- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
T℃时反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．
（1）写出该反应的热化学方程式（用E1、E2或E3表示，下同）______
（2）T℃时将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应．2min时反应达到平衡，此时测得反应物O2还剩余0.1mol，则达到平衡时SO2的转化率为______，反应______（填“放出”或“吸收”）______热量．（用E1、E2或E3表示）
（3）下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是______（填序号）
①SO2的体积分数不再发生变化 ②容器内压强不再发生变化 ③容器内气体原子总数不再发生变化 ④相同时间内消耗2n molSO2的同时生成n molO2 ⑤相同时间内消耗2n molSO2的同时生成2n molSO3
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1、E2和E3的变化是：E1______，E2______，E3______（填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应．写出两电极的电极反应式：______，______
为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为______．
（6）SOCl2是一种无色液体，可与碳共同构成锂电池的正极材料，且其放电时也有SO2气体产生．写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式______．
正确答案
（1）△H=反应物吸收的能量-生成物放出的能量═-E3kJ/mol=-（E2-E1）kJ/mol，
故答案为：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol
（2）从图象知，反应物的能量大于生成物的能量，所以该反应是放热反应．
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） 放热 E3
反应开始 3 mol 1mol 0 E3
转化 1.8 mol 0.9mol 1.8 mol 0.9E3
平衡 1.2mol 0.1mol 1.8 mol
所以SO2的转化率=
故答案为：60%；放出； 0.9 E3；
（3）该反应前后气体体积减小，化学平衡状态的标志：正逆反应速率相等、体系各物质的含量不变．
①②④符合条件；根据原子守恒，各元素的原子总数始终不变，故③错；⑤所指方向一致，故⑤错．
故选：①②④；
（4）加入催化剂，改变了反应历程，改变反应速率，但平衡不移动，所以E2、E1 减小，E3不变，
故答案为：E2、E1 减小，E3不变；
（5）根据原电池反应原理，还原剂在负极上发生氧化反应，氧化剂在正极上发生还原反应，该原电池的本质是
2SO2+O2+2H2O=H2SO4，为维持浓度不变，SO2和O2反应生成硫酸的质量分数是50%，所需的水为反应反应的水和做溶剂的水，所以质量比为=2×64：（2×18+2×98）=16：29
故答案为：+：O2+4e-+4H+═2H2O，-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；16：29；
（6）SOCl2中S的化合价是+4价，是中间价态，能发生氧化还原反应，反应中有二氧化硫生成，也有S单质生成，
故答案为：2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
（1）在25℃、101kPa状况下，4g氢气和适量氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：______．
（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程．化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量．已知白磷（P4）和P4O6的分子结构，如图所示；现提供以下化学键的键能：P-P 198KJ•mol-1，P-O 360kJ•mol-1氧气分子内氧原子间的键能为498kJ•mol-1则P4+3O2=P4O6的△H为______；
（3）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4和5表明，______对反应速率有影响，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本实验中除上述中所列的因素外，影响反应速率的其他因素还有______，其实验序号是______．
正确答案
（1）生成1mol水蒸气放热241.8kJ，在反应2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）中，
生成2molHCl放出2×241.8kJ=483.6kJ，则热化学方程式为2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol，
故答案为：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol；
（2）各化学键键能为P-P 198kJ•mol-1、P-O 360kJ•mol-1、O=O 498 kJ•mol-1．
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，
所以反应P4+3O2=P4O6的反应热△H=6×198kJ•mol-1+3×498kJ•mol-1-12×360kJ•mol-1=-1638kJ•mol-1，
故答案为：-1638kJ•mol-1；
（3）①对比实验4和5，反应物的浓度和实验温度相同，但固体的不同，粉末状金属反应速率达，探究的是表面积对反应速率的影响，其中1和2实验能表明同一规律，
故答案为：固体表面积；1和2；
②2和5实验，固体变面积相同，温度相同，但反应物的浓度不同，二者探究的而是浓度对反应速率的影响，
故答案为：2和5；
③6和7实验固体的表面积相同，反应物的浓度不同，但反应的温度不同，探究的是温度对反应速率的影响，
故答案为：温度；6和7．
某化学反应2A
B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0及反应A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为______ mol/（L•min）．
（3）设实验2反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，任一相同时刻，则V3______V1（填＞、=、＜）．
正确答案
（1）υ=
故答案为：0.013；
