高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应速率练习
展开一、单选题
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量
B.化学反应速率为0.2ml·L-1·min-1,是指反应经过1min后,某物质的浓度是0.2ml·L-1
C.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象越明显
D.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢
2.我国科学家已成功将CO2催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化CO2氢化的反应过程如左图所示,其中化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,1表示中间体,下列说法正确的是
A.该历程中最大能垒(活化能)
B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C.升高温度可促进化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的程度
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,最终提高CO2的转化率
3.对于反应A(g) + 2B(g)=3C(g)+ 2D(g)来说,下列反应速率最快的是
A.v(A)=0.32ml/(L·min)B.v(B)=0.55 ml/(L·min)
C.v(C)=0.02 ml/(L·s)D.v(D)=0.01 ml/(L·s)
4.已知合成氨的反应为N2+3H22NH3,各物质的浓度数据如下表:
当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时,其速率为
A.0.2ml·L-1·s-1B.0.4ml·L-1·s-1
C.0.6ml·L-1·s-1D.0.8ml·L-1·s-1
5.一定温度下,在某密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15 s内c(HI)由0.1 ml·L-1降到0.07 ml·L-1,则下列说法正确的是
A.0~15s内,用H2表示的平均反应速率为v(H2)=0.002 ml·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 ml·L-1降到0.05ml·L-1所需的时间大于10s
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢,v正>v逆,平衡正向移动
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快,平衡正向移动
6.用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
7.用如图实验装置进行有关实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲定量测定化学反应速率
B.用装置乙干燥
C.用装置丙分离甲醇(沸点为64.7℃)与水的混合物
D.用装置丁除去溶在中的
8.在其他条件具备时,若一反应较难进行,则其主要原因可能是
①参加反应的分子的能量普遍较低 ②参加反应的分子的能量普遍较高
③单位时间内反应物活化分子有效碰撞次数较少 ④化学反应的活化能较低
⑤反应物分子中活化分子百分数较小 ⑥反应物分子中活化分子百分数较大.
A.①③⑤B.②④⑥C.①④⑥D.②③⑤
9.某温度下,将等物质的量的气体A、B混合于1L的密闭容器中,发生如下反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)+xD(g)。经2min后测得C的浓度为0.5ml/L,B的物质的量分数为25%,以D表示2min内的平均反应速率v(D)=0.25ml/L·min),下列说法正确的是
A.2min时,v(A)=0.125ml/L·min
B.2min时,B的物质的量为0.75ml
C.x=1
D.反应前后容器内气体的压强之比为1:2
10.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.过程①~④均为氧化还原反应
B.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
C.NH中含有的四个N—H键不完全相同
D.过程④中,生成11.2LN2时转移的电子数为1.5NA
二、填空题
11.(Ⅰ)某化学兴趣小组在用稀硫酸与纯锌粒制取氢气时发现反应速率较慢,为了加快该反应速率,他们进行了多项探究,针对他们的探究回答下列问题:
(1)他们进行的下列探究中不能达到实验目的的是 (填选项)
A.升高反应温度 B.适当增加硫酸的浓度 C.加水 D.把锌粒改用锌粉
(2)他们探究中还发现加入少量硫酸铜溶液也可加快氢气的生成速率,你认为原因是: 。
(3)他们分析后认为下列某一物质溶液也有类似硫酸铜的作用,你认为是 (填选项)
A.Na2SO4 B.Ag2SO4 C.MgSO4 D.K2SO4
(II)把0.2mlX气体和0.5mlY气体混合于1L密闭容器中,使它们发生如下反应:
2X(g)+3Y(g)=nZ(g)+4W(g)。2min末已生成0.2mlW,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05ml/(L•min),试计算:
(4)前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率是
(5)2min末时Y的浓度是
(6)化学反应方程式中n的值是
12.填空
(1)复杂反应的化学方程式是总反应的化学方程式,它只能表示出 和 以及它们之间的化学计量关系,不能表示 。
(2)反应不同, 就不相同;同一反应在不同条件下的 也可能不同。
(3) 决定着一个反应的反应历程,而反应历程的差别又造成了 的不同。
13.碳酸锶(SrCO3)是一种重要的工业原料,广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿(含80%~90%SrCO3,少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下:
菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是
14.请根据教材“一些反应在298K和308K时的反应速率常数之比”表中数据与同学们交流研讨:
(1)温度对化学反应速率有怎样的影响 ?
