- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响，所用H2O2浓度为5%、10%，实验温度为20℃、40℃，其他试剂有1mol/LFeCl3溶液．每次实验H2O2的用量为2mL，FeCl3溶液2滴．
（1）请完成以下实验设计表：
（2）实验④产生气泡的速率比实验②快．分析引起反应速率差异的原因是______．
（3）废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生．经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜，溶液变成蓝色，写出发生反应的化学方程式：______．
控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol/LH2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是：______．
正确答案
（1）③、实验②和③探究温度对该反应速率的影响，故②③的温度不同，其他条件完全相同；
④、实验②和④探究H2O2浓度对该反应速率的影响，故②和④的H2O2浓度不同，其他条件相同；
故答案为：
（2）实验④产生气泡的速率比实验②快，引起反应速率差异的原因是：其他条件相同时，H2O2浓度增大，分解速率加快；
故答案为：其他条件相同时，H2O2浓度增大，分解速率加快；
（3）铜与H2O2和H2SO4反应生成了硫酸铜，反应方程式是：Cu+H2O2+H2SO4 
故答案为：Cu+H2O2+H2SO4 
如下图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL盐酸，试回答下列问题。
⑴实验中观察到的现象是________ ____________ _______________
_____________________ ______ _________。
⑵产生上述现象的原因是____ _______ ______________
_____________________ _____ _________。
⑶写出有关反应的离子方程式_ _______________________。
⑷由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量____________（填“大于”、“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。
正确答案
（1）①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中溶液变浑浊
（2）镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中溶解度水温度升高而减小，故析出Ca(OH)2固体
（3）Mg+2H+=Mg2++H2 ↑ (4)小于
镁是活泼的金属，能和盐酸反应生成氢气和氯化镁。该反应是放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量。溶液温度升高，但由于Ca(OH)2在水中溶解度水温度升高而减小，所以析出Ca(OH)2固体。
已知工业生产硫酸过程中有如下反应：2SO2（g）_O2（g）⇌2SO2（g）．在一定条件下的密闭容器中，该反应达到化学平衡状态．请回答：
（1）若增大氧气的浓度，则该反应的化学反应速率______（填“增大”或“减小”）
（2）若升温能使化学平衡向逆反应方向移动，则该正反应是______（填“放热”或“吸热”反应）
（3）若增大压强，则化学平衡______（填“正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动．
（4）写出该反应的化学平衡常数表达式：K=______．
正确答案
（1）对平衡，增大物质浓度反应速率增大，所以增大氧气浓度，反应速率增大，故答案为：增大；
（2）若升温能使化学平衡向逆反应方向移动，说明逆向是吸热反应，正向是放热反应，故答案为：放热；
（3）2SO2（g）+O2（g）⇌2SO2（g）．反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，故答案为：向正反应方向；
（4）2SO2（g）+O2（g）⇌2SO2（g）．依据平衡常数概念列式得到：
某同学对第四周期过渡元素产生浓厚的兴趣．想探究是否只有MnO2能催化KClO3受热分解？CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？若有催化作用，效率怎样？请你与他一起进行实验探究：
I．课题名称：______．
Ⅱ．实验仪器：略
实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ．实验步骤：略
Ⅳ．实验数据：
V．实验讨论：
（1）请用编号3的实验数据求得KClO3的分解率：为______%（保留一位小数）．
（2）在用Cr2O3做实验时，有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成橘黄色（K2Cr2O7）．该刺激性气体可能是______（填化学式），用______检验．（填序号）
A、湿润的蓝色石蕊试纸 B、湿润的碘化钾淀粉试纸
C、湿润的PH试纸 D、湿润的红色石蕊试纸
Ⅵ．实验结论：______．
正确答案
I．本实验的目的是探究CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用，所以其课题名称为探究CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解反应的催化作用．
故答案为：探究CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解反应的催化作用；
V．（1）生成氧气的物质的量为n=
2KCl3
2mol 3mol
0.002mol 0.003mol
所以反应的氯酸钾的物质的量为 0.002mol，质量为m=nM=0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
所以其分解率为
故答案为：40.8%；
（2）根据元素守恒知，生成的刺激性气味的气体只能是氯气，氯气有氧化性，能置换出碘化钾中的碘，碘遇淀粉变蓝色，所以可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，故选B．
故答案为：Cl2；B；
Ⅵ． 根据图表中回收的氧化物及耗时分析，CuO、Cr2O3 与二氧化锰比较，耗时较长且Cr2O3 的回收物有异常，氯化铁和二氧化锰的催化能力相近．
故答案为：氯化铁和二氧化锰的催化能力较好．
下列措施对增大反应速率明显有效的是（ ）
正确答案
A、加水不能改变浓度水的浓度，对反应速率没有影响，故A错误；
B、浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化反应，没有氢气生成，不能提高生成气体的反应速率，故B错误；
C、压强只对气体的反应速率有影响，对非气体的反应没有影响，增大压强速率不变，故C错误；
D、将Al片改成Al粉，增大了反应物的接触面积，所以能使反应速率加快，故D正确；
故选：D．
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下图所示，由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为_____________________
（2）反应开始至2分钟末，X的反应速率为：____________________________
（3）该反应是由________________开始反应的（正、逆或正逆同时）
正确答案
（1）Y+2Z
