- 影响化学反应速率的因素
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（14分）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”、
（2）若加入适当的催化剂，则化学反应速率增大，化学平衡 （填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动。
（3)若减压时，N2的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”，)
(4)从化学平衡移动的角度分析，提高H2转化率可以采取的措施是
a、及时分离出NH3 b、升高温度 c、增大压强 d、使用催化剂
（5）写出该反应的化学平衡常数表达式：K= 。
正确答案
略
（9分）某学生用0.1×10×25mm3，质量分数≥99.5%的铝片和盐酸反应制取H2，实验现象见下表：
（1）写出铝片与盐酸、硫酸反应的离子方程式
（2）反应1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，15～20min内，反应速率逐渐减小。其原因是
（3）①根据铝片与盐酸和硫酸反应现象的差异，有学生对此现象提出如下猜想（至少要写出两种假设）：
假设一：Cl-对该反应有促进作用,
假设二： 。
假设三： 。]
假设四： 。
③ 请你以“假设一”为实验课题，设计实验方案探究，要求写
正确答案
②将NaCl颗粒加入Al片与稀盐酸反应液中，看反应速率有无变化及变化情况，来判断Cl-是否对反应起作用。若速率加快，说明Cl-对该反应有促进作用；若速率不变，说明Cl-对该反应的速率不影响。将K2SO4颗粒加入Al片与稀H2SO4反应液中，看反应速率有无变化及变化情况，来判断
本题属于开放性试题，要求学生结合具体的实验情境，作出推断和假设，设问角度新颖，考查学生了解科学研究的基本思路和方法。（3）中答案也可能多种多样。如“
反应A(g)+B(s)
(1) 升温___ ； (2) 增大压强____ ； (3) 增大容器容积 ____ ；
(4) 加正催化剂____ ； (5) 加入B____ 。
正确答案
(1)加快 (2)加快 (3)减慢 (4)加快 (5)不变
试题分析：升高温度，v增大；增大压强，v增大；增大容器容积，压强减小，V减慢；B为固体，加入固体，v不变。
点评：利用反应速率的公式判断、计算反应速率的大小是高考必考知识点，考生应掌握并灵活应用。
在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O2
（1）在生产中常用过量的空气是为了____________________________________。
（2）加热到400℃～500℃是由于_____________________________________。
（3）压强采用______________，原因是__________________________________。
（4）常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水，因为____________________________。
正确答案
（1）增大氧气浓度，提高成本较高的SO2的转化率
（2）在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率
（3）常压 因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义
（4）用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率；防止空气污染。
试题分析：(1)增大氧气浓度，即增大反应物的浓度，促使平衡向正反应方向移动，从而提高成本较高的SO2的转化率。
(2) 因为在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率，所以温度控制在400℃～500℃。
（3）由于在常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义，因此采用常压。
（4）由于用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率，且容易造成空气污染，所以常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水。
点评：本题是基础性知识的考查，难度不大。该题主要是检验学生对工业制取浓硫酸的熟悉理解掌握程度，引导学生重视基础，增强学生的环境保护意识，提高学生的学习兴趣。
(14分)化学反应速率和限度是中学化学原理中很重要部分，根据所学知识回答下列问题：
I、用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体，请回答：
(1)实验过程如图所示，分析判断 段化学反应速率最快。
(2)将锌粒投入盛有稀盐酸的烧杯中，刚开始时产生H2的速率逐渐加快，其影响因素是 ，一定时间后反应速率逐渐减慢，其原因是 。
(3)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( )
II、某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式： ；
(2)反应开始至2min末，X的反应速率为 (mol·L-1·min-1)；
(3)3min后图中曲线所表示的含义是 。
正确答案
(14分) I、(1)EF；(2)该反应放热，体系温度升高，反应速率加快；盐酸浓度不断减小，反应速率减缓。(3)ACE；
II、 (1)Y+2Z
I、(1)根据图像可知，EF段斜率最大，所以反应速率最快。
（2）由于该反应放热，体系温度升高，反应速率加快。但当反应进行到一定程度后，盐酸到浓度降低，此时浓度对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响，所以反应速率又逐渐降低。
（3）AC均是稀释，氢离子的浓度降低，反应速率降低。同样降低温度，反应速率也会降低。B对反应速率不影响，D是最大氢离子浓度，反应速率增大。答案选ACE。
II、 (1)根据图像可知，当反应达到平衡时，X的我这里增加了0.6mol，Y的物质的量减少了0.2mol，Z的物质的量减少0.4mol，所以根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知，方程式为Y+2Z
（2）反应开始至2min末，X的的物质的量增加了0.4mol，所以其反应速率是
（3）3min后，XYZ的物质的量不再发生变化，说明反应达到了化学平衡状态。
把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL 0.5mol·L-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如右的坐标曲线来表示，回答下列问题：
小题1:曲线由0→a段不产生氢气的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
有关的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
