题目内容

12.该同学用如下装置进行实验,分析影响反应速率的因素.
实验Ⅰ(断开K)1分钟水滴数345986117…102
实验Ⅱ(闭合K)1分钟水滴数5881112139…78
实验时,从断开K开始,每间隔1分钟,交替断开或闭合K,并连续计数每1 分钟内从a管流出的水滴数,得到的水滴数如下表所示.下列说法不正确的是(  )
A.实验Ⅰ中化学能主要转化为热能
B.实验Ⅱ中化学能主要转化为电能
C.反应前期水滴数58>34、81>59,主要原因是实验Ⅱ中形成原电池加快反应速率
D.反应后期水滴数102>78,主要原因是实验Ⅰ溶液温度高于实验Ⅱ

分析 A.实验Ⅰ(断开K),锌与稀硫酸直接发生氧化还原反应;
B.实验Ⅱ(闭合K),形成原电池;
C.原电池能加快化学反应速率;
D.根据氢离子浓度大小与速率的关系分析.

解答 解:A.实验Ⅰ(断开K),锌与稀硫酸直接发生氧化还原反应,这是一个放热反应,化学能主要转化为热能,故A正确;
B.实验Ⅱ(闭合K),形成原电池,原电池将化学能转化为电能,故B正确;
C.原电池能加快化学反应速率,所以反应前期水滴数58>34、81>59,主要原因是实验Ⅱ中形成原电池加快反应速率,故C正确;
D.在反应后期,断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率,是因为后期断开K时,溶液中的c(H+)大于闭合K时溶液中的c(H+),故D错误;
故选D.

点评 本题考查了原电池原理的应用、影响速率的因素等,题目难度中等,注意形成原电池能加快反应速率.

练习册系列答案
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7.某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法,研究影响反应速率的因素.实验条件作如下限定:

所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010mol•L-1、0.0010mol•L-1,催化剂的用量可选择0,.5g、0g,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液(0.10mol•L-1)的用量均为2mL.
(1)已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如图1,请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号T/K催化剂的用量/g酸性KMnO4溶液的浓度/mol•L-1实验目的
①2980.50.010a.实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响;
b.实验①和③探究温度对反应速率的影响;
c.实验①和④探究催化剂对反应速率的影响.
②
③0.010
④
实验编号溶液褪色所需时间 t/min
第1次第2次第3次
Ⅰ14.013.011.0
Ⅱ6.56.76.8
(3)某同学对实验①和②分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
①实验Ⅱ中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为1.0×10-4mol•L-1•min-1(忽略混合前后溶液的体积变化).
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下,酸性KMnO4溶液的浓度越小,所需要的时间就越短,亦即其反应速率越快”的结论,
你认为是否正确否(填“是”或“否”).他认为不用经过计算,直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系,你认为是否可行否(填“是”或“否”),若不可行(若认为可行则不填),请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案:取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液,分别同时与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应.
(4)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由:MnSO4,如选用MnCl2,则酸性高锰酸钾会与Cl-反应,而且引入了Cl-无法证明是Mn2+起了催化作用.
(5)化学催化剂有很多,在生产和科技领域起到重大作用.探究小组又利用乙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果.将50mL H2O2一次性加入盛有0.10mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)/mL]和时间(t/min)的关系如图3所示.
①实验时放出气体的总体积是110 mL.
②b小于(填“大于”“小于”或“等于”)90mL.

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