(浙江專版)高中化學(xué)課時跟蹤檢測(九)催化劑對過氧化氫分解反應(yīng)速率的影響蘇教版選修6

1、11關(guān)于催化劑的敘述，正確的是 ( )A. 催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后性質(zhì)不變B. 催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故催化劑不參加化學(xué)反應(yīng)C. 使用催化劑可以改變反應(yīng)達到平衡的時間D. 催化劑可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率解析： 選 C 催化劑是能改變化學(xué)反應(yīng)速率而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變 的物質(zhì)，但其物理性質(zhì)，如固體顆粒大小可能改變，A 項錯誤，C 項正確；催化劑參與化學(xué)反應(yīng)， 并且能同時、 同程度地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率， 故催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生 移動，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。2. 過氧化氫的沸點比水高， 但受熱容易分解。某試劑廠先制得 7%-8%勺過氧化氫溶液，再濃縮成 30%的溶液時，

2、可采用的適宜方法是 ()A.常壓蒸餾B.減壓蒸餾C.加生石灰常壓蒸餾D .加壓蒸餾解析：選 B 液態(tài)物質(zhì)的沸點與壓強有關(guān)，減小壓強，能降低其沸點，這樣就能在溫度 不是很高的情況下使水蒸發(fā)而HQ 又不會分解。3. F2、Cl2、B2、丨2分別與 Hz 反應(yīng)，在相同條件下，活化分子的物質(zhì)的量分數(shù)最大的是( )A. H2Cl2=2HClB. H2 F2=2 H FC. H2I2=2HID. H2Br2=2HBr解析：選 B 氟、氯、溴、碘的非金屬性強弱的標志之一是其單質(zhì)與H2化合的難易，其本質(zhì)是與氫氣反應(yīng)速率的快慢：氟、氯、溴、碘與Hb 化合的反應(yīng)速率越來越慢，活化分子百分數(shù)越來越小。4.使用催化劑

3、能加快反應(yīng)速率的主要原因是 ()A.活化分子能量明顯增加B 降低活化分子的能量C.增加活化分子百分數(shù)D 增加反應(yīng)活化能解析：選 C 使用催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，使部分能量較低的分子轉(zhuǎn)化為活化分 子，增加了單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)，使反應(yīng)速率加快。5.合成氨時采用 500 C 左右的溫度進行，主要是因為在該溫度時()A. 合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率最大B. N2的轉(zhuǎn)化率最高C. 催化劑的活性最大2D. NH 在平衡混合氣體中的體積分數(shù)最大解析：選 C 當壓強一定、溫度升高時，雖然能增大合成氨的反應(yīng)速率，但由于合成氨 反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度會降低平衡混合物中NH 的含量。因此，從反應(yīng)的理想條件來看

4、，氨的合成反應(yīng)在較低溫度下進行有利， 但是溫度過低，反應(yīng)速率很小，需要很長的時間才能 達到平衡狀態(tài)，這在工業(yè)生產(chǎn)上是很不經(jīng)濟的。鐵觸媒在500C左右時的活性最大，這是合成氨反應(yīng)一般選擇在 500C左右進行的重要原因之一。6 汽車尾氣在光照下分解時，即開始光化學(xué)煙霧的循環(huán)，它的形成過程可用下列化學(xué)方程式表示：NQ=NQO,2NO+ C2=2NO, Q+ O=Q 下列有關(guān)敘述不正確的是（）A. 此過程中，NO 是催化劑B. 在此過程中，NO 是中間產(chǎn)物C.此過程的總反應(yīng)方程式為 2Q=3OD. 光化學(xué)煙霧能引起人的外呼吸功能嚴重障礙解析：選 C NO 在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均沒發(fā)生變化，只是加快

5、了C2變成 Q 的反應(yīng)速率，因此 NO 是 Q 變成 Q 的催化劑。將三個方程式相加得到的總反應(yīng)方程式為3Q=2O。7.某中學(xué)化學(xué)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)金屬氧化物A 也能催化氯酸鉀的分解，且A 和二氧化錳的最佳催化溫度均在 500C左右。于是對 A 和二氧化錳的催化性能進行了定量對照實驗。實驗時均以收滿 500 mL 氧氣為準（其他可能影響實驗的因素已忽略）。用 MnO 作催化劑實驗序號KCIO3的質(zhì)量/gMnO 的質(zhì)量/g反應(yīng)溫度/C待測數(shù)據(jù)18.002.0050028.002.00500用 A 作催化劑實驗序號KCIQ 的質(zhì)量/gA 的質(zhì)量/g反應(yīng)溫度/C待測數(shù)據(jù)18.002.0050028.0

