课时精练05 温度、催化剂对反应速率的影响 活化能-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（解析版）

课时精练05温度、催化剂对反应速率的影响活化能1．反应2A(g)2B(g)+C(g)　ΔH>0，达平衡时，要使A的浓度增大、v正增大，应采取的措施是(　　)A．降温B．加催化剂C．升温D．加压【答案】D【解析】降温使正、逆反应速率都减小，A项错误；催化剂只改变反应速率，而平衡不移动，B项错误；ΔH>0表示正反应为吸热反应，升温使平衡向正反应方向移动，A的浓度减小，C项错误；加压能使反应速率增大，该反应为气体体积变大的反应，所以压强变大，平衡逆向移动，A的浓度增大，D项正确。2．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．使用光催化剂不改变反应速率B．使用光催化剂降低了反应速率C．升高温度能加快反应速率D．改变压强对反应速率无影响【答案】C【解析】使用催化剂能加快反应速率，故A、B两项均错误；D项，对于有气体参加的化学反应，改变压强能改变反应速率。3．对于反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，下列说法正确的是(　　)A．降低温度能增大反应速率B．增加NO的浓度能减小反应速率C．使用恰当的催化剂能增大反应速率D．加入足量的活性炭可以实现NO的100%转化【答案】C【解析】降低温度，活化分子百分数减小，则反应速率减小，A项错误；增大NO浓度，单位体积内活化分子个数增多，化学反应速率增大，B项错误；催化剂能降低反应所需活化能，活化分子百分数增大，则化学反应速率增大，C项正确；该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，D项错误。4．反应E+FG在温度T1下进行，反应M+NK在温度T2下进行，已知T1>T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件相同)，则两者的反应速率(　　)A．前者大　　　　　　B．后者大C．相等D．无法判断【答案】D 【解析】影响化学反应速率大小的主要因素是反应物本身的性质，同时又受外界因素的制约，虽然第一个反应中反应物浓度大，反应温度也高，但由于反应物本身的性质无法比较，故两者的反应速率也无法判断。5．比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均为0.1g，6%的H2O2溶液均取5mL，可选择的实验装置是(　　)【答案】D【解析】A、B两项中长颈漏斗插入过短，容易造成气体逸出；C项中的量筒体积太小。6．为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是(　　)A．将大小、形状相同的镁条和铝条分别与相同浓度、相同温度下的盐酸反应，两者的反应速率相同B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应速率快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得更快D．升高温度，H2O2的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多【答案】A【解析】影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，镁、铝的金属活动性不同，故两者与同浓度的盐酸反应，反应速率不同。7．乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是()A．第一步反应比第二步的快B．第一步的逆反应活化能比第二步的小 C．两步反应的均小于0D．增大压强可以使该反应的增大【答案】B【解析】A项，由图可知，第一部反应的活化能高于第二步，活化能越高反应速率越慢，所以第一步比第二步慢，A错误；B项，由图可知，第一步逆反应的活化能比第二步的小，B正确；C项，第一步反应为吸热反应，大于0，C错误；D项，对于确定的反应而言，反应热与压强无关，D错误；故选B。8．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　)甲：在500℃时，SO2和O2各10mol反应乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和10molO2反应丙：在450℃时，8molSO2和5molO2反应丁：在500℃时，8molSO2和5molO2反应A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲【答案】C【解析】甲与乙相比，温度相同，O2、SO2的浓度相等，乙中使用了催化剂，反应速率更快，所以反应速率：乙>甲；甲与丁相比，甲中SO2、O2的物质的量比丁中大，即SO2、O2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲>丁；丙与丁相比，O2、SO2的浓度相等，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁>丙。所以按正反应速率由大到小的顺序为乙、甲、丁、丙。9．已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2+I-H2O+IO-(慢)，H2O2+IO-H2O+O2+I-(快)下列有关该反应的说法正确的是(　　)A．反应速率与I-的浓度有关B．IO-也是该反应的催化剂C．反应活化能等于98kJ·mol-1D．v(H2O2)=v(O2)【答案】A【解析】H2O2分解的反应速率主要由第一个反应决定，I-的浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I-，而IO-为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)=2v(O2)，D项错误。10．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3mLH2O2溶液，并测量收集VmL气体时所需的时间，实验记录如下：实验序号H2O2溶液浓度H2O2溶液温度(℃)催化剂所用时间 ①5%202滴1mol/LFeCl3t1②5%402滴1mol/LFeCl3t2③10%202滴1mol/LFeCl3t3④5%20不使用t4下列说法中，不正确的是()A．实验①②研究温度对反应速率的影响B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响C．获得相同体积的O2：t1>t3D．实验③与④比较：t3<t4【答案】B【解析】A项，实验①②中只有温度不同，故是研究温度对反应速率的影响，故A正确；B项，实验②④中反应温度不同，不能研究催化剂对反应速率的影响，故B错误；C项，①和③比较，③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，①的用时长，故C正确；D项，实验③与④比较，③中过氧化氢的浓度大，使用催化剂，故反应速率快，时间短，故D正确；故选B。11．从下列实验事实或操作所得出的相应结论正确的是(　　)选项实验事实或操作结论A在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变催化剂一定不参与化学反应B物质的量浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量、形状相同的锌粒反应开始时的反应速率相同C在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，把容积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率不变D其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快【答案】D【解析】催化剂参与化学反应，改变了反应的途径，但反应前后其质量和化学性质都不变，A项错误；等物质的量浓度的盐酸和硫酸中，开始时氢离子浓度不同，则反应速率不同，B项错误；容积缩小一半，压强增大，正、逆反应速率均加快，C项错误；Na2S2O3是反应物，其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短，说明其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快，D项正确。