(2)升高相同温度,对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗 ?
15.硫酸工业在国民经济中占有重要地位.工业制硫酸主要的生产流程如图:
(1)工业制硫酸通常以 为原料,经造气、 、吸收三个主要生产阶段;
(2)硫酸生产的尾气中含有少量的SO2,通常用 来吸收处理;
(3)在工业生产中,反应条件有重要的作用.请回答:
①除去原料气中的有毒物质是为了防止 ;
②使用催化剂是为了提高 .
16.湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(C)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等,其生产流程如图:
如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 ml·L-1计算)
提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有 (写出1条即可)
17.理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
①活化分子:能够发生有效碰撞的分子(必须具有足够的能量)。
②活化能:如图
图中:表示 ,使用催化剂时的活化能为 ,反应热为 (注:表示活化分子变成生成物分子放出的能量)
③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
18.I.已知Sn与稀硫酸能发生反应:Sn+H2SO4 =SnSO4+H2↑
(1)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是_______ (填字母)。
A.改锡片为锡粉B.加入少量醋酸钠固体
C.滴加少量CuSO4D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸
(2)若将上述反应设计成原电池,石墨棒为原电池某一极材料, 则石墨棒为 极(填“正”或“负”)。原电池工作时溶液中的SO向 极移动(填“正”或“负”)。
(3)实验后同学们经过充分讨论,观察原电池反应特点,认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。
A.CO2+H2O=H2CO3 B.NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.2H2+O2 =2H2O D.CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
以KOH为电解质溶液,将所选反应设计成原电池,该电池负极的电极反应为: 。
II.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6ml·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6ml·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(4)写出甲中正极的电极反应式: 。
(5)写出乙中负极的电极反应式: 。
19.某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 ;
(2)反应从开始至2分钟,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= ;
(3)2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时 (填增大、减小或无变化,下同);混合气体密度比起始时 。
(4)将a ml X与b ml Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n (Z),则原混合气体中a:b= 。
(5)下列措施能加快反应速率的是 。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入X D.及时分离出Z E.升高温度 F.选择高效的催化剂
20.下表是研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:
用10mL H2O2溶液制取150mL氧气所需的时间(单位:s)
请分析回答:
(1)该研究小组在设计方案时,考虑了浓度、 、 等反应条件对过氧化氢分解速率的影响。
(2)从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响? 。
三、实验探究题
21.某兴趣小组研究影响反应速率的因素:(溶液已酸化)和草酸)反应,离子方程式为:。某实验小组欲通过测定单位时间内生成的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如图所示:
(1)该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得的体积较多的是 (填实验序号)。
(2)若实验①在2 min末收集了2.24 mL (标准状况下);则在2 min末, (假设混合溶液体积为50 mL)。
(3)除通过测定一定时间内的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
22.KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去。某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响。该实验条件作如下限定:
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.02ml·L-1、0.002ml·L-1;
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2ml·L-1、4ml·L-1;
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL。
(1)已知:①H2C2O4电离常数,Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5。
②与KMnO4反应时,H2C2O4转化为CO2和H2O。
写出草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式 。
(2)若要探究反应物浓度、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 组实验进行对比即可得出结论。
(3)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示:
①用0.002ml·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO4的平均反应速率 (忽略混合前后溶液体积变化)。
②该小组同学认为依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论。该同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论。
则表中a= ;b= ;c= 。
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。请解释n(Mn2+)在反应初始时变化不大一段时间后快速增大的原因: 。
23.某实验小组为探究外界条件对化学反应速率的影响进行如下实验:
实验1:探究常温下影响等质量金属与酸反应生成氢气速率的因素:
(1)实验Ⅰ、Ⅱ探究的是 对反应速率的影响。
(2)实验Ⅰ、Ⅲ及相应实验现象得到的结论是 。
(3)甲同学在进行实验Ⅲ时又加入了少量硫酸铜固体,发现生成气体速率明显加快,试分析其原因: 。
实验2:探究影响反应的因素。
(4)表中 。
(5)通过实验Ⅳ和实验Ⅵ可探究 对化学反应速率的影响。
(6)该小组同学依据实Ⅴ条件进行反应并测定其化学反应速率,所得数据如图所示。
内用表示的平均反应速率为 。
N2
H2
NH3
起始浓度/ml·L-1
1.0
3.0
0
2s末浓度/ml·L-1
0.6
1.8
0.8
测定锌与稀硫酸反应速率(计时器未画出)
制作简单燃料电池
配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
在铁制镀件上镀铜
A
B
C
D
化学反应
NO+O3=NO2+O2
1.15
H2+I2=2HI(气体反应)
8.99
NH4CNO=(NH2)2CO
3.58
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.9
7.0
7.2
5.4
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.5
8.2
增大反应物的浓度
升高反应体系的温度
吸收能量
单位体积内 增加,活化分子 不变,活化分子数增加
单位时间内单位体积内有效碰撞次数增多
单位体积内 不变,活化分子 增加,活化分子数增加
降低活化能
增大气体压强
增大化学反应速率
使用催化剂
30% H2O2
15%H2O2
10%H2O2
5%H2O2
无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
无催化剂、加热
360
480
540
720
MnO2催化剂、加热
10
25
60
120
实验序号
A溶液
B溶液
①
20 mL 溶液
30 mL 溶液
②
20 mL 溶液
30 mL 溶液
KMnO4酸性溶液浓度(ml•L-1)
溶液褪色所需时间(min)
