易错点3 化学反应速率和影响因素-2022-2023学年高二化学期末复习易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修1）（学生版）

易错点3化学反应速率和影响因素易错题【01】化学反应速率（1）化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式为v＝或v＝。（2）同一反应中，用不同物质来表示反应速率时，其数值可能不同，但其表达的意义是相同的，都表示在同一段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率，因此表示化学反应速率时，必须指明用反应物或生成物中哪种物质做标准，且一般不能用固体物质做标准；用不同物质表示同一反应的速率时，速率的比值等于化学方程式中相应的化学计量数之比。如对于反应：mA+nB=pC+qD，v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q。（3）反应速率大小比较时，注意单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位；注意换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小或比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大，反应速率越快；（4）利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率；利用科学仪器测量物质的性质，如在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。（5）计算模板：mA(g)+nB(g)pC(g)起始浓度(mol·L-1) abc转化浓度(mol·L-1) xxx某时刻浓度(mol·L-1)a-xb-xc+x易错题【02】反应反应速率影响因素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：充入“稀有气体”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。易错题【03】反应速率图像 速率—时间图如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示。AB段：Zn与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增大；BC段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小速度—温度图其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大；其他条件一定，反应速率随着温度的降低而减小速率—压强图其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大；其他条件一定，减小气态反应物的压强(增大容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小定量图像定量图像主要是指反应物或生成物的物质的量(或物质的量浓度)与反应时间t的定量关系易错题【04】影响化学反应速率的因素的实验探究 影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验考查对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力。表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解答；直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义，然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。解答试题时需注意以下问题：（1）认真审题：清楚实验目的，理清影响实验探究结果的因素。（2）确定变量：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系，进而总结出规律。若需确定另一个变量，则要重新进行相关分析。（3）数据筛选：在分析相关数据时，注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量唯一，否则无法做出正确判断。典例分析例1、为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　)A.图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B.若图1所示实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+对H2O2分解的催化效果比Cu2+好C.用图2装置比较反应速率,可测定在相同条件下反应产生的气体体积及反应时间D.为检查图2装置的气密性,可关闭装置A的活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位例2、“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I遇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20℃进行实验，得到的数据如下表：实验编号①②③④⑤c(I－)/mol·L－10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O)/mol·L－10.0400.0400.0800.0200.040 t/s88.044.022.044.0t1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____________________________________。例3、某校化学小组探究酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率的影响因素。(1)邹邹进行了实验I：常温下，向4mL不同浓度的H2O2溶液中滴入一滴0.04mL0.05mol/LKMnO4溶液[]，记录如下：c(H2O2)/mol/L0.00100.00150.01250.03120.0440.0620完全褪色时间/s2515122360370无色气泡一样多①请写出反应的离子方程式_______。②对于c(H2O2)增大引起的速率异常现象，根据上述实验结果，伟伟排除了一种可能，请用化学方程式表示这种可能性_______。③为了解释c(H2O2)增大到一定浓度后速率减小，波波查得了如下资料：资料显示：，H2O2溶液中存在平衡：请用平衡移动原理解释速率忽然减小的原因_______。(2)龙龙继续进行实验II，并记录如下：操作现象实验Ⅱ第1-9滴溶液滴下，完全褪色所需时间很长；第10滴溶液滴下迅速褪色。整个过程中几乎无温度变化。①对于第10滴溶液与H2O2溶液反应速率剧烈变化的原因，飞飞提出如下假设：_______。②杰杰设计实验方案证实了上述假设合理，请补全他的方案： 操作：滴下5滴溶液现象：完全褪色时间为t秒_______。(3)综合上述实验，对于酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率，臧臧进行了总结。下列因素一定能加快反应速率的是_______。a．增大KMnO4溶液浓度b．增大H2O2溶液浓度c．增大H2SO4浓度d．加热适当温度e．加入合适的催化剂1．（2022·江苏·扬州中学高二阶段练习）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法正确的是A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比逐渐变大C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为YD．反应①的活化能比反应②的活化能大2．（2022·江苏·扬州中学高二阶段练习）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，下列说法正确的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大B．其它条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大C．条件②，反应速率为0.012mol·L-1·min-1D．条件①，降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时，半衰期为125min3．（2022·江苏·扬州中学高二阶段练习）某合成氨速率方程为：(k为速率常数)，部分数据如下表。下列说法正确的是实验1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828qA．k与物质性质有关，与反应温度、压强、反应物浓度无关B．α=1，γ=-1C．恒容容器中反应时，充He气，压强增大反应速率加快D．采用适当催化剂，反应活化能、焓变均减小4．（2022·安徽省无为襄安中学高二阶段练习）在2A＋B3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的是A．υ(A)=0.5mol/(L·s)B．υ(B)=0.3mol/(L·s)C．υ(C)=0.8mol/(L·s)D．υ(D)=1mol/(L·s)5．（2022·天津市汇文中学高二阶段练习）如图为和反应生成 过程中的能量变化示意图，已知、，下列有关说法中正确的是A．若在反应体系中加入催化剂，E1不变B．若在反应体系中加入催化剂，△H减小C．反应的活化能等于D．和反应生成的6．