4.2 《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。
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。
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
催化剂参与化学反应过程，在反应前后的化 学性质和质量不发生改变。故 A、 C、 D唐山高二检测 ) 用铝粉和碘甲烷制取 (CH3)3Al时，于100 ℃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 解析：选B。超声波作用于混合物中使铝粉与碘甲 烷的接触面积增大应中是否为催化剂 应从两个方面判断：一看该物质是否改变了 化学反应速率。二看反应前后该物质的质量 和化学性质是否发生改变。 催化剂能增大化学反应速率，但是它不能改 变反应进行的方向，也不能使那些不可能发 生的化学反应得以发生。 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
3．工业合成氨反应中，使用催化剂和施以高压， 下列叙述正确的是( ) A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响 B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡 状态所用的时间 C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有加压 对化学平衡状态有影响 D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间， 而压强无此作用
自主学习
一、实验原理 1．催化剂的作用 在化工生产中，常常加入催化剂以促进化学反 应的进行。例如，硫酸工业中，由二氧化硫制 三氧化硫的反应常用五氧化二钒作催化剂；氮 气与氢气合成氨的反应，使用的是以铁为主体 的多成分催化剂；生物体内的化学反应也与催 酶具 化剂有着密切的关系，生物体内的各种___ 催化剂能使反应的活化能_____
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
2、酶是蛋白质，具有蛋白质的特性，酶能催
化很多化学反应，图中表示酶参加的反应 中，温度与反应速率的关系，解释曲线变化
原因
.
作业： 1、查阅资料，了解H2O2分解反应速率的因素。 2、作业本，P43
根据上述实验目的设计相关实验方案
实验 1:比较Leabharlann 2O2在不同催化剂作用下的分解情况:
H2O2 A B C
H2O2 D
向A试管中滴加2~3滴的FeCl3溶液,向B试管中 加少量MnO2粉末,向试管C中加入自选催化剂,D留 作对比用,观察四支试管中发生的实验现象.
你的结论?
ABC三支试管中均有气泡冒出,B试 管内的反应相对剧烈.
100多年前，有个化学魔术师“神杯”的故事：有一 天，瑞典化学家柏齐利阿斯在化学实验室忙碌地进行 着实验，傍晚，他的妻子玛利亚准备了酒菜宴请亲友， 祝贺他的生日。柏齐利阿斯沉浸在实验中，把这件事 全忘了。直到玛利亚把他从实验室拉出来，他才恍然 大悟，匆忙地赶回家。一进屋，客人们纷纷举杯向他 祝贺，他顾不上洗手就接过一杯蜜桃酒一饮而尽。当 他自己斟满第二杯酒干杯时，却皱起眉头喊着：“玛 课题 2 利亚，你怎么把醋拿给我喝！？”玛利亚和客人们都 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响 楞住了，仔细瞧着那瓶子，还倒出一杯来大家品尝， 一点儿没有错，确实是又甜又香的蜜桃酒呀！柏齐利 阿斯随手把自己倒的那杯酒递过去，玛利亚喝了一口， 酸得吐了出来，也说：“甜酒怎么一下子变成酸醋 海宁一中 了？”客人们纷纷凑近过来，观察着、猜测着这“神 周斌强 杯”发生的怪事。
实验步骤 向盛有5ml 15%的H2O2溶液 的试管中加入少量的 ________（某酸），然后把 带火星的木条伸入试管中。 向盛有5ml 15%的H2O2溶液 的试管中加入少量的 ， 然后把带火星的木条伸入试 管中。 实验现象 实验结论
高中化学 课题2 探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响教案高二化学教案
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。
高中化学 4.2 催化剂对过氧化氢分解反应速率3 苏教版选修6
探究一
探究二
探究一催化剂催化作用的探究
●问题导引●
现代化学工业的许多过程,都或多或少地与催化剂使用有关,90%以上 的化工产品,是借助催化剂生产出来的。
无机化工领域的合成氨、硝酸等的生产 石油加工领域的催化裂化、催化重整等 有机化工原料中的甲醇、醋酸、丙酮等的生产 煤化工中的催化液化与气化 高分子化工中的聚合物材料的生产等 药物、精细化学品生产大多数过程需催化剂参与;环境保护也需借助催 化过程。
出具体操作):a.
,b.验证 CuO 的化学性质是否改变。
解析:本题是根据实验试题要求,对实验设计方案的考查。Ⅰ.用到玻璃
课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
情境导入
使用催化剂能大大地加快某些化学 反应的速率,你知道其中的原因吗?
课程目标
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、用量及 其性状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。
一、知识预备
1.催化剂的作用 (1)化工生产中,常常加入催化剂以促进化学反应的进行。 (2)举例: ①硫酸工业中 SO2 催化氧化反应:
2SO2+O2
2SO3,催化剂是五氧化二钒。
②工业合成氨反应为:N2+3H2 多成分催化剂。
2NH3,催化剂是以铁为主的
③生物体内的各种酶具有催化活性,是生物催化剂。
3.对于可逆反应,催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。 4.催化剂一般具有选择性,不同的催化剂针对不同的化学反应。同一反 应选用不同的催化剂,其催化效果往往不相同。 5.某种催化剂有一定的活化温度范围,在这个温度范围内该催化剂的 催化活性最高。
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响-苏教版选修实验化学教案
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响实验背景过氧化氢（H2O2）是一种广泛应用于工业和实验室中的化学品。
在许多应用中，需要对其进行降解。
H2O2分解释放氧气和水，但该反应非常缓慢。
因此，需要加入催化剂以提高反应速率。
本实验旨在通过研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响来深入了解催化剂在化学反应中的作用。
实验目的1.掌握过氧化氢分解反应的基本原理和反应特征。
2.掌握催化剂在化学反应中的作用。
3.研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。
4.掌握实验操作技能和实验数据处理方法。
实验原理过氧化氢的分解反应式为：2H2O2 → 2H2O + O2该反应是一个自催化反应，即过氧化氢同时充当反应物和催化剂。
在该反应中，化学键断裂，氧气从过氧化氢分子中释放出来。
在此过程中，过氧化氢分子中的OO键被断裂，产生两个羟基自由基。
自由基反应是一个链反应，其中反应物（自由基）的生成会促进进一步自由基的生成。
催化剂可以在使反应过程更快的前提下不改变反应末状态。
该实验中考虑以下催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响：1.锰离子（Mn2+）2.铁离子（Fe2+）3.离子交换树脂4.蛋白酶实验步骤1.准备4只试管和1个试管夹2.在每个试管中加入3ml 10% H2O2溶液3.每个试管中分别加入适量的不同催化剂（如表格所示）4.加入试管夹，倾斜试管让试剂充分混合5.记录实验数据6.数据处理，并绘制反应速率对催化剂浓度的曲线图以下是要加入的催化剂浓度表：催化剂浓度Mn2+ 0.1MFe2+ 0.1M离子交换树脂0.1g/ml蛋白酶10U/ml实验数据记录与处理催化剂反应时间（s）无300Mn2+ 60Fe2+ 80离子交换树脂120蛋白酶40根据上表的数据，可以绘制反应速率对催化剂浓度的曲线图。
图中纵轴为反应速率，单位为1/s，横轴为催化剂浓度，在本实验中为M（mol/L）。
具体图形如下所示：speed.pngspeed.png结论通过本实验，我们可以得出以下结论：1.催化剂可以加速过氧化氢的分解反应。
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