2017-2018学年人教版高中化学选修4导学案:2.2 影响化学反应速率的因素 Word版含答案 下载本文

A.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小

B.若图1所示的实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe比Cu对H2O2分解反应的催化效果好

C.用图2装置比较反应速率,可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间 D.为检查图2装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否复原

解析:选B。若比较Fe和Cu对H2O2分解的催化作用,应选用Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)或FeCl3(aq)和CuCl2(aq)。如果选用FeCl3(aq)和CuSO4(aq),虽然加入FeCl3(aq)的反应速率快,但两溶液的阴离子不同,不能得出结论。

9.恒温恒容时,NO2和N2O4之间发生反应N2O4(g)2NO2(g),如图所示。

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3+

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(1)曲线____(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。

(2)若升高温度,则v(正)___________,v(逆)_____________。(填“加快”或“减慢”) (3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲容器中v(NO2)=0.3 mol·(L·min),乙容器中v(N2O4)=0.2 mol·(L·min),则____容器中反应更快。

解析:(1)由题图可知,反应至t1时刻X的变化量为0.3 mol,Y的变化量为0.6 mol,根据反应方程式N2O4(g)2NO2(g)和X、Y的变化量之比为1∶2判断,曲线Y表示NO2的物质的量随时间变化的曲线。

(2)升高温度,正、逆反应速率均加快。

(3)乙容器中v(NO2)=2v(N2O4)=0.4 mol·(L·min),大于甲容器中v(NO2),所以乙容器中反应更快。

答案:(1)Y (2)加快 加快 (3)乙

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[能力提升]

10.(2017·烟台高二质检)一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L降到0.07 mol·L需要15 s,那么c(HI)由0.07 mol·L降到0.05 mol·L所需的时间( )

A.等于5 s C.大于10 s

B.等于10 s D.小于10 s

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解析:选C。随着反应的进行,c(HI)逐渐减小,反应速率逐渐减小。所以,c(HI)由0.07 mol·L降到0.05 mol·L所用时间应大于10 s。

11.进行如下实验,在A锥形瓶中放入10 g绿豆大小的碳酸钙,在B锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙,分别加入50 mL 1 mol·L

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盐酸,图中能正确表示实验结果的是(注:x轴表示时间,y轴表示锥形瓶中碳酸钙减少的质量)( )

解析:选C。50 mL 1 mol·L的盐酸最多只能反应掉2.5 g CaCO3,故A、B锥形瓶中CaCO3最终减少的质量相等;与同浓度的盐酸反应,粉末状CaCO3比块状CaCO3反应速率快,即单位时间内粉末状CaCO3减少的质量大。

12.用一质量为1.2 g的铝片与45 mL 4 mol/L稀硫酸反应制取H2,若要增大反应速率,采取的措施:①再加入20 mL 4 mol/L硫酸;②改用30 mL 6 mol/L的稀硫酸;③改用20 mL 18 mol/L浓硫酸;④改用1.2 g铝粉代替1.2 g铝片;⑤适当升高温度;⑥在敞口容器中反应。其中正确的是( )

A.①②③④ C.②③④⑤

B.②④⑤ D.②③④⑤⑥

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解析:选B。①未增大c(H2SO4),反应速率不变;③18 mol/L的浓硫酸会使铝钝化;⑥在敞口容器中反应,H2逸出并不影响反应速率。

13.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。 现有以下实验记录:

实验编号 温度/℃ 显色时间/s 回答下列问题: (1)该反应的离子方程式为____________________________________。 (2)该实验的目的是____________________________________。

① 30 160 ② 40 80 ③ 50 40 ④ 60 20 ⑤ 70 10 (3)实验试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外,还需要的试剂是____,实验现象为__________。

(4)实验操作中除了需要上述条件外,还必须控制____不变(填字母)。 A.温度

B.试剂的用量(体积) C.试剂添加的顺序

(5)由上述实验记录可得出的结论是__________________________________________。 (6)若要进行溶液酸性大小对反应速率影响的探究实验,你会采取的措施是____________________________________。

解析:(1)根据得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒,可得该反应的离子方程式为4H+4I+O2===2I2+2H2O。(2)表中数据只有温度和显色时间,故该实验的目的是探究温度对反应速率的影响。(3)为测定显色时间,产物中有碘单质生成,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象为无色溶液变为蓝色。(4)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确的结论,故还必须控制试剂的用量(体积)和试剂添加的顺序不变。(5)分析实验数据,温度每升高10 ℃,显色时间缩短到原来的一半,故可得出的结论是温度每升高10 ℃,反应速率增大约2倍。(6)若要进行溶液酸性大小对反应速率影响的探究实验,需保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验。

答案:(1)4H+4I+O2===2I2+2H2O (2)探究温度对反应速率的影响 (3)淀粉溶液 无色溶液变蓝 (4)BC (5)温度每升高10 ℃,反应速率增大约2倍 (6)保证其他实验条件不变,采用不同浓度的H2SO4溶液进行对比实验

14.为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素,进行如下实验。 实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物 实验装置如图所示,气密性已检查。

已知:FeSO4+NO===[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]时突显明显棕色。

(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是________________________________________________________。

(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_________________。

(3)本实验A装置生成的气体中,若有NO2,则B瓶中的实验现象为____;若只有NO生成,则B瓶中的实验现象是______。

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实验二 探究反应产物对反应速率的影响

设计如下实验,利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。

序号 1 2 3 温度 25 ℃ 25 ℃ 25 ℃ 铜片/g ① 5 5 硝酸/mL ② 20 20 硝酸铜/g ③ 0.5 1.0 (4)请将上表中实验1的实验条件填写完整。 ①_____②_____③____

(5)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化,为达到实验目的还需要继续进行的实验是_____________________________________________________________。

解析:(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的试管倾斜,使碳酸钙与稀硝酸反应产生CO2,利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2,对气体产物的观察产生干扰。(2)铜片和稀硝酸发生氧化还原反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(3)若生成的气体中有NO2,NO2溶于水生成的硝酸能将Fe氧化为Fe,则B瓶溶液出现红色;若生成的气体中只有NO,则B瓶溶液出现棕色。(4)探究反应产物对反应速率的影响,应保持其他条件不变,只改变反应产物的量,由于产物为硝酸铜和NO,故铜片和硝酸的量不变。本题中实验1为对照实验,不加硝酸铜,实验2、3分别改变硝酸铜的量。(5)由于硝酸铜的量几乎不影响反应速率,故还需探究另一反应产物NO对反应速率的影响。

答案:(1)利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2,对气体产物的观察产生干扰

(2)3Cu+8HNO(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)溶液出现红色 溶液出现棕色 (4)5 20 0

(5)探究NO对反应速率的影响

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