1、实验题 H2O2是实验室常用的一种化学试剂。某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
| 反应物
| 催化剂
|
①
| 10mL2% H2O2溶液
| 无
|
②
| 10mL5% H2O2溶液
| 无
|
③
| 10mL5% H2O2溶液
| 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
|
④
| 10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液
| 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
|
⑤
| 10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
| 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
|
(1)实验①和②的目的是_ ,
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析下图能够得出的结论是 。

(3)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,则实验中需要测量的数是 。

(4)H2O2能氧化H2SO4 酸化的FeSO4,离子方程式为 ;
参考答案:(8分)(1)探究H2O2溶液的浓度的变化对分解速率的影响。
(2)图像显示FeCl3溶液的催化作用,碱性条件下效果较好,酸性条件下效果较弱。
(3)测量出分别在Fe3+和Cu2+的催化作用下,收集40mL气体的始、终时间,就能计算出反应速率。
(4)Fe2++2H2O2+4H+= Fe3++4H2O
本题解析:(1)根据表中数据可知,实验①②中不同之处在于双氧水的浓度不同,所以实验目的是探究H2O2溶液的浓度的变化对分解速率的影响。
(2)由图可知,⑤的反应速率最大,④的反应速率最小,结合实验方案可知,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率,即实验结论是图像显示FeCl3溶液的催化作用,碱性条件下效果较好,酸性条件下效果较弱。
(3)要比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,应在相同的条件下利用一个变量来比较,同时还需要测量测量出分别在Fe3+和Cu2+的催化作用下,收集40mL气体的始、终时间,就能计算出反应速率。
(4)双氧水具有氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式是Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O。
考点:考查影响化学反应速率因素的实验探究
点点评:该题是中等难度的试题,试题综合性强,侧重对学生实验探究能力的培养,有利于激发学生的学习积极性,也有助于培养学生的规范实验设计能力。所以该类试题主要是以实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该题能较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分析的综合能力。在解答时注意已知信息的利用。
本题难度:困难
2、选择题 有两个极易导热的密闭容器a和b(如图所示),a容器体积恒定,b容器体积可变,压强不变。在同温同压和等体积条件下,向a和b两容器中通入等物质的量的NO2,发生反应:2NO2
N2O4(正反应放热),则以下说法正确的是

[? ]
A.反应起始时反应速率的关系:va<vb?
B.反应过程中反应速率的关系:va<vb?
C.两容器内反应达到平衡所需时间一定相同
D.反应达到平衡,两容器的NO2的转化率相同?
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列过程,使化学反应速率减慢的是( )
A.高温炼铁
B.电冰箱存放食物
C.煤块粉碎成煤粉燃烧更充分
D.净化汽车尾气时使用催化剂
参考答案:A、温度升高,能加快反应速率,故A错误;
B、食物储存在冰箱里,温度降低,则能减慢化学反应速率,故B正确;
C、煤块粉碎成煤粉即增大固体的接触面积,能加快反应速率,故C错误;
D、用催化剂可以加快反应速率,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 反应A(g)+B(s)
C(g);△H<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率:(填增大,减小或不变)
(1) 升温___ ; (2) 增大压强____ ; (3) 增大容器容积 ____ ;
(4) 加正催化剂____ ; (5) 加入B____ 。
参考答案:(1)加快 (2)加快 (3)减慢 (4)加快 (5)不变
本题解析:升高温度,v增大;增大压强,v增大;增大容器容积,压强减小,V减慢;B为固体,加入固体,v不变。
考点:化学反应速率
点评:利用反应速率的公式判断、计算反应速率的大小是高考必考知识点,考生应掌握并灵活应用。
本题难度:一般
5、实验题 Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好 pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该 方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
实验设计
控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。


数据处理
实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图。
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150 s内的反应速率: v(p-CP)=________mol·L-1·s-1。解释与结论
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:________________________________________________________________________。
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,_______________________________。思考与交流
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:________。
参考答案:(1)
(2)8.0×10-6
(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解
(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)
(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)
本题解析:
本题难度:一般