《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

易错辨析
1. 催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质均保持不变 ( )
2. 升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小 ( )
3. 一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率 ( )
4. 增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大 ( )
5. 100 mL 2 mol·L⁻¹盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 ( )

答案： 答案：×解析：催化剂参与化学反应，改变了反应的活化能，反应前后化学性质保持不变，但物理性质可能改变，如形状等。
@@答案：×解析：升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。
@@答案：×解析：滴入少量硫酸铜，锌置换出铜，形成原电池，反应速率增大；滴入醋酸钠，醋酸根与氢离子结合生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减小。
@@答案：×解析：增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数目增加，但活化分子百分数不变，反应速率增大是因为有效碰撞次数增加。
@@答案：×解析：加入适量的氯化钠溶液，相当于稀释了盐酸，氢离子浓度减小，反应速率减小。

一、压强对化学反应速率的影响
1. 一定温度下，反应N₂(g) + O₂(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响（填“增大”“减小”或“不变”）。
（1）缩小体积使压强增大：____________，原因是______________________________。
（2）恒容充入N₂：____________。
（3）恒容充入He：____________，原因是__________。
（4）恒压充入He：____________。
归纳总结
惰性气体对反应速率的影响
|恒温恒容条件下|通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变|
| ---- | ---- |
|恒温恒压条件下|通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小|

答案： 答案：
(1)增大 单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多
(2)增大
(3)不变 单位体积内活化分子数不变
(4)减小
解析：（1）缩小体积使压强增大，单位体积内气体分子数增加，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多，反应速率增大。（2）恒容充入N₂，反应物N₂的浓度增大，反应速率增大。（3）恒容充入He，总压增大，但反应物的浓度不变，单位体积内活化分子数不变，反应速率不变。（4）恒压充入He，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。

二、固体表面积对化学反应速率的影响
2. 图1为从废钼催化剂（主要成分为MoO₃、MoS₂，含少量NiS、NiO、Fe₂O₃等）中回收利用金属的部分流程。
“焙烧”时将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取如图2所示的“多层逆流焙烧”，其目的是______
　。

答案： 答案：2. 增大反应物接触面积，提高反应速率和原料利用率
解析：2. 将纯碱和废钼催化剂磨成粉末后采取“多层逆流焙烧”，可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，从而提高反应速率和原料利用率。

3. [2019·北京，27(1)①]甲烷水蒸气催化重整制氢的主要反应为：CH₄ + 2H₂O(g)$\frac{催化剂}{}$CO₂ + 4H₂，用CaO可以去除CO₂，H₂体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t₁时开始，H₂体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率________（填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35％，但已失效，结合化学方程式解释原因：__________________________　　　　　　　　　　:　　　　　　　　　　。

答案： 3. 降低 CaO + CO₂ = CaCO₃，CaCO₃ 覆盖在 CaO 表面，减少了 CO₂ 与 CaO 的接触面积
3. 从t₁时开始，H₂体积分数显著降低，说明反应速率减慢，单位时间CaO消耗率降低。CaO与CO₂反应生成CaCO₃，CaCO₃覆盖在CaO表面，减少了CO₂与CaO的接触面积，导致CaO虽有一定消耗率但已失效。

三、对照实验及其设计
4. 某小组拟用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）。限选试剂和仪器：0. 20 mol·L⁻¹ H₂C₂O₄溶液、0. 010 mol·L⁻¹ KMnO₄溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
|实验编号|V(0.20 mol·L⁻¹ H₂C₂O₄溶液)/mL|V(蒸馏水)/mL|V(0.010 mol·L⁻¹酸性KMnO₄溶液)/mL|m(MnSO₄)/g|T/℃|乙|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|①|2.0|0|4.0|0|50| |
|②|2.0|0|4.0|0|25| |
|③|1.5|a|4.0|0|25| |
|④|2.0|0|4.0|0.1|25| |
回答下列问题：
(1)KMnO₄溶液用__________（填名称）酸化；写出上述反应的离子方程式：__________________。
(2)实验①②是探究________对化学反应速率的影响；实验②④是探究________对化学反应速率的影响。
(3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是______________________________。

答案： 答案：
(1)硫酸 2MnO₄⁻ + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O
(2)温度 催化剂
(3)0.5 酸性 KMnO₄ 溶液褪色所用时间
解析：
(1)KMnO₄溶液通常用硫酸酸化，以提供酸性环境。酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应的离子方程式为2MnO₄⁻ + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O。
(2)实验①②中，其他条件相同，只有温度不同，所以是探究温度对化学反应速率的影响；实验②④中，其他条件相同，只有是否加催化剂不同，所以是探究催化剂对化学反应速率的影响。
(3)若实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，除了H₂C₂O₄溶液浓度不同外，其他条件应相同，溶液总体积应保持不变，所以a = 0.5。表格中的“乙”填写t/s，测量的是酸性KMnO₄溶液褪色所用时间，通过比较褪色时间来判断反应速率的快慢。