- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
（14分）下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号
金属
质量/g
金属状态
c（H2SO4）
/mol·L-1
V(H2SO4)
/mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
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：
____________________________________。
正确答案
（1）固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
（2）1、3、4、6、8 2、5 （3）反应温度 6和7 8和9
（4）因为所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，故溶液温度变化值相近。
本题考查考生对实验数据的查阅和分析能力，考查考生对反应速率影响因素的理解程度，对实验结果作出合理解释的能力。题目除要求考生分析实验中影响反应速率的因素，根据数据得出有关结论外，还要求考生进一步分析实验结果，推测反应前后溶液温度变化值相近的原因。
为了通过实验进行物质变化规律的探究，往往要控制实验变量，获得可靠的证据和结论。题设提供的9组实验和相应的数据，显示了实验中如何控制变量来揭示某种因素对反应速率的影响。考生通过题目的提示，对比相应的数据，联系所学的知识，不难作答。在9组实验中，反应前后溶液温度变化值相近的，而溶液总体积相同情况，说明反应放出的热量相近，考生只要从数据中了解到各实验中参加反应的金属质量相同，反应在相同温度、压力下进行，就不难作出回答。
已知氯水中有如下平衡：Cl2＋H2O
(1)针筒中可观察到的现象是________________。
(2)若将此针筒长时间放置在有日光的地方，最终可能观察到的现象是________________。
(3)用化学平衡的观点解释(2)的现象：________________。
正确答案
(1)气体体积缩小，溶液呈浅黄绿色；
(2)气体和溶液均变无色，气体体积略小于20mL。
(3)氯水中有平衡Cl2＋H2O
正确分析出该装置中所发生的物理化学变化，然后运用外界条件对化学平衡移动的影响来解释。其中主要化学变化为：Cl2＋H2O
（12分）如右图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入 5 mL 盐酸于试管中．
试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(3)写出有关反应的离子方程式：
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量．
正确答案
（10分）
(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
略
对于反应2SO2+O2
正确答案
①减小；②增大；③增大；④增大
“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℃时进行实验，得到的数据如下表：
回答下列问题：
（1）该实验的目的是为了探究 因素对化学反应速率的影响。
（2）显色时间t2＝ 。
（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）
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是 。
正确答案
（共8分，每空2分）
（1）反应物I-、S2O82-的浓度 （2）22 （3）A
（4）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）
考查外界条件对反应速率的影响。
（1）根据表中数据可知，变化的是反应物的浓度，而反应需要的时间也是变化的，所以该实验的目的是为了探究反应物I-、S2O82-的浓度因素对化学反应速率的影响。
（2）根据表中数据可知，当S2O82-的浓度不变，碘离子浓度每增大一倍，反应需要的时间就减少一半，所以当碘离子从0.08mol/L增大到0.16mol/L时，反应需要的时间就不为44s÷2＝22s，即t2＝22s。
（3）由于升高温度，反应速率时是加快的，所以当温度变为40℃时，反应需要的时间就应该小于22.0s，所以答案选A。
（4）根据5次实验的数据可判断，反应物浓度的乘机每增加1倍，反应需要的时间就减少1半，因此可以得出的结论是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）。
I．下列四支试管中，过氧化氢分解的化学反应速率最大的是
II．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。
（1）实验①和②的目的是____________________________。
（2）写出实验③的化学反应方程式 。
（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是 _________________________。
正确答案
I．c（2分）
II．（1）探究浓度对反应速率的影响 （2分）
（2）2H2O2 O2↑＋2H2O（2分）
（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 （2分）
试题分析：I温度越大，化学反应速率越大，催化剂可以提高化学反应的反应速率，所以过氧化氢分解的化学反应速率最大的是c；
II．（1）①和②中所以的过氧化氢的浓度不同，其他条件相同，所以①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响；（2）实验③采用了FeCl3作为催化剂，所以实验③的化学反应方程式为2H2O2 O2↑＋2H2O；有图可以知道加入少量NaOH溶液，反应很快结束，而加入少量HCl溶液则反应最慢结束，所以分析该图能够得出的结论为碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率 。
点评：本题通过实验的方式探究了影响化学反应速率的因素，有综合性较好，有利于培养学生的探究性思维，本题难度不大。
(教材变式题）对于反应：2SO2＋O2 
正确答案
(8分，每空2分)
（1）减小 （2）增大 （3）增大 （4）增大
试题分析：①降低反应的温度，化学反应速率减小。②③④增大反应物的浓度，使用催化剂，压缩体积(增大压强)，化学反应速率增大。
点评：本题考查的是化学反应速率的影响因素，题目难度不大，注意基础知识的学习、掌握及其应用。
（8分）某研究性学习小组为探究纯铁与盐酸反应，取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验：
实验①：把纯铁片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示：
实验②：在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液，生成氢气速率加快。
试回答下列问题：
（1）试分析实验①中t1～t2速率变化的主要原因是 ，t2～t3速率变化的主要原因是 。
（2）若要加快化学反应速率，除实验②的方法外，还可以采取哪些措施？（至少写两点）
、
