高中化学之化学反应速率与化学平衡实验题及及解析

1、2 22 22 2高中化学之化学反应速率与化学平衡实验题及及解析 一、氧化剂 H O 在反应时不产生污染物被称为“绿色氧化剂”， 因而受到人们越来越多的关注。1.某实验小组以 H O 分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸 碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完 成实验。（1）实验和的目的是 。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资 料显示，通常条件下 H O 稳定，不易分解。为了达到实验目 的，你对原实验方案的改进方法是 （填一种 方法即可）。（2 ）实验中，测得生成氧气的体积随时间变化的关 系如图 1 所示。分析该图能够得出的实验结论是 。2 2 2 222 222

2、 22 222 22.资料显示，某些金属离子或金属氧化物对 H O 的分解起催化作用。为比较 Fe3和 Cu2 对 H O 分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图 2 所示的实验装置进行实验。（1）某同学通过测定 O 的体积来比较 H O 的分解速率快慢，实验时可以通过测量或来比较。（2）0.1 g MnO 粉末加入 50 mL H O 溶液中，在标准状况下 放出气体的体积和时间的关系如图 3 所示。请解释化学反应 速率变化的原因： 。请计算 H O 的初始物质的量浓度为 （保留两 位有效数字）。为探究 MnO 在此实验中对 H O 的分解起催化作用，需补做下列实验 （无需写出具体操作 ）

3、： a.；b.。二、某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度、相 同体积的酸性不同的一元酸与镁带反应时，生成氢气的体积 相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体 积，设计的简易实验装置如图所示。该实验的主要操作步骤如下：1 配制浓度均为 1 mol·L1 的盐酸和醋酸溶液；2 用酸式滴定管量取 10.00 mL 1 mol ·L1 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 ag，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

4、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，应读取量筒中水的体积为 VmL。请将上述步骤补充完整并回答下列问题：（ 1 ）用文字表述检查该装置气密性的操作与观察方32 53 2 5 2法： 。（2） 本实验中应选用 （填字母）量筒。 A100 mL B200 mL C500 mL（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 Vm 。 （4）上述速率不等的原因是 ， 铜丝不与酸接触的原因是 。三、乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工 业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式：CH COOHC H OHC

5、H COOC H H O ，为证明浓硫酸在该反应中起到了催 化剂和吸收剂的作用，某同学利用下图所示装置进行了以下 四个实验。实验开始先用酒精灯微热 3 min ，再加热使之微微沸腾 3 min。实验结束后充分振荡试管再测有机层的厚度，实验 记录如下：（1）实验 D 的目的是与实验 C 相对照，证明 H 对酯化反 应具有催化作用。实验 D 中应加入盐酸的体积和浓度分别是mL 和mol·L1。（2）分析实验 （填实验编号）的数据，可以 推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸 水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是 。 （3 ）加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过 高乙酸

6、乙酯的产率反而降低，可能的原因是（答出两条即可）。答案一、. （1）探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）2 22 22222 22 222 2222 22 2 22 22 22 2（2）碱性环境能增大 H O 分解的速率，酸性环境能减小 H O 分解的速率.（1）单位时间生成 O 的体积生成单位体积 所需要的O2时间（2）随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢 0.11mol·L 1 MnO 的质量有没有改变MnO 的化学性质有没有改变【解析】. （1 ）实验和的浓度不同，则该实验的目的 为探究浓度对化学反应速率的影响；为

7、了便于比较，应在相 同的条件下利用一个变量来比较，则向反应物中加入等量同 种催化剂或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中。 （2 ）由图可知，的反应速率最大，的反应速率最小， 结合实验方案可知，碱性环境能增大 H O 分解的速率，酸性 环境能减小 H O 分解的速率。.（1）通过测定 O 的体积来比较 H O 的分解速率快慢， 实验时可以通过测量单位时间生成 O 的体积或生成单位体 积 O 所需要的时间来比较。（2）浓度越大，反应速率越大，反之越小，随着反应进行， 反应物的浓度逐渐减小，则速率逐渐减小；根据图像可以看 出 H O 完全反应放出 60 mL O ，H O 的分解反应为 2H O2H

8、 OO ，则：n（HO ） ×20.005 36 mol ，2 22 22222 2 所以 H O 的初始物质的量浓度为 c（H O ） 0.11 mol·L1；如果反应前后 MnO 的质量没有改变，MnO 的 化学性质也没有改变，则证明 MnO 在此实验中对 H O 的分 解起催化作用。二、【答案】0.12反应起始和终止的时间 将乙缓缓向上平移至乙与丙中液面在同一水平面上（1） 两手掌紧贴锥形瓶外壁一段时间，如观察到广口瓶中 右导管内上升一段水柱，表明装置不漏气（1） B（1） 0.2VL· mol1（4 ）酸的浓度相同时，电离出的 c （H ）不同防止形成Mg Cu酸原电池，干扰实验现象的观察【解析】由 Mg 与酸的反应方程式可得如下关系： Mg2H24 g 2 mol要使 H完全反应，镁带的质量至少为0.12g。5 反应过程中要记录反应完成所需要的时间，从而比较反应 速率。6 读取体积前应调节乙中的气体压强与外界大气压强相等， 可将乙缓缓上移至乙与丙中液面在同一水平面上。对反应的催化作用，需要确保 c（H检查装置气密性时微热甲，观察乙中右边导管内液面变化情 况；本实验中产生的气体大约是 112 mL ，所以选