(新人教版)新版年高中化学 专题4 课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响同步课时限时训练 苏教版选修6【
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高二实验化学专题课题模块练习及答案解析2：催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
课题2催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响1.完成下列各题空格⑴分子或离子间的是发生化学反应的先决条件，但不是每次碰撞都会引发反应。
能够引起反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫做，能够发生有效碰撞的分子叫做。
活化分子具有的能量，因此活化分子所占分数的大小决定的快慢。
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的差称为。
⑵催化剂能使反应的活化能(如图Ea、Ea’分别代表有、无催化剂时正反应的活化能)，使得具有平均能量的反应物分子只要吸收较少的能量就能变成，活化分子所占分数增大，可以成千上万倍地加快反应速率。
催化剂能增大化学反应速率，但是它改变反应进行的方向，也使那些不可能发生的化学反应得以发生。
⑶影响过氧化氢分解的因素有溶液的、光、热及遇到大多数。
⑷分解反应的化学方程式为。
⑸催化剂对化学反应速率的影响一般选用MnO2作催化剂，其以及均会影响H2O2分解的速率。
通过观察比较H2O2溶液中的快慢程度，或测定H2O2分解放出的O2的体积判断H2O2分解速率的大小。
⑹保存H2O2溶液时要注意:从安全角度考虑，易分解产生气体的试剂不宜放在密封的中，双氧水通常盛放在干净的中。
2.下列关于催化剂的说法，正确的是()A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C.催化剂不能改变化学反应速率D.任何化学反应都需要催化剂3.能够增加反应物分子中活化分子百分数的是()A.升高温度B.减小压强C.增大压强D.增大浓度4.亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。
分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO，这是因为()A.酸使亚氯酸的氧化性增强B.溶液中的H＋起催化作用C.溶液中的Cl－起催化作用D.逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低5.某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是()A.该反应为放热反应B.催化剂改变了化学反应的热效应C.催化剂不改变化学反应过程D.催化剂改变了化学反应速率6.使用催化剂能加快反应速率的主要原因是()A.活化分子能量明显增加B.降低活化分子的能量C.增加活化分子百分数D.增加反应活化能7.汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO2===NO ＋O，2NO＋O2===2NO2，O2＋O===O3，下列有关叙述不正确的是()A.此过程中，NO2是催化剂B.在此过程中，NO是中间产物C.此过程的总反应方程式为2O3===3O2D.光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍8.已知：X(g)＋Y(g) 3Z(g)，X与Y在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示，在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示，则相应的图示正确的是()9.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O 实验反应温度/℃V/mL c/mol·L－1V/mL c/mol·L－1V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 1010.比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1 g，6%的H O溶液均取5 mL，可选择的实验装置是()11.酶是蛋白质，因而酶有蛋白质的特性。
专题课题催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
第13页，共15页。
为了减少用时，也可以将温度与浓度的影响两个实验放在一起做。
具体做法如下：（设当时室温为25℃）
锥形瓶 编号
1
反应 温度 /℃
25℃
Na2S2O3溶 液/mL
蒸馏 水/mL
0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液
反应时 间/S
10（0.1 mol﹒L-1）
0
10
2分33 秒
2
25℃
编号
1 2 3 4
0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液
/mL
0.1 mol﹒L-1
H2SO4溶液 /mL
10
10
10
10
10
10
10
10
反应 温度 /℃
28℃
38℃ 48℃ 68℃
反应时 间/S
结论
1分钟
38秒75 温度
1分22 秒10
越高， 反应
速率
27秒68 越大
19秒38
本实验操作时一定要注意将装有量取好的两种溶液同时放在水浴 中加热到一定的温度而后再混合。这样可以减少误差。为了减少 用时，也可以将这两个实验放在一起做。
第7页，共15页。
具体操作：1、每组实验先加入一定体积的0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3 溶液 2、再加入一定体积的0.1 mol﹒L-1 H2SO4 溶液， 3、以两溶液混合时开始计时，以“﹢”消失时为终
