题目内容
(1)Zn粒和稀盐酸反应一段时间后,反应速率会减慢,当加热或加入浓盐酸后,反应速率明显加快。由此判断,影响化学反应速率的因素有 和 。
(2)为探究锌与盐酸反应过程的速率变化,某同学的实验测定方法是:在100ml稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(氢气体积已换算为标准状况):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
①哪一时间段反应速率最大 (填“0~1 min”或“1~2 min”或“2~3 min”或“3~4 min”或“4~5min”)。
②2~3 min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)为 。
③试分析1~3min时间段里,反应速率变大的主要原因 。
(8分)(1)温度 (1分) 浓度 (1分)(2)①2~3min反应速率最大(2分)
②0.1mol.L-1.min-1 (2分) ③反应放热成为影响速率的主要因素。(2分)
解析试题分析:(1)Zn粒和稀盐酸反应一段时间后,反应速率会减慢,当加热或加入浓盐酸后,反应速率明显加快。由此判断,影响化学反应速率的因素有温度和浓度。
(2)①根据表中数据可知0~1 min、1~2 min、2~3 min、3~4 min、4~5min内生成氢气的体积(ml)分别是50、70、112、58、20,所以2~3min反应速率最大。
②2~3 min时间段内删除氢气的物质的量是0.112L÷22.4/mol=0.005mol,所以消耗盐酸的物质的量是0.01mol,其浓度是0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,因此以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率0.1mol/L÷1min=0.1mol.L-1.min-1。
③因为反应放热,随着反应的进行,溶液的温度越来越高,温度成为影响速率的主要因素。
考点:考查外界条件对反应速率的影响、反应速率的计算等
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大。明确反应速率的含义、计算依据以及影响反应速率的因素是答题的关键,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,有助于提升学生的学科素养。
碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H="Q" kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)= ,T1℃时,该反应的平衡常数K= ;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a.通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q 0(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示:
请写出该电池正极反应式 ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH= (不考虑溶液体积的变化)。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草酸溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
① | 4 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | | |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=________mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用:
假设二:________;
假设三:________;
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |
某探究小组用测量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。限选试剂:1.00 mol·L-1 HNO3、2.00 mol·L-1 HNO3,细颗粒大理石、粗颗粒大理石,35 ℃水浴。
(1)他们能完成哪些因素对速率影响的探究?
____________________________________________________________。
(2)请根据能进行的探究内容,填写以下实验设计表,完成探究实验:
(3)整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和 。
(4)该实验小组用如图实验装置进行实验。
①除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外,必需的实验仪器还有 。
②干燥管中应放置的试剂是 。
A.碱石灰 | B.无水CaCl2 |
C.P2O5固体 | D.浓硫酸 |
甲酸甲酯水解反应方程式为:HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH – Q(Q>0)
某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表。甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:
组分 | 物质的量/mol |
HCOOCH3 | 1.00 |
H2O | 1.99 |
HCOOH | 0.01 |
CH3OH | 0.52 |
(1)上述反应的平衡常数表达式为K=_______________________。
(2)计算15~20min范围内:甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反应速率为 mol/min;80~90min范围内甲酸甲酯的平均反应速率为___________ mol/min。
(3)依据以上数据,推断该反应在10min后反应速率迅速加快的原因: 。
(4)其他条件不变,提高温度为T2,在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
某学习小组利用铁与稀硫酸的反应,进行“探究影响化学反应速率因素”的实验。结果如下表:
实验 序号 | 铁的质量/g | 铁的 形态 | V(H2SO4) /mL | c(H2SO4) /mol·L-1 | 反应前溶液 的温度/℃ | 金属完全消 失的时间/s |
1 | 0.10 | 片状 | 50 | 0.8 | 20 | 200 |
2 | 0.10 | 粉状 | 50 | 0.8 | 20 | 25 |
3 | 0.10 | 片状 | 50 | 1.0 | 20 | 125 |
4 | 0.10 | 片状 | 50 | 1.0 | 35 | 50 |
请分析上表信息,回答下列问题。
(1)实验1、2 表明 对反应速率有影响,其规律是 。
(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)该探究实验中,影响反应速率的因素还有 ,体现该影响因素的实验有 (填实验序号)。
(4)进行实验3时,若将稀硫酸改为50 mL 2.0 mol·L-1 盐酸(其他条件不变),发现:放出气泡的速率,盐酸明显比硫酸快。你认为可能的原因是 。
(忽略温度对反应速率的影响)
在0.1mol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ 对于该平衡,下列叙述正确的是
A.加入少量NaOH固体,平衡向逆反应方向移动 |
B.升高温度,平衡向正反应方向移动 |
C.加入水稀释,溶液中c(H+)一定增大 |
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动 |
下图表示的是某物质所发生的( )
A.取代反应 | B.水解反应 |
C.中和反应 | D.电离过程 |