(新課改省份專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素學(xué)案(含解析)
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1、(新課改省份專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素學(xué)案(含解析) 考點(一) 化學(xué)反應(yīng)速率 【精講精練快沖關(guān)】 [知能學(xué)通] 1.化學(xué)反應(yīng)速率 2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系 對于已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,當(dāng)單位相同時,化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,或v(A)=v(B)=v(C)=v(D)。 [注意] ①由公式v=計算得到的反應(yīng)速率是指某一時間段內(nèi)的平均反應(yīng)速
2、率而不是某一時刻的瞬時反應(yīng)速率。 ②同一化學(xué)反應(yīng)在相同條件下用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同。 ③不能用固體或純液體物質(zhì)(不是溶液)表示化學(xué)反應(yīng)速率,因為固體和純液體物質(zhì)的濃度視為常數(shù)。 [題點練通] 1. (2019·湖北八校聯(lián)考)將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為2 L的密閉容器中(溫度保持不變),發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8~10 min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是( ) A.0.5 mol·
3、L-1·min-1 B.0.1 mol·L-1·min-1 C.0 mol·L-1·min-1 D.0.125 mol·L-1·min-1 解析:選C 由題圖可知,該反應(yīng)在8~10 min內(nèi),H2的物質(zhì)的量在對應(yīng)的c、d點都是2 mol,因此v(H2)==0 mol·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可得v(CO2)=×v(H2)=0 mol·L-1·min-1。 2.(2014·北京高考)一定溫度下,10 mL 0.40 mol·L-1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如表。 t/min 0 2 4
4、 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)( ) A.0~6 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1 B.6~10 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1 C.反應(yīng)至6 min時,c(H2O2)=0.30 mol·L-1 D.反應(yīng)至6 min時,H2O2分解了50% 解析:選C 根據(jù)題目信息可知,0~6 min,生成 22.4 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣,消耗0.002 mol H2O2,則v(
5、H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,A項正確;隨反應(yīng)物濃度的減小,反應(yīng)速率逐漸降低,B項正確;反應(yīng)至6 min時,剩余0.002 mol H2O2,此時c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C項錯誤;反應(yīng)至6 min時,消耗0.002 mol H2O2,轉(zhuǎn)化率為50%,D項正確。 [方法規(guī)律] 化學(xué)反應(yīng)速率計算的3種常用方法 (1)定義式法 v==。 (2)比例關(guān)系法 化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,如mA(g)+nB(g)===pC(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p或v(A)=v(B)=v(C)。 (3)三段式法 列起始量、轉(zhuǎn)化量
6、、最終量,再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計算。 對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),起始時A的濃度為a mol·L-1,B的濃度為b mol·L-1,反應(yīng)進(jìn)行至t1 s 時,A消耗了x mol·L-1,則化學(xué)反應(yīng)速率可計算如下: mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始/(mol·L-1) a b 0 0 轉(zhuǎn)化/(mol·L-1) x t1/(mol·L-1) a-x b- 則:v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol
7、·L-1·s-1, v(C)= mol·L-1·s-1,v(D)= mol·L-1·s-1。 3.(2019·宿州模擬)對于反應(yīng)2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g),表示該反應(yīng)的速率最快的是( ) A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1 D.v(D)=1.0 mol·L-1·s-1 解析:選B 均用v(B)表示。A項,v(B)=v(A)=0.25 mol·L-1·s-1;C項,v(B)=v(C)= mol·L-1·s-1;D項,v(B)=v(D)=0.25 mol
8、·L-1·s-1。 4.反應(yīng)A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1?、踲(C)=0.4 mol·L-1·s-1?、躹(D)=0.45 mol·L-1·s-1。 上述反應(yīng)速率的大小關(guān)系為____________。 解析:用比值法比較反應(yīng)速率的大小,v(A)=0.45 mol·L-1·s-1;v(B)=0.2 mol·L-1·s-1;v(C)=0.2 mol·L-1·s-1;v(D)=0.225 mol·L-1·s-1,故①>④>②=③。 答案:①>④>②=③
9、 [方法規(guī)律] 化學(xué)反應(yīng)速率的2種比較方法 (1)轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法 將同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,再進(jìn)行比較。如對于反應(yīng)2SO2+O22SO3,如果①v(SO2)=2 mol·L-1·min-1,②v(O2)=3 mol·L-1·min-1,③v(SO3)=4 mol·L-1·min-1,比較反應(yīng)速率的大小時,可以將三者表示的反應(yīng)速率都轉(zhuǎn)化為用O2表示的反應(yīng)速率,再作比較。換算后①v(O2)=1 mol·L-1·min-1,③v(O2)=2 mol·L-1·min-1,則反應(yīng)速率的大小順序為②>③>①。 (2)比值法 用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對
10、應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),然后再對求出的數(shù)值進(jìn)行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若>,則反應(yīng)速率A>B。 無論采用何種方法,都要確保所比較化學(xué)反應(yīng)速率的單位統(tǒng)一。 考點(二) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 【點多面廣精細(xì)研】 1.主要因素——內(nèi)因 反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。 2.外因(其他條件不變,只改變一個條件) 3.理論解釋——有效碰撞理論 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。 ②活化能:如圖 [注意] E1為正反應(yīng)的活化能,E2為逆反應(yīng)的活化能,且Δ
11、H=E1-E2,E3為使用催化劑時正反應(yīng)的活化能。 ?、塾行鲎玻夯罨肿又g能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系 [小題練微點] 1.判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小( ) (2)增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率不一定增大( ) (3)對有氣體參加的反應(yīng)體系,縮小容器體積,能夠增大活化分子的百分含量,所以反應(yīng)速率增大( ) (4)鐵與濃硫酸反應(yīng)時,硫酸的濃度越大,產(chǎn)生H2的速率越快( ) (5)對于可逆反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(
12、SCN)3+3KCl,增加氯化鉀濃度,逆反應(yīng)速率加快( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× 2.(1)形狀、大小相同的鎂、鋁、鐵、鉛四種金屬與濃度相同的鹽酸反應(yīng),生成H2的速率快慢順序是_______________________________________。 (2)對于Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響?(填“增大”“減小”“不變”或“不產(chǎn)生氫氣”) ①升高溫度:____________;②增大鹽酸濃度:___________; ③增大鐵的質(zhì)量:___________;④增加鹽酸的體積:_________;
13、 ⑤把鐵片改成鐵粉:_______;⑥滴加幾滴CuSO4溶液:_______; ⑦加入NaCl固體:___________;⑧增大壓強(qiáng):___________; ⑨將反應(yīng)中的稀鹽酸改為濃H2SO4:________。 (3)Zn與鹽酸反應(yīng),真正影響反應(yīng)速率的是________的濃度,而與________的濃度無關(guān)。 (4)一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,回答下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(填“增大”“減小”或“不變”) ①縮小體積使壓強(qiáng)增大:_______;②恒容充入N2:_______;③恒容充入He:_______;④恒壓充入He:_____
