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专题15影响速率因素专练1．某研究性学习小组为探究铁与稀盐酸反应，取同质量、体积的铁片、同浓度的盐酸做了下列平行实验：实验①：把纯铁片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现放出氢气的速率变化如图所示：实验②：把铁片投入到含FeCl3的同浓度稀盐酸中，发现放出氢气的量减少。实验③：在稀盐酸中滴入几滴CuCl2溶液，用铁片做实验，发现生成氢气的速率加快。试回答下列问题：(1)分析实验①中t1～t2速率变化的主要原因是_______，t2～t3速率变化的主要原因是______。(2)实验②放出氢气的量减少的原因是___________________(用离子方程式表示)。(3)某同学认为实验③反应速率加快的主要原因是形成了原电池，你认为是否正确？_____(填“正确”或“不正确”)。请选择下列相应的a或b作答。a.若不正确，请说明原因。b.若正确，则写出实验③中原电池的正、负极电极反应式_______________________。【答案】反应放热，溶液温度升高，反应速率加快随着反应进行，盐酸的浓度迅速减小，反应速度减慢2Fe3++Fe===3Fe2+正确b.正极：2H++2e−===H2↑，负极：Fe−2e−===Fe2+【解析】(1)铁与稀盐酸反应放热，温度升高，反应速率加快；(2)铁与FeCl3反应生成氯化亚铁，与盐酸反应的铁减少，所以放出的氢气减少；铁与FeCl3反应生成氯化亚铁的离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+；(3)铁置换出CuCl2中的铜，铜、铁、盐酸构成原电池加快铁与盐酸反应的速率，铁作负极、铜作正极。正极电极反应式是2H++2e−===H2↑，负极电极反应式是Fe−2e−===Fe2+。2．在恒容密闭容器中，控制不同温度进行CO2分解实验：2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)。以CO2起始浓度均为cmol•L─1测定CO2的转化率，结果如图所示。图中甲曲线表示CO2的平衡转化率与温度的关系，乙曲线表示不同温度下反应10min所测CO2的转化率。（1）在1300℃时反应10min到达A点，反应的平均速率v(O2)=________。随温度升高，曲线乙向曲线甲靠近的原因是________________________________________。要让B点CO2的转化率增大，除升高温度外，还可以采取_______________措施（任填一个）。【答案】0.0125cmol·L－1·min－1随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。(或：随着温度升高，反应相同时间后，反应越来越接近平衡。)【解析】(1).根据图知10min到达A点，此时二氧化碳的转化率为25%，所以v（CO2）=0.025cmol·L－1·min－1，则v（O2）=0.0125cmol·L－1·min－1；随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短,故反应10min的转化率越来越接近平衡转化率，导致曲线乙向曲线甲靠近；在不增加二氧化碳的前提下，可以通过改变外界条件使平衡正向移动，来提高二氧化碳的转化率，故可以通过减小压强或分离CO、O2使平衡正向移动，来提高二氧化碳的转化率；答案为：0.0125cmol.L-1.min-1；随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；减小压强或分离CO、O2。3．“碘钟”实验中，的反应速率可以用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进行实验，得到的数据如下表：实验编号①②③④⑤0.0400.0800.0800.1600.1600.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0回答下列问题：（1）该实验的目的是___________________________________。（2）根据实验数据，推测显色时间__________。（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间的范围为__________（填字母）。a.22.0sb.sc.44.0sd.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】探究反应物与的浓度对反应速率的影响22.0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】（1）根据表中数据可分析出c（I-）、c（S2O32-）浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是探究反应物与的浓度对反应速率的影响；（2）对比数据组①和②，可以看到，c（S2O82-）不变，c（I-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比数据组②和③，可以看到，c（I-）不变，c（S2O82-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；对比数据组③和④，可以看到，c（S2O82-）增大到2倍时，c（I-）变为1/4倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一倍；对比数据组①和③可以看到，c（I-）和c（S2O82-）均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的，即反应速率加快了4倍。可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，因此可得出结论：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比。对比实验①和⑤，实验⑤的c（I-）为实验①的4倍，而c（S2O82-）保持不变，则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的，即t1＝88s×＝22.0s；（3）升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间减少，40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为＜22.0s，即答案选；（4）根据以上分析比较可得到的结论是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）。4．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下（见表格），请结合表中信息，回答有关问题：实验序号反应温度/参加反应的物质A20100.1100.10B2050.1100.15C20100.150.15D4050.1100.15（1）根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的实验可能是__________（填实验序号）。