催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
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。
过氧化氢的催化分解实验报告
过氧化氢的催化分解实验报告过氧化氢的催化分解实验报告引言：过氧化氢（H2O2）是一种常见的无机化合物，具有氧化性和漂白性质。
它在许多领域中被广泛应用，如医疗、卫生、环境保护等。
本实验旨在通过催化剂的作用，观察过氧化氢的分解速度，并探究催化剂对反应速率的影响。
实验材料：1. 过氧化氢溶液（浓度为3%）2. 催化剂：铁离子溶液、锰离子溶液、铜离子溶液3. 试管4. 称量器具5. 温度计6. 计时器实验步骤：1. 准备三个试管，分别标记为A、B、C。
2. 在试管A中加入适量的过氧化氢溶液。
3. 在试管B中加入适量的过氧化氢溶液和铁离子溶液。
4. 在试管C中加入适量的过氧化氢溶液和锰离子溶液。
5. 记录每个试管中溶液的初始温度。
6. 同时开始计时器，观察溶液的反应情况。
7. 记录每个试管中溶液的反应时间，并观察反应的变化。
8. 重复实验步骤2-7，使用铜离子溶液作为催化剂。
实验结果：通过实验观察，我们得到了以下结果：1. 在试管A中，没有加入任何催化剂的过氧化氢溶液分解速度较慢，反应时间较长。
2. 在试管B中，加入铁离子溶液后，过氧化氢溶液分解速度明显加快，反应时间缩短。
3. 在试管C中，加入锰离子溶液后，过氧化氢溶液分解速度也有所增加，但相对于铁离子溶液，反应时间较长。
4. 在试管D中，加入铜离子溶液后，过氧化氢溶液分解速度最快，反应时间最短。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 催化剂对过氧化氢的分解速度有显著的影响。
加入铁离子、锰离子和铜离子作为催化剂，都能够加速过氧化氢的分解反应。
2. 不同催化剂的效果不同。
铁离子和铜离子催化剂对过氧化氢的分解速度影响最大，而锰离子的效果相对较弱。
3. 催化剂可以提高反应速率的原因是它们能够提供活化能降低的反应路径，从而加速反应的进行。
4. 催化剂的选择和使用条件对反应速率有重要影响。
在本实验中，铁离子和铜离子催化剂的效果较好，可能是因为它们与过氧化氢分子之间的相互作用更强。
过氧化氢催化分解速率常数的测定
过氧化氢催化分解速率常数的测定一、实验原理过氧化氢（H2O2）在存在催化剂的情况下，能够催化分解成水和氧气。
该反应速率与催化剂种类、催化剂浓度、温度等因素有关。
过氧化氢的分解反应可以用如下反应式表示：2H2O2 → 2H2O + O2在一定的反应条件下，反应速率的快慢可以通过测定反应的速率常数来确定。
速率常数k的单位是mol/(L/s)，表示单位时间内单位体积溶液中反应物的消耗量。
二、实验目的1. 了解催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响；2. 能够通过实验测定速率常数k。
三、实验仪器和试剂1. 50 mL锥形瓶、滴定管、分液漏斗、实验管夹等；2. 过氧化氢（H2O2）、氯化铁铵六水合物（NH4Fe(SO4)2·6H2O）。
四、实验步骤1. 实验前准备（1）空气中存在的灰尘和微生物等会影响实验结果，因此需先将仪器、试剂及其他必需的物品仔细清洗干净。
（2）将50 mL锥形瓶放入水浴中，加热至50℃。
2. 实验操作（1）将实验管夹夹住滴定管，用滴定管分别向50 mL锥形瓶中加入10 mL的H2O2溶液和2 mL的NH4Fe(SO4)2·6H2O溶液。
（2）迅速将实验管夹取下，并立即开始计时。
（3）记时，每隔30秒取出一个样品到冷水中浸泡降温。
（4）将样品移入滴定管中，加入一滴甲基橙指示剂，用已知浓度的Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色为止。
（5）按相同方法进行4次实验数据采集。
五、实验结果与分析序号时间t（min）[H2O2]（mol/L）实验室温度T（℃）Na2S2O3消耗量V （mL）1 0.5 0.020 21.8 22.02. 计算速率常数k值过氧化氢的分解反应速率遵循一级反应速率方程，即：-rate/k = d[H2O2]/dt = k[H2O2]根据速率方程，可用ln[H2O2]关于时间t的直线斜率来表示反应的速率常数k，其表达式是：其中，[H2O2]0为反应体系初始浓度，kt为反应时的ln[H2O2]的变化量。
3 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响的实验改进
