2019-2020学年第二学期高中化学新课突破（人教选修4）：2．2 第1课时 浓度、压强对化学反应速率的影响训练
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年第二学期高中化学新课突破（人教选修4）：2．2 第1课时 浓度、压强对化学反应速率的影响训练 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 87.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-06-01 21:11:02 | ||
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文档简介
人教版选修4：
——浓度、压强对化学反应速率的影响
【课堂达标】
1．下列四种X溶液，分别放入盛有10
mL
2
mol·L－1
HCl烧杯中，加水稀释至50
mL，X和HCl进行反应，其中反应速率最大的是( )
A．20
mL
3
mol·L－1
X溶液
B．20
mL
2
mol·L－1
X溶液
C．10
mL
4
mol·L－1
X溶液
D．10
mL
2
mol·L－1
X溶液
解析：选A 混合后A至D四个选项中，X的浓度依次为1.2
mol·L－1、0.8
mol·L－1、0.8
mol·L－1、0.4
mol·L－1，故A项反应速率最大，D项反应速率最小。
2．在2升的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4
mol，在前5秒钟A的平均反应速度为0.1
mol/(L·s)，则10秒钟时，容器中B的物质的量是( )
A．等于3
mol
B．大于3
mol
C．小于3
mol
D．等于3.5
mol
解析：选B 若A的平均反应速率保持0.1
mol/(L·s)，即B的平均反应速率保持0.05
mol/(L·s)，10
s时，反应掉B的浓度为0.05
mol/(L·s)×10
s＝0.5
mol·L－1，即反应掉的n(B)＝0.5
mol·L－1×2
L＝1
mol，容器中剩余3
mol
B；由于随反应的进行，反应物浓度减小，化学反应速率减慢，故10
s时反应掉B的物质的量小于1
mol，容器中B的物质的量大于3
mol。
3．将等物质的量的HI气体分别置于两个容积相等的针筒中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的，其他条件不变，则HI的分解速率( )
A．前者快
B．后者快
C．相等
D．无法判断
解析：选B 对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快。
4．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2 ④保持压强不变，充入N2
A．①④
B．①③
C．③
D．②③
解析：选B ①C是固体，增加C的量，不改变浓度，不影响化学反应速率；②将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，化学反应速率加快；③保持体积不变，充入N2，N2是无关气体，没有影响有关气体的浓度，化学反应速率不变；④保持压强不变，充入N2，体积增大，导致有关气体浓度减小，化学反应速率减慢，选①③，即B。
5．下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是( )
A．抗氧化剂
B．调味剂
C．着色剂
D．增稠剂
解析：选A 食品添加剂中添加抗氧化剂，目的是减慢食品被氧化的速率，A项正确；调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道，与反应速率无关，B项错误；着色剂是以食品着色为主要目的，与反应速率无关，C项错误；增稠剂在食品中主要目的是将液体、浆状食品形成特定形态，与反应速率无关，D项错误。
6．在体积可变的容器中发生反应N2＋3H22NH3，当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是( )
A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多
B．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
C．活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多
D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
解析：选C 增大压强分子总数不变、活化分子百分数也未变，但因容器体积缩小，必引起单位体积内活化分子数增加，因此有效碰撞次数增多，则反应速率加快，故正确答案为C。
7．对反应A＋B===AB来说，常温下按以下情况进行反应：
①20
mL溶液中含A，B各0.01
mol ②50
mL溶液中含A，B各0.05
mol ③0.1
mol·L－1的A，B溶液各10
mL ④0.5
mol·L－1的A，B溶液各50
mL
四者反应速率的大小关系是
( )
A．②>①>④>③
B．④>③>②>①
C．①>②>④>③
D．①>②>③>④
解析：选A ①②③④中反应物的浓度分别是0.01
mol÷0.02
L＝0.5
mol·L－1、0.05
mol÷0.05
L＝1
mol·L－1、0.1
mol·L－1÷2＝0.05
mol·L－1、0.5
mol·L－1÷2＝0.25
mol·L－1，所以反应速率大小关系是②＞①＞④＞③，答案选A。
8．在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe2O3＋3H2===2Fe＋3H2O(g)，采取下列措施能改变反应速率的是( )
A．增加Fe2O3的量
B．保持容器容积不变增加H2输入量
C．减少Fe的量
D．保持容器体积不变，增加H2O(g)
