人教版高中化学选修四配套同步练习:第二章第二节第2课时温度、催化剂对化学反应速率的影响

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1、.第2课时温度、催化剂对化学反应速率的影响目标要求1.知道温度对化学反应速率影响的结论和理论解释。2.知道催化剂对化学反应速率影响的结论和理论解释。1温度对反应速率的影响(1)影响其他条件相同时,升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。(2)原因其他条件相同时,升高温度,提高了活化分子的百分数和较高能量的分子间的碰撞频率,使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大。2催化剂对反应速率的影响(1)影响:使用催化剂可加快反应速率。(2)原因:催化剂改变了反应的路径,降低了反应所需的活化能,提高了反应体系中活化分子的百分数,使有效碰撞的几率提高,反应速率加快。(3)根据图象填空。 如图所示,使

2、用催化剂使反应速率加快其中途径表示没使用催化剂。途径表示使用了催化剂。使用了催化剂,反应的活化能降低。图中E1、E2都是该反应的活化能,但E2E1是因为使用了催化剂,与不使用催化剂相比,反应的活化能由E1变为E2,活化分子的百分数增多。知识点一温度对化学反应速率的影响1对于反应:MNP,如果温度每升高10,化学反应速率提高到原来的3倍,在10时完成反应的10%需要81 min,将温度提高到30时,完成反应的10%需要的时间为()A9 min B27 min C13.5 min D3 min答案A解析温度由10升高到30时,反应速率提高到原来的32倍,设当提高到30时,完成反应的10%需要的时间

3、为t min,则32t81 min,故t9 min。2已知硫代硫酸钠溶液与稀H2SO4反应可析出单质硫沉淀:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O,某同学按下表进行实验,请你判断哪一组先出现浑浊。编号加3%Na2S2O3/mL加15的H2SO4/滴温度/152525251535352545答案第3组实验先出现浑浊。解析反应物的浓度越大,反应温度越高,反应速率越快。由编号1和3可以看出,两种反应物的浓度相同,但编号3的温度高于1,故编号3先出现浑浊。再将编号3和2比较,3的浓度、温度均比2高,故最先出现浑浊的应为第3组。知识点二催化剂对化学反应速率的影响3下列关于催化剂的说法,正确

4、的是()A催化剂能使不起反应的物质发生反应B催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变C催化剂不能改变化学反应速率D任何化学反应都需要催化剂答案B4亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂,在常温下不见光时可保存一年,但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解:5HClO2=4ClO2HCl2H2O。分解时,刚加入硫酸,反应缓慢,随后突然反应释放出大量ClO2,这是因为()A酸使亚氯酸的氧化性增强B溶液中的H起催化作用C溶液中的Cl起催化作用D逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低答案C解析由题目信息可知,NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸,生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢,随后突然反应加快,这说明分

5、解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用,故正确答案为C。练基础落实1能够增加反应物分子中活化分子百分数的是()A升高温度 B减小压强 C增大压强 D增大浓度答案A解析升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数;增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。2已知:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,下列各组实验中,反应速率最快的是()组号反应温度/Na2S2O3H2SO4H2O体积/ mL浓度/ molL1体积/ mL浓度/ molL1体积/ mLA1050.250.110B1050.150.110C3050.150.110D3050.250.210答案D解析对于化学反应速率

6、影响程度最大的是催化剂,其次为温度,然后才是浓度和压强,故此类问题首先按次序找出影响程度较大的选项,同等情况下,再看浓度或压强的相对大小。C、D中反应速率大于A、B,而D选项中c(H2SO4)大于C项中c(H2SO4),故答案为D。练方法技巧图象识别技巧3.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是() 组别c(HCl)(molL1)温度()状态12.025块状22.530块状32.550粉末状42.530粉末状A.4321 B1234 C3421 D1243答案Cbbcd,然后根据表中

7、所列条件判断。改变不同条件时反应速率的比较4把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 molL1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最快的是()A10 20 mL 3 molL1的X溶液B20 30 mL 2 molL1的X溶液C20 10 mL4 molL1的X溶液D10 10 mL 2 molL1的X溶液答案B解析限制同一条件,比较不同条件下的反应速率,依次得出结论。练综合拓展5某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解,且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500左右,于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收

8、集满500 mL氧气为准(其他可能影响实验的因素均已忽略)。表一:用MnO2作催化剂实验序号KClO3质量(g)MnO2质量(g)反应温度()待测数据18.002.0050028.002.00500表二:用A作催化剂实验序号KClO3质量(g)A质量(g)反应温度()待测数据18.002.0050028.002.00500请回答:上述实验中的待测数据应是_。完成此研究后,他们准备发表一篇研究报告,请你替他们拟一个报告的题目:_。答案时间A与二氧化锰催化效果的对照研究解析根据题意,此实验的目的是为了对照MnO2和A的催化能力,而催化能力的高低可以用单位时间内产生的气体的量,或者产生一定量气体需要

9、的时间来表示。现在题目指明“以收集满500 mL氧气为准”,因此在实验报告中应记录产生这些气体需要的时间。本次实验的主要目的在于比较,比较的是催化剂的效果,在拟定实验报告标题的时候注意给出这两个题目要点就可以了。6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)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,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_;(4)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);(5

10、)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Zn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的时间。实验混合溶液ABCDEF4 molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计,其中:V1_,V6_,V9_。反应一段时间后,实验A中的金属呈_色,实验E中的金属呈_色;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。

11、请分析氢气生成速率下降的主要原因_。答案(1)CuSO4Zn=ZnSO4Cu,ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池,加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4(4)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)(5)301017.5灰黑暗红当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积解析(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4Zn=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn微电池,大大加快了生成氢气的反应

12、速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30 mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL,可以求得各组实验中加入水的体积分别为V720 mL,V819.5 mL,V917.5 mL,V1015 mL。当溶液中析出少量的铜时,因不能形成铜的晶体,故铜显示的颜色是灰黑色,E中析出较多的铜,则显

13、示出了铜晶体的颜色:暗红色。由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸的接触面积大大减小,故反应速率反而会减慢了。7“碘钟”实验中,3IS2O=I2SO的反应速率可以用I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进行实验,得到的数据如下表:实验编号c(I)/molL10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O)/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1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4

14、0下进行编号对应浓度的实验,显色时间t2的范围为_(填字母)。A44.0 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_。答案(1)研究反应物I与S2O的浓度对反应速率的影响(2)29.3 s(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)解析由和知:c(I)由0.040 molL10.080 molL1,t由88.0 s44.0 s由和知,c(I)由0.040 molL10.120 molL1,t由88.0 s s29.3 s温度越高,化学反应速率越快,而由2040,显色时间t2应该比22.0 s短,所以选A。40,显色时间t2应该比22.0 s短,所以选A。.

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