高三化学影响化学反应速率的因素复习试题

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高三化学影响化学反应速率的因素复习试题

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来源莲山
课 件 w w w.5y K J.Co m

影响化学反应速率的因素复习试题
1、(10分)某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能,设计如下实验。已知:c(H2SO4)="4.5" mol·L-1,反应均需要搅拌60min。
编号 温度/℃ 加入某盐 H2SO4体积/mL H2O体积/mL 铝粉加入量/g 铝粉溶解量 /g
① 20 不加 40 0 2.0050 0.0307
② 80 不加 40 0 2.0050 0.1184
③ t1 不加 20 V1 2.0050 ﹨
④ t2 5 mL0.01 mol·L-1
CuSO4溶液 20 V2 2.0050 ﹨
(1)实验①和②的目的是                                    。
为了获得铝粉溶解量,还需要测量的数据是                                 。
(2)实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则t1=    ℃,V1=      mL。
(3)实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则t2=   ℃,V2=     mL。
研究表明,在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是                   。
答案
(1)其它条件不变,温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响。               (2分)
反应60min后剩余铝粉的质量                                 (2分)
(2)20  ;20                                               (2分,各1分)
(3)20  ;15                                               (2分,各1分)
加入硫酸铜,铝置换出少量的铜构成铝铜原电池,加快反应速率。(2分)

试题分析:⑴实验①和②的实验温度不同,目的是探究温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响;由总质量减去剩余铝粉的质量可确定溶解量;
⑵实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则温度应相同(20℃),但浓度不同,根据总体积相同,则V1=20mL;
⑶实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则温度、浓度应相同,因加入5mL 0.01mol•L-1CuSO4溶液,则加水的体积应为15mL,加入硫酸铜,铝置换出铜,可形成铝、铜原电池反应,从而加快反应速率。
2、(16分)Na2S2O8溶液可降解有机污染物4-CP,原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基(SO4-)。通过测定4-CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生(SO4-·)的量。某研究小组探究溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生(SO4-·)的影响。
 
(1)溶液酸碱性的影响:其他条件相同,将4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,结果如图a所示。由此可知:溶液酸性增强,                (填 “有利于”或“不利于”)Na2S2O8产生SO4-·。
(2)Fe2+浓度的影响:相同条件下,将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L-1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反应240 min后测得实验结果如图b所示。
已知 S2O82¬- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+,此外还可能会发生:SO4-· + Fe2+=SO42- + Fe3+
① 实验开始前,检验FeSO4溶液是否被氧化的试剂是             (化学式)。如被氧化可以观察到的现象是                     。
②当c(Fe2+)=3.2 ×10-3 mol·L-1时,4-CP降解率为      %,4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为                                。
③当c(Fe2+)过大时,4-CP降解率反而下降,原因可能是                         。
答案
(1) 有利于                                   (3分)
(2)①  KSCN  (2分);          溶液呈红色;   (2分)
②52.4                                          (3分)
                  (3分)
③Fe2+浓度过高时,Fe2+会与SO4—,发生反应,消耗部分SO4—,导致4-CP降解率下降。(3分)

试题分析:⑴据图a分析,PH越小(酸性越强),4-CP的降解率增大,则Na2S2O8溶液产生SO4-的量增多,即溶液酸性增强,有利于Na2S2O8产生SO4-。
⑵①FeSO4溶液被氧化产生Fe3+,可向溶液中加入KSCN检验,若溶液变红说明FeSO4溶液已被氧化,反之,没有被氧化。
②据图b中的数据分析知,当c(Fe2+)=3.2 ×10-3 mol·L-1时,4-CP降解率为52.4%;则4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为= =  ;
③当Fe2+浓度过高时,Fe2+会与SO4—发生氧化还原反应,消耗部分SO4—,反而导致4-CP的降解率下降。
3、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________
(2)实验室中现有Na2SO4、CuCl2、MgSO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4
溶液起相似作用的是________;
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________(答两种)
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,
收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液     A     B     C     D     E     F
4mol/L  H2SO 4/mL    30    V1    V2     V3    V4    V5
饱和CuSO4溶液  /mL     0    0.5     2.5    5    V6    20
H2O   /mL    V7    V8    V9    V10    10     0
① 完成此实验设计,其中:V1=      ,V6=      ,V9=      ;
② 该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因        
答案
(1) CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率  (2分)   
(2)  CuCl2、(1分)
(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、或增加锌的比表面积等(2分) 
(4)①30 10 17.5 (3分)
②当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积(2分)

试题分析:CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率,因此能起到相似作用的应该是含有铜离子的,所以为氯化铜。影响化学反应速率的因素有,温度,催化剂,浓度,压强,反应物的接触面积。AB应比较的是硫酸铜溶液对该反应的影响。因此硫酸的量应与A的相同,所以V1=30 据表格可知,CDEF应该是呈两倍的关系递增,所以V6="10" 。从图表可知饱和硫酸铜的体积与水的体积之和应为20毫升。所以V9应为20减去2.5等于17.5. :当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降主要是由于当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
4、下列条件的改变,一定能加快化学反应速率的是
A.增大压强 B.升高温度
C.增大反应物的量 D.减小生成物的浓度
答案
B