点计时。 计时人最好在正前方观察，反应开始时应充分振荡， 而后一直保持静止状态。
第8页，共15页。
液
结论
1
10（0.1 mol﹒L-1）
0
2
5（0.1 mol﹒L-1）
5
3
为了减少用时，也可以将温度与浓度的影响两个实验放在一起做。
具体做法如下：（设当时室温为25℃）
锥形瓶 编号
1
反应 温度 /℃
25℃
Na2S2O3溶 液/mL
蒸馏 水/mL
0.1 mol﹒L-1 H2SO4溶液
反应时 间/S
10（0.1 mol﹒L-1）
0
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2分33 秒
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25℃
编号
1 2 3 4
0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3溶液
/mL
0.1 mol﹒L-1
H2SO4溶液 /mL
10
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反应 温度 /℃
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38℃ 48℃ 68℃
反应时 间/S
结论
1分钟
38秒75 温度
1分22 秒10
越高， 反应
速率
27秒68 越大
19秒38
本实验操作时一定要注意将装有量取好的两种溶液同时放在水浴 中加热到一定的温度而后再混合。这样可以减少误差。为了减少 用时，也可以将这两个实验放在一起做。
第7页，共15页。
具体操作：1、每组实验先加入一定体积的0.1 mol﹒L-1 Na2S2O3 溶液 2、再加入一定体积的0.1 mol﹒L-1 H2SO4 溶液， 3、以两溶液混合时开始计时，以“﹢”消失时为终
点计时。 计时人最好在正前方观察，反应开始时应充分振荡， 而后一直保持静止状态。
第8页，共15页。
液
结论
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高中化学专题四化学反应条件的控制课题催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响作业
专题四化学反应条件的控制课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响1．下列有关催化剂的说法不正确的是( )A．催化剂参与化学反应过程B．催化剂与化学反应速率无关C．使用催化剂改变化学反应速率D．催化剂在反应前后的化学性质和质量不发生改变2．下列叙述正确的是( )A．只要分子或离子间发生了碰撞，就能发生反应B．活化分子在取向合适时一定能发生有效碰撞C．催化剂能降低反应的活化能，也能改变可逆反应的平衡常数D．任何条件下催化剂的催化活性都很强3．用铝粉和碘甲烷制取(CH3)3Al时，于100 ℃条件下搅拌65 h，产率为0，若用超声波，则室温下反应2.5小时，产率为96%。
有关叙述正确的是( )A．超声波加快反应速率的作用小于搅拌B．超声波使Al溶于CH3I中乳化成为胶体C．超声波使化学反应物局部急剧升温D．超声波使CH3I分解为碘和甲烷的速度加快4．F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应，在相同条件下，活化分子的物质的量分数最大的是( )A．H2＋Cl2===2HClB．H2＋F2===2HFC．H2＋I2===2HID．H2＋Br2===2HBr5．A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应过程中的体系总能量变化如下图所示，下列说法不正确的是( )A．该反应是放热反应B．当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率减小C．反应体系中加入催化剂，E1减小、E2不变，反应热减小D．反应体系中加入催化剂，E1减小、E2减小，反应热不变6．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)，设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
制的实验条件是____________________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置进行定量实验。
人教版高二化学课件：选修六 4.2 实验：催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
2.实验可以从定性和定量两个角度去研究
3.实验设计方案：实验目的、原理、设计 依据、实验步骤、数据处理、实验结论
4.影响过氧化氢的分解速率：催化剂的种 类、用量及其性状等
Hale Waihona Puke 祝同学们进步• 1、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2022年2月12日星期六下午8时14分32秒20:14:3222.2.12 • 2、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2022年2月下午8时14分22.2.1220:14February 12, 2022 • 3、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，
4、用针筒取5mL10%的H2O2溶液于试管中，将温度传感 器插入试管中，采集数据，再加入0.2gMnO2粉末
4.实验步骤：
1、用蒸馏水清洗温度传感器 2、用针筒取5mL10%的H2O2溶液于试管中，将温度传感 器插入试管中，采集数据，再加入0.1gMnO2粉末 3、取出温度传感器，用蒸馏水清洗温度传感器
催化剂对过氧化氢分解 反应速率的影响
想一想：
为什么用双氧水 清洗伤口会冒白 泡？
催化剂对过氧化氢分解 反应速率的影响
1. 催化剂为什么可以加快化学反应速率？
1. 催化剂为什么可以加快化学反应速率？ 2.如何选择合适的催化剂?
2.如何选择合适的催化剂?
