- 新教材2023年高中化学第一章化学反应的热效应第二节反应热的计算导学案新人教版选择性必修1 学案 1 次下载
- 新教材2023年高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率第一课时化学反应速率导学案新人教版选择性必修1 学案 1 次下载
- 新教材2023年高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学反应的方向导学案新人教版选择性必修1 学案 1 次下载
- 新教材2023年高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第一课时化学平衡状态导学案新人教版选择性必修1 学案 1 次下载
- 新教材2023年高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第二课时化学平衡常数导学案新人教版选择性必修1 学案 1 次下载
高中人教版 (2019)第一节 化学反应速率第二课时导学案
展开第二课时 影响化学反应速率的因素 活化能
[明确学习目标] 1.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。2.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
影响化学反应速率的因素
1.相同条件下,不同的化学反应会有不同的速率,这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。
2.在一般情况下,当其他反应条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大,降低反应物的浓度,化学反应速率减小,升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小。
3.催化剂可以改变化学反应的速率。
4.对于有气体参加的化学反应,改变压强同样可以改变化学反应速率。
活化能
1.大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往需要多个反应步骤才能实现。例如:2HI===H2+I2,经过以下两步反应完成:
2HI―→H2+2I
2I―→I2
每一步反应都称为基元反应。这两个先后进行的基元反应反映了2HI===H2+I2的反应历程,反应历程又称为反应机理。
2.基元反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞。并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生化学反应。我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。
3.发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子,活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。
4.用活化能解释外界条件对化学反应速率的影响。
(1)增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率增大。同理,也可以解释降低反应物浓度会使化学反应速率减小。
(2)其他条件相同时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数,使得单位时间内有效碰撞次数增加,因而化学反应速率增大。同理,降低温度会使化学反应速率减小。
(3)催化剂能改变反应的历程,改变反应的活化能。有催化剂时的活化能比无催化剂时反应的活化能降低了很多,增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目,从而增大了化学反应速率。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂。( )
(2)二氧化锰能加快所有化学反应的速率。( )
(3)锌与硫酸反应时,硫酸的浓度越大,产生H2的速度越快。( )
(4)恒压时,增加惰性气体的量,原化学反应速率减慢。( )
(5)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2.下列措施是为了降低化学反应速率的是( )
A.食品放在冰箱中贮藏
B.用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
C.合成氨工业中使用催化剂
D.在试管中进行铝和盐酸反应时,稍微加热
答案 A
解析 将食物贮藏在冰箱中,温度降低,能减慢反应速率,A正确;用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气,增大反应物的接触面积,可加快化学反应速率,B错误;合成氨工业中使用催化剂,可降低反应的活化能,加快化学反应速率,C错误;在试管中进行铝和盐酸反应时,稍微加热,温度升高,可加快化学反应速率,D错误。
3.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.在容器中加入氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大
答案 A
解析 在容器中加入氩气,各反应组分的浓度不变,反应速率不变,A正确;W为固态,加入少量W,反应速率不变,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数,但活化分子百分数不变,D错误。
4.下列说法不正确的是( )
A.增大压强,活化分子百分数不变,化学反应速率增大
B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
C.加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
D.使用催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率增大
答案 C