（2）在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。其中：①能说明温度对该反应速率影响的组合是__________（填实验序号）；②A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是___________________________________________；③B和C的组合比较，所研究的问题是___________________________________________。（3）实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较：___________________________________________。【答案】DB和D相同温度条件下反应物浓度对该反应速率的影响相同温度条件下，该反应的反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度易溶于水，测量体积时误差较大【解析】（1）温度越高，反应速率越快，浓度越大反应速率越快，在上述实验中反应速率最快的可能是D，故选D；（2）①能说明温度对该反应速率影响的组合中两者的温度不同，其它物理量相同，故选B和D；②A和B、A和C的组合中不同的物理量是浓度，所以比较所研究的问题是相同温度条件下反应物浓度对该反应速率的影响；③B和C的组合不同点是：硫代硫酸钠和硫酸的浓度不同，所以比较所研究的问题是相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度；（4）二氧化硫可以溶于水，1体积水能溶解40体积二氧化硫，所以导致测定不精确，且该实验装置较复杂，不易控制，所以不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较，故答案为：SO2易溶于水，测量体积时误差较大。5．某同学在用锌与稀硫酸反应制氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气的生成速率，请回答问题：（1）上述实验中，发生反应的离子方程式是：_______________；________________________。（2）少量硫酸铜溶液可以加快氢气的生成速率的原因是_______。（3）实验室有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4等三种溶液，可与实验中的硫酸铜溶液起相似作用的是___________。（4）为进一步研究硫酸铜的量对锌与硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验，将表中混合溶液加到6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需要的时间：混合溶液ABCDEF4mol/LH2SO4/mL4040V14040V2饱和CuSO4溶液/mL015V5V625H2O/mLV3V4201550请完成此实验设计：V2=_________V5=_________（5）要加快锌与氢气的生成速率还可以采取的措施是________（至少写两点）。【答案】Cu2++Zn=Cu+Zn2+2H++Zn=H2+Zn2+锌与硫酸铜反应生成铜，锌铜和稀硫酸构成原电池，可以加快化学反应速率Ag2SO44010升高反应温度或适当提高硫酸溶液的浓度【解析】（1）Zn比Cu活泼，可置换出Cu，反应的方程式为CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，Zn为活泼金属，可置换出氢气，反应的方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，故答案为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；（2）Zn和硫酸的反应中加入少量的CuSO4溶液，能置换出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn原电池，而加快化学反应速率，故答案为：CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池，加快了氢气生成的速率；(3)Ag2SO4与Zn反应生成的Ag附着在Zn表面形成银锌原电池加快了化学反应速率，所以与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是Ag2SO4，故答案为：Ag2SO4；（4）要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为40ml，那么其它组硫酸量也都为40ml，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜25ml，水为0，那么总量为25ml，所以V5=10ml，故答案为：40；10；（5）为加快Zn和硫酸的反应速率可从升温、适当增大硫酸的浓度、增大锌的比表面积等角度考虑，故答案为：升高温度或适当增大硫酸的浓度等。【点睛】本题主要考查影响化学反应速率的因素，并结合数据分析CuSO4溶液对化学反应速率的影响等，侧重考查运用所学知识灵活作答，根据实验分析问题的思维能力。6．二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料，回答下列问题：（1）在催化剂作用下，CO2和CH4可直接转化为乙酸：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)△H＞0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。①当温度在250℃—300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是_________。②欲使乙酸的平衡产率提高，应采取的措施是_____________（任写一条措施即可）。（2）一定条件下，在密闭容器中发生反应：2CO（g）C（s）+CO2（g）。①下列能说明该反应达到平衡的是___________。A．容器内混合物的质量不变B．CO和CO2的物质的量之比不再变化C．混合气体的平均摩尔质量不再变化D．形成amolC=O键的同时断裂amolCO键②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应，在不同温度下CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如上图所示，则该反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO，TC时反应经过10min达平衡，CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为_______。在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物