为原条件的5倍时，C的浓度变为原来的6倍，则说明加压使平衡右移。由于A、B、C化学计量数均为1，n＞1,则说明D为固态或液态。
在容积可变的密闭容器中，可逆反应2HI（g）
（1）正反应速率______________；
（2）逆反应速率______________；
（3）平衡______________；
（4）容器内颜色______________；
（5）H2的质量分数______________；
（6）混合气体的平均相对分子质量______________；
（7）H2的浓度______________；
（8）HI的分解率______________；
（9）混合气体的密度______________；
（10）混合气体的质量______________。（用“变大”“变小”“不变”“加深”“变浅”填写）
正确答案
略
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