- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
(1)已知甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为l0mL):
其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______(填实验编号);若同时选择实验①、实验②、实验③,测定混合液变浑浊的时问,可探究_____对化学反应速率的影响。
(2)某同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_______,实验操作①中测试时pH试纸的颜色应该接近 _______。
上述流程中实验②、③的目的是为了探究Na2S2O3某种化学性质,你认为是探究了Na2S2O3的______性。
正确答案
(1)①⑤或②④ 比较改变不同反应物浓度对反应速率的影响;(2)S2O32-+H2OHS2O3-+OH- D 还原
试题分析:(1)若要探究温度对化学反应速率的影响,应该是只改变温度,而其他条件不变。可选择实验组合为①⑤或②④.由于 实验①、实验②、实验③的温度相同,只是反应物的浓度不同。测定混合液变浑浊的时问,可探究的是不同的反应物的浓度对化学反应速率的影响。(2)Na2S2O3是强碱弱酸盐。弱酸根离子发生水解反应,消耗水电离产生的H+,破坏了水的电离平衡,水继续电离直至达到新的平衡状态。由于整个溶液中c(OH-)>c(H+).所以溶液呈碱性。水解的两种方程式为:S2O32-+H2OHS2O3-+OH-。在溶液的pH=8时,pH试纸的颜色应该接近绿色。因此选项为D。因为Na2S2O3有还原性,氯水有氧化性,二者发生氧化还原反应:Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+2H2SO4+6HCl.产生SO42-。再加入BaCl2溶液时发生沉淀反应:SO42-+Ba2+="Ba" SO4↓。因此实验②、③的目的是为了探究Na2S2O3的还原性。2S2O3溶液的性质的知识。
某研究学习小组为探究锌与盐酸反应,取同质量、同体积的锌片,同浓度盐酸做了下列平行实验:
实验一、把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化如图所示:
实验二、把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业盐酸中,发现放出氢气量减少。
实验三、将不纯的锌片与盐酸反应,发现反应速率加快。
实验四、在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液,同样生成氢气速率加快。
问题:
(1)试分析实验一中t1~t2速率变化的主要原因是 ,t2~t3速率变化的主要原因是
(2)实验二放出氢气量减少的原因是 。
(3)某同学认为实验四反应速率加快原因,均为原电池的存在,你认为是否正确,若不正确,说明原因。若正确写出原电池的正、负极及电解质溶液。
正确答案
(1)因为反应放热,溶液温度升高,反应速率加快;因为随反应进行,盐酸的浓度减小,反应速度减慢。
(2)因为Fe3+氧化性大于H+,所以锌先与Fe3+反应,故氢气量减少。
(3)正确。正极:铜;负极:锌;电解质溶液:盐酸。
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
[数据处理] 实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图。
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150 s内的反应速率:
v(p-CP)=________mol·L-1·s-1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:_____________________________
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:________。
正确答案
(1)
(2)8.0×10-6
(3)H2O2在温度过高时迅速分解
(4)反应不能进行
(5)在溶液中加入碱溶液,使溶液的pH大于或等于10(其他合理答案均可)
(1)依题意可知②的实验温度为313 K,实验对比是建立在其它条件相同前提下,故pH应与①的相同。若改变pH,其它条件不变可探究溶液pH对反应速率的影响。
(2)实验①曲线中,50~150 s时。
Δc(p-CP)=1.2×10-3 mol·L-1-0.4×10-3 mol·L-1=0.8×10-3 mol·L-1,所以v(p-CP)==8.0×10-6 mol·L-1·s-1。
(3)在降解反应中,H2O2新产生的自由基起氧化作用,温度过高,H2O2因热稳定性差而分解,导致降解反应速率下降。
(4)由双曲线③可知,pH=10时,c(p-CP)基本不变,反应趋于停止。
(5)由(4)得到启示:在pH=10溶液中,反应速率趋于零,可将所取样加入NaOH溶液中(使pH=10);化学反应速率随温度降低而降低,故亦可用迅速大幅降温法。
化学反应速率的变化和化学平衡移动的规律都可以通过实验得出结论,勒夏特列原理也是由实验总结出来的。
(1)将铜片投入到稀硝酸中,开始时产生气泡的速率很慢,随后反应速率增大,根据你学到的知识分析,反应速率增大的原因是________________ __________________。当进行一段时间后,反应速率又减慢,这次速率减慢的原因是_______________________________。
(2)丙酮和碘在酸性溶液中发生下列反应:CH3COCH3+I2CH3COCH2I+H++I-。25℃时,该反应的速率由下列经验公式决定:
υ=k•c(CH3COCH3)•c(H+)[mol/(L•s)]
根据该经验公式,如果c(I2),c(CH3COCH3),c(H+)的起始浓度依次为0.01 mol/L,0.1 mol/L,0.01 mol/L,分析反应速率的变化趋势是_______________ ________________。
(3)在一支试管中先加入30 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液,再滴加10 mL 0.01 mol/L KSCN溶液,摇匀。将制得的溶液平均分装于4支试管中,然后分别加入:①FeCl3固体;②KSCN固体;③KCl固体;④H2O。充分振荡后,溶液的颜色基本不变的是________(填序号)。
(4)在50 mL的注射器中吸入40 mL NO2和N2O4的混合气体,在另一同样规格的注射器中吸入40 mL Br2(g),对比两注射器中气体的颜色完全一致。然后都将注射器的活塞慢慢推至20 mL处,发现注射器内气体的颜色变化的现象是___________________________。推测平衡移动是通过观察装入NO2和N2O4的混合气体的注射器内气体的颜色比装入Br2(g)的注射器内气体的颜色_______。
(5)如果要鉴别密封于由两球连通的密闭容器中充满的红棕色气体是NO2和N2O4混合气还是Br2(g),可以____________________。