12．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol•L-1 )随时间(min)变化有关实验数据见表。下列说法不正确的是()时间水样0510152025Ⅰ(pH=2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH=4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH=4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH=4，含Cu2+)0.200.090.050.030.010A．在内，Ⅰ中M的平均分解速率为0.015mol/(L·min)B．其它条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快C．在内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．对比I、Ⅳ可知，Cu2+的存在可加快M的分解速率【答案】D【解析】A项，在0∼20min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化0.3mol/L，则，Ⅰ中M的分解速率为，故A正确；B项，对比Ⅰ、Ⅱ组数据，0−5min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化0.12mol/L，Ⅱ中M的物质的量浓度变化0.09mol/L，则酸性增强，速率增大，故B正确；C项，在0∼25min内，Ⅲ中M的浓度变化0.15mol，分解率为，Ⅱ中变化0.24mol，分解率为，则Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大，故C正确；D项，I和IV中pH不同，因此不能说明Cu2＋存在，IV中M的分解速率大于I，故D错误；故选D。13．取过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成c(H2O2)如下表：020406080c(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列说法正确的是()A．反应时，测得O2为B．，消耗H2O2的平均速率为C．FeCl3溶液或MnO2粉末代替I-也可以催化H2O2分解 D．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率【答案】C【解析】A项，反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，未告知是否为标准状况，无法判断体积是否为224mL，故A错误；B项，20～40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L，则这段时间内的平均速率v===0.010mol/(L•min)，故B错误；C项，I-在反应中起到催化的作用，故也可以用FeCl3溶液或MnO2粉末代替，故C正确；D项，随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，故D错误；故选C。14．乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：421052423846651070c(CH3CHO)/mol·L-16.685.854.643.832.812.01下列说法不正确的是()A．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多【答案】C【解析】A项，由表中数据可计算，42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为，A项正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率，B项正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应105s时，混合气体的体积，C项错误；D项，I2是催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，D项正确；故选C。15．已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应过程中能量变化如图所示；1molSO2(g)被氧化为SO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。 请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示　　　　、　　　　，E的大小对该反应的反应热　　　(填“有”或“无”)影响。 该反应通常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中B点　　　　(填“升高”或“降低”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)图中ΔH=　　　　kJ·mol-1。 (3)V2O5的催化循环机理可能是V2O5氧化SO2时，自身被还原为+4价钒化合物，+4价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)如果v(SO2)=0.05mol·L-1·min-1，则v(O2)=　　mol·L-1·min-1，v(SO3)=　　mol·L-1·min-1。 (5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(要求写出计算过程) 【答案】(1)反应物总能量　生成物总能量　无　降低　催化剂改变了反应历程，使活化能降低(2)-198(3)SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5(4)0.025　0.05(5)S(s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH1=-296kJ·mol-1，SO2(g)+12O2(g)=SO3(g)　ΔH2=-99kJ·mol-1，3S(s)+92O2(g)=3SO3(g)　ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1185kJ·mol-1【解析】(1)根据信息判断SO2催化氧化生成SO3是一个放热反应，则SO2和O2的总能量高于SO3的总能量，A的能量高，A代表反应物的总能量，C的能量低，C代表生成物的总能量。使用催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应热(2)图中ΔH表示的是2molSO2(g)与1molO2(g)反应生成2molSO3(g)的能量变化，所以ΔH=-99kJ·mol-1×2=-198kJ·mol-1(3)催化剂参与中间反应，但催化剂在反应前与反应后是不变的，所以V2O5氧化SO2，自身被还原为VO2，VO2再被O2氧化成V2O5(4)v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2。