（2）对于同一化学反应，温度对化学反应速率的影响是：无论该反应是放热反应还是吸热反应，温度越高反应速率越大，温度越低，反应速率越小；由图表知实验2的温度大于实验1的温度，所以任一相同时刻，则V3＞V1，
故答案为：＞．
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图1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2所示。写出该反应的离子方程式___________________________________________，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）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）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
某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为
1.00 mol·L-1、2.00mol·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质量随时间变化的关系见下图
依据反应方程式
正确答案
（1）
（2）70至90s内，CO2生成的质量为：m（CO2）=0.95g-0.84g=0.11g，
其物质的量为n(CO2)=0.11g÷44g·mol-1=0.0025mol，
根据方程式比例，可知消耗HNO3的物质的量为：n(HNO3)=0.0025mol×2=0.005mol，
溶液体积为25mL=0.025L，所以HNO3减少的浓度△c(HNO3)=0.2mol·L-1，
所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为v（HNO3）=0.01mol·L-1·s-1。
某研究性学习小组用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1.00mol•L-1、2.00mol•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质量随时间变化的关系见图：
依据反应方程式
正确答案
（1）由实验目的可知，探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响，
则实验①②的温度、大理石规格相同，只有浓度不同，实验①③中只有温度不同，实验①④中只有大理石规格不同，故答案为：
（2）由图可知70至90S，CO2生成的质量为m（CO2）=0.95g-0.85g=0.1g，物质的量为n（CO2）=
由
又溶液体积为25ml=0.025L，所以HNO3减少的浓度△c（HNO3）=
反应的时间t=90s-70s=20s
所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为v（HNO3）=
答：实验①在70-90s范围内HNO3的平均反应速率为
向200mL 6mol•L-1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3，产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示（气体体积均在标准 状况下测定）．
请回答下列问题：
（1）设OE段的反应速率为υ1，EF段的反应速率为υ2，FG段的反应速率为υ3，则υ1、υ2、υ3从大到小的顺序为______．
（2）为了减缓上述反应的速率，欲向该溶液中加入下列物质，你认为可行的是______（填字母）．
A、蒸馏水 B、氯化钾固体 C、氯化钠溶液 D、浓盐酸
（3）加入CaCO3的质量为______．
（4）若反应过程中溶液体积的变化忽略不计，则EF段用盐酸表示的化学反应速率υ（HCl）=______．
正确答案
（1）从图象可知，单位时间内生成的气体EF段＞OE段＞FG段，单位时间内生成气体的体积越大，反应速率越大，则
v2＞v1＞v3，故答案为：v2＞v1＞v3；
（2）A、加入蒸馏水，溶液的浓度减小，反应速率减小，故A正确；
B、氯化钾固体对溶液的浓度无影响，且KCl不参加反应，所以速率不变，故B错误；
C、加入氯化钠溶液，减小盐酸的浓度，反应速率减小，故C正确；
D、加入浓盐酸，盐酸的浓度增大，反应速率增大，故D错误，
故答案为：AC．
（3）当反应进行到4min时，生成气体的体积不变，说明碳酸钙完全反应，
则有：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O，
100g 22.4L
x 5.60L
则有：x=
故答案为：25g．
（4）EF段生成二氧化碳的体积为4.48L-1.12L=3.36L，
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
2mol 22.4L
n 3.36L
则：n=
消耗盐酸的浓度为c（HCl）=
所以EF段用盐酸表示的化学反应速率v（HCl）=
故答案为：1.5mol•L-1•min-1．
某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：
（一）制取氧化铜
①称取2 gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯，加10 mL蒸馏水溶解；
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物加热至沉淀全部变为黑色；
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤，晾干后研细备用。
回答下列问题：
（1）上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是_______________（填实验序号），步骤②中加热所用仪器的名称是___________________；
（2）步骤③中洗涤沉淀的操作是___________________________________。
（二）证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较
用下图装置进行实验，实验时均以生成25 mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见下表：
回答下列问题：
（3）上述实验中的“待测数”据指_____________；
（4）本实验装置图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成，此处所用滴定管是___________（填“酸式”或“碱式”）滴定管；
（5）若要读取实验⑤中干燥管内收集的气体体积，应注意 ____________________
____________________________________________________；
⑹为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）：
a．_______________________________，
