2019年高中化學 專題四 化學反應條件的控制 4.1 硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素同步訓練 蘇教版選修6.doc

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2019年高中化學 專題四 化學反應條件的控制 4.1 硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素同步訓練 蘇教版選修6 1.決定化學反應速率的主要因素是(　　) A.參加反應的物質本身的性質 B.催化劑 C.溫度、壓強以及反應物的接觸面積 D.反應物的濃度 解析:參加反應的物質的性質是決定化學反應速率的主要(決定性)因素。外界條件濃度、溫度、壓強、催化劑等是外因。 答案:A 2.(雙選)用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加大的是(　　) A.加熱 B.不用稀硫酸,改用98%的濃硫酸 C.增大稀硫酸的用量 D.不用鐵片,改用鐵粉 解析:本題旨在考查影響化學反應速率的因素。影響化學反應速率的因素有溫度、濃度,還有固體的表面積等。溫度升高,濃度增大,固體表面積增大,都會使反應速率增大。濃硫酸使鐵鈍化而不能產生氫氣。選項C雖然增大了稀硫酸的用量,但沒有增大硫酸的濃度,故反應速率不變。 答案:BC 3.下列判斷正確的是(　　) A.0.1 molL-1鹽酸和0.1 molL-1醋酸分別與2 molL-1 NaOH 反應的速率相同 B.0.1 molL-1鹽酸和0.1 molL-1硝酸分別與大小相同的大理石反應的速率相同 C.Mg和Fe與0.1 molL-1鹽酸反應速率相同 D.大理石與大理石粉分別與0.1 molL-1鹽酸反應的速率相同 解析:影響化學反應的速率有內因與外因之分,內因指的是反應物本身的結構性質。例如:在完全相同的外界條件下,Mg、Fe由于自身金屬活潑性的不同,反應速率v(Mg)>v(Fe)。外因主要指的是溫度、濃度、壓強、催化劑、反應物顆粒的大小、紫外線輻射等因素。A中0.1 molL-1鹽酸與0.1 molL-1醋酸中能參與反應的H+的濃度是不相同的,D中大理石粉改變了與鹽酸的接觸面積,所以改變了反應速率。改變物質的濃度與改變物質的量是兩個概念,有時雖然增多了某種物質的量,但由于濃度未變,反應速率并不受影響。如大理石分別與20 mL 0.1 molL-1鹽酸、40 mL 0.1 molL-1鹽酸反應的速率相同。 答案:B 4.下列各組反應(表中物質均為反應物),反應剛開始時,放出H2的速率最大的是(　　) 編號 金屬(粉 末狀)/mol 酸的濃度及體積 反應溫度/℃ A Mg,0.1 6 molL-1 HNO3,10 mL 60 B Mg,0.1 3 molL-1 HCl,10 mL 60 C Fe,0.1 3 molL-1 HCl,100 mL 60 D Mg,0.1 3 molL-1 H2SO4,5 mL 60 解析:Mg比Fe活潑,與酸反應時更劇烈,排除C項;HNO3與金屬反應不生成H2,排除A項;B、D兩項中溫度均為60 ℃,但D項c(H+)=3 molL-12=6 molL-1,故B項排除,故選D。 答案:D 5.對于反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大反應速率的措施是(　　) A.通入大量O2 B.增大容器容積 C.移去部分SO3 D.降低體系溫度 解析:增加O2的濃度,反應速率加快,A項正確。增大容器容積、移去部分SO3,即減少濃度,而減少物質的濃度、降低溫度均減小反應速率,B、C、D項錯誤。 答案:A 6.下列不同條件下的化學反應A+BC+D,反應速率由大到小順序正確的一組是(　　) ①常溫下20 mL含A和B各0.001 mol的混合液發(fā)生反應 ②常溫下100 mL含A和B各0.01 mol的混合液發(fā)生反應 ③常溫下10 mL含A和B各0.05 molL-1的溶液再加入蒸餾水30 mL發(fā)生反應 ④常溫下100 mL含A 0.01 mol和B 0.005 mol的混合液發(fā)生反應 A.①②③④ B.④③②① C.②④①③ D.②①④③ 解析:根據(jù)題意可知,其他條件相同,只有A、B的濃度不同。將題目給出的A、B不同的量轉化為物質的量濃度進行比較。①中A、B物質的量濃度均為0.05 molL-1;②中A、B物質的量濃度均為0.1 molL-1;③中A、B物質的量濃度均為0.012 5 molL-1;④中A物質的量濃度為0.1 molL-1,B物質的量濃度為0.05 molL-1。即濃度的大小順序為②>④>①>③,其速率順序與之相同,C選項符合題意。 答案:C 7.“碘鐘”實驗中,3I-+S2+2S的反應速率可以用與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量,t越小,反應速率越大。某探究性學習小組在20 ℃進行實驗,得到的數(shù)據(jù)如下表: 實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤ c(I-)/(molL-1) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2)/(molL-1) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t2 回答下列問題: (1)該實驗的目的是　。 (2)顯色時間t2=　　　　　。 (3)溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規(guī)律,若在40 ℃下進行編號③對應濃度的實驗,顯色時間t2的范圍為　　　　　　　　(填字母)。 