14、__。 答案:(1)v(Mg)>v(Al)>v(Fe)>v(Pb) (2)①增大?、谠龃蟆、鄄蛔儭、懿蛔儭、菰龃? ⑥增大?、卟蛔儭、嗖蛔儭、岵划a(chǎn)生氫氣 (3)H+ Cl- (4)①增大?、谠龃蟆、鄄蛔儭、軠p小 1.(2019·貴陽模擬)在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2,壓強(qiáng)為p(Pa),并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g) ΔH<0,下列說法正確的是( ) A.保持容器容積不變,向其中加入1 mol H2(g),反應(yīng)速率一定加快 B.保持容器容積不變,向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng)),反應(yīng)速率一定加快
15、 C.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng)),反應(yīng)速率一定加快 D.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反應(yīng)速率一定加快 解析:選A 增大H2的物質(zhì)的量且保持容器容積不變,H2的濃度增大,反應(yīng)速率加快,A項正確;保持容器容積不變,向其中加入1 mol N2(N2不參加反應(yīng)),反應(yīng)混合物各組分的濃度不變,反應(yīng)速率不變,B項錯誤;保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中充入1 mol N2(N2不參加反應(yīng)),容器體積增大,各組分的濃度減小,反應(yīng)速率減小,C項錯誤;保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,向其中加入1 mol H2(g)和1 mo
16、l I2(g),因容器的體積變?yōu)樵瓉淼?倍,起始物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?倍,則濃度不變,反應(yīng)速率不變,D項錯誤。 2.(2019·福州質(zhì)檢)某恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=a kJ·mol-1;某科研小組通過實驗測出SO2的轉(zhuǎn)化率(SO2、NO起始量一定)隨條件P的變化情況如圖所示,下列說法中正確的是( ) A.10~15 min內(nèi)反應(yīng)速率小于15~20 min的反應(yīng)速率,P為升高溫度 B.10~20 min內(nèi)反應(yīng)速率小于20~40 min的反應(yīng)速率,P為減小SO3的濃度 C.10~15 min內(nèi)反應(yīng)速率大于40~50 min的反
17、應(yīng)速率,P為減小壓強(qiáng) D.該反應(yīng)中,隨著反應(yīng)物濃度的減小,反應(yīng)速率一直減小 解析:選A 在相同時間內(nèi),轉(zhuǎn)化率變化值越大,表明反應(yīng)中消耗的反應(yīng)物越多,反應(yīng)速率越大。由題圖數(shù)據(jù)知,10~15 min、15~20 min內(nèi),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化值分別為3.7%、4.5%,故后一個時間段內(nèi)反應(yīng)速率較快,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,又因容器容積不變,故改變的條件只能是升溫,A正確,C、D項錯誤;10~20 min、20~40 min 內(nèi),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化值分別為8.2%、10.3%(時間間隔不同),故10~20 min內(nèi)消耗的反應(yīng)物比20~40 min消耗的多,反應(yīng)速率快,B項錯誤。 [歸納拓展]
18、 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 (1)升高溫度,不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率均加快。 (2)催化劑能同等程度的改變正、逆化學(xué)反應(yīng)速率,但不能改變反應(yīng)進(jìn)行的程度。 (3)增大反應(yīng)物濃度或生成物濃度,正、逆反應(yīng)速率均加快。 (4)壓強(qiáng)及“惰性氣體”對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ①充入“惰性氣體”對化學(xué)反應(yīng)速率的影響: 恒溫 恒容 充入“惰性氣體”總壓強(qiáng)增大,但各物質(zhì)的濃度不變(活化分子濃度不變),反應(yīng)速率不變 恒溫 恒壓 充入“惰性氣體”體積增大各反應(yīng)物濃度減小(活化分子濃度減小)反應(yīng)速率變慢 ②對于沒有氣體參加的反應(yīng),改變體系壓強(qiáng),反應(yīng)物的濃度不變,則化學(xué)反應(yīng)速率不變。
19、(5)固體反應(yīng)物量的增減,不能改變化學(xué)反應(yīng)速率,固體反應(yīng)物的表面積改變才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。 3.(2017·江蘇高考)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是( ) A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快 B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強(qiáng),H2O2分解速率越快 D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大 解析:選D 由圖甲可知,起始時H2O2的濃度越小,曲線下降越平緩,說