试剂：6﹪H2O2 溶液、MnO2、Fe2O3、蒸馏水、其他可作催化剂的物质（自 选）。
可选土豆也可选红砖粉末。
计算 5mL6﹪H2O2 溶液在标况下大约产生约 100mL 氧气 实验方法
1、50mL 的氯化钠注射用液点滴瓶代替锥形瓶，
2、用一次性注射器准确量取 5mL6﹪H2O2 溶液，把催化剂放入 50mL 的氯化 钠注射液点滴瓶中。
4
这种实验的不足之处：
1.锥形瓶的底部表面积比较大，分液漏斗中的 H2O2 溶液在滴入锥形瓶中， 不能保证溶液与催化剂充分接触。
2.由于分液漏斗中的 H2O2 溶液不是一起落入锥形瓶中，而反应的速率有块 又慢，过氧化氢不是平缓的放出，当瓶内产生大量氧气时，瓶内压强过大，使溶
液很难往下滴。
3.量筒倒置在水槽中，在 15s、30s、45s、60s 时观察产生氧气的体积时不准 确。
需时间/s
收集 2 瓶氧气所
需时间/s
反应结束所需的
时间/s
3
实验改进的优点 1.用 50mL 的氯化钠注射用液点滴瓶代替锥形瓶，瓶底的面积小，可增大与 催化剂的接触面积。 2.用一次性注射器一次把溶液注入，在时间上能保证同步性。 3.记录收集一瓶气体、两瓶气体时间，会减小由上述观察带来的误差。 由于影响化学反应的因素有很多，如温度、浓度等，而上述反应又是一个放 热反应随着反应的进行，溶液温度升高，化学反应速率必然增快，而随着反应物 的浓度减小，其速率也必然减小，上述实验方法的改进，也是我的个人的一点看 法，还需与大家一起交流。
3、用一次性输液器代替另一导管。
4、把 5mL6﹪H2O2 溶液用注射器一次完全注入瓶中。 5、用排水法用另外两个 纪
录收集一瓶、收集两瓶及不再产生氧气所需的时间。
课题2催化剂对过氧化氢分解反应的影响
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。
探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
课题：探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响【学习目标】（一）知识与能力：1.探究不同催化剂对同一反应的催化效果，用比较法通过定性和定量实验，来寻找实验的最佳方案。
认识催化剂、有效碰撞、活化能等理论。
2.提高学生处理实验数据和分析实验结果的能力。
3. 常识性介绍不同催化剂对反应速率影响。
（二）过程与方法：1.先定量实验，后让学生更深的认识催化剂概念。
2. 要让学生在化学实验的探究中，体会“定量记时比较法”的实际应用3. 要培养学生把化学知识与日常化工生产中遇到的实际问题联系起来考虑，并由此提出问题，提高学生的抽象概括能力、形成规律性认识的能力。
【学习重点】建立催化剂的概念，通过定性观察实验现象和定量记时比较分析，认识不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响【学习难点】正确理解催化剂对化学反应速率的影响，定量记时比较法在化学实验中的应用【学习过程】知识准备1、实验目的比较不同的催化剂对过氧化氢分解速率的影响的差异，从中认识到催化剂的种类、用量及其形状的选择对实验效果的影响。
2、实验原理(1)反应原理：2H2O2 == 2H2O + O2↑(2)实验方法：比较法(3)考虑实验设计依据:a、确定判断依据----相同时间内产生氧气的体积b、设计反应实验装置----测定相同时间产生氧气的体积c、排除干扰因素----控制好与实验相关的各项反应条件3、实验仪器及药品实验仪器：托盘天平、钥匙、具支试管、导管、橡胶管、水槽、10ml量筒、50ml量筒、计时器、试管实验试剂：6％H2O2溶液、MnO2、Fe2O3、CuCl2、蒸馏水【课堂探究】过氧化氢在一定条件下的分解的化学方程式是：思考：1、影响H2O2分解速率大小的因素有哪些？2、常用于H2O2分解的催化剂有哪些？3、猜测：影响催化剂催化效果的因素可能有哪些呢？活动探究：探究同质量不同种类催化剂对H2O2分解速率大小的影响。
小组讨论：如何设计实验方案呢？另外，这是一个多变量条件下的实验，在实验设计时应注意什么？思考：1、可以借助一些什么现象观察到一个反应发生的快慢？2、怎样去定量比较反应进行的快慢？有下列制氧气的装置，你选择哪一个呢？为什么？（讨论设计定量测量气体的装置）【实验探究一】现提供如下试剂：6％H2O2溶液、MnO2、Fe2O3、CuCl2请同学们动手实验：探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响。
