1、实验活动7化学反应速率的影响因素课后训练巩固提升1.为了说明影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论不正确的是()。A.将铜片放入稀硫酸中,无明显现象。若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气生成B.将相同形状大小的镁块和铝块与相同浓度的盐酸反应,前者的反应速率大于后者的反应速率C.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的速率不同D.相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度的盐酸反应时,粉末状的反应速率大答案:A解析:加入硝酸银溶液后,溶液中含有硝酸,且在金属活动性顺
2、序中铜、银均排在氢后,不会有氢气生成,A项错误;由于镁比铝活泼,在相同条件下,与盐酸反应镁块比铝块要快,B项正确;在用氯酸钾加热制氧气的实验中,加入二氧化锰作催化剂,反应速率更大,C项正确;粉末状大理石比块状大理石表面积大,相同条件下与盐酸反应速率更大,D项正确。2.下表是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,产生H2的速率最大的是()。选项 酸的浓度及体积反应温度/AMg,0.16 molL-1硝酸 10 mL60BMg,0.13 molL-1 盐酸 10 mL60CFe,0.13 molL-1 盐酸 10 mL60DMg,0.13 molL-1硫酸 10 mL60答案:D解析:从影响反
3、应速率的因素来看,硝酸与活泼金属反应不能产生H2,A项错误;镁比铁活泼,产生H2的速率BC,B、D两项相比较,其他条件相同,但D项中的H+浓度大于B项中的H+浓度,所以D项中的物质产生H2的速率最大。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,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化情况如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是()。组别对应曲线 反应温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状A.第4组实验的反应最慢B.第1组实验中盐酸的浓度可能大于2.5 molL-1C.第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 molL-1D.第3组实验
4、的反应温度低于30 答案:D解析:根据图像,第4组反应最慢,A项正确;采用变量控制法分析反应条件,第3、4组比较,第3组生成氢气的速率较大,所以反应温度高于30 ,D项错误;第1、2组与第4组相比较,由于铁的状态不同,使用粉末状铁反应速率大,不能判断其盐酸的浓度是否比第4组大,因此盐酸的浓度有可能大于、等于或小于2.5 molL-1,B、C两项正确。4.其他条件不变时,能使反应速率增大的是()。A.对于反应CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4,增大体系的压强B.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器容积固定不变时,充入ArC.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3
5、(g),容器容积固定不变时,充入N2D.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),容器气体压强不变时,充入He答案:C解析:此题着重考查压强对反应速率的影响。压强改变时,必须引起反应物浓度的变化,才能使反应速率发生变化,不能理解为“容器所受压强变化时反应速率就会发生变化”。选项A为溶液中进行的反应,改变压强,反应速率基本不变,故A项错误;恒容条件下充入Ar,各反应物的浓度不变,反应速率不变,B项错误;恒容条件下充入N2,使反应物N2的浓度增大,反应速率增大,C项正确;恒压条件下充入He,气体体积增大,各反应物浓度变小,反应速率变小,D项错误。5.某化学社团的同学为了探究锌与硫酸反应过程中
6、的速率变化,他们在100 mL稀硫酸中加入足量的锌粉,收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值,已折算为标准状况):时间/min12345氢气体积(标准状况)/mL50120232290310(1)哪一时间段(指01 min、12 min、23 min、34 min、45 min)的反应速率最大?,原因是。(2)哪一时间段的反应速率最小?,原因是。(3)23 min内以硫酸的浓度变化来表示的反应速率为(设溶液体积不变)。(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可加大氢气的生成速率。请回答下列问题:上述实验中涉及的反应的离子方程式有。硫酸铜可以加大氢气生成速率的原因是。答案
7、:(1)23 min温度对反应速率的影响起主要作用(2)45 min浓度对反应速率的影响起主要作用(3)0.05 mol(Lmin)-1(4)Zn+Cu2+Zn2+Cu,Zn+2H+Zn2+H2CuSO4与Zn反应生成Cu,Zn、Cu与稀硫酸形成原电池,加大反应速率解析:(1)根据表中数据可知,在01 min、12 min、23 min、34 min、45 min内收集到的氢气体积分别是50 mL、70 mL、112 mL、58 mL、20 mL。所以23 min内反应速率最大,这是由于该反应是放热反应,温度对反应速率的影响超过了浓度对反应速率的影响。(2)45 min内收集到的气体最少,所以
8、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)23 min内产生的V(H2)=232 mL-120 mL=112 mL=0.112 L,n(H2)=0.005 mol。根据H2SO4H2,可知n(H2SO4)=0.005 mol,23 min内H2SO4的反应速率为=0.05 mol(Lmin)-1。(4)加入少量硫酸铜后,锌可以置换出铜,锌、铜、稀硫酸构成锌铜原电池,锌作负极,加大反应速率。有关离子方程式为Zn+Cu2+Zn2+Cu,Zn+2H+Zn2+H2。6.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
9、态 溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150355040分析表中数据,回答下列问题。(1)实验4和5表明,对反应速率有影响,反应速率越大,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
10、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: 。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(或2和5,或7和9)(3)反应温度6和7、8和9(4)可能是硫酸过量,金属完全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值相近解析:(1)实验4和5的实验数据主要区别在于金属消失的时间上,粉末状金属的耗时明显少于丝状,说明固体反应物的表面积对反应速率有影响。(2)要研究反应物浓度对反应速率产生影响,就要排除金属状态的干扰,所以要选择状态一样的实验序号。(3)表中列出的影响反应速率的因素有金属状态、反应物浓度、溶液温度,实验7和实验
11、9反应前温度与其他不同,接下来观察发现,实验7和实验6其他影响因素相同,实验9和实验8其他影响因素相同,这两对实验受反应温度的影响。(4)使溶液的温度升高的热量来自稀硫酸与金属的反应,反应前后溶液的温度变化值相近,说明各实验中反应的进行程度相近。7.某研究性学习小组探究如下实验:在常温下,取两片质量相等,外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片,分别加入盛有相同体积、相同H+浓度的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中,发现铝片在稀盐酸中产生气泡比在稀硫酸中快。查阅相关资料后得知:化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定,其次是外界因素的影响。(1)写出以上反应的离子方程式:。(2
12、)出现上述现象的可能原因是:假设S对铝与H+的反应有抑制作用;假设。(3)请设计实验对上述假设进行验证:;。(4)如果上述假设都成立,要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率增大,可以采取的措施有:;。答案:(1)2Al+6H+2Al3+3H2(2)Cl-对铝与H+的反应有促进作用(3)向稀硫酸中加入少量氯化钠、氯化钾等可溶性氯化物,如果能增大反应速率,则假设成立向稀盐酸中加入少量硫酸钠、硫酸钾等可溶性硫酸盐,如果反应速率减小,则假设成立(4)加入可溶性氯化物增加H+浓度加热将铝片改换成铝丝(其他合理答案也可)解析:(1)金属与酸反应的实质是金属与溶液中的H+反应。(2)本题难点是如何提出问题。稀硫酸中含有H+、S,稀盐酸中含有H+、Cl-。依题中信息知,外形、组成相同的铝与酸接触面积相同,H+浓度相同,反应在相同温度下进行,说明两者的温度、浓度、接触面积都相同,不同的是溶液中所含阴离子种类,联想催化剂对化学反应速率的影响,可能是阴离子对反应速率的影响不同。(3)针对提出的猜想,设计实验方案。设计方案可以从正反两个方面切入。(4)改变条件使反应速率增大,要从影响化学反应速率的因素切入:温度、浓度、催化剂和固体反应物的表面积等。