20、明反應(yīng)速率越慢,A項錯誤;由圖乙可知,OH-的濃度越大,pH越大,曲線下降越快,即H2O2分解越快,B項錯誤;由圖丙可知,相同時間內(nèi),0.1 mol·L-1NaOH條件下H2O2分解最快,0 mol·L-1NaOH條件下H2O2分解最慢,而1.0 mol·L-1NaOH條件下H2O2的分解速率處于中間,C項錯誤;由圖丁可知,Mn2+濃度越大,H2O2的分解速率越快,說明Mn2+對H2O2分解速率影響較大,D項正確。 [方法規(guī)律] “控制變量法”的解題策略 4.(2019·天津質(zhì)檢)向1 L的密閉容器中加入1 mol X、0.3 mol Z 和一定量的Y三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),
21、各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖甲所示。圖乙為t2時刻后改變反應(yīng)條件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。下列說法不正確的是( ) A.Y的起始物質(zhì)的量為0.5 mol B.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X(g)+Y(g) 3Z(g) ΔH<0 C.若t0=0,t1=10 s,則t0~t1階段的平均反應(yīng)速率為v(Z)=0.03 mol·L-1·s-1 D.反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率t6點比t3點高 解析:選B t4~t5階段反應(yīng)速率降低,但平衡不移動,說明t4時刻改變的條件為減小壓強(qiáng),即反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)之和相等,X的濃度減小,為反應(yīng)物,變化為(1-0.8)mo
22、l·L-1=0.2 mol·L-1,Z的濃度增大,為生成物,變化為(0.6-0.3)mol·L-1=0.3 mol·L-1,則X和Z的化學(xué)計量數(shù)之比為2∶3,則Y的化學(xué)計量數(shù)為1,Y的濃度變化為0.2 mol·L-1×=0.1 mol·L-1,Y為反應(yīng)物,因此起始時Y的物質(zhì)的量為(0.1+0.4)mol·L-1×1 L=0.5 mol,A項正確;根據(jù)選項A的分析,反應(yīng)方程式為2X(g)+Y(g) 3Z(g),根據(jù)圖乙,t5時刻改變的條件應(yīng)為溫度,正、逆反應(yīng)速率均升高,因此應(yīng)是升高溫度,因v正>v逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即ΔH>0,B項錯誤;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式可知,v(
23、Z)==0.03 mol·L-1·s-1,C項正確;t5~t6 階段,平衡向正反應(yīng)方向移動,X的轉(zhuǎn)化率升高,而t3~t5 階段,平衡不移動,所以X的轉(zhuǎn)化率為t6點比t3點高,D項正確。 [歸納拓展] 1.速率—時間圖像“斷點”分析 當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后,若某一時刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率—時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大小,即可對外界條件的變化情況作出判斷。如圖,t1時刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(qiáng)(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。 2.常見含“斷點”的速率變化圖像分析 圖像 t1時 刻所
24、 改變 的條 件 溫度 升高 降低 升高 降低 適合正反應(yīng)為放熱的反應(yīng) 適合正反應(yīng)為吸熱的反應(yīng) 壓強(qiáng) 增大 減小 增大 減小 適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng) 適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng) 1.下列各組反應(yīng)(表內(nèi)物質(zhì)均為反應(yīng)物)在剛開始時,產(chǎn)生H2速率最快的是( ) 編號 金屬 物質(zhì)的量 酸的濃度 酸的體積 溫度 A Al 0.1 mol 10 mL 60 ℃ B Mg 0.1 mol 3 mol·L-1 H2SO4 10 mL 30 ℃ C Fe 0.1 mol 3 mol·L-1 H2SO
25、4 10 mL 60 ℃ D Mg 0.1 mol 3 mol·L-1 H2SO4 10 mL 60 ℃ 點撥:常溫下,Al遇濃H2SO4發(fā)生鈍化,加熱條件下可以反應(yīng)生成SO2?! ? 解析:選D Al與18.4 mol·L-1 H2SO4溶液(濃硫酸)在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成SO2,不能產(chǎn)生H2;Mg的活潑性比Fe強(qiáng),相同溫度下,與3 mol·L-1 H2SO4溶液反應(yīng)時,Mg產(chǎn)生H2的速率更快;升高溫度,反應(yīng)速率加快,故產(chǎn)生H2速率最快的是D項。 2.下列操作中,未考慮化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的是( ) A.實驗室由乙醇生成乙烯,溫度控制在170 ℃而不是140
