- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
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，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）
（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，要写出计算过程）
______________。
（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；因该反应是放热反应，2～3min时温度高
（2）4～5min；因为4～5min时H+浓度小
（3）0.1mol/(L·min)
（4）AB
某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用，请回答下列问题：
（1）已知：2H2O2(aq) =" 2" H2O (l) + O2(g) 的
（2）某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃ 时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积（V）。V与分解时间(t)的关系如图所示（O2的体积已折算成标准状况），则：在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) （括号内填写催化剂的化学式)金属Pt 催化下，H2O2分解的反应速率v(O2) = mol·s-1
（3）为研究温度对H2O2分解速率的影响（不加催化剂），可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中，在某温度下，经过一定的时间t，测定生成O2的体积V。然后保持其它初始条件不变，改变温度T，重复上述实验。获得V(O2) ~ T关系曲线。下列趋势图最可能符合实测V(O2) ~ T关系曲线的是 ，原因是 。
正确答案
（1）不能 （1分）
逆反应的
（2）①Ea(TiO2) > Ea(Cu) > Ea(Pt) > Ea(Ag) （2分）
② 8.9×10-7 （2分）
（3）C （2分）
因该反应是不可逆反应，不考虑温度对平衡移动的影响。温度升高反应速率加快，因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大 （2分）
（4）H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O （2分，其它合理答案也给分）
H2O2 - 2e- = O2↑ + 2H+ （2分，其它合理答案也给分）
试题分析：
（1）该反应的逆反应是吸热的反应，并且还是熵减的方向，因此不能自发进行；逆反应的
（2）①从图上可以看出，在同一个时间点上，二氧化钛分解生成的氧气的量少，铜、铂、银依次增多，因此有：Ea(TiO2) > Ea(Cu) > Ea(Pt) > Ea(Ag)
② 反应速率是间位时间内浓度的变化量：8.9×10-7
（3）这个反应不是可逆反应，这个很重要，不考虑温度对平衡移动的影响。温度升高反应速率加快，因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大。
（4）H2O2的氧化性及还原性均比H2O强，因此在两极得失电子都是双氧水了：
阴极：H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O
阳极：H2O2 - 2e- = O2↑ + 2H+
某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素．
（1）研究催化剂对化学反应速率的影响，实验步骤如下：
Ⅰ向3支大小相同的试管abc中加入相同体积（2mL）5%H2O2溶液；
Ⅱ向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1～2滴1mol/LFeCl3溶液．得出实验结论：MnO2和FeCl3均能加快H2O2的分解速率，均作催化剂，且前者的催化效率高得多．
①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是______．
②设计试管c的目的是______．
③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解速率的影响，为了便于观察，选择的催化剂是______，原因是______．
（2）现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素．
实验仪器：试管、烧杯、两桶、天平、秒表
实验药品：铝片、铝粉、0.5mol/L盐酸、5mol/L盐酸
①利用所提供实验用品，课研究的化学反应速率的影响因素是______，
为了便于观察，你建议记录的数据是______．
②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是______．
设计实验完成温度对化学反应速率的影响，说明实验步骤（文字表述、图示均可）．
正确答案
（1）①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是控制变量，从而得出正确结论，
故答案为：控制变量；
②只有有对照实验，才能确定影响因素，所以设计试管c的目的是空白对照实验，
故答案为：空白对照实验；
③相同条件下，二氧化锰对双氧水的催化能力较强，反应速率较大，不利于观察反应速率的变化，氯化铁作催化剂反应速率适中，便于观察速率变化，所以选氯化铁，
故答案为：FeCl3，FeCl3作催化剂反应速率适中，有利于观察反应速率的变化；
（2）①根据提供的药品知，盐酸的浓度不同、铝的表面积不同，所以研究的化学反应速率的影响因素盐酸的浓度和铝的表面积，根据v=
故答案为：盐酸的浓度、铝的表面积，反应开始到停止所用的时间；
②测量温度的仪器是温度计，要测定温度对反应速率的影响时，其它条件必须相同，只有温度不同时才能得出正确结论，所以设计步骤如下：在2支大小相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃（或一定温度）的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间，
故答案为：温度计，在2支大小相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40℃（或一定温度）的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间．
在50mL H2O2水溶液中加入2g二氧化锰，在标准状况下放出气体的体积与时间的关系如图所示：
（1）该反应还可用______代替二氧化锰作催化剂加快反应速率．
（2）A、B、C各点所表示的反应速率由快到慢的顺序为______．试解释反应速率变化的原因______．
（3）该H2O2水溶液的物质的量浓度为______．
正确答案
（1）过氧化氢分解加催化剂加快反应速率，除二氧化锰外可选择FeCl3或过氧化氢酶，故答案为：FeCl3或过氧化氢酶；
（2）图中曲线的斜率越大，反应速率越大，则反应速率由快到慢的顺序为A、B、C，因随着反应的进行，反应物浓度减小，所以反应速率减慢，
故答案为：A、B、C；随着反应的进行，反应物浓度减小；
（3）由图可知，生成氧气为56mL，n（O2）=
由c=
废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是______________。
A．热裂解形成燃油 B．露天焚烧 C．作为有机复合建筑材料的原料 D．直接填埋
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(s)＋2H+(aq)=Cu2+(aq)＋H2(g) △H=64．39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) △H=－196．46kJ·mol-1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285．84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为_______________________。