解析：选B 增加固体Fe2O3的量反应速率不变，A错误；保持容器容积不变增加H2输入量，氢气浓度增大，反应速率加快，B正确；减少固体Fe的量反应速率不变，C错误；保持容器体积不变，增加H2O(g)，水蒸气浓度增大，但H2O(g)为生成物、且反应不可逆，反应速率不变，D错误。故选B。
9．在容积可变的密闭容器中，发生反应A(？)＋B(g)===C(g)，下列条件的改变使其反应速率一定增大的是( )
A．增加A的量
B．保持反应容器体积不变，充入N2(不参与反应)使体系压强增大
C．将反应容器的体积缩小一半
D．充入不反应的惰性气体使容器体积变大
解析：选C 若A为固态，则增加A的量，反应速率不变，A项错误；保持反应容器体积不变，充入N2(不参与反应)使体系压强增大但反应物的浓度不变，反应速率不变，B项错误；将反应容器的体积缩小一半，反应物浓度增大，反应速率加快，C项正确；充入不反应的惰性气体使容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减慢，D项错误。
10．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。( )
(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应。( )
(3)活化分子比普通分子具有较高的能量。( )
(4)化学反应的实质是原子的重新组合。( )
(5)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。( )
(6)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞。( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√
11．根据图示回答E1、E2、E1－E2的含义：
E1：
；
E2：
；
E1－E2：
。
答案：是指该反应的活化能 是活化分子变成生成物分子所放出的能量 是该反应的反应热
12．某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16
s、28
s、33
s。请将3个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。
试管编号
加3%Na2S2O3
加H2O
加H2SO4(1∶5)
出现浑浊时间
①
3
mL
3
mL
5滴
a
②
4
mL
2
mL
5滴
b
③
5
mL
1
mL
5滴
c
(1)将对应①②③的时间分别写出：a
，b
，c
。
(2)实验结论：
。
(3)写出反应的化学方程式：
。
解析：①②③中最终溶液体积一样，而Na2S2O3的量③>②>①，所以c(Na2S2O3)是③>②>①，反应速率(v)是③>②>①，反应时间是③<②<①。
答案：(1)33
s 28
s 16
s
(2)反应物浓度越大，反应速率越快
(3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
【课后总结】
分点突破1 有效碰撞理论
1．有效碰撞：能够引发化学反应的碰撞。
2．活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
3．活化能：活化分子比普通分子所高出的能量。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。
4．活化能与化学反应速率的关系
(1)在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。
(2)单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。
【归纳总结】
活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位体积内活化分子数越多→单位时间有效碰撞次数增多→反应速率加快。
分点突破2 浓度对化学反应速率的影响
[实验] 在温度不变的情况下，0.01
mol·L－1
KMnO4酸性溶液与不同浓度的H2C2O4溶液反应的对比实验。
反应的化学方程式：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。
填写实验记录卡：
加入试剂
0.2
mol·L－1的H2C2O4
0.1
mol·L－1的H2C2O4
实验现象
紫红色褪去
紫红色褪去
褪色时间
短
长
实验结果
0.2
mol·L－1的H2C2O4褪色更快
[结论] 当其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以加快反应的速率。
[原理] 在其他条件不变的条件下，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。反之，减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。
【归纳总结】
固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。
分点突破3 压强对化学反应速率的影响
1．影响规律
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
由图可知：对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。
2．微观解释
增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
【归纳总结】
1．当其他条件不变，若压强变化能引起反应物质浓度发生变化时，化学反应速率才能发生变化。
(1)对于有气体参加的反应，增大体系的压强，反应物浓度增加，反应速率增大。
(2)无气体参加的反应，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。
