- 影响化学反应速率的因素
- 共2373题
某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用，请回答下列问题：
（1）已知：2H2O2(aq) =" 2" H2O (l) + O2(g) 的
（2）某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃ 时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积（V）。V与分解时间(t)的关系如图所示（O2的体积已折算成标准状况），则：在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) （括号内填写催化剂的化学式)金属Pt 催化下，H2O2分解的反应速率v(O2) = mol·s-1
（3）为研究温度对H2O2分解速率的影响（不加催化剂），可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中，在某温度下，经过一定的时间t，测定生成O2的体积V。然后保持其它初始条件不变，改变温度T，重复上述实验。获得V(O2) ~ T关系曲线。下列趋势图最可能符合实测V(O2) ~ T关系曲线的是 ，原因是 。
正确答案
（1）不能 （1分）
逆反应的
（2）①Ea(TiO2) > Ea(Cu) > Ea(Pt) > Ea(Ag) （2分）
② 8.9×10-7 （2分）
（3）C （2分）
因该反应是不可逆反应，不考虑温度对平衡移动的影响。温度升高反应速率加快，因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大 （2分）
（4）H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O （2分，其它合理答案也给分）
H2O2 - 2e- = O2↑ + 2H+ （2分，其它合理答案也给分）
试题分析：
（1）该反应的逆反应是吸热的反应，并且还是熵减的方向，因此不能自发进行；逆反应的
（2）①从图上可以看出，在同一个时间点上，二氧化钛分解生成的氧气的量少，铜、铂、银依次增多，因此有：Ea(TiO2) > Ea(Cu) > Ea(Pt) > Ea(Ag)
② 反应速率是间位时间内浓度的变化量：8.9×10-7
（3）这个反应不是可逆反应，这个很重要，不考虑温度对平衡移动的影响。温度升高反应速率加快，因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大。
（4）H2O2的氧化性及还原性均比H2O强，因此在两极得失电子都是双氧水了：
阴极：H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O
阳极：H2O2 - 2e- = O2↑ + 2H+
某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素．
（1）研究催化剂对化学反应速率的影响，实验步骤如下：
Ⅰ向3支大小相同的试管abc中加入相同体积（2mL）5%H2O2溶液；
Ⅱ向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1～2滴1mol/LFeCl3溶液．得出实验结论：MnO2和FeCl3均能加快H2O2的分解速率，均作催化剂，且前者的催化效率高得多．
①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是______．
②设计试管c的目的是______．
③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解速率的影响，为了便于观察，选择的催化剂是______，原因是______．
（2）现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素．
实验仪器：试管、烧杯、两桶、天平、秒表
实验药品：铝片、铝粉、0.5mol/L盐酸、5mol/L盐酸
①利用所提供实验用品，课研究的化学反应速率的影响因素是______，
为了便于观察，你建议记录的数据是______．
②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是______．
设计实验完成温度对化学反应速率的影响，说明实验步骤（文字表述、图示均可）．
正确答案
（1）①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是控制变量，从而得出正确结论，
故答案为：控制变量；
②只有有对照实验，才能确定影响因素，所以设计试管c的目的是空白对照实验，
故答案为：空白对照实验；
③相同条件下，二氧化锰对双氧水的催化能力较强，反应速率较大，不利于观察反应速率的变化，氯化铁作催化剂反应速率适中，便于观察速率变化，所以选氯化铁，
故答案为：FeCl3，FeCl3作催化剂反应速率适中，有利于观察反应速率的变化；
（2）①根据提供的药品知，盐酸的浓度不同、铝的表面积不同，所以研究的化学反应速率的影响因素盐酸的浓度和铝的表面积，根据v=
故答案为：盐酸的浓度、铝的表面积，反应开始到停止所用的时间；
②测量温度的仪器是温度计，要测定温度对反应速率的影响时，其它条件必须相同，只有温度不同时才能得出正确结论，所以设计步骤如下：在2支大小相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃（或一定温度）的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间，
故答案为：温度计，在2支大小相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃（或一定温度）的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间．
在50mL H2O2水溶液中加入2g二氧化锰，在标准状况下放出气体的体积与时间的关系如图所示：
（1）该反应还可用______代替二氧化锰作催化剂加快反应速率．
（2）A、B、C各点所表示的反应速率由快到慢的顺序为______．试解释反应速率变化的原因______．
（3）该H2O2水溶液的物质的量浓度为______．
正确答案
（1）过氧化氢分解加催化剂加快反应速率，除二氧化锰外可选择FeCl3或过氧化氢酶，故答案为：FeCl3或过氧化氢酶；
（2）图中曲线的斜率越大，反应速率越大，则反应速率由快到慢的顺序为A、B、C，因随着反应的进行，反应物浓度减小，所以反应速率减慢，
故答案为：A、B、C；随着反应的进行，反应物浓度减小；
（3）由图可知，生成氧气为56mL，n（O2）=
由c=
废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是______________。
A．热裂解形成燃油 B．露天焚烧 C．作为有机复合建筑材料的原料 D．直接填埋
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(s)＋2H+(aq)=Cu2+(aq)＋H2(g) △H=64．39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) △H=－196．46kJ·mol-1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285．84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为_______________________。
（3）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10℅H2O2和3．0mol·L-1 H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是________________________________________________________________。
（4）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀。制备CuCl的离子方程式是____________________________。
正确答案
（1）BD
（2）Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-319.68kJ.mol-1
（3）H2O2分解速率加快
（4）2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣．是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究．请你根据要求完成下列部分实验报告．
Ⅰ课题名称：______
Ⅱ实验仪器及试剂：
实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、大试管、酒精灯、计时器等．
实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ实验步骤：略
Ⅳ实验数据：
Ⅴ实验讨论：
（1）实验编号1的实验作用是______．
（2）实验编号3的实验中KClO3的分解率为______%（保留一位小数）
（3）在用Cr2O3 做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色．该刺激性气体可能是______（填分子式），可用______试纸检验．上述异常现象产生的原因是______．
Ⅵ实验结论：______．
正确答案
I 课题名称：因二氧化锰能催化氯酸钾受热分解，根据提供的试剂有氧化铁、氧化铜、氧化铬等，则含该实验来探究二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬的氧化能力的比较，
故答案为：探究二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬的氧化能力的比较；
V 实验讨论：
（1）因只有实验编号1不使用催化剂，则可以与使用催化剂的其它实验对照，故答案为：对照作用；
（2）实验编号3中生成氧气为
0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
则其分解率为
故答案为：40.8；
（3）用Cr2O3做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色，则Cr元素的化合价升高，
Cl元素的化合价降低，氯酸钾与氧化铬发生了氧化还原反应，生成氯气，其化学式为Cl2，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则可以使用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，
故答案为：Cl2；湿润的淀粉碘化钾；KClO3与Cr2O3发生了氧化还原反应；
VI 实验结论：因氧化铁和二氧化锰作催化剂时，时间少，相比较来说，其催化能力好，
故答案为：氧化铁和二氧化锰的催化能力较好．
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