解析 A项,增大压强,使浓度增大,活化分子浓度增加,化学反应速率增大,正确;B项,升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,正确;C项,加入反应物,活化分子百分数不变,但活化分子总数增加,化学反应速率增大,错误;D项,使用催化剂,降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,正确。
知识点一 定性与定量研究影响化学反应速率的因素
1.温度对反应速率的影响
反应原理
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验操作
实验现象
冷水和热水中的两组实验均出现浑浊,但热水中的一组实验先出现浑浊
实验结论
升高温度,Na2S2O3与H2SO4的反应速率增大
结论:其他条件不变时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。
2.浓度对反应速率的影响
(1)按照图示安装两套装置。
(2)在两个锥形瓶中各加入2 g 锌粒(颗粒大小基本相同)。
(3)通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和40 mL 4 mol/L的H2SO4溶液。
(4)观察并记录收集10 mL H2所用的时间。
结论:其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。
1 反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)为吸热反应,反应速率为v1,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热反应,反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为( )
A.同时增大 B.同时减小
C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大
[解析] 不管是放热反应还是吸热反应,升高温度,反应速率均增大。
[答案] A
[练1] 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变能够引起反应速率增大的是( )
A.增加C的量
B.将容器的容积缩小一半
C.保持容器容积不变,充入Ar使体系压强增大
D.保持压强不变,充入Ar使容器容积增大
答案 B
解析 C为固体反应物,增加其用量对反应速率几乎没有影响,A项不符合题意;容器容积缩小一半相当于压强增大一倍,各气体物质的浓度增大,反应速率增大,B项符合题意;保持容器容积不变,充入Ar,体系总压强增大,但各气体物质的浓度并未改变,反应速率基本不变,C项不符合题意;充入Ar使容器容积增大,总压强不变,但各气体物质的浓度变小,反应速率减小,D项不符合题意。
[练2] 100 mL 6 mol/L的H2SO4溶液与足量的锌粉反应,在一定温度下,加入下列物质,试将对v(H2)和n(H2)的影响填入下表中:
加入物质
对v(H2)的影响
对n(H2)的影响
少量Na2CO3固体
K2SO4溶液
少量NaNO3固体
通入一定量HCl气体
答案
加入物质
对v(H2)的影响
对n(H2)的影响
少量Na2CO3固体
减小
减小
K2SO4溶液
减小
不变
少量NaNO3固体
减小
减小
通入一定量HCl气体
增大
增大
解析 解答本题的关键是弄清反应的实质以及影响v(H2)和n(H2)的因素。H2SO4和Zn反应的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑,产生H2的速率受H+浓度变化的影响,产生H2的物质的量受参加反应的H+的物质的量影响,加入Na2CO3固体时,消耗部分H2SO4,H+的物质的量和浓度均减小;加入K2SO4溶液时,相当于加水稀释,H+的物质的量不变,但浓度减小;加入NaNO3固体时,引入NO,NO在H+存在的条件下与Zn反应不生成H2,H+的物质的量和浓度均减小;通入HCl时,相当于加入了H+,H+的物质的量和浓度均增大。
方法总结
(1)温度、压强(只对有气体参加的反应有影响)对反应速率的影响是广泛的,不论反应是吸热反应还是放热反应,温度升高都将增大反应速率(反应物能量升高、活化分子百分数增大);不论是气体体积增大还是气体体积减小的反应,增大压强(减小容器的容积)都将增大反应速率(反应物浓度增大、单位体积内活化分子数增多)。
(2)压强对反应速率的影响归根结底是物质浓度对反应速率的影响。即:
压强变→
因此若是压强改变不能引起物质浓度发生变化,则该化学反应的反应速率无变化。
知识点二 活化能
1.反应物、生成物的能量与活化能的关系图
反应的活化能越低,活化分子百分数越大,反应速率越快。
2.用活化能解释反应速率的快慢
注意:(1)固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响。
(2)若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温下铁遇浓硫酸钝化)。
(3)固体物质的反应速率与表面积有关,颗粒越小,表面积越大,反应速率就越快,故块状固体可通过研磨来增大表面积,从而加快反应速率。
(4)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
A.②③ B.②④ C.①②③ D.全部
[解析] 升高温度,反应物分子的能量升高,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,①正确;反应物总分子数不变,活化分子数增加,则活化分子百分数增大,②正确;活化分子百分数增大,则有效碰撞次数增加,③正确;升高温度,分子运动速率加快,碰撞次数增加,有效碰撞次数增加,④正确。
[答案] D
[练3] 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途径
D.对于有气体参与的反应,增大压强能提高活化分子的浓度
答案 A
解析 能发生有效碰撞的分子称为活化分子。
[练4] 在体积可变的容器中发生反应N2+3H22NH3。当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是( )
A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多
B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
