- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
（7分）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）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 ．
（3）实验①和②的目的是__________________________________________．
（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下图．
分析上图能够得出的实验结论是 ．
正确答案
（1）降低了活化能（1分）（2）H2O2
（3）探究浓度对反应速率的影响 （2分）
（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（2分
（1）由于催化剂能降低了活化能，所以可以增大反应速率。
（2）常温下5% H2O2溶液的pH约为6，说明双氧水可以看作是弱酸，因此电离方程式为H2O2
（3）实验①和②中双氧水的浓度不同，所以实验的目的是探究浓度对反应速率的影响。
（4）实验③、④、⑤中不同的是溶液的酸碱性，实验根据图像可判断，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。
实验室欲快速制取H2，最好的方法是采用
[ ]
A．纯锌与1.0mol/L稀硫酸反应
B．纯锌与1.0mol/L稀盐酸反应
C．粗锌（含少量铜）与1.0mol/L稀硫酸反应
D．粗锌（含少量铜）与1.0mol/L稀醋酸反应
正确答案
C
向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC 和一定量的 B 三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示．附图中乙图为 t2时刻后改变容器中条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件，所用条件均不同．已知，t3～t4阶段为使用催化剂[已知t0～t1阶段 c（ B）未画出]．
（1）若 t1=15s，则t0～t1阶段以 C 浓度变化表示的反应速率为v（ C ）=______．
（2）t4～t5阶段改变的条件为______，B 的起始物质的量为______．
（3）t5～t6阶段容器内 A 的物质的量共减少 0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为 akJ，写出该反应的热化学方程式：______．
正确答案
（1）若t1=15s，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为：v=
（2）t3～t4阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，而t3～t4阶段为使用催化剂，如t4～t5阶段改变的条件为降低反应温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等，则t4～t5阶段应为减小压强；反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.09：0.06=3：2，
则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有：3A（g）
B（g）+2C（g），
根据方程式可知消耗0.09mol/L的A，则生成0.03mol/L的B，容器的体积为
故答案为：减小压强；0.04mol；
（3）反应的方程式为3A（g）
B（g）+2C（g），A的物质的量减少0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，则A的物质的量减少3mol，与外界的热交换总量为100akJ，由图象可知t5～t6阶段应为升高温度，A的物质的量减少，说明向正反应方向移动，则正反应吸热，该反应的热化学方程式为3A（g）
B（g）+2C（g）△H=+100akJ•mol-1，
故答案为：3A（g）
B（g）+2C（g）；△H=+100akJ•mol-1．
对于反应2S02+02
2SO3（g），当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的S03的反应速率的变化填入下表空格内（填“增大”、“减小”或“不变”）．
正确答案
①升高温度，活化分子的百分数增大，反应速率增大，故答案为：增大；
②降低温度，活化分子百分数减小，反应速率减小，故答案为：减小；
③增大氧气的浓度，反应物活化分子浓度增大，反应速率增大，故答案为：增大；
④使用催化剂，降低反应的活化能，活化分子百分数增大，反应速率增大，故答案为：增大；
⑤压缩体积，压强增大，反应物的浓度增大，活化分子浓度增大，反应速率增大，故答案为：增大．
（7分）过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。
实验室利用反应2H2O2
实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是
实验中可以表明该反应速率差异的现象是
② 实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如右图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是
正确答案
(7分)．①温度（1分） 比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异 产生气泡的快慢 ② 旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H2O2溶液的速率 （除注明外每空2分）
试题分析：①根据表中数据可知，实验1和2中不同的是温度，所以实验1、2研究的是温度对H2O2分解速率的影响；实验2、3中不同的是催化剂，所以其实验的目的是比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异。
②避免反应过于剧烈方法是控制加入双氧水的速率，所以正确的操作是旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H2O2溶液的速率。
点评：在判断或验证外界条件对反应速率的影响时，需要注意的是，不能同时改变2个或多个条件，否则无法验证或判断。应该是在其它条件不变的情况下，逐步改变进行验证。同时还需要设计对比实验，以保证实验的科学性和准确性。
由碳元素构成的各种单质和化合物始终都是科学家研究的重要对象。
（1）下图为碳及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应则其化学方程式可为（写一个即 可）_____________ ；图中变化过程哪些是吸热反应______________（填序号）。
（2）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过反应：
(3) CCS 技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术，被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示（部分条件及物质未标出）。
回答下列问题： CH4在催化剂作用下实现第一步，也叫CH4不完全燃烧，1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量，写出该反应的热化学方程式__________ 。
（4）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用（4）转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g) 
据上图计算，从反应开始到t min时，用H2浓度变化表示的平均反应速率 (H2)＝___________
