新高考高三化学一轮复习易错题影响化学反应速率的因素Word文档格式.docx

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44.0

22.0

t1

回答下列问题:

(1)该实验的目的是________________________________________________________。

(2)显色时间t1为________。

(3)通过分析比较上述数据,得到的结论是____________________________________。

【解析】由数据表容易发现:

②④组所用时间相同,③组所用时间为它们的一半,①组所用时间为它们的2倍。

进一步分析:

②④两组中c(I-)与c(S2O

)的乘积相等,③组中乘积为②④组的2倍,①组乘积为其一半。

因此可得结论:

当c(I-)·

)相等时,显色时间相等,反应速率相等,显色时间与反应速率成反比,即t与c(I-)·

)成反比,

,得t1=

≈29.3。

【答案】

(1)研究反应物I-与S2O

的浓度对反应速率的影响 

(2)

(或29.3) (3)化学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)

【知识清单】

1.浓度:

浓度增大,单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变),有效碰撞的几率增加,化学反应速率增大。

浓度改变,可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。

固体或纯液体的浓度可视为常数,它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化,故影响化学反应速率。

2.压强:

改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。

对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况:

(1)恒温时:

增大压强

体积缩小

浓度增大

反应速率增大。

(2)恒容时:

充入气体反应物

反应物浓度增大

总压强增大

反应速率增大;

充入“稀有气体”

总压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。

(3)恒压时:

体积增大

各物质浓度减小

反应速率减小。

压强是否影响化学反应速率,取决于是否影响反应物的浓度。

如恒容下充入稀有气体,气体压强增大,但反应物浓度不变,故反应速率不变。

恒压下充入稀有气体,气体压强不变,但体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小。

3.温度:

所有化学反应的反应速率都与温度有关。

温度升高,活化分子百分数提高,分子间的碰撞频率提高,化学反应速率增大。

温度升高,吸热反应和放热反应的速率都增大。

实验测得,温度每升高10℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。

对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以正反应的速率和逆反应的速率都增大。

4.催化剂:

催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂,B点降低)。

催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率,但不影响反应的ΔH。

催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果,催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才达到最大。

对于可逆反应,催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。

对于一个化学反应,不同的催化剂,催化效果不同(如唾液对淀粉水解的催化作用比硫酸强),实验时应选用合适的催化剂。

催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,现在几乎有半数以上的化工产品,在生产过程中都采用催化剂。

例如,合成氨生产采用铁作催化剂,硫酸生产采用钒作催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。

影响化学反应速率的条件很多,除了浓度、压强、温度、催化剂以外,还有很多行之有效的改变化学反应速率的方法,例如,通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等,总之,向反应体系输入能量,都有可能改变化学反应速率。

注意在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时,逐一改变一个因素而保证其他因素相同,通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论,这种方法叫变量控制法。

【变式练习】

1.某小组探究实验条件对反应速率的影响,设计如下实验,并记录结果如下:

编号

温度

H2SO4溶液

KI溶液

1%淀粉溶液体积

出现蓝色时间

20℃

0.10mol·

L−110mL

0.40mol·

L−15mL

1mL

40s

0.80mol·

21s

50℃

5s

80℃

未见蓝色

下列说法正确的是

A.由实验①②可知,反应速率v与c(I−)成正比

B.实验①−④中,应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合

C.在I−被O2氧化过程中,H+只是降低活化能

D.由实验③④可知,温度越高,反应速率越慢

2.纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。

(1)一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH

(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)

,其离子方程式为_____________________。

(2)纳米铁粉与水中NO

反应的离子方程式为4Fe+NO

+10H+===4Fe2++NH

+3H2O。

研究发现,若pH偏低将会导致NO

的去除率下降,其原因是___________________。

(3)相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO

的速率有较大差异(见图),产生该差异的可能原因是____________________。

Ⅰ含50mg·

L-1NO

的水样

Ⅱ含50mg·

+50mg·

L-1Cu2+的水样

【易错通关】

1.高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH−),油脂在其中能以较快的反应速率水解。

与常温常压水相比,下列说法不正确的是

A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快

B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快

C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解

D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH−)的碱的水解

2.在相同的密闭容器中,用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验:

2H2O(g)

2H2(g)+O2(g)∆H>0,实验测得反应体系中水蒸气浓度(mol·

L-1)的变化结果如下:

序号

时间/min

10

20

30

40

60

温度T1/1号Cu2O

0.0500

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

温度T1/2号Cu2O

0.0490

0.0483

温度T2/2号Cu2O

0.0470

下列说法不正确的是()

A.实验时的温度T2高于T1

B.2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高

C.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×

10ˉ5mol·

Lˉ1·

minˉ1

D.等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高,这与Cu2O的粒径大小有关

3.下列生产或实验事实引出的结论不正确的是(  )

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.