C.活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多
D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
答案 C
解析 A项,温度是分子平均动能的标志,温度不变,分子运动平均速率不变;B项,活化分子百分数不变;D项,有效碰撞与分子平均动能有关,分子平均动能未变,不可能所有碰撞都成为有效碰撞。
本课归纳总结
1.下列措施中,能使反应物活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强
④移去生成物 ⑤加入催化剂
A.①③⑤ B.②⑤
C.②③⑤ D.①③④
答案 B
解析 增大反应物的浓度,单位体积内活化分子的数目增多,但活化分子百分数不变,①不符合题意;升高温度能使更多的普通分子变为活化分子,反应物的活化分子数和活化分子百分数都增大,②符合题意;增大压强,单位体积内活化分子的数目增多,但活化分子百分数不变,③不符合题意;移去生成物,平衡正向移动,反应物中活化分子数减少,但活化分子百分数不变,④不符合题意;加入催化剂可以降低反应的活化能,使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大,⑤符合题意,故选B。
2.下列关于催化剂的说法中错误的是( )
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应
B.催化剂能使化学反应的速率发生改变
C.MnO2可以作H2O2、KClO3分解的催化剂
D.催化剂在化工生产中有广泛而重要的应用
答案 A
解析 催化剂只能改变反应的速率,不能使不起反应的物质发生反应,A错误。
3.一定温度下,反应N2+O22NO在密闭容器中进行,下列措施不能改变化学反应速率的是( )
A.缩小体积使压强增大 B.恒容,充入He
C.恒容,充入N2 D.恒压,充入He
答案 B
解析 恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,故选B。
4.煤本身是可燃物质,但是块状的煤用明火靠近都不燃烧,而当煤变为粉末状态时,在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸,其原因是( )
A.粉末状态的煤比块状煤的着火点低
B.粉末状态的煤比块状煤放出的热量多
C.粉末状态的煤比块状煤的总表面积大
D.粉末状态的煤呈气态,属于可燃性气体
答案 C
解析 煤变为粉末状态时,总表面积变大,与空气中的氧气密切接触时,一旦遇见火源,便发生剧烈的氧化还原反应,放出大量的热,使周围空气急剧膨胀,发生爆炸,故C正确。
5.硫代硫酸钠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( )
答案 D
解析 “最先出现浑浊”,即反应速率最快。A与B温度相同、H2SO4浓度相同,B中Na2S2O3的浓度比A大,反应速率:B>A;C与D温度相同、H2SO4浓度相同,D中Na2S2O3的浓度比C大,反应速率:D>C;B与D中Na2S2O3、H2SO4浓度都相同,D温度高于B,反应速率:D>B;则反应最快的是D,D最先出现浑浊。
6.在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:________。
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒:______________________________。
(3)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2后很快产生气体:________。
(4)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体的速率有快有慢:______________________________________________________。
(5)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L-1的盐酸和1 mol·L-1的盐酸中反应速率不同:_______________________________________________________。
(6)夏天的食品易变霉,冬天就不易发生该现象:____________。
答案 (1)光 (2)反应物的接触面积 (3)催化剂 (4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度 (6)反应温度
课时作业
一、选择题(本题共7小题,每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
B.活化分子具有的能量是活化能
C.活化分子的总数越多,反应速率越快
D.单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率越快
答案 D
解析 活化分子间的碰撞并不都是有效碰撞,只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,活化分子具有的平均能量与普通分子具有的平均能量之差才叫活化能;单位体积内活化分子总数越多,有效碰撞机会越多,反应速率才越快,A、B、C均错,选D。
2.将质量相同的锌粉分别投入下列4个烧杯的溶液中,反应速率最快的是( )
答案 D
解析 当反应中一种反应物相同时,反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量,四个装置中所用的酸虽不同,但都是由c(H+)的大小决定反应的快慢。选D。
3.对于溶液中的反应:MnO+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是( )
A.加水
B.增加同浓度FeSO4的用量
C.加压
D.加入少量KMnO4晶体
答案 D
解析 加水相当于稀释,使各物质的浓度减小,从而使反应速率减慢,故A错误;增加同浓度FeSO4溶液的用量,Fe2+的浓度没有增大,化学反应速率没有提高,故B错误;该反应中没有气体参与反应,加压不影响反应速率,故C错误;加入少量KMnO4晶体相当于提高MnO的浓度,化学反应速率提高,故D正确。