② t min至2t min时速率变化的原因可能是____________；
正确答案
（1）C+H2O
（2）＞
（3）2CH4(g)＋O2(g)＝2CO(g)＋4H2(g)；ΔH＝－70.72 kJ·mol－1
（4） ①1/5t mol/（L·min）； ②反应受热或使用了催化剂
已知Fe3＋与I－在水溶液中发生：2I－＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋I2。该反应正反应速率和I－、Fe3＋的浓度关系为v＝kcm(I－)·cn(Fe3＋)(其中k为常数)。
I－浓度对反应速率的影响________Fe3＋浓度对反应速率的影响（填大于或小于或等于）
正确答案
大于
将a和b中的数据带入v＝kcm(I－)·cn(Fe3＋)可知，m＝n＋1，所以I－浓度对反应速率的影响大于Fe3＋浓度对反应速率的影响。
金属镁及其化合物不仅在国防上有重要应用，在化学研究中也有广泛应用．
（1）某同学研究反应速率时用如下方法：取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图所示．镁与盐酸反应的离子方程式为______；在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：______．
（2）向少量的Mg（OH）2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解，写出NH4Cl饱和溶液使Mg（OH）2悬浊液溶解的离子方程式______．
（3）Mg-Al可形成原电池：
根据上表中的实验现象完成下列问题：
①实验1中Mg为______极；
②实验2中电子流动方向______，Al为______极，为什么？______．
正确答案
（1）镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为Mg+2H+═Mg2++H2↑，在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，原因是镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大，在4min之后，反应速率逐渐减慢，原因是4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小，
故答案为：Mg+2H+═Mg2++H2↑；镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大，4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小；
（2）氢氧化镁和氯化铵反应生成氯化镁和一水合氨，反应的离子方程式为Mg（OH）2（s）+2NH4+═Mg2++2NH3•H2O，
故答案为：Mg（OH）2（s）+2NH4+═Mg2++2NH3•H2O；
（3）①Mg比Al活泼，在酸性条件下镁为负极，
故答案为：负；
②因铝可与强碱反应，则在碱性条件下铝为负极，电子由铝流向镁，
故答案为：Al流向Mg；负；Al能和NaOH溶液反应而Mg不能，故Al作负极，Mg作正极．
设反应①Fe（S）+CO2（g）⇌FeO（S）+CO（g）的平衡常数为K1．反应②Fe（S）+H2O（g）⇌FeO（S）+H2（g）的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
（1）从上表可以推断：反应①是______ （填“吸”、“放”）热反应．
（2）现有反应③H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g）写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=______．
（3）根据反应①与②，可推导出K1、K2与K3之间的关系式______．据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是“吸热”还是“放热”反应．问：要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有______（填写序号）．
A．缩小反应容器容积 B．扩大反应容器容积 C．降低温度
D．升高温度 E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量
（4）图1、2表示该反应③在时刻t1达到平衡、在时刻t2分别因改变某个条件而发生变化的情况：
①图1中时刻t2发生改变的条件是______
②图2中时刻t2发生改变的条件是______．
正确答案
（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，
故答案为：吸；
（2）依据反应CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g），根据平衡常数的概念，该反应的平衡常数K3的数学表达式：
K3=
故答案为：
（3）已知：①Fe（s）+CO2（g）⇌FeO（s）+CO（g）
②Fe（s）+H2O（g）⇌FeO（s）+H2（g）；△H=Q2，
利用盖斯定律将①-②可得：③H2（g）+CO2（g）⇌CO（g）+H2O（g）
则：K3=
故答案为：K3=
由表中数据可知，973K时，K3=
（4）图甲中t2时刻改变条件，正逆反应速率都增大但平衡不移动，改变的条件为增大压强或加入催化剂，图乙中t2时刻改变条件，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，可以采用降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度，
故选：增大压强或加入催化剂；降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度；
某化学反应2A（g）
(1)实验1中，反应在10至20分钟内平均化学反应速率为v(A)=______________。
（2）实验2中，A的初始浓度c2=______________mol·L-1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中隐含的条件可能是_______________。
（3）若实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3______________v1（填“＜”“＞”或“=”＝，且c3______________（填“＜”“＞”或“=”＝1.0 mol·L-1。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是______________（填“吸热”或“放热”反应）。理由是__________________________________________________________________。
正确答案
（1）0.013 mol·L-1·min-1
（2）1.0 使用催化剂
（3）＞ ＞
（4）吸热 温度升高，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应
（1）v(A)=
（2）对比实验2与实验1,可知从10 min到20 min，实验1中A的浓度相同，说明是同一平衡状态，即c2="1.0" mol·L-1。又因实际反应的速率快，达平衡所需的时间短，说明反应中使用了催化剂。
（3）对比实验3与实验1，可知从10 min到20 min，实验1中A的浓度变化值为0.13 mol·L-1,而实验3中A的浓度变化值为0.17 mol·L-1，这就说明了v3＞v1。又知实验3中从0 min到10 min A的浓度的变化值应大于0.17 mol·L-1，即c3＞（0.92+0.17）mol·L-1。
（4）对比实验4与实验1,可知两实验的起始浓度相同，反应温度不同，达平衡时实验4中A的浓度小，说明了实验4中A进行的程度大，即温度越高，A的转化率越大，说明正反应为吸热反应。
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