- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
某学生小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验
HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号
（2）实验①中CO2的物质的量随时间变化的关系见图： 计算在70-90s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程）。
正确答案
（1）
（2）v（HNO3）=△c（HNO3）/t =0.4mol·L-1·s-1
碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0．50 mol·L-1 KI、0．2%淀粉溶液、0．20 mol·L-1 K2S2O8、0．10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82-+2I-
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-)∶n(S2O82-） 。
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx mL,理由是 。
（3）已知某条件下,浓度c(S2O82-)反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料,该电池反应为:2Li(s)+I2(s)
已知:①4Li(s)+O2(g)
则电池反应的ΔH= ；碘电极作为该电池的 极。
正确答案
（1）Na2S2O3 ＜ 2
（2）2．0 保证反应物K2S2O8浓度改变，而其它的条件不变，才能达到实验目的
（3）
（4）
试题分析：（1）由反应的离子方程式可以看出当反应I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-不再发生时容器内含有一定量的I2，溶液颜色将由无色变为蓝色。即当Na2S2O3耗尽时溶液颜色将由无色变为蓝色。根据两个反应方程式中的物质的关系可知：n(S2O32-)∶n(S2O82-)＜2，才可以有I2存在，也才能确保能观察到蓝色。（2）要探究反应物浓度对化学反应速率的影响，其它条件都相同，变量为K2S2O8溶液的浓度，根据①②可知混合溶液的体积为10ml．所以③中取K2S2O8 8．0ml，则需要水的体积为2．0ml．（3）降低温度，化学反应速率减慢，达到平衡所需要的时间延长；加入催化剂，化学反应速率加快。达到平衡所需要的时间缩短。c(S2O82-)与时间的关系见答案。（4）(①－②)÷2可得2Li(s)+I2(s)=2LiI(s）ΔH=
硫代硫酸钠溶液与稀硫酸的反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O，某实验兴趣小组用如图所示的实验装置探究外界条件对化学反应速率的影响（加热仪器和夹持仪器均已省略）．
（1）实验目的：装置甲，探究浓度对化学反应速率的影响；装置乙，探究______对化学反应速率的影响．
（2）通过甲、乙装置，分别进行了三组实验，数据记录如下，并经分析得出相关结论：
结论1：由Ⅰ和Ⅱ两组数据可知______；
结论2：由Ⅱ和Ⅲ两组数据可知______．
正确答案
（1）乙中有温度计，温度计的作用是测量溶液的温度，故答案为：温度．
（2）结论1：Ⅰ和Ⅱ两组数据的不同点是稀硫酸的体积、水的体积、出现沉淀的时间，Ⅰ中稀硫酸的浓度比Ⅱ中大，Ⅰ中出现沉淀比Ⅱ中早，所以Ⅰ反应速率比Ⅱ中大，所以其它条件一定时，反应物浓度越大速率越快；
Ⅱ和Ⅲ两组数据的不同点是：Ⅲ的温度比Ⅱ高，Ⅲ出现的沉淀比Ⅱ早，所以，Ⅲ的反应速率比Ⅱ大，所以其它条件一定时，温度越高，速率越快．
故答案为：其它条件一定时，反应物浓度越大速率越快；其它条件一定时，温度越高，速率越快．
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破．合成氨反应的化学方程式为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）．一定条件下，在容积固定的密闭容器中反应达平衡后，请回答：
（1）若增大N2的浓度，则化学反应速率______（填“增大”或“减小”），化学平衡______（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动．
（2）若加入适当的催化剂，则化学反应速率______（填“增大”或“减小”），化学平衡______（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动．
（3）若增大NH3的浓度，则化学反应速率______（填“增大”或“减小”），化学平衡______（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动．
正确答案
（1）增加反应物氮气的浓度，化学反应速率加快，化学平衡正向移动，故答案为：增大；向正反应方向；
（2）加入催化剂，可以加快化学反应速率，但是不会引起化学反应速率的变化，故答案为：增大；不；
