测定某些化学反应的速率试题及答案-高中化学-云返教育

• 影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究．
  实验药品：铜、铁、镁、0.5mol/LH₂SO₄、2mol/LH₂SO₄、18.4mol/LH₂SO₄
  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2mol/L的硫酸于试管中
  ② 反应速率镁＞铁，铜不反应金属的性质越活泼，反应速率越快（1）甲同学表中实验步骤②为　 ；
  （2）甲同学的实验目的是　 ；要得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是：　 ；乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行实验，
  （3）乙同学在实验中应该测定的数据是　 ；
  （4）乙同学完成该实验的应选用的实验药品　 ；该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是　 ．
  
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
  

  时间（min）	1	2	3	4	5
  氢气体积（mL）（标况）	50	120	232	290	310

  （1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最小 ，原因是　 ．
  （2）哪一段时段的反应速率最大　 ，原因是　 ．
  （3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变，要写出计算过程）
  （4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
  A．蒸馏水 B．Na₂CO₃溶液 C． NaCl溶液 D．CuSO₄溶液
  你认为可行的是（填编号）　 ．
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 某小组为证明同温同压下，同浓度，同体积的酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时生成H₂量相同而反应速率不同，装置如图．主要步骤如下：
  
  （1）配制浓度为0.5mol/L的硫酸和草酸溶液；
  （2）用 量取10.00mL0.5mol/L的硫酸和草酸溶液分别加入两锥形瓶中；
  （3）分别取去表面氧化膜的鎂带系于铜丝末端；
  （4）检查装置气密性，乙中装满水，按图连接好装置；
  （5）将铜丝下移，使足量鎂带浸如酸中（铜丝不与酸接触）至完全反应，同时记录　 ；
  （6）反应结束时，读取量筒内水体积ymL．
  将以上步骤补充完整并回答下列问题
  （1）（4）中如何检查气密性　 ；
  （2）用ρ=1.84 98.3%的浓硫酸配制250mL，c=0.5mol/L硫酸，主要仪器有　 、　 、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管等；
  （3）读取量筒内水体积时，必须注意的问题是　 ；
  （4）简述速率不等的原因　 ，铜丝不能与酸接触的原因　 ；
  （5）此实验说明草酸为弱酸，请再设计一实验证明：　 ．
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 经研究知Cu²⁺对H₂O₂分解也具有催化作用，为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题：
  （1）如图甲可通过观察 ，比较得出结论．有同学提出将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是　 ．写出H₂O₂在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：　 2H₂O+O₂↑
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 某化学兴趣小组的同学通过实验比较等体积（200mL）0.55mol/L硫酸、1.1mol/L盐酸、1.1mol/L醋酸分别与过量金属反应生成氢气的速率请你协助完成如下实验，并回答相关问题．
  
  （1）实验用品：仪器（略）、药品（除给定的三种酸溶液外，在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种，并说明理由）．选择的金属是 ，不选其它两种金属的理由是　 ．
  （2）实验原理：（用离子方程式表示）　 ．
  （3）甲同学设计的实验装置，乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生，并作了相应的改进．你认为乙同学改进的措施是：　 ．
  （4）按改进后的装置进行实验，实验中HCl与金属反应产生H₂质量随时间变化的关系见图一，计算实验在80-120s范围内HCl的平均反应速率　 （忽略溶液体积变化，写出计算过程）．
  （5）请在答题卡的框图中，画出HAc、H₂SO₄与金属反应产生H₂质量随时间变化关系的预期结果示意图．
  （6）量筒的规格由　 决定．
  （7）对盐酸和醋酸反应图象的异同，你的解释是　 ．
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式如下：
  2NO+2CO2CO₂+N₂+Q
  为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
  

  时间		1	2	4	4	5
  c（NO）	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
  c（NO）	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