第一次
第二次
第三次
0.02
14
13
11
0.002
6.7
6.6
6.7
KMnO4酸性溶液
H2C2O4溶液
浓度/ml•L-1
体积(mL)
浓度/ml•L-1
体积(mL)
0.02
2
b
4
a
2
c
4
实验编号
金属
c(酸)/
溶液体积/mL
Ⅰ
铁粉
硫酸
10
Ⅱ
铁粉
盐酸
10
Ⅲ
铁块
硫酸
10
实验编号
溶液的体积mL
溶液的体积mL
水的体积/mL
反应温度
Ⅳ
10
10
0
25℃
Ⅴ
10
5
a
25℃
Ⅵ
10
10
0
60℃
参考答案:
1.D
【详解】A.化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,故A错误;
B.化学反应速率为0.2ml·L-1·min-1,是指反应经过1min后,某物质的浓度减少或增加0.2ml·L-1,故B错误;
C.有些反应无明显的现象,如酸碱中和反应,故C错误;
D.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢,故D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.根据图示,该历程中最大能垒(活化能),故A错误;
B.根据图示,化合物1和二氧化碳反应生成化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成,故B正确;
C.根据图示,化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的反应放热,升高温度,平衡逆向移动,降低化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的程度,故C错误;
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,加快反应速率,催化剂不能使平衡移动, 所以CO2的转化率不变,故D错误;
选B。
3.C
【分析】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,可根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质(固体及纯液体除外)表示,然后比较速率数值,注意换算时单位要统一。
【详解】A.v(A)=0.32ml/(L·min)
B.;
C. ;
D.;
综上所述反应速率最快的是C;
故选C。
4.B
【详解】2s内氨气的浓度变化量为0.8ml/L-0ml/L=0.8ml/L,所以2s内用氢气表示的平均反应速率为=0.4ml/(L·s) ;
故答案选C。
5.B
【详解】A.0∼15s内c(HI)由0.1ml⋅L−1降到0.07ml⋅L−1,v(HI)= =0.002ml/(L⋅s),由速率之比等于化学计量数之比可知v(I2)=0.002ml/(L⋅s)×=0.001ml/(L⋅s),A错误;
B.若速率不变,c(HI)由0.07 ml⋅L−1降到0.05 ml⋅L−1所需的反应时间为 =10s,但随反应进行浓度减小,反应速率减小,则c(HI)由0.07 ml⋅L−1降到0.05 ml⋅L−1所需的反应时间大于10 s,B正确;
C.反应为吸热反应,升高温度,正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,C错误;
D.反应为气体分子数不变的反应,减小反应体系的体积,压强增大,则化学反应速率加快,但平衡不移动,D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.通过测定一定时间内生成氢气的体积,测定锌与稀硫酸反应速率,能达到实验目的,A与题意不符;
B.首先连接K1电解硫酸钠,在阴阳两极分别产生氢气和氧气,再断开K1,连接K2可形成氢氧燃料电池,能达到实验目的,B与题意不符;
C.利用容量瓶、玻璃棒和小烧杯配置一定浓度的NaCl溶液,能达到实验目的,C与题意不符;
D.装置中,铁件作阳极,失电子生成亚铁离子,不能在铁件的表面镀铜,D符合题意;
答案为D。
7.D
【详解】A.生成氧气可从长颈漏斗逸出,不能测定反应速率,应改为分液漏斗,故A错误;
B.碱石灰内含有NaOH,能与Cl2发生反应,不能干燥氯气,故B错误;
C.温度计应处于蒸馏烧瓶的支气管处,故C错误;
D.溴和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的钠盐,四氯化碳不反应,四氯化碳和水不互溶,四氯化碳密度大于水,所以水溶液在上方、四氯化碳在下方,再通过分液即可除去,故D正确;
故选:D。
8.A
【详解】①在化学反应的过程中,反应物分子必须具有一定的能量,碰撞时还要有合适的取向,这样的碰撞才能使化学键断裂,从而发生反应,若参加反应的分子的能量普遍较低,则可能导致反应较难进行,故①正确;