（3）增加生成物氨气的浓度，化学反应速率加快，化学平衡逆向移动，故答案为：增大；向逆反应方向．
（1）体积相同，c（H+）相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应，开始时产生氢气的速率______，充分反应后产生氢气的量______（相同、醋酸的多、盐酸的多），原因是______．
（2）在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌粒，要使产生氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入______晶体，理由是______；要使产生氢气的量不变，但反应速率减慢，可加入______晶体，理由是______．
可供选择的晶体有：
A．纯碱 B．烧碱 C．胆矾 D．醋酸钠 E．KHSO4．
正确答案
（1）开始时c（H+）相同，浓度的大小决定反应速率的大小，则反应速率相同，醋酸为弱酸，不能完全电离，体积相同，c（H+）相同的盐酸和醋酸溶液中醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，所以醋酸反应放出的气体多，
故答案为：相等；醋酸的多；当c（H+）相同时，反应开始时的速率相同，c（H+）相同时，醋酸物质的量浓度大，含溶质物质的量多，所以反应放出的氢气多；
（2）A、纯碱和盐酸反应，会消耗盐酸，减少生成氢气的总量；
B、烧碱和盐酸反应，会消耗盐酸，减少生成氢气的总量；
C、胆矾和锌反应生成单质铜，形成原电池反应，加快反应速率，但不影响生成氢气的总量；
D、醋酸钠和盐酸反应生成醋酸，醋酸为弱酸，溶液中氢离子浓度减小，反应速率减小，但不影响生成氢气的总量；
E、KHSO4增大溶液中氢离子浓度，使生成氢气的总量增加．
所以：在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌粒，要使产生氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入胆矾，胆矾和锌反应生成单质铜，形成原电池反应，加快反应速率；
要使产生氢气的量不变，但反应速率减慢，可加入醋酸钠，醋酸钠和盐酸反应生成醋酸，醋酸为弱酸，溶液中氢离子浓度减小，反应速率减小，但不影响生成氢气的总量．
故答案为：C；Zn置换出Cu附在Zn表面构成原电池，使反应速率加快，但由于溶液中H+的量不变，因此产生氢气的量不变；
D；CH3COO-与H+结合成弱电解质CH3COOH；致使溶液中c（H+）降低，使反应速率变慢，而溶液中可提供的H+的数量不变，所以放出的氢气的量不变．
（14分）在2L带气压计的恒容密闭容器中通入2molX（g）和1molY（g），发生反应：
2X（g）+Y（g）
（1）平衡时Z的物质的量为___________；若反应经历5min达到平衡，则Y的平均反应速率为____________。
（2）相同条件下进行反应，在t1时刻，只改变下列某一种条件，其曲线图像如图甲。
A．升温 B．降温 C．加压 D．减压 E．加催化剂
若c=0.90mol，t1时刻改变的条件是_________（填选项编号，下同），t2_______5min (填“＞”，“＜”或“=”下同）。
（3）若其他条件不变，原容器为恒压容器，达到平衡后Z的物质的量______0.9mol (填“＞”，“＜”或“=”）。
（4）若将物质的量均为3.00mol物质X、Y混合于5L容器中发生反应，在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙。
①A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是_________；
②温度T＜T0时，Z%逐渐增大的原因是______________。
正确答案
（1）0.9mol （2分） 0.045 mol・L-1・min-1（2分）
（2）E（2分）； ＜ （2分）
（3）＞（2分）
（4）①B＞A；（2分）
②反应未达到平衡，反应仍在向正反应方向进行，故Z%的逐渐增大。（2分）
试题分析：
（1） 2X（g）+Y（g）
n(始) 2mol 1mol 0 mol
n(变) 2a mol a mol 2a mol
n(终) 2-2a mol 1-a mol 2a mol
3×0.85="2-2a+1-a+2a" ；所以a="0.45" ，平衡时Z的物质的量=2a=0.9mol；Y的反应速率=0.45/(5×2)= 0.045 mol・L-1・min-1。
（2） 只是减少了反应达到平衡的，所以应是加入了催化剂。时间应小于原来的5分钟。
（3） 恒压后，原反应发生过程中，气体体积减小，所以容器体积也在减小，而若为恒容，气体体积减小，压强减小，不利于反应向正向反应，所以恒压后，Z的物质的量大于0.9mol；
（4） ①B点的温度高于A点，温度升高，反应速率增大。
②Z还未达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向反应。所以Z的百分含量会不断升高。
点评：本题计算难度不大，属于常规计算。后面的识图分析，要抓住温度对反应速率的影响。
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