  请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
  （1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的Q 0〔填写“＞”、“＜”、“=”〕
  （2）前2s内的平均反应速率v （N₂）=　 ．
  （3）在该温度下，反应的平衡常数K=　 ．（只写出计算结果）
  （4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是　 ．
  A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
  C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
  （5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率．为了分别验证温度、催化剂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．
  实验编号T/℃NO初始浓度/mol?L^-1CO初始浓度/mol?L^-1催化剂的比
  表面积/m²?g^-1Ⅰ2801.20×10^-35.80×10^-382Ⅱ2801.20×10^-35.80×10^-3124Ⅲ3501.20×10^-35.80×10^-3124请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号．
  
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定该实验条件下的气体摩尔体积，设计的简易实验装置如图．该实验的主要操作步骤如下：
  ①配制浓度均为1mol/L的盐酸和醋酸溶液；
  ②用 量取10.00mL 1mol/L的盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
  ③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为　 ；
  ④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；
  ⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录　 ；
  ⑥反应结束后待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应　 ，读出量筒中水的体积为V mL．
  请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
  （1）用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法：　 ．
  （2）本实验中应选用　 （填序号）的量筒．
  A．100mL B．200mL C．500mL
  （3）若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为V_m=　 ．
  （4）速率不等的原因是　 ，铜丝不与酸接触的原因是　 ．
  
  
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 称取2份一定质量的锌，分别盛在2支试管中，按下列要求另加物质后，塞上带导管的塞子，定时测定生成氢气的体积．
  A．试管中加入pH=3的盐酸50mL；
  B．试管中加入pH=3的醋酸50mL．
  若反应终了时生成的氢气一样多，且没有剩余的锌．那么：
  （1）开始时反应速率的大小为A          B．（填“＜”、“＞”或“=”）
  （2）2支试管中参加反应的锌的质量A          B．（填“＜”、“＞”或“=”）
  （3）反应终了所需时间A          B．（填“＜”、“＞”或“=”）
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表：
  

  时间（min）	1	2	3	4	5
  氢气体积（mL）（累计值）	50	120	232	290	310

  （1）根据上述数据分析，你认为          时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min，下同）的反应速率最大，收集的氢气最多．          时间段的反应速率最小．
  （2）根据上述数据分析，锌与盐酸反应过程中的速率变化是开始时的速率逐渐加快，其影响因素是          ．一定时间后反应速率逐渐减慢，其原因是          ．
  （3）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是（填字母）          ．
  A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C．Na₂CO₃溶液 D．CuSO₄．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 在室温下，化学反应I^-_（aq）+OCl^-_（aq）=OI^-_（aq）+Cl^-_（aq）的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：
  

  实验编号	I-的初始浓度 （mol?L-1）	OCl-的初始浓度 （mol?L-1）	OH-的初始浓度 （mol?L-1）	初始速率v （mol?L-1?s-1）
  1	2×10-3	1.5×10-3	1.00	1.8×10-4
  2	a	1.5×10-3	1.00	3.6×10-4
  3	2×10-3	3×10-3	2.00	1.8×10-4
  4	4×10-3	3×10-3	1.00	7.2×10-4

  已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=k[I^-]¹[OCl^-]^b[OH^-]^c（温 度一定时，k为常数）
  ①为了实施实验1，某同学取5mL0.02mol?L^-1碘化钾溶液、5mL0.015mol?L^-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应．则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为          mol?L^-1
  ②实验2中，a=         
  ③设计实验2和实验4的目的是          ；
  ④计算b、c值：b=          ；c=         
  ⑤若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的OH^-的初始浓度变为0.1mol?L^-1，反应的初始速率v=          （mol?L^-1?s^-1）．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 某化学兴趣小组的同学通过实验比较等体积（200mL）0.55mol/L硫酸、1.1mol/L盐酸、1.1mol/L醋酸分别与过量金属反应生成氢气的速率请你协助完成如下实验，并回答相关问题．
  