硫酸工业:
V2O5
氨的催化氧化: Pt
5.实验结论：
相同条件下催化效果： 1.0mol/LFeCl3溶液> 1.0mol/LCuCl2溶液
探究二：同一催化剂不同浓度对H2O2分解速率的 影响（饱和CuCl2溶液和1.0mol/LCuCl2溶液） 1.实验目的:
3.实验设计方案：实验目的、原理、设计 依据、实验步骤、数据处理、实验结论
4.影响过氧化氢的分解速率：催化剂的种 类、用量及其性状等
Hale Waihona Puke 祝同学们进步• 1、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2022年2月12日星期六下午8时14分32秒20:14:3222.2.12 • 2、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2022年2月下午8时14分22.2.1220:14February 12, 2022 • 3、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，
4、用针筒取5mL10%的H2O2溶液于试管中，将温度传感 器插入试管中，采集数据，再加入0.2gMnO2粉末
4.实验步骤：
1、用蒸馏水清洗温度传感器 2、用针筒取5mL10%的H2O2溶液于试管中，将温度传感 器插入试管中，采集数据，再加入0.1gMnO2粉末 3、取出温度传感器，用蒸馏水清洗温度传感器
催化剂对过氧化氢分解 反应速率的影响
想一想：
为什么用双氧水 清洗伤口会冒白 泡？
催化剂对过氧化氢分解 反应速率的影响
1. 催化剂为什么可以加快化学反应速率？
1. 催化剂为什么可以加快化学反应速率？ 2.如何选择合适的催化剂?
2.如何选择合适的催化剂?
硫酸工业:
V2O5
氨的催化氧化: Pt
5.实验结论：
相同条件下催化效果： 1.0mol/LFeCl3溶液> 1.0mol/LCuCl2溶液
探究二：同一催化剂不同浓度对H2O2分解速率的 影响（饱和CuCl2溶液和1.0mol/LCuCl2溶液） 1.实验目的:
课题2催化剂对过氧化氢分解反应的影响共30页
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
课题2催化剂对过氧化氢分解反应的
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
课题2催化剂对过氧化氢分解反应的影响
广口瓶B中的水被压出，形成红色的喷泉。MnO2催化了H2O2的分 解反应，产生大量O2，使装置内部气体压强增大，B中的水被压出
6、影响化学反应速率的客观因素有许多，如温度、浓度、 催化剂、表面积等。因此探究客观条件与化学反应速率关
系的实验设计及改进也就有许许多多。某同学设计如下实 验证明MnO2在H2O2的分解反应过程中起催化作用。 ①在粉末状的二氧化锰上滴加适量水制
二、实验操作要点及主要实验现象
课题方案设计 ：
1、同一催化剂不同的状态对化学反应 速 率 的 影 响 ， 采 用 MnO2 作 催 化 剂 ， 用类比的方法进行实验，用粉末状和 颗粒状两种，且采取不振荡和振荡二 种形式，催化剂的用量均取0.1g。
2、用不同的催化剂对化学反应速率的影 响，采用CuO、活性炭、FeCl3 、KI等 作H2O2分解的催化剂，各物质的用量均 取0.1g。
生成25 mL气体所用的时间
待测数据
(2)若⑤⑥中待测数据分别为 10和7(单位相同)，则__M_n_O__2 __ (填写化学式)催化效果好。 (3)为探究CuO在实验(5)中是 否起催化作用，需补做如下实验(无需写出具体 操作)： a．__验__证__C_u_O__的__质__量__没__有__改__变________， b．验证CuO的化学性质没有改变。
3、实验装置可按教材P（49） 图4-4所示组装。实验时，在 50ml量筒中盛满水，倒置于 水槽中，通过分液漏斗把 5ml 6% H2O2溶液加入锥形 瓶中，记录各时间段收集到 的氧气的体积。
实验一 ：
以二氧化锰作催化剂，进行三次 实验，其中前2组实验均使用粉末状 二氧化锰，但由于250ml锥形瓶底部 较大，而添加溶液仅为5ml，故反应 时接触面积有差异，第3组实验使用 颗粒状二氧化锰，对比前二次的粉末 状的二氧化锰。
6、影响化学反应速率的客观因素有许多，如温度、浓度、 催化剂、表面积等。因此探究客观条件与化学反应速率关