（1）实验4和5表明______对反应速率有影响，______反应速率越快，能表明同一规律的实验还有______（填实验序号）；
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有：______（填实验序号）；
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有______，其实验序号是______．
正确答案
（1）观察实验4和5，金属和稀硫酸的量相同，金属的状态不同，可知固体的表面积越大反应速率越快；
故答案为：固体反应物的表面积、表面积越大、1和2；
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验，金属的状态就应该相同，或者为丝状，或者为粉末；
故答案为：1、3、4、6、8或2、5；
（3）本实验中，反应温度也影响化学反应速率，如实验6和7；
故答案为：反应温度、6和7或8和9．
可逆反应N2+3H2
2NH3是工业上合成氨的重要反应．
（1）根据图1请写出合成氨的热化学方程式______（热量用E1、E2或E3表示）
（2）图1中虚线部分是通过改变化学反应中的______条件，请解释原因______．
（3）当反应达到平衡位置时不断改变条件（不改变N2、H2和NH3的量），图2表示反应速率与反应过程的关系，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是______
（4）在一定温度下，若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为______．若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3，判断平衡移动的方向是______（“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）
（5）将上述实验中产生的NH3通入到0.04mol•L-1的FeCl3溶液中，要使溶液中Fe3+沉淀较完全（即Fe3+浓度降至原来的千分之一），则溶液的pH为______（已知常温下，Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=4×10-38）
正确答案
（1）由图可知该反应为放热反应，且生成1mol生成物放出的热量为（E3-E1）kg，则生成2mol生成物放热为2（E3-E1）kg，即
该反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=2（E1-E3）或-2（E3-E1）kg/mol，
故答案为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=2（E1-E3）或-2（E3-E1）kg/mol；
（2）图1中虚线部分改变了反应的途径，从而降低了反应所需的活化能，但反应热不变，则改变的条件应为催化剂，
故答案为：催化剂；因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低；
（3）由图2可知，t1-t2时应为升高温度使逆反应速率增大，化学平衡逆向移动，NH3的含量减少；t2-t3时为平衡状态，含量不变；t3-t4时应为催化剂对化学反应的影响，反应速率增大，但化学平衡不移动；t4-t5时应为减小压强对反应的影响，减小压强化学平衡逆向移动，NH3的含量减少，即t0-t1时NH3的含量最大，故答案为：t0-t1；
（4）由4amolH2和2amolN2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则
N2+3H2
2NH3开始 a 2a
转化0.5a 1.5a a
平衡0.5a 0.5a a
K=
若此时再向该容器中投入amolH2、amolN2和2amolNH3，
则Q=
（5）Fe3+沉淀较完全时，Fe3+浓度为0.04mol/L×10-3=4×10-5mol/L，
由常温下，Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=4×10-38，
则c（OH-）=
故c（H+）=10-3，所以pH=3，故答案为：3．
氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源，制氢和储氢方法很多。
(1)直接热分解法制氢
①属于吸热反应的是___（选填：A、B、C、D）。
②某温度下，H2O(g)
(2)热化学循环制氢
已知：
Br2(g)+CaO(s)=CaBr2(s) +1/2O2(g) △H= -73 kJ/mol
3FeBr2(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g) △H=+384 kJ/mol
CaBr2(s)+H2O(g)=CaO(s)+2HBr(g) △H=+212 kJ/mol
Fe3O4(s) +8HBr(g)=Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g) △H= -274 kJ/mol
则：H2O(g)
(3)光电化学分解制氢 光电化学分解制氢原理如图所示。钛酸锶光电极的电极反应为