试题分析:增大温度,不管是放热反应还是吸热反应,反应速率都加快,因此B 选项是正确的。A选项,压强只对于有气体参与的反应有影响。所以A选项是错误的。C项增大反应物的量不等于增大反应物的浓度,在一个反应中,如果增大固体的量,对反应物是无影响的。所以C选项是错误的。D选项减小生成物的浓度。会减慢化学反应速率,所以D选项是错误的,所以答案选B
5、(8分)水煤气不仅是合成氨的原料气也是合成烃及其化工产品的原料。
(1)直接水煤气燃料电池中,通CO、H2的极为电池的    极(选填:“正”,“负”)。
(2)水煤气变换反应:CO(g) + H2O(g)   CO2(g) + H2(g)  △H < 0,下列措施能提高反应速率的有    (不定项选择)。
a.升高温度      b.加入催化剂    c.增大压强        d.降低浓度
(3)H2和N2在催化剂、高温高压条件下合成氨的化学方程式为    。
(4)氨气的水溶液可用于吸收烟道气中的二氧化硫,该反应的化学方程式为    。
(5)将标准状况下582.4L合成气(已知:n(CO)∶n(H2)=4∶9)通入合成塔,一定条件下可发生2CO(g)+ 4H2(g) → CH2=CH2(g)+2H2O(g);CO(g)+3H2→CH4(g)+H2O(g),充分反应后,经测定产品中只有甲烷、乙烯和水蒸气(假定CO和H2均无剩余),试计算逸出的气体中乙烯的物质的量(列出计算过程)。
答案
(1)负 (2)abc  (3)N2 + 3H2  2NH3
(4)SO2 + 2NH3 +H2O = (NH4)2SO3 [或SO2 + NH3 +H2O = NH4HSO3]
(5)依据题意:n(CO) +n(H2)=  =26mol
n(CO)=26mol×4/(4+9)=8mol,n(H2)=26mol-8mol=18mol
由方程式:2CO(g)+ 4H2(g)→C2H4(g)+2H2O(g)和CO(g)+ 3H2(g) → CH4(g)+ H2O(g)
n(CH4)+2n(C2H4)="8mol" , 3n(CH4)+4n(C2H4)=18mol,解得n(C2H4)=3mol。

试题分析:⑴在水煤气燃料电池中,还原剂CO、H2作电池的负极;
⑵通常升温、加压、增大浓度、加入催化剂等能加快反应速率;
⑶H2和N2在催化剂、高温高压条件下化合成氨:N2 + 3H2  2NH3(注意该反应为可逆反应);
⑷氨气的水溶液吸收二氧化硫可能产生(NH4)2SO3或NH4HSO3;
⑸详见参考答案。
6、用铁片与2mol/L稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使反应速率加快的是
A.滴加NaCl溶液   B.加热
C.换用4mol/L硫酸 D.换用铁粉
答案
A

试题分析:A项滴加NaCl溶液会使硫酸的浓度减小,反应速率减慢,正确;B项加热会加快反应速率,错误;C项换用4mol/L硫酸将酸的浓度增大也加快了反应速率,错误;D项换用铁粉会增大固体反应物与酸溶液的接触面积,从而加快了反应速率,错误。
7、用下列方法制取氢气,反应速率最大的是
A.10℃时,粉末状锌与2 mol·L-1硫酸溶液反应
B.30℃时,粉末状锌与2mol·L-1硫酸溶液反应
C.10℃时,块状锌与2 mol·L-1硫酸溶液反应
D.30℃时,块状锌与2 mol·L-1硫酸溶液反应
答案
B

试题分析:温度最高(30℃),粉末状的固体物质的反应速率最快,故B项正确。
8、控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中50ml稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据:
实验
序号 碳酸钙状态 c(HCl)/mol·L-1 溶液温度/oC 碳酸钙消失时间/s
   反应前 反应后 
1 粒状 0.5 20 39 400
2 粉末 0.5 20 40 60
3 粒状 0.6 20 41 280
4 粒状 0.8 20 40 200
5 粉末 0.8 20 40 30
6 粒状 1.0 20 40 120
7 粒状 1.0 30 50 40
8 粒状 1.2 20 40 90
9 粒状 1.2 25 45 40
分析并回答下列问题:
(1)本反应属于__________反应(填“吸热”或“放热”),反应的离子方程式_____________。
(2)实验6和7表明,___________对反应速率有影响,__________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有_____________(填实验序号)。
(3)根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是_____________________。
(4)本实验中影响反应速率的其它因素还有________________,能表明这一规律的实验序号是1、2与____________。
答案
(1)放热;CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;
(2)反应温度;气体条件不变,温度越高;8和9;
(3)反应物浓度越大,反应速率越快;
(4)反应物状态;4和5。

试题分析:(1)通过表中数据,对比反应前后温度变化可知,反应后溶液温度升高,则反应为放热反应,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(2)由实验6和7、8和9的实验数据可知,温度越高,碳酸钙消失的时间越少,说明温度越高,反应速率越大,,能表明同一规律的实验还有8和9;
(3)实验1、3、4、6、8相同的地方是固体的形状相同,反应前的温度相同,但反应物的浓度依次增大,碳酸钙消失的时间以此减少,说明反应物浓度越大,反应速率越快;
(4)1、2与4、5两组数据反应温度相同,盐酸的浓度相同,但固体的形状不同,实验数据标明粉末时的反应速率大于粒状,则可说明接触面积越大,反应速率越大,能表明这一规律的实验序号是1、2与4和5。
9、工业制硫酸中的一步重要反应是SO2(在400-500 C下的催化氧化:2SO2+O2 2SO3,这是一个正反应放热的可逆反应,如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法错误的是
A.在上述条件下,SO2可能100%的转化为SO3
B.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
C.达到平衡时,SO2与SO3的浓度保持不变
D.为了提高SO2的转化率,可以适当提高O2的浓度
答案
A

试题分析:A.在上述条件下,可逆反应,SO2少于100%的转化为SO3,说法不正确;B.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率,正确;C.达到平衡时,SO2与SO3的浓度保持不变,正确;D.为了提高SO2的转化率,可以适当提高O2的浓度,使平衡正向移动,正确。

 

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