高考化學(xué)（第01期）大題狂練系列 專題29 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（含解析）1

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專題29 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 （滿分60分 時(shí)間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1．某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題： （1）請寫出上述實(shí)驗(yàn)中可以加快氫氣生成速率的反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________； （2）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是________； （3）要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_________________ (任答兩種)； （4）為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。 實(shí)驗(yàn) 混合溶液 A B C D E F 4mol/L H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 飽和CuSO4溶液 /mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O /mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1= ，V6= ，V9= ； ②反應(yīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈 色，實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈 色； ③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 。 【答案】（1）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；（2）Ag2SO4 （3）升高反應(yīng)溫度，適當(dāng)增加硫酸的濃度，增加鋅粒的表面積(答兩個(gè))。 （4）①V1=30 V6=10 V9=17.5 ②灰黑色，暗紅色。 ③當(dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在Zn的表面降低了Zn與溶液接觸的表面。 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及評價(jià)的知識。 【名師點(diǎn)睛】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素有內(nèi)因和外因，在內(nèi)因（反應(yīng)物不變）相同的情況下，外界條件可以影響化學(xué)反應(yīng)速率，如溫度、催化劑、濃度、壓強(qiáng)、原電池反應(yīng)原理、固體表面積大小、溶劑、光等；在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證各組外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響時(shí)，一定要采用對照實(shí)驗(yàn)，只改變一個(gè)條件，其它反應(yīng)條件都相同，這樣得到的結(jié)論才是正確的。 2．己知：KI溶液在酸性條件下能被空氣中的O2氧化，反應(yīng)的離子方程式為：O2 +4I- +4H+=2I2+2H2O． （I）某化學(xué)小組為探究不同條件對上述反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，完成下表中①和②的內(nèi)容。 （限選試劑：0.lmol/L硫酸、0.2mol/L硫酸、1mol/L KOH溶液、淀粉溶液） 組別 溫度 KI溶液 H2SO4溶液 淀粉溶液 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? c(KI) V c(H2SO4) V 1 298K 1mol/L 5mL 0.1mol/L 5mL 3滴 1組和2組探究②_______對該反應(yīng)速率的影響；1組和3組探究反應(yīng)物濃度對該反應(yīng)速率的影響 2 308K 1mol/L 5mL 0.1mol/L 5mL 3滴 3 298K 1mol/L 5mL ① 5mL 3滴 （2）在上述實(shí)驗(yàn)中，三種溶液混合的順序最合理的是______（選填下列選項(xiàng)）；應(yīng)記錄的內(nèi)容______________。 A．先將硫酸溶液與淀粉溶液混合，然后再加入KI溶液 B．先將KI溶液與硫酸溶液混合，然后再加入淀粉溶液 C．先將KI溶液與淀粉溶液混合，然后再加入硫酸溶液 （3）在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)露置在空氣中的KI溶液逐漸變黃色．通過查閱資料知：KI溶液在空氣中會(huì)生成I2和KOH．小組同學(xué)對該描述有疑問：I2為何能與KOH共存？為此提出下列假設(shè)進(jìn)行探究： 假設(shè)一：常溫下，I2和KOH不反應(yīng) 假設(shè)二：溶液堿性弱，I2和KOH不反應(yīng) 假設(shè)三：… 請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，完成表中的內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)方案 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論 取少量_____于試管中，滴入幾滴淀粉溶液，然后逐滴加入________，觀察現(xiàn)象 若______________，則假設(shè)二正確 （限選試劑：1mol/L鹽酸、1mol/L KOH溶液、碘水、淀粉溶液） 【答案】（1）0.2mol/L；溫度；（2）C；溶液從無色變?yōu)樗{(lán)色所需的時(shí)間 （3）碘水；1mol/L KOH溶液；藍(lán)色不褪色。 考點(diǎn)：考查濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的知識。 3．回歸、改進(jìn)、拓展教材實(shí)驗(yàn)，是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的常見形式。 I．甲組同學(xué)在進(jìn)行《必修二》實(shí)驗(yàn)2-5“Fe3+離子在H2O2溶液分解實(shí)驗(yàn)中的催化作用”時(shí)，進(jìn)行了以下探究?；谀壳皩W(xué)過的元素周期表的相關(guān)知識，該小組推測了同為第四周期第VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化機(jī)理。 【查閱資料】：鈷及其化合物廣泛應(yīng)用于磁性材料、電池材料及超硬材料等領(lǐng)域。其中CoxNi(1-x)Fe2O4（其中Co、Ni均為+2價(jià)）也可用作H2O2分解的催化劑，具有較高的活性。 （1）寫出H2O2溶液在Fe3+催化下分解的化學(xué)方程式__________________________________。 （2）①該催化劑中鐵元素的化合價(jià)為 。 ②下圖表示兩種不同方法制得的催化劑CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃時(shí)催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化曲線。由圖中信息可知： 法制取得到的催化劑活性更高，由此推測Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是 。 H2O2分解的相對初始速率 1 2 3 4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 X 微波水熱法 常規(guī)水熱法 II．乙組同學(xué)在進(jìn)行《選修四》實(shí)驗(yàn)2-2“草酸溶液濃度對酸性高錳酸鉀溶液褪色時(shí)間的影響”時(shí)，發(fā)現(xiàn)溶液褪色總是先慢后快，該小組設(shè)計(jì)了如下過程探究其原因： 【查閱資料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應(yīng)歷程為（流程中“III”等為Mn的價(jià)態(tài)）： Mn2+ + CO2↑ Mn(C2O4)n3-2n Mn(III) Mn(IV) Mn2+ Mn(VI) Mn(VII) Mn2+ Mn2+ C2O42- 【提出假設(shè)】假設(shè)1：該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 假設(shè)2：反應(yīng)生成的Mn2+ 對該反應(yīng)有催化作用 假設(shè)3：K+ 對該反應(yīng)有催化作用 【設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)】 （3）稱取 g草酸晶體(H2C2O42H2O)，配制500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。在上述過程中必須用到的2種定量儀器是托盤天平和 （4）完成探究，記錄數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn) 編號 燒杯中所加試劑及用量(mL) 控制條件 溶液褪色時(shí)間(s) 0.10 mol/L H2C2O4溶液 等濃度 KMnO4溶液 H2O 0.50 mol/L 稀硫酸 1 30 20 30 20 18 2 30 20 30 20 水浴控制溫度65 ℃ 15 3 30 20 30 20 加入少量MnSO4固體 3.6 4 30 20 x 20 加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液 18 仔細(xì)閱讀分析表中數(shù)據(jù)，回答問題： x = mL，假設(shè)__________成立（填“1” 、“2”或“3”） 【答案】（1）2H2O2 2H2O + O2↑ （2）①+3價(jià) ② 微波加熱 Co2+ （3）6.3 g 500 mL 容量瓶 （4）25 2 影響大，是反應(yīng)的催化劑，假設(shè)2成立；根據(jù)1、4比較可知K+對該反應(yīng)無影響，假設(shè)3錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：考查化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)。 4．I.為了探究外界條件對H2O2分解速率的影響，有同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和試劑進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? 試劑：5%H2O2溶液，10%H2O2溶液，1mol/LFeCl3溶液，MnO2粉末 儀器：試管、膠頭滴管、酒精燈 （1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繙囟葘瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響 實(shí)驗(yàn)步驟：分別對A、B兩支試管中加入5mL 5%H2O2溶液，將試管A放入5℃水浴中，將試管B放入40℃水浴中，同時(shí)分別向兩試管中加入2~3滴1mol/LFeCl3溶液。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管________（填“A”或“B”）中產(chǎn)生氣泡的速率快，說明___________。 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繚舛葘瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響 實(shí)驗(yàn)步驟：向試管A中加入5mL 5%H2O2溶液，向試管B中加入5mL 10%H2O2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管A、B中均有少量氣體緩慢產(chǎn)生。 請你改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，以支撐“濃度改變會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率”這一理論預(yù)測，___________________________。 （3）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲_______________________。 實(shí)驗(yàn)步驟：分別向試管A和B中加入5mL 5%H2O2溶液后，再向試管B中加入1mL 1mol/L的FeCl3溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 你認(rèn)為方案（3）的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)謹(jǐn)？_________（填是或否），說明理由_________________。 II.請?jiān)O(shè)計(jì)“以鎂與不同濃度稀硫酸反應(yīng)探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響”的實(shí)驗(yàn)方案。 實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑與用品：鎂帶（密度1.74g/cm、寬度0.5cm、厚度0.05cm）、砂紙、剪刀、1.0mol/L的硫酸、蒸餾水、恒溫水浴箱、試管、量筒、秒表。實(shí)驗(yàn)方案：_____________________________________。 【答案】I.（1）B（1分） 升高溫度可加快H2O2的分解速率（2分） （2）再同時(shí)分別向試管A和B中加入1mL 1mol/L FeCl3溶液。（2分） （3）探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（2分） 否（1分） 試管B中加入1mL FeCl3溶液會(huì)使H2O2溶液的濃度降低（2分） II.①取2支試管，向其中一支試管中加入4mL 1.0mol/L的稀硫酸，另一支試管中加入2mL 1.0mol/L的稀硫酸和2mL 蒸餾水，振蕩搖勻。（2分）將兩試管置于溫水浴箱中；（1分）②剪取長度相同用砂紙打磨過的鎂帶2小段（每段0.5-1厘米）；（1分）③將2小段鎂帶分別置于2支試管中；并用秒表記錄鎂帶從投入至完全消失的時(shí)間。（1分）（或其他合理答案）。 考點(diǎn)：考查探究影響反應(yīng)速率的因素，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的知識。