系的实验设计及改进也就有许许多多。某同学设计如下实 验证明MnO2在H2O2的分解反应过程中起催化作用。 ①在粉末状的二氧化锰上滴加适量水制
二、实验操作要点及主要实验现象
课题方案设计 ：
1、同一催化剂不同的状态对化学反应 速 率 的 影 响 ， 采 用 MnO2 作 催 化 剂 ， 用类比的方法进行实验，用粉末状和 颗粒状两种，且采取不振荡和振荡二 种形式，催化剂的用量均取0.1g。
2、用不同的催化剂对化学反应速率的影 响，采用CuO、活性炭、FeCl3 、KI等 作H2O2分解的催化剂，各物质的用量均 取0.1g。
生成25 mL气体所用的时间
待测数据
(2)若⑤⑥中待测数据分别为 10和7(单位相同)，则__M_n_O__2 __ (填写化学式)催化效果好。 (3)为探究CuO在实验(5)中是 否起催化作用，需补做如下实验(无需写出具体 操作)： a．__验__证__C_u_O__的__质__量__没__有__改__变________， b．验证CuO的化学性质没有改变。
3、实验装置可按教材P（49） 图4-4所示组装。实验时，在 50ml量筒中盛满水，倒置于 水槽中，通过分液漏斗把 5ml 6% H2O2溶液加入锥形 瓶中，记录各时间段收集到 的氧气的体积。
实验一 ：
以二氧化锰作催化剂，进行三次 实验，其中前2组实验均使用粉末状 二氧化锰，但由于250ml锥形瓶底部 较大，而添加溶液仅为5ml，故反应 时接触面积有差异，第3组实验使用 颗粒状二氧化锰，对比前二次的粉末 状的二氧化锰。
【精品】催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响1
练习:1.下列说法正确的是(双选)( CD ) A ．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子 的百分数，从而使有效碰撞次数增大 B．有气体参加的化学反应，若增大压强 ( 即缩小反 应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使 反应速率增大 C ．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是 增加了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数， 从而成千成万倍地增大反应速率
练习5：氧化铜是一种黑色固体，可溶于 水 稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸的哪种 粒子（H2O，H+，SO42-）能使氧化铜溶解。 请你和他一起通过如图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个 实验完成这次探究活动。
H2O、H+、SO42-中的某一种粒子能够使CuO溶解
稀硫酸
CuO
Ⅰ
(1)某同学提出的假设是 ； 水不能使氧化铜溶解，而是另外的H+、SO42(2)通过实验Ⅰ可以证明 两种粒子中的一种粒子使CuO溶解 ； (3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实 验Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解，则进一步所 做的确认为：在Ⅲ中先加入 Na2SO4（或K2SO4等）， ，再加 稀硫酸 入 。氧化铜固体溶于稀H SO 是稀硫酸H+在起作用， 2 4 2而H2O，SO4 两种粒子都不能使CuO溶解 (4)探究结果为 。 你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外，还能溶解氧化铜的一 种常见物质是 。 硝酸或盐酸等
C 2.下列有关H2O2的说法正确的是( ) A.在无催化剂时,不会分解成水和氧气 B.过氧化氢和水一样无色无味,对皮肤无害 C.Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应 D. 在有催化剂存在时,H2O2分解反应向正反应方向移动
3.某金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解,且A和二氧化锰的最佳 催化温度均在500℃左右.于是对A和二氧化锰的催化性能进行了 定量对照实验.实验时均以收集500mL氧气为准.
