1、实验题 (10分)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2C0(g)
2CO2(g)+N2(g) △H<0。
已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

(1)请填全表中的各空格;
(2)实验I中,NO的物质的量浓度(c)随时问(t)的变化如下图所示。请在给出的坐?标图中画出实验Ⅱ、III中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号。
参考答案:

本题解析:验证温度对化学反应速率的影响规律时,要确保其他条件相同而只有温度不同的情况下比较。验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律时,要确保其他条件相同而只有催化剂的比表面积不同的情况下比较。
由于I与III的催化剂比表面积不同,所以,其他的量必须相同,即III中NO与CO的初始物质的量浓度分别为:1.20×10-3,5.80×10-3;又因为I与II的催化剂比表面积相同,即II中的温度为280℃,CO的初始浓度为5.80×10-3;所以,答案为:

在I与II中,只有催化剂的比表面积不同,达到平衡时I与II互为等效平衡,但由于II的催化剂比表面积更大,达平衡时时间更短;在I与III中,只有反应时的温度不同,对于反应2NO(g)+2C0(g)
2CO2(g)+N2(g) △H<0,升高温度,平衡将向逆反应方向移动,且速率更快,对于II与III来说,虽然III的温度更高,但II的催化剂比表面积更大,化学反应速率更快,综上所述,(2)的答案为:

本题难度:一般
2、实验题 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KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.010 mol·L-1、0.0010 mol·L-1,催化剂的用量可选择0.5 g、0 g,实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.10 mol·L-1)的用量均为2 mL。
⑴ 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
|
①
| 298
| 0.5
| 0.010
| a. 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?探究温度对该反应速率的影响; c. 实验①和?探究催化剂对该反应速率的影响。
|
②
| ?
| ?
| ?
|
③
| ?
| ?
| ?
|
④
| ?
| ?
| ?
|
⑵ 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):
实验编号
| 溶液褪色所需时间 t / min
|
第1次
| 第2次
| 第3次
|
①
| 14.0
| 13.0
| 11.0
|
②
| 6.0
| 7.0
| 7.0
|
① 实验②中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为?(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?(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?(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法:?。
参考答案:⑴
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
①
?
?
?
a. 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探究温度对该反应速率的影响;
c. 实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响。
②
298
0.5
0.0010
③
323
0.5
0.010
④
298
0
0.010
(各1分,共5分)
⑵① 1.0×10-4 mol·L-1·min-1?(2分)
②否?否?(各1分,共2分)
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?(2分)
(基本思路错误得0分,思路正确未强调草酸过量扣1分,未强调体积相同扣1分)
本题解析:(1)考查外界条件对反应速率的影响。要探究温度对该反应速率的影响,则催化剂的量和高锰酸钾溶液的浓度应该是相同的。而要究催化剂对该反应速率的影响,则温度和高锰酸钾溶液的浓度是相同的,所以答案是
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
①
?
?
?
a. 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 探究温度对该反应速率的影响;
c. 实验①和 ④ 探究催化剂对该反应速率的影响。
②
298
0.5
0.0010
③
323
0.5
0.010
④
298
0
0.010
(2)①根据实验实验数据可知,第一次实验误差大,实验取第二次实验的数据。反应开始时高锰酸钾溶液的浓度是:

②当其他条件相同的情况下,浓度越大,反应速率越快,所以结论是错误的。由于反应中高锰酸钾的物质的量浓度是不同的,所以是不可行的,正确的做法是取过量的体积相同、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。
本题难度:一般
3、选择题 反应C(s)十H2O(g)?CO(g)十H2(g)?在一密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是( )
A.减少C的量
B.压强不变,充入Ne
C.容积不变,增加水蒸气的量
D.升温
参考答案:A.C为纯固体,减少固体的量对反应速率没有影响,故A不选;
B.保持压强不变,充入Ne,容器体积增大,浓度减小,反应速率减小,故B选;
C.保持体积不变,增加水蒸气的量,其浓度增大,反应速率加快,故C不选;
D.升高温度,反应速率加快,故D不选;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 对处于平衡状态的反应2A(g)+B(g)
2C(g)?△H<0,下列叙述正确的是
A.增大A浓度的瞬间,V?正 增大,V?逆不变
B.升高温度,V?正 减小,V?逆增大
C.增大压强. V?正 增大,V?逆 减小
D.加入催化剂,V?正、V?逆 都增大
参考答案:A
本题解析:增大反应物A的浓度,瞬间增大正反应的速率,但生成物的浓度瞬间不变,所以你反应速率不变,A正确;△H<0说明该反应的正反应是放热反应,所以升高温度影响的只是使平衡逆向移动,但是正逆反应都会瞬间同时增大,故B错误;反应中反应物和生成物均是气体,所以增大压强是反应物和生成物的浓度都瞬间增大,所以正逆反应速率都增大,C错误;加入催化剂不改变平衡,只是使正逆反应速率同等程度增大;故选A。
本题难度:一般
5、选择题 一定条件下,在某一密闭容器中发生如下反应:N2 (g)+3H2 (g)
2NH3 (g)。下列有关该反应的说法中,正确的是
[? ]
A.降低温度可加快反应速率
B.使用催化剂可加快反应速率
C.平衡时,N2能完全转变成NH3
D.平衡时,正反应和逆反应均停止
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般