题目内容
1．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：1.00mol•L-1HNO、2.00mol•L-1HNO3、细颗粒大理石、粗颗粒大理石\35℃水浴．（1）依据题给条件．你认为他们能完成哪些因素对速率形响的探究？HNO3浓度、温度、大理石的表面积．
（2）请根据（I）中选择的探究内容．填写以下实验设计表．完成探究实验：
| 实验编号 | T/℃ | 大理石规格 | HNO3浓度/mol•L-1 |
| ① | 常温 | 2.00 | |
| ② | 1.00 | ||
| ③ | 2.00 | ||
| ④ | 2.00 |
（3）整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和CaCO3质量．（4）该实验小组用如图实验装置进行实验．
①除电于天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外．必需的实验仪器还有量筒、秒表．干燥管中放置的试剂可以是bc（填序号）．
a．碱石灰 b．无水CaCl2 c．P2O5固体 d．浓硫酸
③若撤除干燥管装置，所测速率偏大（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
分析 （1）该化学探究小组用HNO3与大理石反应研究影响反应剧烈程度的因素，进行了4个实验，对比实验，结合控制变量法，找出影响影响反应剧烈程度的因素，进行分析；
（2）根据（1）分析解答；
（3）需要通过测定质量变化判断反应速率大小，故大理石的质量必须相等；
（4）①实验过程中，需要使用量筒量取硝酸溶液，测定时间需要秒表；
②干燥剂的作用是干燥逸出的二氧化碳，避免水分散失导致影响质量变化，不能使用与二氧化碳反应的干燥剂，且干燥剂只能使用固体干燥剂，据此进行解答；
③由于逸出的二氧化碳气体中会带走部分水，导致质量减少偏大，反应速率偏大．
解答 解：（1）由实验目的结合限选试剂可知：
通过选用1.00mol•L-1 HNO3、2.00mol•L-1HNO3，可研究同体积下HNO3浓度对该反应剧烈程度的影响，通过对比实验①和②，实验②大理石规格为粗颗粒，
通过选用常温、35℃水浴，可研究探究温度对该反应剧烈程度的影响，通过对比实验①和③，实验③温度为35℃水浴，
通过选用细颗粒大理石、粗颗粒大理石不同规格的大理石，可研究大理石规格对反应剧烈程度的影响，通过对比实验①和④，实验④大理石规格为细颗粒大理石，温度为常温，即实验目的为硝酸浓度、温度、大理石表面积对反应速率的影响，
故答案为：HNO3浓度、温度、大理石的表面积；
（2）根据（1）的分析可知：通过对比实验①和②，实验②大理石规格为粗颗粒，通过对比实验①和③，实验③温度为35℃水浴，通过对比实验①和④，实验④大理石规格为细颗粒大理石，温度为常温，
故答案为：
| 实验编号 | T/℃ | 大理石规格 | HNO3浓度/mol•L-1 |
| ① | 常温 | 粗颗粒 | 2.00 |
| ② | 常温 | 粗颗粒 | 1.00 |
| ③ | 35℃水浴 | 粗颗粒 | 2.00 |
| ④ | 常温 | 细颗粒 | 2.00 |
（4）①量取浓硝酸时必须使用量筒，所以必需的玻璃仪器为量筒，测定时间需要秒表，故答案为：量筒、秒表；
②为了避免二氧化碳逸出过程中带走部分水分，影响锥形瓶中的质量变化，所以使用干燥剂干燥二氧化碳，使用的干燥剂必须为酸性干燥剂，且为固体干燥剂，碱石灰固体是碱性干燥剂，无水CaCl2固体为中性干燥剂，P2O5固体是酸性干燥剂，浓硫酸是酸性液体干燥剂，故答案为：bc；
③若撤除干燥管装置，会导致二氧化碳逸出过程中带走部分水分，使锥形瓶中质量变化偏大，所测速率反应速率偏大，故答案为：偏大．
点评 本题考查探究温度、浓度、固体表面积对反应速率的影响因素，为高频考点，把握温度、浓度、催化剂、固体表面积等对反应速率的影响，明确探究影响反应速率因素的方法，掌握控制变量法是解答本题的关键，较好的考查学生实验及综合应用知识的能力，题目难度不大．
练习册系列答案
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3．下列说法正确的是（ ）
| A． | 反应3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0 | |
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20．室温下，CuSO4•5H2O（s）=Cu2+（aq）+SO42-（aq）+5H2O（1）△H1＞0；
CuSO4（s）=Cu2+（aq）+SO${\;}_{4}^{2-}$（aq）△H2＜0．
若CuSO4•5H20受热分解的化学方程式为：CuSO4•5H2O（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4（s）+5H2O（l），热效应为△H3．则下列判断正确的是（ ）
CuSO4（s）=Cu2+（aq）+SO${\;}_{4}^{2-}$（aq）△H2＜0．
若CuSO4•5H20受热分解的化学方程式为：CuSO4•5H2O（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4（s）+5H2O（l），热效应为△H3．则下列判断正确的是（ ）
| A． | △H1＜△H3 | B． | △H2＞△H3 | C． | △H1+△H3=△H2 | D． | △H1+△H2=△H3 |
7．25℃时，下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是（ ）
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| D． | 向20mL氨水中加入10mL等浓度的盐酸，有c（NH4+）-c（NH3•H2O）=2[c（OH-）-c（H+）] |
某课外兴趣小组测定某未知浓度的NaOH溶液时，他们的测定过程大体如下：
13．烟气中含有SO2等大量有害的物质，烟气除硫的方法有多种，其中石灰石法烟气除硫工艺的主要反应如下：
Ⅰ．CaCO3（s）?CO2（g）+CaO（s）△H=+178.2kJ/mol
Ⅱ．SO2（g）+CaO（s）?CaSO3（s）△H=-402kJ/mol
Ⅲ.2CaSO3（s）+O2（g）+4H2O（l）?2[CaSO4•2H2O]（s）△H=-234.2kJ/mol