4.在C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反应中,现采取下列措施,能够使反应速率增大的措施是( )
①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2
A.①④ B.②③⑤
C.①③ D.①②④
答案 C
解析 对于气体反应,增大压强,反应速率加快;增加固体物质的用量,对反应速率无影响;恒容下充入与反应无关的气体,不会增加反应物浓度,故不会加快反应速率。恒压下充入与反应无关的气体,容器体积增大,原反应物的浓度减小,反应速率减慢。选C。
5.通过缩小反应容器体积而增大压强对下列反应的速率无影响的是( )
A.CO2(g)+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
B.H2(g)+I2(g)2HI(g)
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
答案 C
解析 只要反应中无气体物质参加或生成,改变压强均不能改变化学反应速率。选C。
6.下列说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增加
B.对于有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.改变条件能使化学反应速率增大的主要原因是增大了反应物分子中活化分子的有效碰撞几率
D.对于本来不能发生的化学反应,改变条件可以使反应发生
答案 C
解析 增大反应物浓度会使单位体积内活化分子数增加,但由于反应物分子的平均能量和发生反应所需能量(即活化能)都未发生变化,所以活化分子的百分数并未改变,A错误;增大气体反应物的压强会使单位体积内活化分子数增加,但由于反应物分子的平均能量和发生反应所需能量(即活化能)都未发生变化,所以活化分子的百分数并未改变,B错误;改变条件使化学反应速率增大,主要靠增加活化分子的百分数或增加单位体积内活化分子的总数,从而增加有效碰撞次数,C正确;对于本来不能发生的化学反应,即使改变条件,化学反应也不能发生,D错误。
7.20 ℃时,将0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液10 mL和0.01 mol·L-1 H2SO4溶液10 mL混合,2 min后溶液中明显出现浑浊,已知温度每升高10 ℃,化学反应速率增大到原来的2倍,那么50 ℃时,同样的反应要看到同样的浑浊,需要的时间是( )
A.40 s B.15 s C.48 s D.20 s
答案 B
解析 温度升高了30 ℃,反应速率是原来的23=8倍,所需时间是原来的。
二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
8.下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参与化学反应
B.降低反应活化能,使反应速率加快
C.催化剂能够改变反应的反应热
D.催化剂只改变反应的正反应速率
答案 B
解析 催化剂一般是通过参与反应,改变反应途径来改变化学反应速率的,A错误;使用催化剂能降低反应活化能,使部分能量较低的分子转化为活化分子,增加了单位体积内活化分子百分数,使反应速率加快,B正确;反应的反应热与反应物和生成物的能量有关,与反应的过程无关,故催化剂不能改变反应的反应热,C错误;对某一可逆反应来说,使用催化剂,可以同等程度地改变正、逆反应的速率,D错误。
9.10 mL浓度为1 mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是( )
A.K2SO4 B.CH3COONa
C.CuSO4 D.Na2CO3
答案 AB
解析 K2SO4溶液中的水对盐酸起稀释作用,使c(H+)减小,但没有消耗H+,因此n(H+)不变,不影响氢气生成量,故A符合题意;CH3COONa与HCl发生反应:CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl,CH3COOH是弱酸,使溶液中c(H+)减小,反应速率降低,随着反应进行,CH3COOH会持续电离出氢离子,因此最终不会影响产生H2的物质的量,故B符合题意;加入CuSO4溶液会与Zn发生置换反应:CuSO4+Zn===Cu+ZnSO4,产生的Cu与Zn和盐酸构成原电池,会加快反应速率,故C不符合题意;若加入Na2CO3溶液,会与盐酸发生反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,使溶液中的c(H+)、n(H+)都减小,反应速率减慢,产生H2的物质的量减小,D不符合题意。
10.在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备TiO2薄膜,探究不同载体下TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色的效果,每光照20 min取一次样,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.不同载体,无论何种温度一定是钛片载体的光催化活性最好
B.约在520 ℃时,钛片载体的光催化活性最好
C.无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高
D.不同载体,TiO2薄膜的光催化活性相同
答案 B
解析 催化剂的催化活性受温度的影响,催化剂都有最佳的催化温度,但不是温度越高越好,C项错误;由题图可知,不同温度,不同载体,TiO2薄膜的光催化活性不同,A、D项均错误;约在520 ℃时,钛片载体的光催化活性最好,B项正确。
11.下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是( )
选项
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
A、B两支试管,各加入4 mL 0.01 mol/L的KMnO4酸性溶液,在A试管中加入2 mL 0.1 mol/L的H2C2O4溶液和在B试管中加入4 mL 0.2 mol/L的H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需时间,B试管褪色时间短