26、 ℃ B.KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)時加入MnSO4 C.銅與濃硫酸反應(yīng)時將銅絲繞成螺旋狀 D.實驗室制備氫氣時滴入幾滴CuSO4溶液 解析:選A 乙醇與濃硫酸加熱反應(yīng)時,反應(yīng)溫度不同,所得產(chǎn)物不同,170 ℃時生成乙烯,而140 ℃時生成乙醚,A項未考慮化學(xué)反應(yīng)速率影響因素;KMnO4溶液與H2C2O4反應(yīng)時,MnSO4作催化劑,加入其中可加快反應(yīng)速率,B項考慮了化學(xué)反應(yīng)速率影響因素;銅與濃硫酸反應(yīng)時,將銅絲繞成螺旋狀,可增大銅絲與濃硫酸的接觸面積,加快反應(yīng)速率,C項考慮了化學(xué)反應(yīng)速率影響因素;制備H2時滴入CuSO4 溶液能形成原電池反應(yīng),加快反應(yīng)速率,D項考慮了化學(xué)反應(yīng)
27、速率影響因素。 3.對水樣中溶質(zhì)進(jìn)行研究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)隨時間(min)變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如表。 下列說法不正確的是( ) A.在0~20 min內(nèi),Ⅰ中M的分解速率為0.015 mol·L-1·min-1 B.水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快 C.在0~25 min內(nèi),Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D.由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 點撥:M的分解速率指單位時間內(nèi)c(M)的減少量,分析題表知,酸性越強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率越快,催化劑Cu2+能加快分解速率。 解析:選D 在0~20 min內(nèi),水樣Ⅰ中c(M)由0.40 mol·
28、L-1減小為0.10 mol·L-1,則M的分解速率v(M)==0.015 mol·L-1·min-1,A正確;水樣Ⅰ的pH小于水樣Ⅱ的pH,起始c(M)相等,相同時間內(nèi)水樣Ⅰ中Δc(M)大于水樣Ⅱ中Δc(M),則水樣的酸性越強(qiáng),M的分解速率越快,B正確;在0~25 min內(nèi),水樣Ⅲ中M的分解百分率為×100%=75%,水樣Ⅱ中M的分解百分率為×100%=60%,則水樣Ⅲ中M的分解百分率比水樣Ⅱ大,C正確;水樣Ⅰ、Ⅳ的pH和起始c(M)不同,且水樣Ⅳ中含有Cu2+,多個反應(yīng)條件不同,不符合實驗探究時的“單一變量”原則,無法確定某單一變量對M的分解速率的影響,且本題中Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ慢,D錯
29、誤。 4.如表所示是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù): 實驗 序號 金屬質(zhì) 量/g 金屬 狀態(tài) c(H2SO4) /(mol·L-1) V(H2SO4) /mL 溶液溫度/℃ 金屬消失的時間/s 反應(yīng)前 反應(yīng)后 1 0.10 絲 0.5 50 20 34 500 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 3 0.10 絲 1.0 50 20 35 125 4 0.10 絲 1.0 50 35 50 50 分析上述數(shù)據(jù),回答下列問題: (1)實驗1和2表明,__________________
30、對反應(yīng)速率有影響,而且____________,則反應(yīng)速率越快。 (2)表明反應(yīng)物的實驗是______(填實驗序號)。 (3)實驗中影響反應(yīng)速率的其他因素還有________,其實驗序號是________(填實驗序號)。 (4)實驗中的所有反應(yīng),反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15 ℃)相近,推測其原因: ________________________________________________________________________。 點撥:濃度是指真正參與反應(yīng)的離子或物質(zhì)的濃度,如Zn與鹽酸反應(yīng),真正影響反應(yīng)速率的是c(H+),而與c(Cl-)無關(guān)。本題是要選c(H2
31、SO4)不同,其他條件完全相同的實驗。 解析:(1)實驗1和2中金屬的狀態(tài)不同,其他條件幾乎相同,表明固體反應(yīng)物的表面積對反應(yīng)速率有影響,而且表面積越大,則反應(yīng)速率越快。(2)實驗1和3中只有反應(yīng)物的濃度不同,其他條件幾乎相同,根據(jù)實驗1和3可知,反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響,且濃度越大,反應(yīng)速率越快。(3)根據(jù)實驗3和4可知,反應(yīng)溫度也會影響反應(yīng)速率。(4)實驗的所有反應(yīng)中,硫酸可能均過量,等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng),放出的熱量相等,所以使等體積溶液的溫度升高值相近。 答案:(1)固體反應(yīng)物的表面積 表面積越大 (2)1和3 (3)反應(yīng)溫度 3和4 (4)可能是硫酸過量,等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng),放出的熱量相等,所以使等體積溶液的溫度升高值相近
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