- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
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。
(1)实验室利用反应可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示。
实验1、2研究的是______________对分解速率的影响。
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实验室用做该反应的催化剂,使用如下图所示装置的A部分制备
,避免反应过于剧烈的操作是_____________________
(2)与水反应也可生成
,某同学取
样品与过量水反应,待反应完全终止时,得
溶液X和
(已折算为标准状况),该同学推测样品中含有杂质或反应中生成
,并进行实验研究。
①取少量X于试管中,滴加溶液,立即生成红褐色沉淀,则反应的离子方程式为__________________________________________________。
②通过如图所示整套实验装置测定样品的纯度,假设所含杂质不参加反应,取
,滴入烧瓶内使其与过量
酸性溶液反应,最终生成
(已折算为标准状况),则此样品中
的质量分数是_____________________。
正确答案
(1)①温度;不同催化剂()对
分解的催化效果;产生气泡的快慢
②滴加
(2)①;② 97.5%
某合作小组同学将铜片加入稀硝酸,发现开始时反应非常慢,一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
(1)该反应的离子方程式为________________________。
(2)提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A.反应放热导致温度升高 B.压强增大 C.生成物的催化作用 D.反应物接触面积增大
(3)初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度,结果如下表
结合实验目的和表中数据,你得出的结论是__________________________________。
(4)进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物(含中间产物)可能对反应有催化作用,请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整
正确答案
(1)3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)AC
(3)温度不是反应速率明显加快的主要原因
(4)
选用下列试剂探究:同周期元素性质的递变规律、影响化学反应速率的因素锌片、锌粉、铁片、铁粉、镁条、铝条、新制Na2S溶液、新制氯水、0.5mol/L盐酸、3mol/L盐酸等试剂(实验仪器自选)。
(1)现有A同学设计的部分实验方案,请你帮他填写完整,并作出评价。
【实验探究一】同周期元素金属性和非金属性的递变规律
(2)【实验探究二】影响化学反应速率的因素
A同学在[实验探究二]中所得结论的不妥之处是_________________。 在不改变实验探究二所用药品的前提下,再补充一些实验即可完成有关探究,补充实验是(写最简方案,可不填满,也可增加):①_________________________________;②_________________________________;③_________________________________。
(3)A同学提出:活泼金属与盐酸的反应是氧化还原反应,可以设计成原电池进行金属活动性比较。请你利用现有的试剂(仪器自选),帮助A同学设计一套原电池,把装置图画在下面的方框中,在图中标出所用物质的化学式,以及电池的正、负极。该原电池的负极反应式为_________________________,正极反应式为_______________________。
正确答案
(1)
(2)除金属颗粒大小不同外,盐酸的浓度也不同;①锌片与3mol/L的盐酸;②锌粉与1mol/L的盐酸
(3);
;图“略”
影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过下图所示装置研究反应速率的有关问题。
(1)取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。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。
①请在上图的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。
②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)某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因I:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应没有影响;
原因Ⅱ:_________________;
原因Ⅲ:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因Ⅳ:Cl-、SO42-均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因V:_________________。
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中_______________,实验b中_________________,则说明原因Ⅲ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用。
正确答案
(1)①
②镁和盐酸反应是放热反应,随着反应的进行,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)①原因Ⅱ:Cl-对反应没有影响,而SO42-对反应具有阻碍作用;原因V:Cl-、SO42-均对反应具有阻碍 作用,但Cl-影响更小(或SO42-影响更大);②反应速率加快;反应速率减慢
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___________________________________________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是______________________________。
(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图。 分析上图能够得出的实验结论是_____________________________________________。
正确答案
(1)降低了反应所需的活化能
(2)H2O2H++HO2-
(3)探究浓度对反应速率的影响 ;向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能加快H2O2分解的速率,酸性环境能减慢H2O2分解的速率
选做题
经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
回答相关问题:
(1) 定性分析:如图甲可通过观察________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是__________________,写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式 ________________________。
(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________,实验中需要测量的数据是________________。检查乙装置气密性的方法是___________________。
(3) 0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应: 2X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 2 min末生成0.2 mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol/(L·min),则前2 min内,用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________;2 min末时Y的物质的量浓度为________;化学方程式中,Z的化学计量数n=________。
(4) 在一定温度下,反应:2A(s)+2B(g) C(g)+D(g)在恒容容器中进行,不能说明该反应已经达到平衡的是________
A.容器内的压强不随时间而变化 B.混合气的密度不再随时间而变化 C.A的质量不再改变 D.平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变
正确答案
(1)反应产生气泡快慢;控制阴离子相同,排除阴离子的干扰 ;2H2O22H2O+O2↑
(2)分液漏斗 ;收集40mL气体所需要的时间 ;关闭A上的玻璃旋塞,将针筒的活塞拉出(或推进)一段后松开,活塞能回到原来的位置说明气密性良好(其他答案合理也可)
(3)v(X)=v(W)=0.05 mol·L-1·min-1; 0.25 mol/L;4
(4)A
某合作小组同学将铜片加入稀硝酸,发现开始时反应非常慢,一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
(1)该反应的离子方程式为________________________。
(2)提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A.反应放热导致温度升高 B.压强增大 C.生成物的催化作用 D.反应物接触面积增大
(3)初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度,结果如下表
结合实验目的和表中数据,你得出的结论是__________________________________。
(4)进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物(含中间产物)可能对反应有催化作用,请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整
正确答案
(1)3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)AC
(3)温度不是反应速率明显加快的主要原因
(4)
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A.
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
⑤计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。
⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:_______________________。
正确答案
(1)①BC;②;③增加;④ >;>。
(2)⑤0.05mol·L-1·min-1;⑥ 25.0℃时反应物的起始浓度较小,但0~6 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时大。
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。
(1)实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol·L-1、0.001 mol·L-1, 催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成_______个实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
① 计算用0.001 mol·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化)_________________。
② 若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?_______。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:______________。
正确答案
(1)4
(2)① 反应开始时:c(KMnO4)=0.00067 mol·L-1 反应时间:t=6.7min,KMnO4的平均反应速率: ν(KMnO4)=1×10-4 mol·L-1·min-1 ② 否(或:不可行);取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值,体积已换算成标准状态))
(1)哪一时间段___________(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大,原因是_____________。
(2)哪一段时段的反应速率最小__________________,原因是_________________________。
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变)______________。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液
你认为可行的是(填编号)________________。
正确答案
(1)2~3min;因为该反应是放热反应,2~3min时温度高
(2)4~5min;因为4~5min是H+浓度小
(3)0.1 mol/(L·min)
(4)AB
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