当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
C
在容积可变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的体积缩小一半
正反应速率加快,逆反应速率减慢
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
答案 BC
解析 其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短,反应速率加快,故当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,A正确;A、B两支试管中反应混合物的体积不同,KMnO4和H2C2O4浓度均不相同,不能根据B试管褪色时间短得出当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快的结论,B错误;把容器的体积缩小一半,压强增大,正、逆反应速率均加快,不能得出题给结论,C错误;A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快,可以得出当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率的结论,D正确。
三、非选择题(本题共2小题)
12.为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过如图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积,并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
(1)化学反应速率最快的时间段是________,影响此时间段反应速率的主要原因是___________________________________________________________。
A.O~t1 B.t1~t2
C.t2~t3 D.t3~t4
(2)为了减缓上述反应速率,欲向盐酸中加入下列物质,你认为可行的有________。
A.蒸馏水 B.NaCl固体
C.NaCl溶液 D.通入HCl
(3)若盐酸的体积是20 mL,图中CO2的体积是标准状况下的体积,则t1~t2时间段平均反应速率v(HCl)=________mol/(L·min)。
答案 (1)B 反应放热,使反应速率增大 (2)AC
(3)
解析 (1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大其反应速率越大,根据图像知,斜率最大的是t1~t2;该反应是放热反应,放出的热量使溶液温度升高,升高温度,反应速率加快。
(2)降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度实现,加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低,从而降低反应速率;加入氯化钠固体,溶液中氢离子浓度几乎不变,对化学反应速率几乎无影响;通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,选AC。
(3)t1~t2时间段生成的气体体积为(V2-V1) mL,则二氧化碳的物质的量为 mol,根据HCl和二氧化碳的关系式知,消耗盐酸的物质的量为 mol,根据v=,计算t1~t2时间段平均反应速率v(HCl)= mol/(L·min)= mol/(L·min)。
13.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。
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是________________。
(2)实验①和②的目的是________________________。实验时由于较长时间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)写出实验③的化学反应方程式:______________________________。
(4)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。分析下图能够得出的实验结论是_________________________________________。
答案 (1)降低了活化能
(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)2H2O2O2↑+2H2O
(4)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
解析 (1)催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能,从而加快反应速率。
(2)实验①和②的浓度不同,则该实验的目的是为了探究浓度对化学反应速率的影响;为了便于比较,应在相同的条件下利用一个变量来比较,则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在同一热水浴中)。
(4)由图可知,⑤的反应速率最大,④的反应速率最小,结合实验方案可知,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。
高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第二课时导学案及答案: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第二课时导学案及答案,共9页。
人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第一课时学案: 这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第一课时学案,共11页。
人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率第一课时导学案: 这是一份人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率第一课时导学案,共15页。