2．稀有气体对化学反应速率的影响
(1)恒容时，充入稀有气体(或非反应气体)→压强增大、体积不变→反应物浓度不变→反应速率不变。
(2)恒压时，充入稀有气体(或非反应气体)→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
——浓度、压强对化学反应速率的影响
【课堂达标】
1．下列四种X溶液，分别放入盛有10
mL
2
mol·L－1
HCl烧杯中，加水稀释至50
mL，X和HCl进行反应，其中反应速率最大的是( )
A．20
mL
3
mol·L－1
X溶液
B．20
mL
2
mol·L－1
X溶液
C．10
mL
4
mol·L－1
X溶液
D．10
mL
2
mol·L－1
X溶液
解析：选A 混合后A至D四个选项中，X的浓度依次为1.2
mol·L－1、0.8
mol·L－1、0.8
mol·L－1、0.4
mol·L－1，故A项反应速率最大，D项反应速率最小。
2．在2升的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4
mol，在前5秒钟A的平均反应速度为0.1
mol/(L·s)，则10秒钟时，容器中B的物质的量是( )
A．等于3
mol
B．大于3
mol
C．小于3
mol
D．等于3.5
mol
解析：选B 若A的平均反应速率保持0.1
mol/(L·s)，即B的平均反应速率保持0.05
mol/(L·s)，10
s时，反应掉B的浓度为0.05
mol/(L·s)×10
s＝0.5
mol·L－1，即反应掉的n(B)＝0.5
mol·L－1×2
L＝1
mol，容器中剩余3
mol
B；由于随反应的进行，反应物浓度减小，化学反应速率减慢，故10
s时反应掉B的物质的量小于1
mol，容器中B的物质的量大于3
mol。
3．将等物质的量的HI气体分别置于两个容积相等的针筒中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的，其他条件不变，则HI的分解速率( )
A．前者快
B．后者快
C．相等
D．无法判断
解析：选B 对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快。
4．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2 ④保持压强不变，充入N2
A．①④
B．①③
C．③
D．②③
解析：选B ①C是固体，增加C的量，不改变浓度，不影响化学反应速率；②将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，化学反应速率加快；③保持体积不变，充入N2，N2是无关气体，没有影响有关气体的浓度，化学反应速率不变；④保持压强不变，充入N2，体积增大，导致有关气体浓度减小，化学反应速率减慢，选①③，即B。
5．下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是( )
A．抗氧化剂
B．调味剂
C．着色剂
D．增稠剂
解析：选A 食品添加剂中添加抗氧化剂，目的是减慢食品被氧化的速率，A项正确；调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道，与反应速率无关，B项错误；着色剂是以食品着色为主要目的，与反应速率无关，C项错误；增稠剂在食品中主要目的是将液体、浆状食品形成特定形态，与反应速率无关，D项错误。
6．在体积可变的容器中发生反应N2＋3H22NH3，当增大压强使容器体积缩小时，化学反应速率加快，其主要原因是( )
A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多
B．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
C．活化分子百分数未变，但单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多
D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
解析：选C 增大压强分子总数不变、活化分子百分数也未变，但因容器体积缩小，必引起单位体积内活化分子数增加，因此有效碰撞次数增多，则反应速率加快，故正确答案为C。
7．对反应A＋B===AB来说，常温下按以下情况进行反应：
①20
mL溶液中含A，B各0.01
mol ②50
mL溶液中含A，B各0.05
mol ③0.1
mol·L－1的A，B溶液各10
mL ④0.5
mol·L－1的A，B溶液各50
mL
四者反应速率的大小关系是
( )
A．②>①>④>③
B．④>③>②>①
C．①>②>④>③
D．①>②>③>④
解析：选A ①②③④中反应物的浓度分别是0.01
mol÷0.02
L＝0.5
mol·L－1、0.05
mol÷0.05
L＝1
mol·L－1、0.1
mol·L－1÷2＝0.05
mol·L－1、0.5
mol·L－1÷2＝0.25
mol·L－1，所以反应速率大小关系是②＞①＞④＞③，答案选A。
8．在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe2O3＋3H2===2Fe＋3H2O(g)，采取下列措施能改变反应速率的是( )
A．增加Fe2O3的量
B．保持容器容积不变增加H2输入量
C．减少Fe的量
D．保持容器体积不变，增加H2O(g)
解析：选B 增加固体Fe2O3的量反应速率不变，A错误；保持容器容积不变增加H2输入量，氢气浓度增大，反应速率加快，B正确；减少固体Fe的量反应速率不变，C错误；保持容器体积不变，增加H2O(g)，水蒸气浓度增大，但H2O(g)为生成物、且反应不可逆，反应速率不变，D错误。故选B。
9．在容积可变的密闭容器中，发生反应A(？)＋B(g)===C(g)，下列条件的改变使其反应速率一定增大的是( )
A．增加A的量