（1）试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成生石膏的热化学方程式2CaCO3（s）+O2（g）+2SO2（g）+4H2O（l）?2[CaSO4.2H2O]（s）+2CO2（g）△H=-681.8kJ/mol．
（2）反应Ⅱ为烟气除硫的关键，取相同用量的反应物在3种不同的容器中进行该反应，A容器保持恒温恒压，B容器保持恒温恒容，C容器保持恒容绝热，且初始时3个容器的容积和温度均相同，下列说法正确的是ad
a.3个容器中SO2的转化率的大小顺序：aA＞aB＞aC
b．当A容器内气体的平均摩尔质量不变时，说明反应处于化学平衡状态
c．A、B两个容器达到平衡所用的时间：tA＞tB
d．当C容器内平衡常数不变时，说明该反应处于化学平衡状态
（3）依据上述反应Ⅱ来除硫，将一定量的烟气压缩到一个20L的容器中，测得不同温度下，容器内SO2的质量（mg）如下表
①在T1温度下，计算20-40min内SO2的反应速率2×10-5mol/（L•min）．
②若其它条件都相同，则T1＞T2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；x＜0.06．
③在T2温度下，若平衡后将容器的容积压缩为10L，则新平衡时SO2的浓度=原平衡时SO2的浓度（填“＞”、“＜”或“=”），理由是该反应的平衡常数表达式为k=$\frac{1}{c（S{O}_{2}）}$，温度不变，平衡常数不变，所以浓度相等．
Ⅰ．CaCO3（s）?CO2（g）+CaO（s）△H=+178.2kJ/mol
Ⅱ．SO2（g）+CaO（s）?CaSO3（s）△H=-402kJ/mol
Ⅲ.2CaSO3（s）+O2（g）+4H2O（l）?2[CaSO4•2H2O]（s）△H=-234.2kJ/mol
（1）试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成生石膏的热化学方程式2CaCO3（s）+O2（g）+2SO2（g）+4H2O（l）?2[CaSO4.2H2O]（s）+2CO2（g）△H=-681.8kJ/mol．
（2）反应Ⅱ为烟气除硫的关键，取相同用量的反应物在3种不同的容器中进行该反应，A容器保持恒温恒压，B容器保持恒温恒容，C容器保持恒容绝热，且初始时3个容器的容积和温度均相同，下列说法正确的是ad
a.3个容器中SO2的转化率的大小顺序：aA＞aB＞aC
b．当A容器内气体的平均摩尔质量不变时，说明反应处于化学平衡状态
c．A、B两个容器达到平衡所用的时间：tA＞tB
d．当C容器内平衡常数不变时，说明该反应处于化学平衡状态
（3）依据上述反应Ⅱ来除硫，将一定量的烟气压缩到一个20L的容器中，测得不同温度下，容器内SO2的质量（mg）如下表
 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| T1 | 2100 | 1052 | 540 | 199 | 8.7 | 0.06 | 0.06 |
| T2 | 2100 | 869 | 242 | x | x | x | x |
②若其它条件都相同，则T1＞T2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；x＜0.06．
③在T2温度下，若平衡后将容器的容积压缩为10L，则新平衡时SO2的浓度=原平衡时SO2的浓度（填“＞”、“＜”或“=”），理由是该反应的平衡常数表达式为k=$\frac{1}{c（S{O}_{2}）}$，温度不变，平衡常数不变，所以浓度相等．
11．硅在地壳中的含量较高．硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”，这种“金属”可能是含有硅碳的铁合金．
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料．其中，生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英和石灰石．
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为SiO2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+2CO↑；碳化硅又称金刚砂，其晶体结构与金刚石相似．
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占 85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏（或蒸馏）．
③SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl．
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是H2、HCl．
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”，这种“金属”可能是含有硅碳的铁合金．
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料．其中，生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英和石灰石．
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
| 发生的主要反应 | |
| 电弧炉 | SiO2+2C$\stackrel{1600-1800℃}{?}$Si+2CO↑ |
| 流化床反器 | Si+3HCl$\stackrel{250-300℃}{?}$SiHCl3+H2 |
| 还原炉 | SiHCl3+H2$\stackrel{1100-1200℃}{?}$Si+3HCl |
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占 85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏（或蒸馏）．
| 物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
| 沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是H2、HCl．