当v(SO2)=0.05mol·L-1·min-1时，v(O2)=12v(SO2)=0.025mol·L-1·min-1，v(SO3)=v(SO2)=0.05mol·L-1·min-1。16．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下： 实验序号实验温度KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液褪色时间V(mL)c(mol·L-1)V(mL)c(mol·L-1)V(mL)t(s)A293K20.0240.10t1BT120.0230.1V18C313K20.02V20.11t2(1)通过实验A、B，可探究出　　　　的改变对反应速率的影响，其中V1=　　　　，T1=　　　　，通过实验　　　　可探究出温度变化对化学反应速率的影响。 (2)若t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；利用实验B中数据计算，从反应开始到结束，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为　。 (3)该反应中有无色无味气体产生，且锰元素被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是　　　　　　，相应的粒子最有可能是　　　(填符号) 【答案】(1)浓度　1　293K　BC(2)其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大　8．3×10-4mol·L-1·s-1(3)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(4)催化作用　Mn2+【解析】(1)实验A、B中，高锰酸钾溶液的浓度是相同的，而H2C2O4溶液的浓度是不同的，故通过实验A、B可探究出浓度的改变对反应速率的影响，根据控制变量的原理，要控制两实验的温度相同、溶液的总体积相同，故其中V1=1，T1=293K。同理，B、C两实验除温度不同外，其余条件相同，故通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响(2)若t1<8，则实验A的反应速率较大，实验A中草酸的浓度大于实验B，则由实验A、B可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；利用实验B中数据计算，混合后起始浓度c(KMnO4)=2mL×0.02mol·L-1(2+3+1)mL，溶液褪色用时8s，故用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为2mL×0.02mol·L-1(2+3+1)mL×8s≈8．3×10-4mol·L-1·s-1(3)该反应中有无色无味气体产生，该气体为CO2，锰元素被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。1．(2022•广东选择性考试)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c 随反应时间t的部分变化曲线如图，则()A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，v(X)=1.0mol·L－1·min－1【答案】D【解析】A项，由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B项，由图可知，催化剂I比催化剂II催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C项，由图可知，使用催化剂II时，在0~2min内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂II时X浓度随时间t的变化，故C错误；D项，使用催化剂I时，在0~2min内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则v(Y)===2.0mol·L－1·min－1，v(X)=(Y)=2.0mol·L－1·min－1=1.0mol·L－1·min－1，故D正确；故选D。2．(2022·浙江省1月选考)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是()A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示【答案】C【解析】A项，图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，A正确；B项，b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为一氧化碳的瞬时速率，B正确；C项，化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，C不正确；D项，维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，D错误；故选C。3．(2022·浙江省6月选考)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是()A．实验①，0~20min，v(N2)=1.00×10-5mol/(L·min)B．实验②，60min时处于平衡状态，C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大【答案】C【解析】A项，实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.40×10-3mol/L-2.00×10-3mol/L=4.00×10-4mol/L，v(NH3)==2.00×10-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5mol/(L·min)，A正确；B项，催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min时处于平衡状态，x<0.4，即x≠0.4，B正确；C项，实验①、实验② 中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D项，对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；故选C。4．(2021年1月浙江选考)取50mL过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：t/min020406080c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是()A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解【答案】C【解析】A项，反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22．4L/mol=0.224L=224mL，A正确；B项，20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol·L-1，则这段时间内的平均速率v===0.010mol·L-1·min-1，B正确；C项，随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；D项，I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确；故选C。5．(2021·辽宁卷)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是() A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为【答案】B【解析】A．