正确答案
(1)该反应是放热反应(1分)。随着反应的进行,硝酸的浓度减小(1分)。
(2)先逐渐增大后逐渐减小 (2分)。
(3)③ (2分)。
(4)前者先变深后变浅,但比原来深;后者只变深 (2分)。 浅 (2分)。
(5)通过加热(其他合理答案也可) (2分)。
略
某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了下图1所示的装置。
(1)检查图1装置气密性的方法是______________________________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间内产生气体的体积,也可以测量___________________________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如上图2所示,则t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是_______________________________________。
正确答案
(1)用手捂住锥形瓶,观察乙中长导管内液面是否上升
(2)产生相同体积的气体所需时间
(3)反应放热,溶液温度升高使反应速率加快
某化学兴趣小组对镁与盐酸的反应进行实验探究,实验数据如下
(1)该实验中影响镁与盐酸反应速率的因素是________________。
(2)曲线c是由实验_________(填序号)得到的数据。
(3)反应进行1min时,生成氢气最多的是实验__________(填序号)。
(4)若要求实验①的反应速率与实验②的反应速率相同(使用的药品不变),可采取的措施是_____________________________________。
正确答案
(1)镁的表面积
(2)①
(3)③
(4)升高实验①的反应温度
用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答
(1)实验过程如下图所示,分析判断:________段化学反应速率最快,_______段收集的二氧化碳气体最多。
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是________________
A.蒸馏水 B.氯化钠固体 C.氯化钠溶液 D.浓盐酸
(3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率?(至少回答两种)
________________
正确答案
(1)EF;EF
(2)AC
(3)改用较大块的碳酸钙固体,或用与盐酸不反应的东西将碳酸钙部分包住,或加入醋酸钠溶液等
“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42- 的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃时进行实验,得到的数据如下表:
回答下列问题:
(1)该实验的目的是为了探究 因素对化学反应速率的影响。
(2)显色时间t2= 。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为 (填字母)
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是 。
正确答案
(共8分,每空2分)
(1)反应物I-、S2O82-的浓度 (2)22 (3)A
(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
考查外界条件对反应速率的影响。
(1)根据表中数据可知,变化的是反应物的浓度,而反应需要的时间也是变化的,所以该实验的目的是为了探究反应物I-、S2O82-的浓度因素对化学反应速率的影响。
(2)根据表中数据可知,当S2O82-的浓度不变,碘离子浓度每增大一倍,反应需要的时间就减少一半,所以当碘离子从0.08mol/L增大到0.16mol/L时,反应需要的时间就不为44s÷2=22s,即t2=22s。
(3)由于升高温度,反应速率时是加快的,所以当温度变为40℃时,反应需要的时间就应该小于22.0s,所以答案选A。
(4)根据5次实验的数据可判断,反应物浓度的乘机每增加1倍,反应需要的时间就减少1半,因此可以得出的结论是反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。
I.下列四支试管中,过氧化氢分解的化学反应速率最大的是
II.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液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。
(1)实验①和②的目的是____________________________。
(2)写出实验③的化学反应方程式 。
(3)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。
分析上图能够得出的实验结论是 _________________________。
正确答案
I.c(2分)
II.(1)探究浓度对反应速率的影响 (2分)
(2)2H2O2 O2↑+2H2O(2分)
(3)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 (2分)
试题分析:I温度越大,化学反应速率越大,催化剂可以提高化学反应的反应速率,所以过氧化氢分解的化学反应速率最大的是c;
II.(1)①和②中所以的过氧化氢的浓度不同,其他条件相同,所以①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响;(2)实验③采用了FeCl3作为催化剂,所以实验③的化学反应方程式为2H2O2 O2↑+2H2O;有图可以知道加入少量NaOH溶液,反应很快结束,而加入少量HCl溶液则反应最慢结束,所以分析该图能够得出的结论为碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率 。
点评:本题通过实验的方式探究了影响化学反应速率的因素,有综合性较好,有利于培养学生的探究性思维,本题难度不大。
(教材变式题)对于反应:2SO2+O2 2SO3,当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将生成SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”“不变”)
正确答案
(8分,每空2分)
(1)减小 (2)增大 (3)增大 (4)增大
试题分析:①降低反应的温度,化学反应速率减小。②③④增大反应物的浓度,使用催化剂,压缩体积(增大压强),化学反应速率增大。
点评:本题考查的是化学反应速率的影响因素,题目难度不大,注意基础知识的学习、掌握及其应用。
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