②参加反应的分子的能量普遍较高时,反应应更容易发生,故②错误;
③发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子称为活化分子,单位时间内反应物活化分子有效碰撞次数较少,则会导致反应较难进行,故③正确;
④化学反应的活化能越低,反应越容易进行,故④错误;
⑤反应物分子中活化分子百分数较小,则会导致单位时间内、单位体积内有效碰撞次数减小,反应较难进行,故⑤正确;
⑥反应物分子中活化分子百分数较大,则会导致单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增加,反应较容易进行,故⑥错误;
答案选A。
9.B
【详解】2min内的平均速率v(D) = 0.25 ml/(L·min),则c(D) = 0.25 ×2= 0.5 ml/L,根据“三段式”可得:,反应后B的物质的量分数== 25%,则a= 1.5 ml/L;
A.同一时间段内反应速率之比等于化学计量数之比,此2 min内的平均速率v(A) = 0.125 m/(L·min),随着反应进行,浓度逐渐减小,化学反应速率减小,2 min时,v(A)<0.125 ml/(L·min),A错误;
B.2 min后容器内B的物质的量浓度为1.5-0.75=0.75 ml/L,容器体积为1L, B的物质的量为0.75 ml, B正确;
C.同一时间内变化的浓度与化学计量数成正比,则x=2,C错误;
D.x=2,则该反应是一个反应前后前后气体的分子数不变的反应,所有反应前后压强之比为1: 1, D错误;
故选:B。
10.B
【详解】A.分析反应历程图中反应物与生成物的变化过程可知,过程①、②中没有元素化合价发生变化,是非氧化还原反应,过程③、④中N元素化合价发生变化,是氧化还原反应,A错误;
B.由题给信息和反应历程图可知,NH3、NO和NO2是反应物,N2和H2O是生成物,所以历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,B正确;
C.NH中N原子是sp3杂化,N原子上无孤电子对,空间构型为正四面体形,所以四个N—H键相同,C错误;
D.未指明11.2LN2是否处于标准状况下,不能确定转移电子数,D错误;
综上所述答案为B。
11.(1)C
(2)CuSO4与Zn反应产生的 Cu 与Zn形成铜锌原电池,加快了氢气产生的速率
(3)B
(4)0.1 ml/(L·min)
(5)0. 35ml/L
(6)2
【详解】(1)A.升高温度,反应速率加快,故A说法正确;
B.增加反应物的浓度,反应速率加快,故B说法正确;
C.加水稀释,硫酸的浓度减少,反应速率减缓,故C说法错误;
D.增加反应物的接触面积,加快反应速率,故D说法正确;
故答案为:C;
(2)锌与硫酸铜反应置换出铜单质,构成原电池,加快反应速率,故答案为:CuSO4与Zn反应产生的 Cu 与Zn形成铜锌原电池,加快了氢气产生的速率;
(3)A.锌与硫酸钠不反应,不能构成原电池,故A错误;
B.锌比银活泼,可以把Ag置换出来,构成原电池,加快反应速率,故B正确;
C.Mg比锌活泼,锌不能置换化成Mg,不能构成原电池,故C错误;
D.锌不能与K2SO4反应,无法构成原电池,故D错误;
故答案为:B;
(4)根据化学反应速率的数学表达式,v(W)=0.2/(1×2)ml/(L·min)=0.1 ml/(L·min),故答案为:0.1 ml/(L·min);
(5)根据反应方程式,消耗的Y的物质的量为0.2×3/4ml=0.15ml,因此2min末Y的浓度是(0.5-0.15)/1 ml/L =0. 35ml/L,故答案为:0. 35ml/L;
(6)利用化学反应速率之比等于化学计量数之比,即0.05:0.1=n:4,解得n=2,故答案为:2。
12.(1) 反应物 生成物 反应历程
(2) 反应历程 反应历程
(3) 反应物的结构和反应条件 化学反应速率
【解析】略
13.增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率
【详解】将菱锶矿、焦炭混合粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率。
14.(1)温度对化学反应速率的影响是多种多样的。对于大多数反应,温度升高化学反应速率加快,但加快的程度不同
(2)不同的化学反应的活化能不同,所以温度对反应速率的影响不同
【解析】略
15. 黄铁矿 催化氧化 氨水 催化剂中毒 反应速率
【分析】(1)依据工业制硫酸的工艺流程分析回答.工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧造气、催化氧化、吸收;
(2)吸收塔排放的尾气中含有少量的SO2,防止污染大气、充分利用原料,通常用氨水来吸收处理;
(3)①原料中的有害杂质能使催化剂失去活性;
②催化剂只改变速率不改变平衡,不改变转化率。
【详解】(1)工业制硫酸通常以黄铁矿为原料经过如下反应三步:
第一步:SO2的制取(造气)。主要原料是黄铁矿和空气,在高温下煅烧,使硫元素转变成SO2气体,反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,设备为沸腾炉;
第二步:SO3的制取(催化氧化)。从沸腾炉中出来的气体需经过净化、除尘,进入接触室在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3,设备为接触室;
第三步:硫酸的生成(吸收)。从接触室中出来的气体进入吸收塔,为避免酸雾形成需用98.3%浓H2SO4吸收;
(2)SO2通常用足量氨水吸收,然后再用稀硫酸处理,发生SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3)、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O],优点为生成的(NH4)2SO4作化肥,二氧化硫可循环利用;
(3)①原料中的有害杂质,能使催化剂失去活性,所以除去原料气中的有害物质是为了防止催化剂中毒;
②催化剂缩短到达平衡时间,不影响平衡移动,二氧化硫的转化率不变,所以使用催化剂是为了提高反应速率。
16.适当升高浸取液温度(或将铜镉渣磨制成粉末等)
【详解】升高温度、增大反应物表面积等均可提高反应速率等可以提高铜镉渣的“浸出”速率。
17.(1) 反应的活化能
(2) 分子总数 百分数 分子总数 百分数
【详解】(1)反应物转化为活化分子所吸收的能量为反应的活化能,则表示反应的活化能,使用催化剂降低反应的活化能,则使用催化剂时的活化能为,反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,则反应热为;
(2)增大反应物的浓度,单位体积内分子总数增加,活化分子数也增加,但活化分子百分数不变;升高反应体系的温度,单位体积内分子总数不变,有一部分普通分子吸收能量转化为活化分子,则活化分子百分数增加。
18.(1)AC
(2) 正 负
(3) C
(4)
(5)
【解析】(1)
A. 将锡片改为锡粉,增大反应物的接触面积,反应速率增大,故A正确;
B. 加入少量醋酸钠固体,醋酸根与氢离子结合生成弱酸,氢离子浓度降低,反应速率降低,故B错误;
C. 滴加少量CuSO4,CuSO4与锡反应产生铜与锡形成原电池,加快反应速率,故C正确;
D. 改稀硫酸为98%的浓硫酸,浓硫酸与锡反应不生成氢气,故D错误;
答案选AC;
(2)
该反应中锡为还原剂,发生氧化反应,作负极,则石墨为正极;原电池工作时溶液中的阴离子移向负极移动;
(3)
原电池是把化学能转化为电能的装置,其本质是发生了氧化还原反应;
A. 不属于氧化还原反应,不能设计成原电池,故A不符合题意;
B. 不属于氧化还原反应,不能设计成原电池,故B不符合题意;
C. 中氢、氧化合价发生变化,属于氧化还原反应,能设计成原电池,故C符合题意;
D. 不属于氧化还原反应,不能设计成原电池,故D不符合题意;
答案选C;
以KOH为电解质溶液,将设计成原电池,反应过程中,氢气在负极失去电子发生氧化反应,电极反应为;
(4)
甲中镁易失电子作负极、Al作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,正极反应式为;
(5)
Al能与NaOH溶液发生氧化还原反应,而Mg与NaOH溶液不反应,因此乙中Al作负极,电极反应式为。
19. 3X+Y⇌2Z 0.05ml·L-1·min-1 增大 不变 5:3 CEF
【详解】(1)据图可知X、Y的物质的量减小为反应物,Z的物质的量增加为生成物,且最终X、Y、Z共存,所以为可逆反应,相同时间内Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=0.3ml:0.1ml:0.2ml,所以X、Y、Z的系数比为3:1:2,化学方程式为3X+Y⇌2Z;
(2)从开始至2分钟,Δn(Z)=0.2ml,容器体积为2L,所以v(Z)== 0.05ml·L-1·min-1;
(3)该反应为气体系数之和减小的反应,正向进行时气体的物质的量之和减小,但总质量不变,所以平均相对分子质量比起始时增大;气体总质量不变,容器恒容,即气体体积不变,所以混合气体的密度不变;
(4)当n(X)=n(Y)=n(Z)时,设此时Δn(Y)=x,则Δn(X)=3x,Δn(Z)=2x,则有a-3x=2x、b-x=2x,所以a=5x,b=3x,原混合气体中a:b=5:3;
(5)A.恒压充入He,则容器体积变大,各物质的浓度减小,反应速率减慢,A不符合题意;
B.恒容时充入He,容器体积不变,各物质的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.恒容时充入X,反应物的浓度增大,反应速率加快,C符合题意;
D.及时分离出Z,Z的浓度减小,平衡正向移动,X、Y的浓度减小,所以反应速率减慢,D不符合题意;