B．保持反应容器体积不变，充入N2(不参与反应)使体系压强增大
C．将反应容器的体积缩小一半
D．充入不反应的惰性气体使容器体积变大
解析：选C 若A为固态，则增加A的量，反应速率不变，A项错误；保持反应容器体积不变，充入N2(不参与反应)使体系压强增大但反应物的浓度不变，反应速率不变，B项错误；将反应容器的体积缩小一半，反应物浓度增大，反应速率加快，C项正确；充入不反应的惰性气体使容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减慢，D项错误。
10．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。( )
(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应。( )
(3)活化分子比普通分子具有较高的能量。( )
(4)化学反应的实质是原子的重新组合。( )
(5)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。( )
(6)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞。( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√
11．根据图示回答E1、E2、E1－E2的含义：
E1：
；
E2：
；
E1－E2：
。
答案：是指该反应的活化能 是活化分子变成生成物分子所放出的能量 是该反应的反应热
12．某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16
s、28
s、33
s。请将3个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。
试管编号
加3%Na2S2O3
加H2O
加H2SO4(1∶5)
出现浑浊时间
①
3
mL
3
mL
5滴
a
②
4
mL
2
mL
5滴
b
③
5
mL
1
mL
5滴
c
(1)将对应①②③的时间分别写出：a
，b
，c
。
(2)实验结论：
。
(3)写出反应的化学方程式：
。
解析：①②③中最终溶液体积一样，而Na2S2O3的量③>②>①，所以c(Na2S2O3)是③>②>①，反应速率(v)是③>②>①，反应时间是③<②<①。
答案：(1)33
s 28
s 16
s
(2)反应物浓度越大，反应速率越快
(3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
【课后总结】
分点突破1 有效碰撞理论
1．有效碰撞：能够引发化学反应的碰撞。
2．活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
3．活化能：活化分子比普通分子所高出的能量。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。
4．活化能与化学反应速率的关系
(1)在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。
(2)单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。
【归纳总结】
活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→单位体积内活化分子数越多→单位时间有效碰撞次数增多→反应速率加快。
分点突破2 浓度对化学反应速率的影响
[实验] 在温度不变的情况下，0.01
mol·L－1
KMnO4酸性溶液与不同浓度的H2C2O4溶液反应的对比实验。
反应的化学方程式：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。
填写实验记录卡：
加入试剂
0.2
mol·L－1的H2C2O4
0.1
mol·L－1的H2C2O4
实验现象
紫红色褪去
紫红色褪去
褪色时间
短
长
实验结果
0.2
mol·L－1的H2C2O4褪色更快
[结论] 当其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以加快反应的速率。
[原理] 在其他条件不变的条件下，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子的数目增多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。反之，减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。
【归纳总结】
固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。
分点突破3 压强对化学反应速率的影响
1．影响规律
对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
由图可知：对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。
2．微观解释
增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。
【归纳总结】
1．当其他条件不变，若压强变化能引起反应物质浓度发生变化时，化学反应速率才能发生变化。
(1)对于有气体参加的反应，增大体系的压强，反应物浓度增加，反应速率增大。
(2)无气体参加的反应，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。
2．稀有气体对化学反应速率的影响
(1)恒容时，充入稀有气体(或非反应气体)→压强增大、体积不变→反应物浓度不变→反应速率不变。
(2)恒压时，充入稀有气体(或非反应气体)→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。