高中化学 专题4 化学反应条件的控制 4.2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响课件 苏教版选修6
UBIAOUDUBABIOIAAHOOADDNAAGOOHHAANNHGGI SHI SHU LI HI SHI SHU LIIAN LI TOU XI IIAANNLLIIAITNTOOLUUI TXXOIIU XI
保存H2O2溶液时要注意什么问题? 提示过氧化氢是稳定性较差的试剂,保存过氧化氢时要考虑的因 素较多。如从催化分解这个角度考虑,因为很多物质会催化分解过 氧化氢,如过氧化氢中不能混入金属氧化物等。另外,从安全角度 考虑,易分解产生气体的试剂不宜放在密封的玻璃瓶中,过氧化氢 通常盛放在干净的聚乙烯塑料瓶中。
组 ④向试管中的液体加蒸馏水稀释 10 倍 少量气泡
知识条目 (1)不同的催化剂对同一反应的催化效果 (2)变量控制在实验研究中的应用
考试要求 c c
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UBIAOUDUBABIOIAAHOOADDNAAGOOHHAANNHGGI SHI SHU LI HI SHI SHU LIIAN LI TOU XI IIAANNLLIIAITNTOOLUUI TXXOIIU XI
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UBIAOUDUBABIOIAAHOOADDNAAGOOHHAANNHGGI SHI SHU LI HI SHI SHU LIIAN LI TOU XI IIAANNLLIIAITNTOOLUUI TXXOIIU XI
第一 组
①向试管中加 0.2 g MnO2 粉末并置于盛 有 5 ℃水的烧杯中 ②向试管中加 0.2 g MnO2 粉末并置于盛 有 50 ℃水的烧杯中
保存H2O2溶液时要注意什么问题? 提示过氧化氢是稳定性较差的试剂,保存过氧化氢时要考虑的因 素较多。如从催化分解这个角度考虑,因为很多物质会催化分解过 氧化氢,如过氧化氢中不能混入金属氧化物等。另外,从安全角度 考虑,易分解产生气体的试剂不宜放在密封的玻璃瓶中,过氧化氢 通常盛放在干净的聚乙烯塑料瓶中。
组 ④向试管中的液体加蒸馏水稀释 10 倍 少量气泡
知识条目 (1)不同的催化剂对同一反应的催化效果 (2)变量控制在实验研究中的应用
考试要求 c c
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UBIAOUDUBABIOIAAHOOADDNAAGOOHHAANNHGGI SHI SHU LI HI SHI SHU LIIAN LI TOU XI IIAANNLLIIAITNTOOLUUI TXXOIIU XI
第一 组
①向试管中加 0.2 g MnO2 粉末并置于盛 有 5 ℃水的烧杯中 ②向试管中加 0.2 g MnO2 粉末并置于盛 有 50 ℃水的烧杯中
(新人教版)新版年高中化学 专题4 课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响教学案 苏教版选修6【提分必备】
课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响【学考报告】一、催化剂与反应活化能分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件，但不是每次碰撞都会引发反应。
能够引起反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫做有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。
活化分子具有较高的能量，因此活化分子所占分数的大小决定反应速率的快慢。
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的差称为活化能。
(催化剂降低反应活化能的示意图) 催化剂能使反应的活化能降低(如图E a 、E ′a 分别代表有、无催化剂时正反应的活化能)，使得具有平均能量的反应物分子只要吸收较少的能量就能变成活化分子，活化分子所占分数增大，可以成千上万倍地加快反应速率。
例如，二氧化硫氧化为三氧化硫，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的一亿六千万倍。
二、过氧化氢分解的影响因素1．影响过氧化氢分解的因素有溶液的酸碱性、光、热及遇到大多数金属氧化物。
2．分解反应的化学方程式为2H 2O 2=====催化剂2H 2↑＋O 2↑。
3．催化剂对化学反应速率的影响一般选用MnO 2作催化剂，其用量以及颗粒直径大小均会影响H 2O 2分解的速率。
通过观察比较H 2O 2溶液中逸出气泡的快慢程度，或测定单位时间内H 2O 2分解放出的O 2的体积判断H 2O 2分解速率的大小。
图示为：使用催化剂↓↓↓单位时间有效碰撞次数增多↓化学反应速率加快思考：保存H2O2溶液时要注意什么问题？提示双氧水是稳定性较差的试剂，保存双氧水时要考虑的因素较多。
如从催化分解这个角度考虑，因为很多物质会催化分解双氧水，如双氧水中不能混入金属氧化物等。
另外，从安全角度考虑，易分解产生气体的试剂不宜放在密封的玻璃瓶中，双氧水通常盛放在干净的聚乙烯塑料瓶中。
点拨一、理解催化剂概念1．催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程。
在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变，即反应过程中必有催化剂参与的反应，又有使催化剂生成的反应。
高中化学 专题四 化学反应条件的控制 课题2 催化剂对
专题四化学反应条件的控制课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响1．下列有关催化剂的说法不正确的是( )A．催化剂参与化学反应过程B．催化剂与化学反应速率无关C．使用催化剂改变化学反应速率D．催化剂在反应前后的化学性质和质量不发生改变2．下列叙述正确的是( )A．只要分子或离子间发生了碰撞，就能发生反应B．活化分子在取向合适时一定能发生有效碰撞C．催化剂能降低反应的活化能，也能改变可逆反应的平衡常数D．任何条件下催化剂的催化活性都很强3．用铝粉和碘甲烷制取(CH3)3Al时，于100 ℃条件下搅拌65 h，产率为0，若用超声波，则室温下反应2.5小时，产率为96%。
有关叙述正确的是( )A．超声波加快反应速率的作用小于搅拌B．超声波使Al溶于CH3I中乳化成为胶体C．超声波使化学反应物局部急剧升温D．超声波使CH3I分解为碘和甲烷的速度加快4．F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应，在相同条件下，活化分子的物质的量分数最大的是( )A．H2＋Cl2===2HClB．H2＋F2===2HFC．H2＋I2===2HID．H2＋Br2===2HBr5．A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应过程中的体系总能量变化如下图所示，下列说法不正确的是( )A．该反应是放热反应B．当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率减小C．反应体系中加入催化剂，E1减小、E2不变，反应热减小D．反应体系中加入催化剂，E1减小、E2减小，反应热不变6．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)，设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
制的实验条件是____________________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置进行定量实验。
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D．F点收集到的CO2的量最多
解析OE段、EF段、FG段中用CO2的物质的量表示的平均反应速率分别为0.01 mol·min－1、0.02 mol·min－1、0.005 mol·min－1，反应速率之比为2∶4∶1，所以EF段表示的平均反应速率最快，该段用盐酸表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1，G点收集到的CO2的量最多。
答案 B
10．酶是蛋白质，因而酶有蛋白质的特性。酶又是生物制造出来的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。下图表示温度T与反应速率v的关系曲线中，有酶参加的是( )