小题2:曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
小题3:曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
小题4:曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
正确答案
小题1:铝片表面有氧化铝，硫酸首先与表面的氧化铝反应；
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O；
小题2:开始时，硫酸与铝片只有部分作用，溶液温度低；
小题3:反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率；
小题4:随着反应的进行，硫酸溶液浓度下降。
小题1:铝属于活泼的金属，其表面被氧化生成了一层致密的氧化铝，所以投入到硫酸中，硫酸首先与表面的氧化铝反应，然后再和单质铝反应生成氢气，反应式为Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O。
小题2:由于开始反应时溶液的温度比较低，反应速率就慢。
小题3:因为铝和硫酸反应属于放热反应，随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，所以反应速率逐渐加快。
小题4:当反应进行到一定程度时硫酸的浓度降低，即此时浓度的影响超过了温度对反应速率的影响，所以反应速率要逐渐降低。
同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是___________。
反应条件：①锌粒；②锌片；③锌粉；④5%盐酸；⑤10%盐酸；⑥15%盐酸；⑦加热；⑧用冷水冷却；⑨不断震荡；⑩迅速混合后静置。
欲使反应速率进一步增大，可采取的措施是（列举一条）_____________________。
正确答案
③⑥⑦⑨；滴入几滴硫酸铜溶液
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验1和3表明， 对反应速率有影响，能表明这种影响因素的实验还有 。（填实验序号）
（2）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 ，
则反应速率越快（填怎样影响）。
（3）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15 ℃）相近，推测其原因：
正确答案
（1）硫酸的浓度，实验2、4
（2）固体反应物的表面积；实验2、3 ；表面积越大
（3）可能是硫酸过量，金属完全反应，放出的热量相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近。
试题分析：（1）实验1和3中的硫酸的浓度不同，所以实验1和3表明硫酸的浓度对反应速率有影响，能表明这种影响因素的实验还有实验2、4；（2）上表还探究了金属的状态对反应速率的影响，即本实验中影响反应速率的其他因素还有固体反应物的表面积，其实验序号是实验2、3，（其他组合不可以，因为虽然金属状态不同，但是浓度也不同），由金属消失的时间可以看出，表面积越大则反应速率越快；（3）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15 ℃）相近，其原因可能是是硫酸过量，金属完全反应，放出的热量相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近。
点评：本题考查了化学反应速率的实验题，通过表格的形式进行考查，是高考考查的重点和难点，本题难度适中。
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
（1）定性分析：如图甲可通过观察 现象，定性比较得出结论。有同学提出将Cu SO4改为CuCl2更为合理，其理由是 ，
（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它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 。
（3）加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是 mL。
②A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为_____＞____＞____＞____。
③解释反应速率变化的原因 。
正确答案
（1）单位时间内产生气泡的快慢； 消除阴离子不同对实验的干扰（控制变量的数量）
（2）分液漏斗； 产生40mL气体所需的时间
（3）① 60 ； ② D>C>B>A； ③随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢
（1）要比较反应的快慢，可以通过观察单位时间内产生气泡的快慢来实现。为了消除阴离子的不同对实验的干扰，采用氯化铜更合理。
（2）根据仪器的结构可知，是分液漏斗。可以通过测量 产生40mL气体所需的时间来比较反应速率大小。
（3）根据图像可知，当反应中产生60ml气体时，体积就不再发生变化，实验气体的总体积时60ml。根据纵坐标的体积差可知，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为 D>C>B>A。由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。
（8分）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：
相应的热化学方程式如下：
N2（g）+3H2O（l）====2NH3（g）+
回答下列问题：
（1）右图是上述反应在无催化剂情况下反应过程中体系能量变化示意图，请在图中画出在有催化剂情况下反应过程中体系能量变化示意图。
（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
①该条件下N2的平衡转化率是 ；
②该条件下反应2NH3（g）
③若温度不变，减小容器体积，则平衡向---------------------------移动，c(NH3)将--------------------
c(N2)将----------------------（填增大、减小或不变）
正确答案
（1）画图略。（2分）
（2）升高温度，增大反应物N2的浓度，不断移出生成物(2分)
（3）66
（1）作图要点：①催化剂
②该反应为吸热反应，所以反应物的总能量要低于生成物的总能量。
（2）该反应的正反应是吸热反应，升高温度，使化学平衡向正反应方向移动，从而增大NH3的生成量，升高温度也能提高反应速率；增大反应物N2的浓度，加快反应速率，并使化学平衡向右移动；不断移出生成物，使平衡向右移动，增大NH3的生成量。
（3）由三行式法计算可知，起始时，c（N2）=0.3mol·L-1。平衡时，c（N2）=0.1 mol·L-1;c（H2）=0.2 mol·L-1;c（NH3）=0.4 mol·L-1。
①所以N2的平衡转化率
④ 反应2NH3（g）====N2（g）+3H2（g）的平衡常数
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