由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确；B．由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；C．由题干图中数据可知，条件①，反应速率为=，C正确；D．反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为125min÷2=，D正确；故选B。6．某同学在实验室研究化学反应快慢的影响因素。(1)研究催化剂对化学反应快慢的影响，实验步骤如下：I.向3支大小相同的试管a、b、c中各加入2mL5%H2O2溶液；II.向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1~2滴1mol•L-1FeCl3溶液。实验后，得出结论：MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解，且前者的催化效率更高。①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是_______________________。②设计试管c的目的是_______________________。③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解快慢的影响，为了便于观察，选择的催化剂是___；原因是___________________________________________。 (2)现提供下列实验用品，研究化学反应快慢的影响因素。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表、酒精灯实验药品：铝片、铝粉、0.5mol·L-1盐酸、5mol·L-1盐酸、蒸馏水。①利用所提供实验用品，可研究的化学反应快慢的影响因素有温度、_____________(写两个)，通过_____________(实验现象)判断反应的快慢。②设计实验探究温度对化学反应快慢的影响，写出实验步骤(实验仪器和药品任选)：_____________。【答案】(1)①控制变量②作空白对照实验③FeCl3溶液FeCl3作催化剂反应快慢适中，有利于观察反应进行的快慢(2)①盐酸的浓度、铝的表面积气泡产生的快慢②在2支相同的试管中各装入质量和表面积均相同的铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有热水的烧杯中，另一支试管置于室温下，观察气泡产生的快慢【解析】(1)①第I步中3支试管中加入相同量的H2O2溶液，作为相同条件以便于后面实验的可靠性，即目的是控制变量；②c中不加入其它试剂用来与前两支试管作比较，作用是作空白对照实验；③MnO2作催化剂反应激烈，不适合观察反应速率，选择FeCl3作催化剂，原因是FeCl3作催化剂反应快慢适中，有利于观察反应进行的快慢；(2)①实验药品中铝片、铝粉不同的是表面积，盐酸不同的是浓度，因此可探究盐酸的浓度、铝的表面积对反应速率的影响；过氧化氢分解产生氧气，气泡产生的越快，反应速率越快，因此可通过气泡产生的快慢判断反应的快慢；②要探究温度对化学反应快慢的影响，则其它条件要相同，比较只有温度不同的条件下产生气泡的快慢，具体操作可为：在2支相同的试管中各装入质量和表面积均相同的铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有热水的烧杯中，另一支试管置于室温下，观察气泡产生的快慢。7．在生活中，需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究，以便控制化学反应。Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。项目反应物催化剂温度①10mL10%H2O2溶液无25℃②10mL20%H2O2溶液无25℃③10mL20%H2O2溶液无40℃④10mL20%H2O2溶液1~2滴0.1mol•L-1FeCl3溶液40℃通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图甲所示，回答下列问题：(1)代表实验①的曲线是________________________________。(2)对比实验③和④的目的是_____________________。 (3)通过上面对比实验，所得的实验结论是________________________________。Ⅱ.一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN2和3molH2，一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，测得其中N2的物质的量随时间变化如图乙所示。回答下列问题：(4)从开始反应到t2时刻，氨的平均反应速率为___________。【答案】(1)Ⅳ(2)研究催化剂对反应速率的影响(3)其他条件不变，增大反应物浓度、升高温度、加入催化剂，化学反应速率均加快(4)mol•L-1•min-1【解析】Ⅰ.(1)温度越高，反应速率越快；使用催化剂，反应速率加快；反应物浓度越大，反应速率越快。实验①中双氧水浓度最小，没有使用催化剂，温度最低，则在实验①~④中反应速率最小，图中曲线斜率越大，反应速率越快，则代表实验①的为曲线Ⅳ(2)根据表中数据可知，实验③④中反应物浓度、反应温度相同，而实验④使用了催化剂，所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响(3)根据实验①②可知，增加反应物浓度，反应速率加快；根据实验②③可知，升高反应温度，反应速率加快；根据实验③④可知，使用催化剂，反应速率加快，所以通过上面对比实验，所得的实验结论是其他条件不变，增大反应物浓度、升高温度、加入催化剂，化学反应速率均加快。Ⅱ.(4)根据图乙可知，t2时刻氮气的物质的量为0.50mol，氮气的浓度变化量为，从开始反应到t2时刻，氮气的平均反应速率，根据合成氨的反应可知，氨的平均反应速率为。8．对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，速率方程v=k[c(A)]m[c(B)]n，k为速率常数(只受温度影响)，m+n为反应级数。已知H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)，CO的瞬时生成速率=k[c(H2)]m[c(CO2)]。一定温度下，控制CO2起始浓度为0.25mol·L-1，改变H2起始浓度，进行以上反应的实验，得到CO的起始生成速率和H2起始浓度呈如图所示的直线关系。 (1)该反应的反应级数为__________。(2)速率常数k=__________。(3)当H2的起始浓度为0.2mol·L-1，反应进行到某一时刻时，测得CO2的浓度为0.2mol·L-1，此时CO的生成瞬时速率v=__________mol·L-1·s-1。【答案】(1)2    (2)15    (3)0.45【解析】(1)控制CO2起始浓度为0.25mol·L-1，根据CO的起始生成速率=k[c(H2)]m[c(CO2)]和H2起始浓度呈直线关系可知，m=1，该反应的反应级数为1+1=2；(2)将图象上的点(0.4，1.5)代入v=k[c(H2)][c(CO2)]中有：1.5=0.4×k×0.25，解得k=15；(3)由于CO2起始浓度为0.25mol•L-1，反应进行到某一时刻时，测得CO2的浓度为0.2mol•L-1，△c(CO2)=(0.25-0.2)mol/L=0.05mol/L，△c(H2)=△c(CO2)=0.05mol/L，H2的瞬时浓度为c(H2)=(0.2-0.05)mol/L=0.15mol/L，此时CO的生成瞬时速率v=15×0.15×0.2=0.45。