解析 要从两个方面把握酶的催化作用：一是在室温下酶就能对某些有机反应充分发挥催化作用；二是酶作为蛋白质在稍高温度下会发生变性而失去催化作用。D图表示在适宜的温度下反应速率随温度升高而增大，温度过高时反应速率迅速减慢，符合酶的性质。
答案 D
11．据新华网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的是( )
A．使用电催化剂，加快了水的分解速率
B．金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快
解析 (1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对反应速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，要验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。
答案 D
5．使用催化剂能加快反应速率的主要原因是( )
A．活化分子能量明显增加
B．降低活化分子的能量
C．增加活化分子百分数
D．增加反应活化能
解析 使用催化剂，降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快。
答案 C
6．合成氨时采用500 ℃左右的温度进行，主要是因为在该温度时( )
③由表中数据知温度越高，pH越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为B、A、C。
答案 (1)O2I2(2)①OH－②1.00×10－4③B、A、C
15．利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的表中。
答案 C
7．已知：X(g)＋Y(g) 3Z(g)，X与Y在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示，在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示，则相应的图示正确的是( )
解析 催化剂可增大化学反应速率，故A、C错；催化剂不能改变化学平衡，故B对，D错。
答案 B
8．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析图示能够得出的实验结论是_________________________________
______________________________________________________________。
解析 加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_____________________________________________________________
____________________________________________________________。
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
解析 由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用，故正确答案为C。
答案 C
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是____________________________
_____________________________________________________________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为____________
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是________和________(填化学式)。
(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。
pH
t/min
T/℃
3.0
4.0
6.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
正反应速率加快，逆反应速率减慢
D
向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快
当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率
解析 C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。
答案 C
13．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
4．某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为放热反应
B．催化剂改变了化学反应的热效应
C．催化剂不改变化学反应过程
D．催化剂改变了化学反应速率
解析 A项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热反应，催化剂降低反应所需活化能，改变反应过程，改变化学反应速率，但热效应不变，所以D正确。
答案 (1)降低了反应的活化能 (2)H2O2 H＋＋HO
(3)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响
14．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
____________________________________________________________。
(3)实验①和②的目的是___________________________________________
______________________________________________________________。
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5%H2O2溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量NaOH溶液
答案 D
9．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )
A．OE段表示的平均反应速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
C．增大压强D．增大浓度
解析 升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数；增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。
答案 A
3．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为( )
C．30 ℃、pH＝7.0
解析 (1)臭氧是一种强氧化剂，能氧化I－生成单质碘，化学方程式为O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2；
(2)①pH增大，说明碱性增强，因此起催化剂作用的是OH－；
②由表中数据可知，在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的浓度减少一半所需的时间是108 min，所以其反应速率是＝1.00×10－4mol·L－1·min－1；
108
48
15
50
31
26
15
7
①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。
②在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________ mol·L－1·min－1。
③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。
A．40 ℃、pH＝3.0 B．10 ℃、pH＝4.0
C．反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化
解析OE段、EF段、FG段中用CO2的物质的量表示的平均反应速率分别为0.01 mol·min－1、0.02 mol·min－1、0.005 mol·min－1，反应速率之比为2∶4∶1，所以EF段表示的平均反应速率最快，该段用盐酸表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1，G点收集到的CO2的量最多。