6、02.00500請回答：上述實驗中待測的數(shù)據(jù)應(yīng)是 _。完成此研究后，他們準備發(fā)表一篇研究報告，請你替他們擬一個報告的題目 _。解析：金屬氧化物 A 和二氧化錳對 KCIQ 都有催化作用，都能改變氯酸鉀的分解反應(yīng)速3率，但催化能力不同，因而收滿500 mL 氧氣所需的時間不同，故待測數(shù)據(jù)為收滿500 mL氧氣時所需用的時間?；瘜W(xué)小組所做的實驗是研究金屬氧化物A 和二氧化錳對氯酸鉀的催化能力，所以研究報告的題目是“催化劑效果對照研究”。答案：收集 500 mL 氧氣時所需用的時間催化劑效果對照研究&在一次學(xué)生實驗中，學(xué)生用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)：鋁片與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而

7、和稀硫酸幾乎不反應(yīng)。這和教材中“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成 氫氣”的說法不一致。 為排除因試劑變質(zhì)等因素造成的影響，該學(xué)生在教師的指導(dǎo)下重新進行下列實驗，驗證是否存在上述現(xiàn)象：實驗用品：儀器（略，凡是實驗需要的都有）；實驗試劑：3.0 molLt 鹽酸、1.5 molL一1硫酸、3.0 molL一1硫酸；相同大小的鋁 片（純度99.5%）實驗過程：向三支相同的試管中分別加入相同的鋁片各一片，再向試管中分別加入等體積的 3.0 mol L_1鹽酸、1.5 mol L_1硫酸、3.0 molL1硫酸。觀察反應(yīng)進行到 1、2、5、 15、20 分鐘時的鋁與酸反應(yīng)的情況。結(jié)果如下：反應(yīng)進程（分鐘）1

8、2515203 molL-1鹽酸少量氣泡較多氣泡大量氣泡反應(yīng)劇烈鋁片耗盡1.5 molL-硫酸均無明顯現(xiàn)象（無氣泡產(chǎn)生）3 molL-1硫酸均無明顯現(xiàn)象（無氣泡產(chǎn)生）通過上述實驗可知，無論是用1.5 molL1硫酸還是 3.0 molL1硫酸，均無明顯的現(xiàn)象。而 3.0 molL-1鹽酸與鋁片反應(yīng)的現(xiàn)象卻十分明顯。問題 1:為了探究“鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)差異的原因”，你能對問題的答案將作出哪些假設(shè)或猜想（列出兩種即可）?假設(shè)一：_假設(shè)二：_問題 2:為了驗證上述假設(shè)，你設(shè)計的實驗方案是： _ 。豐3 豐解析：實驗中涉及的離子反應(yīng)為2Al + 6H =2Al +f。稀鹽酸、稀硫酸都是非氧化性的

9、酸，在水溶液中都能電離出H,而且在 1.5 mol Lt 的硫酸和 3.0 molL-1的鹽酸中，氫離子的濃度都相等，均為3.0 molL-同時，由于鋁片的大小和純度都相同，根據(jù)所發(fā)生的離子反應(yīng)和反應(yīng)速率理論，它們的反應(yīng)速率應(yīng)該相同（因其他外界條件也相同）。但實驗結(jié)果卻和理論推測存在一定的差異，既然氫離子濃度和鋁片均相同，造成的差異應(yīng)該與反應(yīng)（即 2Al + 6H+=2Al3+ 3H4 ）中有無 Cl和 SO有關(guān)。因此，在開展實驗研究時， 應(yīng)該 采用4向反應(yīng)體系中加入等物質(zhì)的量的NaCl、NQSQ固體的方法來探究 C和 SO對反應(yīng)造成的影響，采用對比實驗來進行研究。答案：問題 1：（說明：可能

10、存在多種假設(shè)，但只要假設(shè)合理均可）C能夠促進金屬鋁與 H 反應(yīng)SO_對 H 與金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用問題 2:（1）取 a、b、c、d 四支相同的試管，分別向試管中加入相同大小的鋁片（純度99.5%）各一片；（2）在 a、b、c 試管中依次添加 0.5 g NaCl（約 0.01 mol）、1.4 g NSO（約 0.01 mol）、, ,一 11.4 g Na2SQ（約 0.01 mol）固體；（3）再向 a、b 試管中加入 1.5 mol L 硫酸 5 mL, c、d試管中加入 3.0 mol jT 鹽酸 5 mL,并觀察五支試管反應(yīng)進行到5 分鐘時的現(xiàn)象，把現(xiàn)象填寫在下表中：試管所加的酸