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响 (2)
自主设计
认识到不同催 化剂分解过氧 化氢的速率不
同
根据现有的数 字化传感器设
计方案
根据现有的 数字化传感 新技术与传统实验结合 器设计方案
合作探究
学会使用对比 根据本组方案
实验，选取最 设计，小组合
好的方案
作进行实验
运用不同类 型对比实验
来探究
数据直接采集，无需记 录。
结果展示
展示、分享、 交流、合作、
活动一
分享课后查阅相关双氧 水分解的因素的资料
活动一
小组讨论交流环节
活动二
设计活动实验方案
活动二
小组讨论交流环节
活动三
展示活动实验方案 补充完善实验方案
活动三
展示活动实验方案 补充完善实验方案
活动三
展示活动实验方案 合作分工，实验记录2 人，实验操作2人，1人
发言
活动四
实验活动
活动五
提升
对实验结果、 数据分析
由数据直接 形成图像
形成图像，直观形象， 帮助理解。
今天的介绍——
温度传感器 气压传感器
温度传感器
温度传感器
酒精灯火焰温度 中和热 盖斯定律 吸热反应和放热反应 温度对化学反应速率的影响 石油的分馏
压强传感器
压强传感器
催化剂对化学反应速率的影响 各种喷泉形成过程中压强的变化 测定物质的相对分子质量 强电解质与弱电解质
展示活动结果
活动五
展示活动结果
活动六
评价与总结
催化剂对过氧化氢的分解速率的影响
江苏省盱眙中学 刁明明
学情分析
1.学生经过《化学必修2》的学习，化学反应 速率的影响因素已经比较熟悉，但是对从不 同催化剂催化效率角度认识化学反应速率， 却很少思考。
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
实验一 以0.1g不同状态MnO2作催化剂进行对比实验:
催化剂(MnO20.1g)
第1组 第2组
第3组
前15s产生氧气的量（ml） 7
11
8
前30s产生氧气的量（ml） 9
21
11
前45s产生氧气ห้องสมุดไป่ตู้量（ml） 12
35
18
前60s产生氧气的量（ml） 15
49
26
第1组：取粉末状MnO2，滴入H2O2，仅少量与H2O2接触 第2组：取粉末状MnO2，加入H2O2后振荡，充分接触 第3组：取颗粒状MnO2，充分接触。 实验结论：
一.催化剂
1.定义: 在化学反应中能 改变 化学反应速率,本身化学性质
和质量保持不变的物质。 注意: (1). 催化剂的物理性质可能改变,催化剂可能参与中间反 应. 写出:乙醇在铜催化条件下催化氧化的反应过程是:
2Cu+O2==(加热)2CuO CH3CH2OH+CuO=
由此可见，某些催化剂参与化学反应的特点是“先消后生”。 但仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。
课题学习目标
1.通过比较不同的催化剂对过氧化氢分解 速率的影响的差异，从中认识到催化剂的 种类、用量等的选择对实验效果的影响。 2.认识实验方法的选择及反应条件的控制 在实验研究中的重要作用，加深对化学反 应条件控制的重要性的认识。 3.尝试用比较法来寻找实验的最佳方案， 通过实验提高处理实验数据和分析实验结 果的能力。
催化剂能使反应的活化能_降__低__ (如图分别代表有、无催化剂时正反应的活化能)，
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课题：催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
一、本课题研究的实验目的
1、初步探究不同催化剂对同一反应的催化效果。
2、认识实验方法的选择及反应条件控制在实验研究中的重要性。
3、尝试用比较法来寻找实验的最佳方案
4、通过实验提高处理实验数据和分析实验结果的能力。
5、通过实验加深理解理论知识的理解
二、课题研究时要考虑的问题
1、催化剂的纯度、固体颗粒的大小、种类、用量等对反应的速率及其结果有着重要的影响。
2、过氧化氢的浓度、反应的温度对反应速率及其结果的影响等
3、实验装置的设计、实验仪器对反应速率及其结果的影响等
三、具体实验内容
1、反应原理分析：2H2O2 == 2H2O + O2↑
2、实验设计依据
(1)确定判断依据——相同时间内氧气产生的压强；
(2)设计反应实验装置——测定相同时间氧气产生的压强，通过传感器形成图像。
3、设计实验方案
（1）不同量的同一催化剂对H2O2分解效果的比较
（2）同一量同一性状的催化剂对H2O2分解效果的比较。