E.升高温度活化分子百分数增大,反应速率加快,E符合题意;
F.选择高效的催化剂降低反应的活化能,反应速率加快,F符合题意;
综上所述答案为CEF。
20.(1) 温度 催化剂
(2)在其它条件相同时,催化剂、加热可加快过氧化氢的分解速率
【解析】(1)
该研究小组在设计方案时,控制的变量有温度、浓度、催化剂;故考虑了浓度、温度、催化剂等反应条件对过氧化氢分解速率的影响。
(2)
例如研究30% H2O2在不同条件下的制取150mL氧气所需的时间,通过分析数据可知,在使用催化剂、加热条件下所需时间最短,无催化剂、不加热条件下几乎不反应,故可知在其它条件相同时,催化剂、加热可加快过氧化氢的分解速率。
21.(1) 浓度 ②
(2)0.0596
(3)高锰酸钾溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间
【分析】将不同浓度的草酸溶液滴入相同浓度的高锰酸钾溶液中,利用注射器测量一段时间内产生的二氧化碳气体的体积探究影响化学反应速率的因素,结合有关物质的性质、问题分析解答。
【详解】(1)由表中数据可知,只有草酸浓度不同,则该实验探究的是浓度因素对化学反应速率的影响,高锰酸钾均过量,②中草酸的物质的量大生成气体多,则该实验探究的是浓度因素对化学反应速率的影响,图一中相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是①小于②,故答案为:浓度;②;
(2)在2min末收集了2.24mL CO2(标准状况下),其物质的量为,由反应可知参加反应的n(MnO)=10-4ml×=2×10-5ml,则在2min末,c(MnO)=,故答案为:0.0596ml/L;
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定产生相同体积气体所需的时间或相同时间内高锰酸钾溶液颜色变化的程度来比较化学反应速率,故答案为:产生相同体积气体所需的时间或相同时间内高锰酸钾溶液颜色变化的程度。
22. 5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 4 2×10-4ml/(L•min) 0.02 0.2或0.4 0.4或0.2 Mn2+对该反应有催化作用
【详解】(1)H2C2O4与KMnO4反应时,H2C2O4转化为CO2和H2O,草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO+6H+= 2Mn2++ 10CO2↑+8H2O;
(2)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,首先要在一定温度下,用一种浓度的KMnO4酸性溶液和H2C2O4进行实验作对照。然后通过改变KMnO4或H2C2O4的 浓度来关系反应的快慢以测定浓度对反应速率的影响;再进行其它的条件不变,通过改变反应温度来测定反应速率,来实现温度对反应速率的影响;最后进行其它条件不变,加入催化剂来观察反应速率的快慢实现催化剂对反应速率的影响的实验,因此至少需要完成4组实验进行对比即可得出结论;
(3)①用0.002ml·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时,Δt==min,v(KMnO4)===2×10-4ml/(L·min);
②若要得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论应该只改变一个量,其它都相同,观察褪色时间的长短,则表中a=0.02,b=0.2,c=0.4或a=0.02,b=0.4,c=0.2;
(4)n(Mn2+)在反应起始时变化不大,速率也变化不大,一段时间后由于n(Mn2+)增多,反应速率快速增大是因为Mn2+对该反应有催化作用。
23.(1)浓度
(2)其他条件相同时,接触面积越大,反应速率越快
(3)向溶液中加入硫酸铜后,发生置换反应:,生成的和形成了原电池,加快反应速率
(4)
(5)温度
(6)
【详解】(1)实验Ⅰ、Ⅱ中,铁粉相同,温度相同,相同浓度的盐酸和硫酸,不同,所以探究的浓度对反应速率的影响;
(2)实验Ⅰ是铁粉,产生气体的速率较快,实验Ⅲ用铁块,产生气体的速率较慢,其他条件相同,探究接触面积对反应速率的影响,由实验现象得到的结论是:其他条件相同时,接触面积越大,反应速率越快;
(3)实验Ⅲ时又加入了少量硫酸铜固体,发生置换反应:,生成的和形成了原电池,加快反应速率;
(4)在溶液中探究反应速率的影响因素时,需要溶液的总体积不变,故;
(5)根据实验条件,实验Ⅳ和实验Ⅵ浓度相同,温度不同,探究温度对反应速率的影响;
(6)根据如图,内,用表示的平均反应速率为:,根据反应,用表示的平均反应速率为。
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