题目内容

某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究．
（1）下表是该小组研究影响过氧化氢（H2O2）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间（秒）

①该研究小组在设计方案时．考虑了浓度、
温度
温度
、
催化剂
催化剂
等因素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
温度升高化学反应速率加快；反应物浓度增大化学反应速率加快；使用合适的催化剂化学反应速率加快
温度升高化学反应速率加快；反应物浓度增大化学反应速率加快；使用合适的催化剂化学反应速率加快
．
（2）将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%的双氧水中，并用带火星的木条测试．测定结果如下：
催化剂（MnO2） 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间
粉末状 混合不振荡 剧烈反应，带火星的木条复燃 3.5分钟
块状 反应较慢，火星红亮但木条未复燃 30分钟
①写出H2O2发生的化学反应方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
．
②实验结果说明催化剂作用的大小与
接触面积
接触面积
有关．
分析：（1）过氧化氢溶液是实验室制取氧气的重要药品，在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，要注意实验的控制变量，以确保实验结果的准确性；
（2）二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，由带火星木条复燃，可知产物，由此可写出方程式；由实验现象可知，催化剂作用大小的影响因素．
解答：解：（1）①根据表中给出的数据，无催化剂不加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应，在无催化剂加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关，但是得到相同气体的时间不同，浓度越大，反应的速度越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时，在无催化剂加热的时候，需要时间是360s，有催化剂加热的条件下，需要时间是10s，说明过氧化氢的分解速率与温度、催化剂有关，故答案为：温度；催化剂；
②分析表中数据可以看出，浓度越大，反应速率越快，加热能加快过氧化氢的分解，有催化剂是分解速率快，
故答案为：温度升高化学反应速率加快；反应物浓度增大化学反应速率加快；使用合适的催化剂化学反应速率加快；
（2）①H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学反应方程式为：2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑，故答案为：2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑；
②因在其他条件相同时，粉末状二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间短，说明接触面积对反应速率有影响，故答案为：接触面积．
点评：本题通过图表数据，考察了外界条件对反应速率的影响，难度适中，要注意分析其他条件相同，只有一个条件改变时，如何影响反应速率．
练习册系列答案
相关题目
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．
①请在图3 的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线．并标出纵坐标的刻度值
②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：
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
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）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：
Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用
Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用
；
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：
Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO42-影响更大）
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
反应速率加快
反应速率加快
，实验b中
反应速率减慢
反应速率减慢
，则说明原因Ⅲ是正确的．依此类推．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．
本题分两个题目．
Ⅰ、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）现设计如下实验方案探究温度和c（H2SO4）对锌与稀硫酸反应速率的影响．
①请在表格空白处填写适当的反应条件．
编号 实验目的 锌粒 温度 c（H2SO4） 需测量的数据
Ⅰ 为以下实验作参照 3粒 25℃ c1 a
Ⅱ 探究温度对反应速率的影响 3粒 50℃
c1
c1
 b
Ⅲ 探究浓度对反应速率的影响 3粒
25℃
25℃
 c2 d
（注：在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，锌粒表面积相同）
②“需测量的数据”是
一定时间内收集到的气体体积或收集一定体积的气体所需要的时间
一定时间内收集到的气体体积或收集一定体积的气体所需要的时间
．
（2）对于实验Ⅰ，锌粒与H2SO4反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示．请在图3中画出上述反应的速率（mL/min）与时间（min）的关系曲线图．
Ⅱ、在一定温度下，有a．盐酸　b．硫酸　c．醋酸三种酸．在不同情况下可能有以下关系：
A．b＞a＞c　  B．b＞a=c  　C．c＞a＞b     D．c＞a=b　  E．a=b＞c
请从上述选项中选择合适的答案．
（3）当三种酸溶液pH相同时，三者物质的量浓度关系顺序是
C
C
．
（4）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是
B
B
．
（5）当三者c（H+）相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2（相同状况），反应所需时间的长短关系是
D
D
（认为H2SO4第二步电离完全，并忽略阴离子对反应速率的影响）．
（6）将pH相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c（H+）由大到小的顺序是
D
D
．
含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，某课外兴趣小组先测定某废水中含NO3-为3×10-4mol/L，而后用铝将NO3-还原为N2，从而消除污染．
（1）配平下列有关反应的离子方程式：
6
6
NO3-+
10
10
Al+
18
18
H2O→
3
3
N2↑+
10
10
Al（OH）3↓+
6
6
OH-
（2）上述反应中，还原剂是
Al
Al
，被还原的元素是
N
N
；每生成2molN2，将有
10
10
mol电子发生转移．
（3）有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染，其反应原理和金属铝相同．
试写出镁和含氮废水反应的离子方程式：
2NO3-+5Mg+6H2O=N2↑+5Mg（OH）2↓+2OH-
2NO3-+5Mg+6H2O=N2↑+5Mg（OH）2↓+2OH-
．
（4）如将CO2与H2以1：4的体积比混合可制得CH4．已知：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3KJ/mol
H2（g）+
12
O2（g）=H2O（l）△H2=-285.8KJ/mol
写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
．
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中反应速率
 
，实验b中反应速率
 
，则说明原因Ⅲ是正确的．依此类推．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．精英家教网
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．精英家教网
（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20.0mL氧气所需时间．
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
10%H2O2的体积/mL 5.0 5.0 V1 V2
20%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 V3
水的体积/mL 15 14.5 V4 13.5
所需时间t/s t1 t2 t3 t4
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
 
．

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