11、（5 mL）添加的試劑5 分鐘后實驗現(xiàn)象a1.5 mo lL硫酸0.5 g NaCl 固體（約 0.01 mol）b1.5 mol L一硫酸1.4 g Na2SO 固體（約 0.01 mol）c3.0 molL一1鹽酸1.4 g Na2SQ 固體（約 0.01 mol）d3.0 molL一1鹽酸不添加（對比）9.甲、乙兩個實驗小組利用酸性KMnO 溶液與 H2CO4溶液反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素。（1）該反應(yīng)的離子方程式為（提示：H2C2Q 的一級電離常數(shù)為 5.4X10一2）_設(shè)計實驗方案如下（實驗中所用 KMnO 溶液均已加入 H2SQ）:（2）甲組：通過測定單位時間內(nèi)生成 CQ 氣體體積

12、的大小來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小。實驗裝置如圖，實驗時分液漏斗中A 溶液一次性放下，A、B 的成分見下表：序號A 溶液B 溶液2 mL 0.1 molL一皿0 溶液4 mL 0.01 molL_1KMnQ 溶液2 mL 0.2 molL一1HbGQ 溶液4 mL 0.01 molL一卒MnQ 溶液2 mL 0.2 molL一3 溶液4 mL 0.01 molL一1KMnQ 溶液和少量 MnSQ該實驗探究的是 _ 對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 在反應(yīng)停止之前，相同時間內(nèi)針筒中5所得 CQ 的體積由大到小的順序是 _ （用實驗序號填空）。（3）乙組：通過測定 KMnO 溶液褪色所需時間的多少來比較化學(xué)反應(yīng)

13、速率的大小。取兩支試管各加入 2 mL0.1 molL一1H2C2Q 溶液，另取兩支試管各加入 4 mL0.1 molL_1KMnQ溶液。將四支試管分成兩組（各有一支盛有 HC2C4溶液和 KMnO 溶液的試管），一組放 入冷水中，另一組放入熱水中，經(jīng)過一段時間后，分別混合并振蕩，記錄溶液褪色所需時間。該實驗?zāi)康氖茄芯?_ 對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，但該組同學(xué)始終沒有看到溶液褪色，其原因是_。解析：（1）根據(jù)題中提示可知 H2C2C4是弱酸，在離子方程式中應(yīng)保留化學(xué)式。（2）對比實驗可探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，對比實驗可探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影6響。(3)很顯然乙組實驗是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)

14、速率的影響， 但在反應(yīng)物的使用量上控制不 當， 題中 KMnO溶液過量，因此不能看到明顯的褪色現(xiàn)象。答案：(1)2M nO4+ 5H2GO+ 6H+=2M 芹 + 10COf+ 8H2O(2)濃度和催化劑 (3)溫度 KMnO 溶液過量10. Fenton 法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好 pH 和 Fe2+濃度的廢水中加入 HQ,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物 p- CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。實驗設(shè)計控制p-CP 的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298 K 或 313 K(其余實驗條件見下表)，設(shè)計如下對比實驗。(1)請完成以

15、下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。實驗編號實驗?zāi)康腡/KpH31 c/10 molLH2O2L 2 +Fe為以下實驗作參照29836.00.30探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響298106.00.30數(shù)據(jù)處理實驗測得p- CP 的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖。(2)請根據(jù)上圖實驗曲線，計算降解反應(yīng) 50150 s內(nèi)的反應(yīng)速率:11v(pCP)=_molL s解釋與結(jié)論(3)實驗、表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從 Fenton 法所用試劑 HO 的角度分析原因：_實驗得出的結(jié)論是：pH 等于 10 時，_。思考與交流(5)實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所

16、取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù) 上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法： _ 。解析：(1)依題意可知的實驗溫度為313 K,實驗對比是建立在其他條件相同前提下，故 pH 應(yīng)與的相同。若改變 pH,其他條件不變可探究溶液pH 對反應(yīng)速率的影響。LjA-1世-100 200 300 100 500 0O 16*3_三7實驗曲線中，50150 s 時。c(pCP)=1.2 X 10 7 mol1-0.4 X 10一3molL=0.8 X 10一3molL1,所以v(p一 3一 10.8X10 molL一61一!)=8.0X10一6molL1s-1。)100 s導(dǎo)致降解反應(yīng)速率下降。pH= 10 時，c(p CP)基本不變，反應(yīng)趨于停止。由 得到啟示：在 pH= 10 溶液中，反應(yīng)速率趨于零，可將所取樣加入 NaOH 溶液中 (使