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1、实验题 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)
2、实验题 (12分)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进行探究。
实验一:他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表:

实验步骤
| 现象
| 结论
|
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。
| 反应快慢: Mg>Fe>Cu
| 反应物的性质越活泼,反应速率越快。
|
(1)甲同学的实验目的是__________________________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的主要实验条件是___________________________________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用右图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是______________________;应该测定的实验数据是_____________________________。
实验二: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。他取了两片纯度、质量、表面积均相同、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______________________,实验b中________________________,则说明原因Ⅲ是正确的。依次类推。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。
3、实验题 教材中用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号
| A溶液
| B溶液
|
①
| 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液
| 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
|
②
| 20 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液
| 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
|


(1) 该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是 - (填实验序号)。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),
则在2 min末,c(MnO4-)= mol/L。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如右图,其中t1~t2时间内速 率变快的主要原因可能是:①该反应放热、② 。
4、选择题 常温下,分别将四块形状相同质量为9g的铁块同时投入下列四种溶液中,产生H2速率最快的是
[ ]
A.500mL2mol/L的HCl
B.200mL2mol/L的H2SO4
C.300mL3mol/L的HCl
D.500mL6mol/L的HNO3
5、填空题 (15分)含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。
(1)目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合。
已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
①写出工业合成氨的热化学方程式: 。
②实验室模拟合成氨,在2L密闭容器中投入1molN2和3mol H2,容器中氨气的体积分数随时间变化如图所示。则0~10min,NH3的平均速率为 ;达平衡时,N2的转化率为 。

③若在②达平衡后,保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,再达平衡时,N2的体积分数将 ,平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)
(2)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的方法。据报道:在常温常压条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水反应,生成NH3和一种单质。进一步研究NH3生成量与温度关系,部分实验数据如下(反应时间3h,其余条件一样)
T/℃
| 30
| 40
| 50
|
NH3生成量/10-6mol
| 4.8
| 5.9
| 6.0
|
①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式: _此反应△H 0(填“>”、“<”或“=)。
②该反应中的催化剂TiO2的制取方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解。写出TiCl4水解的化学方程式: 。
③在上述固氮过程中,除加入催化剂外,能提高生产速率,但不降低产率的措施还可以是 。
A.适当升高温度 B.将氨气液化分离
C.增大反应物N2的浓度 D.增大压强