（3）某同学认为实验②反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池，你认为是否正确？
（填“正确”或“不正确”）。请选择下列相应的a或b作答。
a、若不正确，请说明原因：
b、若正确则写出实验②中原电池的正、负极电极反应式。
（4）已知热化学方程式Fe(S) + 2H+ (aq) = Fe2+(aq) + H2(g)↑ ; △H= —42kJ/mol，28g的铁完全反应后放出的热量为 。
正确答案
1）反应放热，溶液温度升高，反应速率加快随反应进行，盐酸的浓度减小较大，反应速度减慢 （2）加热、增大盐酸的浓度、把铁片换成铁粉等
（3）正确。正极：2H+ + 2e－=H2↑ 负极：Zn—2e－=Zn2+ （4）21kJ
（1）考查影响反应速率的外界条件。影响反应速率的外界条件一般是温度、浓度、压强和催化剂等。根据反应的特点可知，这是一个放热反应，随着反应的进行，溶液温度升高，所以反应速率逐渐加快。但随着反应的进行，盐酸的浓度会逐渐降低，此时浓度的影响超过了温度的影响，因此反应速率又逐渐减小。
（2）要加快反应速率，可以通过增大盐酸的浓度，升高温度，或使用铁粉增大反应物的接触面积等。
（3）由于锌能把氯化铜置换出铜，从而构成铜锌原电池，锌是负极，铜正极，从而加快反应速率。电极反应式分别是正极：2H+ + 2e－=H2↑ 负极：Zn—2e－=Zn2+。
（4）根据方程式可知，消耗56g铁，反应就放出42kJ的能量，所以28g的铁完全反应后放出的热量为21kJ。
(12分)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)反应速率最大______________，原因是______________________________________________。
(2)哪一时间段的反应速率最小________________，原因是___________________。
(3)求2～3分钟时间段以硫酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变，要写出计算过程)______________________________________________________。
(4)该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上述实验中涉及到的离子反应方程式有
；
②硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ；
③实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与实验中CuSO4 溶液起相似作用的是 ；
④该同学通过实验进一步研究了硫酸铜的量对氢气生成速率的影响。该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，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
。
正确答案
(1) 2～3min（1分），温度对反应速率影响占主导作用（1分）。
(2) 4～5min（1分），浓度对反应速率影响占主导作用（1分）。
(3) 2～3min产生的V(H2)=" 232" mL -120mL="112" mL=0.112L
n(H2)= =0.005mol
H2SO4 ~ H2↑
1 1
n(H2SO4) 0.005mol
所以n(H2SO4) =0.005mol
因此硫酸的反应速率为
(4)①Zn+Cu2+=Zn2++Cu（1分）；Zn+2H+=Zn2++H2↑（1分）
② CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成原电池加快了氢气产生的速率。（1分）；
③ Ag2SO4（1分）；
④加入一定量的 CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积（2分）。
（1）根据表中数据可知，在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min内收集到的氢气分别是（ml）50、70、112、58、20。所以2～3min内反应速率最大，这是由于反应是放热反应，温度对反应速率的影响超过了浓度对反应速率的影响。
（2）4～5min内收集到的气体最少，所以反应速率最小。这是由于随着反应的进行，反应物
的浓度减小，此时浓度对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响。
（3）略
（4）加入硫酸铜后，新可以置换出铜，从而构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率。有
关离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu（、Zn+2H+=Zn2++H2↑。由于银的金属性也弱于锌的，所
以也能和锌构成原电池，因此与硫酸铜相似的是硫酸银。如果硫酸铜太多，则生成的单质Cu
会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积，从而降低反应速率。
（9分）实验室用H2O2分解反应制取氧气时，常加入催化剂以加快反应速率，某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响，设计了如下三组实验方案（见下表），将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
按要求回答下列问题：
（1）欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢，当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测 推(计)算反应速率。
（2）为实现实验目的，则V1= ，V2= ；
V3= ，V4= 。
（3）根据你所掌握的知识判断，在上述实验中反应速率最快的可能是 （填“实验编号”）
（4）已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行，其中第一步反应为：2Fe3+ + H2O2 ==2Fe2+ + O2↑+ 2H+，则第二步反应的离子方程式为：
。
正确答案
（1）相同时间内收集气体的体积；（或答收集相同体积的气体所需要的时间）（2分）。
（2）20.0、 20.0、 10.0、 5.0 （各1分） （3）C （1分）
（4）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ ="=" 2Fe3+ + 2H2O（2分）
（1）因为反应中生成氧气，所以可以通过收集相同体积的气体所需要的时间来进行计算。
（2）为使实验在相同条件下进行双氧水的量应该相同，且最终溶液的体积要相同，所以V1=20.00ml，V2=20.00ml，V3=10.00ml，V4=5.00ml。
（3）C中催化剂的量最多，所以反应速率可能最快。
（4）因为催化剂在反应前后是不能变的，所以在第二步中亚铁离子要重新生成铁离子，因此正确的反应式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+ ="=" 2Fe3+ + 2H2O。
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