b．CuO的化学性质有没有改变
正确答案
（1）①②③ 蒸发皿 （2）沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水 至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复2～3次 （3）时间 （4）碱式 （5）待装置内的气体冷却至室温后，上下移动滴定管，使两边的液面相平，视线要与凹液面相切。 ⑹CuO的质量有没有改变
试题分析：（1）在①溶解物质用玻璃棒搅拌 。②给物质加热用玻璃棒搅拌是水分快速蒸发。③过滤用玻璃棒引流。步骤②中用蒸发皿加热。（2）洗涤沉淀的操作沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复2～3次 （3）上述实验中的“待测数”据指生成25 mL气体所需要的时间。（4）酸式滴定管下边有活塞，容易漏液体，所以要用碱式滴定管。（5）为减小实验误差，提高实验的准确度，读取气体体积时应注意待装置内的气体冷却至室温后，上下移动滴定管，使两边的液面相平，视线要与凹液面相切。 催化剂是能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质不发生改变的物质。所以还需测CuO的质量有没有改变。
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研究反应速率的有关问题。
（1）实验1 探究Mg与盐酸反应速率的变化规律
取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，铜丝缠着镁条伸入装置甲中，使镁条浸入锥形瓶内的体积为2L稀盐酸（足量）中。镁条和盐酸反应生成H2的体积与反应时间的关系曲线如图2所示。
① 从图2中看出0-6min内平均反应速率最快的时间段是 。（填代号）
A．0-2min B．2-4min C．4-6min
② 请计算4-6min 时间内，用HCl表示的平均反应速率为________。（假设图2氢气体积均已换算为标准状况下的体积，且溶液体积变化可忽略）
③图1装置甲中与镁条相连的铜丝若一起浸入稀盐酸中对反应速率影响下列说法正确的是
A．加快反应速率但生成氢气的总量不变 B．减慢反应但增大生成氢气总量
C．不影响反应速率 D．加快反应速率但生成氢气的总量减小
（2）实验2 探究酸浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响
已知MnO2+H2O2+2H+Mn2++O2↑+2H2O，现取等量MnO2和下表有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20．0 mL氧气所需时间。
①上表中V1= mL， V3= mL。
②有同学提出实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，其理由是 。
③若实验测得t2>t3>t4，则可得出的实验结论是 。
正确答案
（10分）（1）① B（1分）② 0.1mol/(L·min)（2分，单位没写或写错扣1分）③A（1分）
（2）① 5．0（1分） 1．5 （1分） ②实验I中MnO2将作为催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同，且酸量不同。（只回答没加硫酸无可比性不得分）（2分）
③酸浓度越大，反应速率越快（2分）
试题分析：（1）①反应速率越快，相应曲线的斜率越大，则根据图像可知，反应速率最快的是2-4min内，即答案选B。
②根据图像可知，4-6min内生成氢气的体积是34.48ml－30.00ml＝4.48ml，物质的量是0.002mol，所以消耗盐酸的物质的量是0.004mol，则用盐酸表示的反应速率是
③与镁条相连的铜丝若一起浸入稀盐酸中，则构成原电池，加快反应速率，但生成氢气的总量不变，所以答案选A。
（2）①要探究酸浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响，则双氧水的浓度应该是相等的，所以V1＝5ml。又因为最终溶液的体积必须相等，所以V3＝20.0ml－13.5ml－5.0ml＝1.5ml。
②实验I中MnO2将作为催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同，且酸量不同，所以实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验。
③若实验测得t2>t3>t4，而实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中酸的浓度逐渐增大，这说明酸浓度越大，反应速率越快。
点评：该题是中等难度的试题，试题注重基础，侧重能力的培养和解题方法的指导，有利于培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：
（一）制取氧化铜
①称取2g CuSO4·5H2O研细后倒入烧杯，加10mL蒸馏水溶解；
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到蒸发皿，加热至沉淀全部变为黑色；
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤，晾干后研细备用。
回答下列问题
（1）上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是________（填实验序号），步骤①、③中研磨固体所用仪器的名称是________________；
（2）步骤③中洗涤沉淀的操作是________________。
（二）证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较，用下图装置进行实验，实验时均以生成25mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见表
回答下列问题
（3）上述实验中的“待测数据”指________________________；
（4）本实验装置图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成，此处所用滴定管是
________ （填“酸式”或“碱式”）滴定管；
（5）若要证明实验⑤中干燥管内收集的气体是O2，可待气体收集结束后，用弹簧夹夹住B中乳胶管，拔去干燥管上单孔橡皮塞，________________________；
（6）为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）：
a．________________，b．CuO的化学性质有没有改变。
正确答案
（1）①②③；研钵
（2）沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复2-3次
（3）产生25mL气体所需时间
（4）碱式
（5）用带火星的木条靠近，若复燃则证明收集的气体是氧气
（6）检测CuO反应前后质量是否改变
扫码查看完整答案与解析