高二化学反应原理课时作业15：2.3.2外界条件对化学反应速率的影响

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第2课时外界条件对化学反应速率的影响分层训练[基础过关]一、活化分子与有效碰撞1.下列说法不正确的是()A.具有较高能量的反应物分子称为活化分子B.升高温度增大了活化分子百分数C.催化剂能够改变化学反应的途径D.增大压强能提高活化分子的浓度[解析]能量高不一定是活化分子，只有能量较高且能发生有效碰撞的分子才是活化分子；温度升高，可使一部分分子变成活化分子，增大了活化分子百分数；催化剂能降低反应所需活化能，所以改变了化学反应途径；增大压强，体积缩小，所以提高了活化分子浓度但不改变活化分子百分数。[答案]A2.下列说法不正确的是()A.增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多B.增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多C.升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多[解析]A项，增大反应物浓度，活化分子浓度增大，但活化分子百分数不变。[答案]A二、决定化学反应速率的主要因素3.决定化学反应速率的主要因素是()①温度②压强③催化剂④浓度⑤反应物本身的性质A.①②③④⑤ B.⑤C.①④ D.①②③④[解析]决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质，温度、压强、催化剂和浓度均为影响化学反应速率的外因，B正确。[答案]B4.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是()A.Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快C.N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应D.Cu与浓H2SO4能反应，而不与稀H2SO4反应[解析]要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为浓度不同所致，选项C为反应条件不同所致，唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。[答案]A三、影响化学反应速率的外界因素5.Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210[解析]本题采用控制变量法分析外界因素对速率的影响。温度高、浓度大时反应速率会加快。[答案]D6.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A.对该反应体系加热B.不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C.向H2SO4中通入HCl气体D.不用铁片，改用铁粉[解析]加热、增大固体反应物的有效表面积，都能加快反应速率，排除A、D；浓硫酸能使铁发生钝化，阻止了进一步的反应，并且浓H2SO4与Fe反应也不生成H2；而选项C中，增大了H＋浓度，加快化学反应速率。[答案]B7.用下图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是()实验所用盐酸X25mL0.2mol/LY50mL0.1mol/L[解析]由镁与盐酸反应的化学方程式知，两个实验镁均过量，故二者产生等量的氢气，排除了选项C和D。根据物质浓度越大，化学反应速率越大可知，实验X产生氢气的速率大，体现在图像上即曲线的斜率大，结合以上两点可知，选项A符合题意。[答案]A四、外界条件对反应速率的综合影响8.把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如下图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是()①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度A.①④ B.③④C.①②③ D.②③[解析]Mg＋2H＋=H2↑＋Mg2＋，实质是镁与H＋间的反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快。[答案]C9.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小顺序排列正确的是()甲.在500℃时，10molSO2和10molO2乙.在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和10molO2丙.在450℃时，8molSO2和5molO2丁.在500℃时，8molSO2和5molO2A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲[解析]甲、乙相比较，乙使用催化剂，反应速率乙>甲；丙、丁相比较，丁温度高，反应速率丁>丙；甲与丁相比较，甲反应物浓度大，反应速率甲>丁，故选C。[答案]C10.CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH<0，在其他条件不变的情况下()A.加入催化剂，改变了反应的途径，加快了反应速率，反应的ΔH也随之改变B.改变压强，反应速率发生改变，但平衡不发生移动，反应放出的热量不变C.温度降低，正、逆反应速率都减小，反应放出的热量不变D.恒容时充入稀有气体或充入H2，正、逆反应速率都减小[解析]在可逆反应中加入催化剂只能同等程度的改变正逆反应速率，对平衡移动无影响，转化率也不变。[答案]B[能力提升]11.在一定条件下，容积为2L的密闭容器中，将2molL气体和3molM气体混合，发生如下反应：2L(g)＋3M(g)=xQ(g)＋3R(g)，10s末，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol·L－1。计算：(1)10s末L的物质的量浓度为__________________________________。(2)前10s内用M表示的化学反应速率为____________________________。(3)化学方程式中x值为________。(4)在恒温恒容条件下，往容器中加入1mol氦气，反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。(5)在恒温恒压条件，往容器中加入1mol氦气，反应速率________。[解析]2L(g)＋3M(g)=xQ(g)＋3R(g)起始(mol)230010s末(mol)0.40.60.82.4(1)c(L)＝eq\f(0.4mol,2L)＝0.2mol·L－1。(2)v(M)＝eq\f(2.4mol,2L×10s)＝0.12mol·L－1·s－1。(3)eq\f(0.8,2.4)＝eq\f(x,3)，x＝1。(4)恒温、恒容，通入He，反应物和生成物的浓度均不变，反应速率不变。(5)恒温、恒压，通入He，体积扩大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减小。[答案](1)0.2mol·L－1(2)0.12mol·L－1·s－1(3)1(4)不变(5)减小12.对于H2O2分解反应，Cu2＋也有一定的催化作用。为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：(1)定性分析：如图甲可通过观察____________________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_____________________________________________________________。(2)定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_____________________________________________________________。[解析](1)通过观察气泡产生的速率，可定性判断Cu2＋、Fe3＋对H2O2分解的催化效果。若把FeCl3改为Fe2(SO4)3可以排除Cl－的干扰。(2)应利用秒表测量收集40mL气体所需的时间。[答案](1)溶液中气泡产生的速率排除氯离子的干扰(2)收集40mL气体所需的时间[拓展探究]13.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。编号操作实验现象①分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入2滴1mol·L－1FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡试管A中产生气泡速率变慢；试管B中产生气泡速率加快②另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液试管A、B中均未明显见到有气泡产生(1)过氧化氢分解的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________。(2)实验①的目的是______________________________________________________________________________________________________________________。实验中滴加FeCl3溶液的目的是__________________________________________________________________________________________________________。(3)实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________________________________________________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。(4)某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如下图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是________。[解析]影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响，这种探究方法称为控制变量法。解答此类题时，首先要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。①控