  （1）实验用品：仪器（略）、药品（除给定的三种酸溶液外，在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种，并说明理由）．选择的金属是          ，不选其它两种金属的理由是          ．
  （2）实验原理：（用离子方程式表示）          ．
  （3）甲同学设计的实验装置，乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生，并作了相应的改进．你认为乙同学改进的措施是：          ．
  （4）按改进后的装置进行实验，实验中HCl与金属反应产生H₂质量随时间变化的关系见图一，计算实验在80-120s范围内HCl的平均反应速率          （忽略溶液体积变化，写出计算过程）．
  （5）请在答题卡的框图中，画出HAc、H₂SO₄与金属反应产生H₂质量随时间变化关系的预期结果示意图．
  （6）量筒的规格由          决定．
  （7）对盐酸和醋酸反应图象的异同，你的解释是          ．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 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研究反应速率的有关问题．
  （1）实验1 探究Mg与盐酸反应速率的变化规律．取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，铜丝缠着镁条伸入装置甲中，使镁条浸入锥形瓶内的体积为2L稀盐酸（足量）中．镁条和盐酸反应生成H₂的体积与反应时间的关系曲线如图2所示．
  ①从图2中看出0-6min内平均反应速率最快的时间段是          ．（填代号）
  A．0-2min B．2-4min C．4-6min
  ②请计算4-6min 时间内，用HCl表示的平均反应速率为          ．（假设图2氢气体积均已换算为标准状况下的体积，且溶液体积变化可忽略）
  ③图1装置甲中与镁条相连的铜丝若一起浸入稀盐酸中对反应速率影响下列说法正确的是
  A．加快反应速率但生成氢气的总量不变 B．减慢反应但增大生成氢气总量
  C．不影响反应速率 D．加快反应速率但生成氢气的总量减小
  （2）实验2 探究酸浓度对MnO₂与H₂O₂反应速率的影响
  已知MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，现取等量MnO₂和下表有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20.0mL氧气所需时间．
  

  实验编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
  10%H2O2的体积/mL	5.0	5.0	V1	V2
  20%硫酸的体积/mL	0	0.5	1.0	V3
  水的体积/mL	15	14.5	V4	13.5
  所需时间t/s	t1	t2	t3	t4

  ①上表中V₁=          mL，V₃=          mL．
  ②有同学提出实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，其理由是          ．
  ③若实验测得t₂＞t₃＞t₄，则可得出的实验结论是          ．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 某研究性活动小组用镁粉、盐酸、醋酸设计了以下实验，对两种酸分别与镁粉反应的速率和电离平衡进行研究．实验装置图如图（夹持固定装置已略去），正确操作得到如表实验数据．
  
  

  A烧瓶中	B烧瓶中	20℃、101kPa量筒（50ml）内气体体积	反应时间
  			A瓶	B瓶
  40ml0.1mol/L CH3COOH溶液	40ml0.1mol/L 盐酸溶液	5ml	t（a1）=155s	t（b1）=7s
  		10ml	t（a2）=310s	t（b2）=16s
  		15ml	t（a3）=465s	t（b3）=30s
  		20ml	t（a4）=665s	t（b4）=34s

  分析数据，观察实验装置图，回答下列问题：
  （1）组装完成后，有同学发现该装置在设计上存在明显缺陷，根本无法完成实验，甚至存在危险，缺陷在于          ，经小组研究后，稍作改进就可以继续实验了，改进方法是          ．
  （2）改进装置后，如何检查其中一侧装置的气密性          ．
  （3）欲准确配制100ml0.10mol/L的盐酸，除需要烧杯、酸式滴定管之外，还需要用到的玻璃仪器有          ．
  （4）t（a₁）＞t（b₁）的原因是          ．
  （5）请解释t（b₃）-t（b₂）值比t（b₄）-t（b₃）值大的原因是          ．
  （6）该实验可得出什么结论（最少答出两点）
  ①         
  ②         
  ③         
  （7）实验室用过量锌与盐酸制取氢气时，若要减慢反应速率而不影响产生氢气的量，可以加入         
  A 冰醋酸 B 醋酸钠固体 C 石灰石 D 铜 E 烧碱 F 水 G 食盐溶液．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 某小组为证明同温同压下，同浓度，同体积的酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时生成H₂量相同而反应速率不同，装置如图．主要步骤如下：
  
