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、填空题 探究外界条件对化学反应速率的影响常用到该反应
已知:Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2+H2O
针对上述反应涉及到的元素或物质及性质回答有关问题:
23.硫元素的化合价由高到低顺序为:______________________________
涉及元素的简单离子半径由小到大顺序为:______________________________;
24.氧原子的最外层电子排布轨道表示式:______________________________;
列举2个能说明氧、硫两种元素非金属性强弱事实:______________________________;
25.预测镁在二氧化硫中燃烧的现象:________________________________________
产物除氧化镁、硫磺外还可能有 生成。
26.下面是某同学是根据该反应实验数据绘制的图表

该同学得出的结论是:
_________________________________________________________________________________。
27.将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀,用电离平衡原理解释上述现象。
_________________________________________________________________________________。
若继续通入另两种气体如Cl2 和H2S也会产生沉淀,请用化学方程式表示生成沉淀的原理。
_________________________________________________________________________________。
参考答案:23.+6、+4、+2、0 ; H+
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 四个试管中都装有5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,分别在不同温度下加入0.1mol·L-1硫酸和一定量水,最先出现浑浊的是
A.20℃,5 mL硫酸,2 mL水
B.20℃,4 mL硫酸,3 mL水
C.30℃,4 mL硫酸,3 mL水
D.30℃,5 mL硫酸,2 mL水
参考答案:D
本题解析:考查外界条件对反应速率大的影响。在其它体积不变时,增大反应物的浓度或升高温度或增大反应物的接触面积等均可以加快反应速率。根据题意可知,选项D中反应液的温度最高,反应物的浓度最大,所以反应速率最快,最先出现混浊,答案选D。
本题难 度:一般
4、实验题 I.下列四支试管中,过氧化氢分解的化学反应速率最大的是?
试管
| 温度
| 过氧化氢浓度
| 催化剂
|
a
| 室温(25℃)
| 12%
| 有
|
b
| 水浴加热(50℃)
| 4%
| 无
|
c
| 水浴加热(50℃)
| 12%
| 有
|
d
| 室温(25℃)
| 4%
| 无
|
II.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)写出实验③的化学反应方程式?。
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。

分析上图能够得出的实验结论是?_________________________。
参考答案:I.c(2分)
II.(1)探究浓度对反应速率的影响?(2分)
(2)2H2O2
O2↑+2H2O(2分)
(3)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 (2分)
本题解析:I温度越大,化学反应速率越大,催化剂可以提高化学反应的反应速率,所以过氧化氢分解的化学反应速率最大的是c;
II.(1)①和②中所以的过氧化氢的浓度不同,其他条件相同,所以①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响;(2)实验③采用了FeCl3作为催化剂,所以实验③的化学反应方程式为2H2O2
O2↑+2H2O;有图可以知道加入少量NaOH溶液,反应很快结束,而加入少量HCl溶液则反应最慢结束,所以分析该图能够得出的结论为碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率 。
点评:本题通过实验的方式探究了影响化学反应速率的因素,有综合性较好,有利于培养学生的探究性思维,本题难度不大。
本题难度:一般
5、实验题 (14分)某课外兴趣小组对双氧水(H2O2水溶液)做了如下实验探究。
(1)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条试之。测定结果如下:
催化剂(MnO2)
| 操作情况
| 观察结果
| 反应完成所需的时间
|
粉末状
| 混合不振荡
| 剧烈反应,使木条复燃
| 3.5分钟
|
块状
|
| 反应较慢,火星红亮但木条未复燃
| 30分钟
|
①写出H2O2反应的化学方程式 。
②实验结果说明催化剂作用的大小与 有关。
(2)取三份含有等量H2O2,但质量分数不同的双氧水,分别向其中加入1克MnO2粉末。测定结果如下:
双氧水体积
| 操作情况
| 反应完成所需的时间
| 收集到气体体积
| 反应后液体温度
|
a1%的150mL
|
| 11分钟
| 539mL
| 24℃
|
a2%的15mL
| 混合不振荡
| 1分20秒
| 553mL
| 56℃
|
a3%的7.5mL
|
| 9秒
| 562mL
| 67℃
|
请简要说明:
①反应完成所需的时间不同的原因 。
②反应后液体温度不同的原因 。
③收集到气体体积不同的原因 。
(3)向含有酚酞的NaOH稀溶液中,逐滴滴入10%的双氧水,红色褪去。
①已知双氧水显弱酸性,试写出H2O2的电离方程式: 。
②小组讨论红色褪去的原因时,甲同学认为是双氧水显酸性所致;乙同学认为是双氧水有较强氧化性所致。请你设计一个简单实验来说明是甲对还是乙对。(简要文字说明)
参考答案:(每空2分,共14分)
(1)①
②催化剂的表面积(聚集状态)
(2)①溶液质量分数不同,液体温度不同
②反应放热相同,但液体的量不同
③液体的量不同,液体温度不同(影响气体在溶液中的溶解量)
(3)①H2O2
HO2-+H+(H2O2
HOO-+H+)
②在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液,若红色恢复说明甲对,若红色不恢得则说明乙对
本题解析:(1)①双氧水在催化剂的作用下,分解生成氧气,反应的方程式是2H2O2
2H2O+O2↑。
②根据反应完成所需的时间课判断,催化剂作用的大小与催化剂的表面积(聚集状态)有关系。
(2)①由于溶液的质量分数不同,同时溶液的温度不同,从而导致反应速率不同,所以反应完成所需的时间不同。
②由于双氧水的质量相同,所以反应放出热量相同,但液体的量不同,所以溶液的温度是不同的。
③由于液体的量不同,且液体温度不同,从而影响气体在溶液中的溶解量,所以收集到的氧气是不同的。
(3)①双氧水可以看作是二元弱酸,电离是分步的,即H2O2
HO2-+H+(H2O2
HOO-+H+)。
②如果是双氧水有较强氧化性所致,则再加入氢氧化钠溶液,是不能显红色的,加粗可以鉴别,即在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液,若红色恢复说明甲对,若红色不恢得则说明乙对。
本题难度:困难