A.<22.0 s B.22.0~44.0 s C.>44.0 s D.數(shù)據(jù)不足,無法判斷 (4)通過分析比較上表數(shù)據(jù),得到的結論是 　。 解析:由題目中表格數(shù)據(jù)可分析出c(I-)、c(S2)濃度越大,反應速率越快,顯藍色所需時間越少,故實驗目的應是研究反應物I-與S2的濃度對反應速率的影響,因反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比),由①⑤中數(shù)據(jù)可列關系:顯色時間t2= s=29.3 s,升高溫度,反應速率加快,故顯色時間t2<22.0 s。 答案:(1)研究反應物I-與S2的濃度對反應速率的影響　(2)29.3 s　(3)A　(4)反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比) 8.某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,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)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有　　　　　　　　　　　　　; (2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; (3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是　　　　　　　　　; (4)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　(答兩種); (5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。 　　　實驗 混合溶液　　　　 A B C D E F 4 molL-1 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請完成此實驗設計,其中:V1=　　　,V6=,V9=　　　; ②反應一段時間后,實驗A中的金屬呈　　　　色,實驗E中的金屬呈　　　　色; ③該同學最后得出結論:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因是　。 解析:(1)分析實驗中涉及的物質:Zn、CuSO4、H2SO4,其中能發(fā)生的化學反應有兩個:Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。 (2)由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面,構成銅鋅微電池,從而加快了H2產生的速率。 (3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有Ag2SO4,Zn+Ag2SO4ZnSO4+2Ag。 (4)根據(jù)影響化學反應速率的外界因素可知,加快反應速率的方法還有:增大反應物濃度,升高溫度,使用催化劑,增大鋅粒的比表面積等。注意H2SO4濃度不能過大,濃硫酸與Zn反應不生成H2。 (5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響,則實驗中除CuSO4的量不同之外,其他物質的量均相同,則V1=V2=V3=V4=V5=30 mL,最終溶液總體積相同,由F可知,溶液的總體積均為50 mL,則V6=10 mL,V9=17.5 mL。隨著CuSO4的量增大,則附著在Zn片表面的Cu會越來越多,當Cu完全覆蓋Zn片時,Zn不能與H2SO4接觸,則H2生成速率會減慢,且Zn片表面的Cu為暗紅色。 答案:(1)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ (2)CuSO4與Zn反應產生的Cu與Zn形成CuZn微電池,加快了氫氣產生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反應溫度、適當增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等 (5)①30　10　17.5 ②灰黑　暗紅 ③當加入的CuSO4超過一定量時,生成的單質Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積 9.在鋅與鹽酸反應的實驗中,一個學生得到的結果如下表所示: 鋅的質量/g 鋅的形狀 溫度/℃ 溶解于酸所花的時間/s A 2 薄片 5 400 B 2 薄片 15 200 C 2 薄片 25 100 D 2 薄片 35 40 E 2 薄片 45 25 F 2 粉末 15 5 試求:(1)畫出時間對溫度的曲線圖(縱軸表示時間,橫軸表示溫度)。 (2)利用所畫的曲線圖,關于溫度影響反應速率你能得出什么結論? (3)對比結果B與F,解釋F為什么那么快? 解析:本題考查在其他條件相同時,比較外界條件的改變對反應速率的影響,同時考查由表中信息轉化為圖中信息的能力。 (1)圖見答案。 (2)觀察A、B、C三組數(shù)據(jù)可知溫度每升高10 ℃,反應速率加快到原來的2倍。 (3)這是因為B中鋅是片狀,F中鋅是粉末狀,粉末狀的鋅與酸溶液的接觸面積要比片狀大得多,從而使有效碰撞次數(shù)大大增多,加快了反應速率。 答案:(1)如下圖所示: (2)對于該反應,溫度每升高10 ℃,反應速率加快到原來的2倍。 (3)這是因為B中鋅是片狀,F中是粉末狀,粉末狀的鋅與酸溶液的接觸面積要比片狀大得多,加快了反應速率。