（2022·福建省诏安县桥东中学高一期中）对于300mL1mol·L-1盐酸与铁片的反应，采取下列措施，其中能使反应速率加快的是①升高温度②改用100mL3mol·L-1盐酸③再加300mL1mol·L-1盐酸④用等量铁粉代替铁片  ⑤改用100mL98%的硫酸A．①②④B．①③④C．②③④D．①②③⑤7．（2022·河北·高一阶段练习）对于在一个密闭容器中进行的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是①增加C的量；    ②增加CO的量；③将容器的体积缩小一半；    ④保持体积不变，充入N2以增大压强；⑤升高反应体系的温度；    ⑥保持压强不变，充入N2以增大体积。A．②③B．①④C．①⑥D．④8．（2022·浙江·杭州市长征中学高一期中）CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是A．反应在2~4min内平均反应速率最大B．反应在2~4min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)=0.1mol·L-1·min-1 C．反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大D．4min后，反应速率减小的主要原因是c(H+)减小9．（2022·江苏·响水县清源高级中学高一期中）下列各组物质进行反应(表内物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最快的是选项金属(粉末状)酸及其浓度酸的体积/mL反应起始温度/℃A0.1molZn3mol•L-1硝酸1030B0.1molZn3mol•L-1硫酸1015C0.1molZn3mol•L-1硫酸1030D0.1molZn3mol•L-1盐酸103010．（2022·辽宁·新民市第一高级中学高一期末）反应X=2Z经历两步：①X→Y：②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．曲线c为n(Z)随t的变化曲线B．0~t1时间段内，反应速率v(X)=v(Y)=v(Z)C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率D．t3时，n(Z)=2n0-n(Y)11．（2021·云南·昭通市第一中学高二阶段练习）一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断错误的是 A．在20~25min之间，pH=10时R的平均降解速率为0.04B．在0~50min时，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等C．溶液酸性越强，R的降解速率越快D．R的起始浓度越大，降解速率越大12．（2021·新疆·乌苏市第一中学高二期中）把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有5000.5硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，下列说法不正确的是A．c点时，体系产生氢气的体积达到最大值B．0→a段，不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液C．b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高D．c→d段，产生氢气的速率降低主要是因为溶液中降低13．（2022·全国·高一）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。下列说法不正确的是A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越慢B．图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越弱，H2O2分解速率越慢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，c(Mn2+)对H2O2分解速率的影响大14．（2021·辽宁·沈阳二中高三阶段练习）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，下列说法错误的是A．FeO+是催化剂，降低了反应活化能从而加快反应速率B．N2O与CO2均为直线型分子C．在FeO++CO→Fe++CO2反应中，CO和CO2分子极性不同D．N2与CO2转变成N2O和CO的总过程ΔH>0 15．（2022·湖北·襄阳田家炳中学高一期中）氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生如下反应ClO+3HSO=3SO+Cl-+3H+。已知该反应的反应速率随c(H+)的增大而增大。如图所示为用ClO在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v—t图。下列说法不正确的是A．反应开始时速率增大可能是c(H+)增大所致B．纵坐标为v(Cl-)的v—t曲线与图中曲线一致C．图中阴影部分的面积表示t1～t2时间内ClO的物质的量减少量D．后期反应速率下降可能的主要原因是反应物浓度减小16．（2022·山西·运城市新康国际实验学校高一阶段练习）某化学研究小组的同学拟用定量的方法测定Al、铁与稀盐酸反应生成的H2的快慢，他们设计了如图所示的实验装置。(1)检查图Ⅰ所示装置气密性的方法是_______。(2)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是_______。A．盐酸的浓度B．铝条的表面积C．溶液的温度D．加少量Na2SO4固体(3)甲装置中的稀盐酸可选用_______代替(填序号)。A．浓硫酸B．稀硝酸C．浓硝酸D．稀硫酸(4)若要比较产生气体的快慢，可以测定相同时间段内产生气体的体积，也可以测定_______。 (5)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图Ⅱ所示，则图中t1～t2速率变化的主要原因是_______，t2～t3速率变化的主要原因是_______。17．（2021·广东·佛山市第四中学高二阶段练习）某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响，做了如下实验。请按要求回答下列问题：(1)室温下，探究影响分解速率的因素，见下表和如图：实验所用试剂Ⅰ1mLxⅡ1gⅢ1gⅣ①表中x为___________；②实验Ⅱ、Ⅲ探究的是___________对分解速率的影响，根据上图，得出的结论是___________。(2)实验二：查文献可知，对分解也有催化作用，为比较、对分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察___________，定性比较得出结论。有同学提出将溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是___________。②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图乙装置进行定量实验。实验测得，在硫酸铜催化下过发生分解反应，2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况)，则的分解速率为___________。(3)该小组预测同为第四周期VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料：(其中Co、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂，具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。①由图中信息可知___________法制取得到的催化剂活性更高。②推测、两种离子中催化效果更好的是___________。18．（2021·广东·东莞市东华高级中学高二阶段练习）探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。Ⅰ.某实验小组欲通过用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应测定单位时间内生成CO2的速率研究影响反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示： 实验序号A溶液B溶液①20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液②20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液(1)上述反应的离子方程式为：___，该实验探究的是___对化学反应速率的影响。(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=____mol·L-1(假设混合溶液的体积为50mL，反应前后体积变化忽略不计)。(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定____来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：___。Ⅱ.K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：(5)向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液，溶液呈____色，若再加入过量稀硫酸，则溶液呈____色。 (6)向K2Cr2O7溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡向着____方向移动，溶液颜色变化为___。对比实验②和④可得出的结论是___。