答案 B
10．酶是蛋白质，因而酶有蛋白质的特性。酶又是生物制造出来的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。下图表示温度T与反应速率v的关系曲线中，有酶参加的是( )
解析 要从两个方面把握酶的催化作用：一是在室温下酶就能对某些有机反应充分发挥催化作用；二是酶作为蛋白质在稍高温度下会发生变性而失去催化作用。D图表示在适宜的温度下反应速率随温度升高而增大，温度过高时反应速率迅速减慢，符合酶的性质。
答案 D
11．据新华网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的是( )
A．使用电催化剂，加快了水的分解速率
B．金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快
解析 (1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对反应速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，要验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。
答案 D
5．使用催化剂能加快反应速率的主要原因是( )
A．活化分子能量明显增加
B．降低活化分子的能量
C．增加活化分子百分数
D．增加反应活化能
解析 使用催化剂，降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快。
答案 C
6．合成氨时采用500 ℃左右的温度进行，主要是因为在该温度时( )
③由表中数据知温度越高，pH越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为B、A、C。
答案 (1)O2I2(2)①OH－②1.00×10－4③B、A、C
15．利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的表中。
答案 C
7．已知：X(g)＋Y(g) 3Z(g)，X与Y在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示，在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示，则相应的图示正确的是( )
解析 催化剂可增大化学反应速率，故A、C错；催化剂不能改变化学平衡，故B对，D错。
答案 B
8．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析图示能够得出的实验结论是_________________________________
______________________________________________________________。
解析 加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_____________________________________________________________
____________________________________________________________。
A．酸使亚氯酸的氧化性增强
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低
解析 由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用，故正确答案为C。
答案 C
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是____________________________
_____________________________________________________________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为____________
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是________和________(填化学式)。
(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。
pH
t/min
T/℃
3.0
4.0
6.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
正反应速率加快，逆反应速率减慢
D
向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快
当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率
解析 C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。
答案 C
13．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
4．某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为放热反应
B．催化剂改变了化学反应的热效应
C．催化剂不改变化学反应过程
D．催化剂改变了化学反应速率
解析 A项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热反应，催化剂降低反应所需活化能，改变反应过程，改变化学反应速率，但热效应不变，所以D正确。
答案 (1)降低了反应的活化能 (2)H2O2 H＋＋HO
(3)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响
14．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
____________________________________________________________。
(3)实验①和②的目的是___________________________________________
______________________________________________________________。
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5%H2O2溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量NaOH溶液
答案 D
9．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )
A．OE段表示的平均反应速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
C．增大压强D．增大浓度
解析 升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数；增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。
答案 A
3．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为( )
C．30 ℃、pH＝7.0
解析 (1)臭氧是一种强氧化剂，能氧化I－生成单质碘，化学方程式为O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2；
(2)①pH增大，说明碱性增强，因此起催化剂作用的是OH－；
②由表中数据可知，在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的浓度减少一半所需的时间是108 min，所以其反应速率是＝1.00×10－4mol·L－1·min－1；
108
48
15
50
31
26
15
7
①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。
②在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________ mol·L－1·min－1。
③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。
A．40 ℃、pH＝3.0 B．10 ℃、pH＝4.0
C．反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化