（3）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10℅H2O2和3．0mol·L-1 H2SO4的混合溶液处理，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升高而下降，其主要原因是________________________________________________________________。
（4）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀。制备CuCl的离子方程式是____________________________。
正确答案
（1）BD
（2）Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-319.68kJ.mol-1
（3）H2O2分解速率加快
（4）2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣．是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究．请你根据要求完成下列部分实验报告．
Ⅰ课题名称：______
Ⅱ实验仪器及试剂：
实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、大试管、酒精灯、计时器等．
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）实验编号1的实验作用是______．
（2）实验编号3的实验中KClO3的分解率为______%（保留一位小数）
（3）在用Cr2O3 做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色．该刺激性气体可能是______（填分子式），可用______试纸检验．上述异常现象产生的原因是______．
Ⅵ实验结论：______．
正确答案
I 课题名称：因二氧化锰能催化氯酸钾受热分解，根据提供的试剂有氧化铁、氧化铜、氧化铬等，则含该实验来探究二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬的氧化能力的比较，
故答案为：探究二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬的氧化能力的比较；
V 实验讨论：
（1）因只有实验编号1不使用催化剂，则可以与使用催化剂的其它实验对照，故答案为：对照作用；
（2）实验编号3中生成氧气为
0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
则其分解率为
故答案为：40.8；
（3）用Cr2O3做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色，则Cr元素的化合价升高，
Cl元素的化合价降低，氯酸钾与氧化铬发生了氧化还原反应，生成氯气，其化学式为Cl2，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则可以使用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，
故答案为：Cl2；湿润的淀粉碘化钾；KClO3与Cr2O3发生了氧化还原反应；
VI 实验结论：因氧化铁和二氧化锰作催化剂时，时间少，相比较来说，其催化能力好，
故答案为：氧化铁和二氧化锰的催化能力较好．
（1）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0．4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量。
①写出该反应的热化学方程式 。
②又已知H2O(l) = H2O(g)，△H = 44 kJ/mol，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是
______________kJ。
（2）实验室用足量的金属锌与体积、浓度一定的稀硫酸反应制取氢气时（不考虑温度变化），要想使反应速率减慢，又不影响产生氢气的总量，下列措施中能达到目的的是_______________。
①加入少量固体碳酸钠；
②加入少量固体醋酸钠；
③加入适量的硫酸钠溶液；
④加入适量的硝酸钠溶液；
⑤滴加少量CuSO4溶液；
⑥加热
正确答案
（1）① N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H = -640kJ/mol；②408
（2）②③
把空气中久置的铝片5．0g投入盛有500mL、0．5mol/L的硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用图所示的坐标曲线来表示。
（1）曲线0→a段不产生H2的原因__________________，有关化学方程式为__________________。
（2）曲线a→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因__________________。
（3）曲线c段以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因__________________。
正确答案
（1）金属铝表面的氧化铝与酸反应不产生氢气；2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
（2）该反应放热，温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响
（3）温度不变时浓度对反应速率的影响较大
下列各组实验中，反应最快的是（ ）
正确答案
Na2S2O3和H2SO4发生：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑+S↓反应．
比较组号②、③反应的条件，③温度30℃比②10℃高，其余条件相同．根据影响化学反应速率的因素：温度越高，反应速率越快，故③比②快；
比较组号③、④反应的条件，③中Na2S2O3的浓度0.1mol•L-1比④中Na2S2O3的浓度0.2mol•L-1低，其余条件相同．根据影响化学反应速率的因素：浓度越大，反应速率越快，故④比③快；
比较组号①、④反应的条件，④中Na2S2O3的浓度0.2mol•L-1比组号①中Na2S2O3的浓度0.1mol•L-1大，浓度大，反应速率快；④中温度30℃比①中0℃高，温度高，反应速率快．故反应最快的是④．
故选D．
已知ClO4F的熔点为-167℃，沸点为-15.9℃，易分解或接触有机物发生爆炸；又知无水KF易吸收F2、HF和H2O；F2、HF、O2的沸点分别为-188℃、19.54℃、-183℃．李明采用特制的耐氟容器，使氟气缓缓地与一定浓度的HClO4反应来制取ClO4F，其实验装置如图所示，试回答：
（1）实验中生成X的化学方程式是______；
（2）现有10%和30%的HClO4，李明最好选用______，理由是______；
（3）B中冷却剂选用液氧的理由是______；
（4）A中填充环状物的作用是______．
正确答案
（1）该反应中，反应物为HClO4和F2，生成物为ClO4F，根据质量守恒可知，另一种生成物为HF，则反应的化学方程式为HClO4+F2=ClO4F+HF，故答案为：HClO4+F2=ClO4F+HF；
（2）反应物浓度越大，则反应速率越大，则应选用30%的HClO4，
故答案为：30%的HClO4；浓度增大，反应速率加快；
（3）液氧的沸点为-183℃，ClO4F的熔点为-167℃，B中冷却剂选用液氧有利于ClO4F成为固体，便于ClO4F的分离，
故答案为：因为液氧提供的低温可以使ClO4F成为固体，便于ClO4F的分离；
（4）A中填充环状物可增大气体与液体的接触面积，提高反应速率，
故答案为：增大F2与HClO4的接触面积，以提高反应速率，有利于反应朝预定方向进行．
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