工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收SO3

增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大

C.

在容积不变的密闭容器中发生反应:

,向其中通入氩气

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

4.H2O2分解速率受多种因素影响。

实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。

下列说法错误的是()

A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越大,其分解速率越快

B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越大,H2O2分解速率越快

C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快

D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大

5.探究酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应速率的影响因素,有关实验数据如下表所示:

温度(℃)

催化剂用量(g)

酸性KMnO4溶液

H2C2O4溶液

KMnO4溶液褪色平均时间(min)

体积(mL)

浓度(mol·

L-1)

1

25

0.5

4

0.1

8

0.2

12.7

2

80

a

3

0.01

6.7

b

下列说法不正确的是

A.用KMnO4表示该反应速率,v(实验3)约为1.5×

10-3mol·

L-1·

min-1

B.表中数据a<12.7,b>6.7

C.用H2C2O4表示该反应速率,v(实验1)>v(实验3)

D.可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢

6.不同条件下,用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。

下列分析或推测不合理的是

A.Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大

B.由②和③可知,pH越大,Fe2+氧化速率越快

C.由①和③可知,温度越高,Fe2+氧化速率越快

D.氧化过程的离子方程式为:

4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O

7.某小组利用H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。

实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时。

该小组设计了如下的方案。

蒸馏水

体积/ml

温度/℃

浓度/mol·

L-1

体积/mL

0.50

6.0

0.010

4.0

c

50

(1)该实验是通过___来判断反应的快慢。

(2)已知H2C2O4被KMnO4(H+)氧化为CO2逸出,该反应的化学方程式为___,为了观察到实验现象从而判断反应的快慢,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:

n(H2C2O4):

n(KMnO4)≥___。

(3)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是__和__(填编号,下同),可探究H2C2O4浓度对化学反应速率影响的实验编号是__和__。

(4)实验①测得反应所用的时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=__。

(5)该小组发现室温下反应速率走势如图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:

___,若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是___(填序号)

A.硫酸钾B.硫酸锰C.稀硫酸D.氯化锰

8.某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素,进行以下实验。

(1)向100mL稀硫酸中加入过量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:

5

氢气体积/mL

120

232

290

310

①在0~1、1~2、 

2~3、3-4、4~-5min各时间段中:

反应速率最大的时间段是____ 

min,主要的原因可能是____________。

反应速率最小的时间段是____ 

②为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,可以在稀硫酸中加入_______(填序号)。

aNa2CO3溶液bNaOH溶液c稀HNO3d蒸馏水

(2)进行以下对比实验,并记录实验现象。

实验I:

实验II:

另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液,均未观察到有明显的气泡产生。

①双氧水分解的化学方程式是______________。

②实验I的目的是_________________。

③实验II未观察到预期现象,为了达到该实验的目的,可采取的改进措施是__________

9.用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。

(1)资料1:

KI在该反应中的作用:

H2O2+I-=H2O+IO-;

H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。

总反应的化学方程式是_________。

(2)资料2:

H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。

下列判断正确的是___________(填字母)。

a.加入KI后改变了反应的路径

b.加入KI后改变了总反应的能量变化

c.H2O2+I-=H2O+IO-是放热反应

(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。

再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。

资料3:

I2也可催化H2O2的分解反应。

①加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________,说明有I2生成。

②气泡明显减少的原因可能是:

i.H2O2浓度降低;

ii.________。

以下对照实验说明i不是主要原因:

向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。

A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。

观察到的现象是_____________。

(4)资料4:

I-(aq)+I2(aq)

I3-(aq)K=640。

为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:

向20mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL0.10mol·

L-1KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:

微粒

I-

I2

I3-

浓度/(mol·

L-1)

2.5×

10-3

4.0×

①a=__________。

②该平衡体系中除了含有I-,I2,I3-外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_______。

10.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。

光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O

转化为Cr3+。

某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·

24H2O]即可对该反应起催化作用。

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:

在25℃下,控制光照强度、废水样品、初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成了以下实验设计表。

初始pH

废水样品体积/mL

草酸溶液体积/mL

蒸馏水体积/mL

测得实验①和②溶液中的Cr2O

浓度随时间变化关系如图所示。

(1)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。

(2)实验①和②的结果表明_____;

实验①中O~t1时间段反应速率v(Cr3+)=____mol·

L-1·

min-1(用代数式表示)。

(3)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·

24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设。

请你完成假设二和假设三:

假设一:

Fe2+起催化作用;

假设二:

______;

假设三:

(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。

(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的试剂有K2SO4、FeSO4、K2SO4·

Al2(SO4)3·

24H2O、Al2(SO4)3等。

溶液中的Cr2O

浓度可用仪器测定)

实验方案(不要求写具体操作过程)

预期实验结果和结论

_______

反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O

)_____实验①中的c(Cr2O

),则假设一成立;

若两溶液中的c(Cr2O

)_______,则假设一不成立。

(5)草酸不仅能还原Cr2O

,还能还原MnO

某同学为了测定某高锰酸钾产品的质量分数,取0.500g的高锰酸钾产品,配成50.00mL溶液,取出10.00mL,用0.100mol·

L-1草酸标准溶液滴定至终点,消耗草酸标准溶液15.00mL。

则该样品中高锰酸钾的质量分数为____。

参考答案

1.A【解析】A.实验①②中其它条件相同,c(I−):

①<

②,且反应速率:

②,所以反应速率v与c(I−)成正比,A正确;

B.实验①−④中,应将KI溶液与淀粉溶液先混合,再加入H2SO4溶液,在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质,测定溶液变色的时间,B错误;

C.在I−被O2氧化过程中,H+除了作为催化剂降低活化能,还作为反应物参加反应,C错误;

D.由实验④温度越高,生成的碘单质能被氧气继续氧化,所以④不变色,D错误。

2.

(1)2Fe2++BH

+4OH-===2Fe+2H2↑+B(OH)

(2)纳米铁粉与H+反应生成H2(3)Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO

的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除NO

的反应速率)

【解析】

(1)反应物为Fe2+、BH

,生成物为Fe、H2和B(OH)

,BH

中H显-1价,被氧化为H2,注意溶液呈碱性,配平。

(2)pH偏低,说明c(H+)大,纳米铁粉能与H+反应。

(3)由图可知含有Cu2+的溶液中去除速率快,可以从影响速率的因素角度分析,如Cu2+的催化作用,铁置换Cu构成原电池,加快纳米铁的反应速率。

1.D【解析】A.对于任何化学反应,体系温度升高,均可加快反应速率,A项正确;

B.由于高温高压液态水中,c(H+)和c(OH−)增大,油脂水解向右移动的倾向变大,因而油脂与水的互溶能力增强,反应速率加快,B项正确;

C.油脂在酸性条件下水解,以H+做催化剂,加快水解速率,因而高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;

D.高温高压液态水中的油脂水解,其水环境仍呈中性,因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH−)的碱的水解,而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+浓度的方式,促进油脂的水解,D项不正确。

故答案选D。

2.C【解析】A.从表中③可以看出相同时间内水蒸气的浓度变化大,反应速率快,说明实验时的温度T2高于T1,故A正确;

B.②中反应速度比①快,2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高,故B正确;

C.实验①前20min的平均反应速率v(H2O)=

,v(O2)=1/2v(H2O)=3.5×

10ˉ5mol·

minˉ1,故C错误;

D.①②化学平衡状态未改变,反应速率加快,则是加入了催化剂,催化剂的活性越高,速率越快,在相等时间内,②中水蒸气的浓度变化比①快,②中催化剂微粒更小,表面积更大,等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高,这与Cu2O的粒径大小有关,故D正确;

故选C。

3.C【解析】A.只有温度不同,则当其他条件不变时,升高反应温度化学反应速率加快,故A正确;

B.工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收SO3,增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大,故B正确;

C.容器的体积不变,通入氩气,各组分的浓度不变,则反应速率不变,故C错误;

D.只有催化剂不同,则当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率,故D正确;

答案选C。

4.C【解析】A.图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大,由此可知:

其他条件相同时,H2O2浓度越大,H2O2分解速率越快,A正确;

B.图乙中H2O2浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,由此得出:

当H2O2浓度相同时,溶液的pH越大,H2O2分解速率越快,B正确;

C.由图丙可知,少量Mn2+存在时,1.0mol/LNaOH条件下对应的H2O2分解速率要小于0.1mol/LNaOH时的分解速率,因此并不是碱性越强,H2O2分解速率越快,C错误;

D.图丁中溶液的pH相同,Mn2+浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:

碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大,D正确。

5.A【解析】A.反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O,实验3中,n(H2C2O4):

n(KMnO4)=8×

0.2:

0.01=40:

1>5:

2,则H2C2O4过量,用KMnO4表示该反应速率v(KMnO4)=

≈5.0×

l0-4mol•L-1•min-1,故A错误;

B.温度越高反应

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