4OH-+ 4hv-4e-→O2↑+2H2O，则铂电极的电极反应为___。
(4)生物质制氢
若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O(g)、CO及 H2]在1. 01×105 Pa下，通入转换炉，改变温度条件，各成分的体积组成关系如图所示。下列有关图象的解读正确的是__。
A．利用CH4与H2O(g)及CO2转化为合成气CO和H2，理论上是可行的
B．CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)和CH4(g) +H2O(g)→ CO(g)+3H2(g)，都是放热反应
C．CH4与CO2及H2O(g)转化为合成气CO和H2的适宜温度约为 900℃
D．图象中曲线的交点处表示反应达到平衡
(5) LiBH4由于具有非常高的储氢能力，分解时生成氢化锂和两种单质，试写出反应的化学方程式______。
正确答案
(1)①AB
②K1·K2· K3·K41/2(2) +249
(3)2H2O+2e-=H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑）
(4)AC
(5)2LiBH4=2LiH +2B +3H2↑
Ⅰ．某学校研究性学习小组开展“不同条件对化学反应速率影响的探究”课题，选用4mL 0.01mol•L-1KMnO4溶液与2mL 0.1mol•L-1 H2C2O4溶液进行实验，改变条件如下：
（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验______和______（用I～IV表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验______和______．
（2）对比实验I和IV，可以研究______对化学反应速率的影响，实验IV中加入1mL蒸馏水的目的是______．
Ⅱ．该小组查阅资料得知：C2O42-+MnO4-+H+→CO2↑+Mn2++H2O（未配平），欲利用该反应测定某草酸钠（Na2C2O4）样品中草酸钠的质量分数．该小组称量1.34g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.200mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定（其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应）．
（1）滴定前是否要滴加指示剂？______（填“是”或“否”），请说明理由______．
（2）滴定时用______（填a或b）滴定管盛装KMnO4标准溶液．
（3）达到终点时消耗了15.00mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为______．
正确答案
Ⅰ．（1）由实验目的可知，探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响，需在相同的条件下对比实验，同浓度溶液，在相同温度下进行反应，Ⅰ无催化剂，Ⅱ有催化剂，对比实验；如果研究温度对化学反应速率的影响，需其它条件相同，温度不同，I有20℃，Ⅲ中温度为30℃，能进行对照实验，
故答案为：Ⅰ、Ⅱ；Ⅰ、Ⅲ；探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响，
（2）对比实验I和IV，10%硫酸的体积不同，其它物质，Ⅳ中加入了蒸馏水，说明两组实验中的反应物的浓度不同，所以可通过探究反应物的浓度对化学反应速率的影响；对比实验I和IV，Ⅳ中只加入1mL10%硫酸，与I中加入的溶液体积不等，就不能保证，4mL 0.01mol•L-1KMnO4溶液与2mL 0.1mol•L-1 H2C2O4溶液，反应物浓度相同，实验IV中加入1mL蒸馏水的目的是保证了KMnO4溶液与H2C2O4溶液的起始浓度相同；
故答案为：硫酸的浓度或氢离子浓度；确保①和④组对比实验中c（KMnO4）、c（H2C2O4）浓度不变或确保溶液总体积不变；
Ⅱ．（1）高锰酸钾溶液为紫红色，当达到滴定终点时，再滴入高锰酸钾溶液时，紫红色不再褪去，故答案为：否；KMnO4溶液呈紫红色，达滴定终点紫色不再褪去；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，腐蚀橡皮管，应用酸式滴定管，故答案为：b；
（3）草酸钠（Na2C2O4）溶于稀硫酸中，然后用酸性高锰酸钾溶液进行滴定，离子方程式为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O． n（KMnO4）=0.015L×0.200mol•L-1=3×10-3mol，根据方程式可得：
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
2 5
3×10-3mol 7.5×10-3mol
样品中草酸钠的质量为m=7.5×10-3mol×134g/mol=7.5×134×10-3g，
样品中草酸钠的质量分数为
故答案为：75%；
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