  （1）配制浓度为0.5mol/L的硫酸和草酸溶液；
  （2）用          量取10.00mL0.5mol/L的硫酸和草酸溶液分别加入两锥形瓶中；
  （3）分别取去表面氧化膜的鎂带系于铜丝末端；
  （4）检查装置气密性，乙中装满水，按图连接好装置；
  （5）将铜丝下移，使足量鎂带浸如酸中（铜丝不与酸接触）至完全反应，同时记录          ；
  （6）反应结束时，读取量筒内水体积ymL．
  将以上步骤补充完整并回答下列问题
  （1）（4）中如何检查气密性          ；
  （2）用ρ=1.84 98.3%的浓硫酸配制250mL，c=0.5mol/L硫酸，主要仪器有          、          、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管等；
  （3）读取量筒内水体积时，必须注意的问题是          ；
  （4）简述速率不等的原因          ，铜丝不能与酸接触的原因          ；
  （5）此实验说明草酸为弱酸，请再设计一实验证明：          ．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如图1所示的装置．
  
  （1）检查图1所示装置气密性的方法是          ．
  （2）若要比较产生气体的快慢，可以测量相同时间段内产生气体的体积，也可以测量          ．
  （3）实验测得铝丝产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图2所示，则t₁～t₂时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是          ．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
  

  时间（min）	1	2	3	4	5
  氢气体积（mL）（标况）	50	120	232	290	310

  （1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最小          ，原因是          ．
  （2）哪一段时段的反应速率最大          ，原因是          ．
  （3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变，要写出计算过程）
  （4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
  A．蒸馏水 B．Na₂CO₃溶液 C． NaCl溶液 D．CuSO₄溶液
  你认为可行的是（填编号）          ．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 酸性KMnO₄溶液能与草酸（H₂C₂O₄）溶液反应．某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素．
  Ⅰ．实验前首先用浓度为0.1000mol?L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸．
  （1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为          ．
  （2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是          ．
  
  （3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度          （填“偏高”、“偏低”、或“不变”）．
  Ⅱ．通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol?L^-1．用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）．
  

  实验编号	温度（℃）	催化剂 用量（g）	酸性高锰酸钾溶液		实验目的 a．实验1和2探究           ； b．实验1和3探究反应物浓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．
  			体积 （mL）	浓度 （mol?L-1）
  1	25	0.5	4	0.1000
  2	50	0.5	4	0.1000
  3	25	0.5	4	0.0100
  4	25	0	4	0.1000

  （3）写出表中a 对应的实验目的          ；若50℃时，草酸浓度c（H₂C₂O₄）随反应时间t的变化曲线如图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25℃时c（H₂C₂O₄）随t的变化曲线示意图．
  
  （4）该小组同学对实验1和3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（min）
  	第1次	第2次	第3次
  1	14.0	13.0	11.0
  3	6.5	6.7	6.8

  分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论．甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案          ．
  （5）该实验中使用的催化剂应选择MnSO₄而不是MnCl₂，原因可用离子方程式表示为          ．
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 下列装置所示的实验中，能达到实验目的是          c为粗铜，d为纯铜，溶液为硫酸铜溶液，电解精炼铜
  
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  类型： 单选题     难度系数： 中
• 下列装置或操作能达到实验目的是（　　）
  
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  类型： 单选题     难度系数： 中
• 下列装置 所示的实验不能达到目的是（　　）
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  类型： 单选题     难度系数： 中

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