（2）0.1mol·L－1·min－1 （3）正逆同时
反应A(g)＋B(g)
(1)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是________________________________________
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是__________________________________________
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1________，E2________。(填“增大”“减小”或“不变”)
正确答案
(1)放热
(2)减小 根据勒·夏特列原理，升高温度有利于反应向吸热反应方向移动，因而该反应中A的转化率减小
(3)没有 催化剂只能改变化学反应的速率和途径，不能改变化学反应的始态和终态的能量，因此对反应热没有影响
(4)减小 减小
解答第(1)题的关键是读懂图，由图示可知反应物A(g)＋B(g)所含的能量大于生成物C(g)＋D(g)所含的能量，故该反应为放热反应。解答第(2)题结合第(1)题的推断可知，升高温度平衡向逆反应方向(吸热反应方向)移动，故升高温度，A的转化率减小。第(3)、(4)题，加入催化剂只能改变反应途径，使E1(活化能)减小，E2同时减小，增大反应速率，不改变化学反应的始态和终态的能量，而反应热只与化学反应的始态和终态有关，与反应途径无关，因此使用催化剂对反应热没有影响。
用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体，请回答：
（1）实验过程如下图所示，分析判断________段化学反应速率最快，_______段收集的氢气最多。这段反应速率最快的原因是______________________________________
（2）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_____________________
A．蒸馏水 B．氯化钠固体 C．氯化钠溶液 D．浓盐酸
（3）除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率？（至少回答一种）
______________________________________
正确答案
（1）EF；EF；因该反应是放热反应，这段反应温度高，速率快
（2）AC
（3）降低温度（答案合理即可）
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ________________________________;
(2)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种);
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= ;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
正确答案
(1)Zn+CuSO4
Zn+H2SO4
(2)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等
(3)①30 10 17.5
②灰黑 暗红
③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积
(1)分析实验中涉及的物质:Zn、CuSO4、H2SO4,其中能发生的化学反应有2个:Zn+CuSO4
(2)根据影响化学反应速率的外界因素,则加快反应速率的方法还有:增大反应物浓度,升高温度,使用催化剂,增大锌粒的比表面积等。注意H2SO4浓度不能过大,浓硫酸与Zn反应不生成H2。
(3)若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4的量不同之外,其他物质的量均相同,则V1=V2=V3=V4=V5="30" mL,最终溶液总体积相同,由实验F可知,溶液的总体积均为50 mL,则V6="10" mL,V9="17.5" mL。随着CuSO4的量增大,则附着在Zn片表面的Cu会越来越多,当Cu完全附盖Zn片时,Zn不能与H2SO4接触,则H2生成速率会减慢,且Zn片表面的Cu为暗红色。
（16分）常温下，取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨（完全除掉了氧化物）的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管（相同体积）中制取H2。实验现象如下表：
（1）写出以上反应的离子方程式______________________________________ 。
（2）分析上表数据，你得出的结论是： 。
（3）你认为出现以上现象的可能原因是（写出一个即可）：
__________________________________ ___________________ _；
（4）请设计实验对你的假设进行验证：
_______________________________________________ ___________；
(5)如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快，可以采取的措施有（列举三个）：
正确答案
(1)2Al+6H+==2Al3++3H2↑（2′）
(2)Al在c(H+)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多。（2′）
(3)①Cl-对铝与H+反应有促进作用；②SO42-对铝与H+反应有抑制作用。（3′）
(4)①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾（或其他可溶性氯化物）固体，如果都能使反应速率加快，则假设①成立；②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵（或其他可溶性硫酸盐）固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立。（3′）
(5)①加入含有Cl-的可溶性氯化物；②增加H+浓度；③加热；④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。（每个2分）
（1）金属绿意稀硫酸或盐酸反应放出氢气，反应的离子方程式是
2Al+6H+==2Al3++3H2↑。
（2）根据反应的剧烈程度及生成的气泡多少可知，其结论应该是Al在c(H+)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多。
（3）根据题意，两种溶液中不同的是酸根离子，所以可能的原因是①Cl-对铝与H+反应有促进作用；②SO42-对铝与H+反应有抑制作用。
（4）如果验证以上的假设，则可以通过对照实验进行对比，即①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾（或其他可溶性氯化物）固体，如果都能使反应速率加快，则假设①成立；②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵（或其他可溶性硫酸盐）固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立。
（5）考查外界条件对反应速率的影响。根据影响反应速率的因素可知，采取的措施可以是①加入含有Cl-的可溶性氯化物；②增加H+浓度；③加热；④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。
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