《（浙江專版）2022年高中化學 課時跟蹤檢測（九）催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響 蘇教版選修6》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（浙江專版）2022年高中化學 課時跟蹤檢測（九）催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響 蘇教版選修6（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、（浙江專版）2022年高中化學 課時跟蹤檢測（九）催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響 蘇教版選修6 1．關于催化劑的敘述，正確的是(　　) A．催化劑在化學反應前后性質不變 B．催化劑在反應前后質量不變，故催化劑不參加化學反應 C．使用催化劑可以改變反應達到平衡的時間 D．催化劑可以提高反應物的轉化率 解析：選C　催化劑是能改變化學反應速率而本身的質量和化學性質在反應前后均不變的物質，但其物理性質，如固體顆粒大小可能改變，A項錯誤，C項正確；催化劑參與化學反應，并且能同時、同程度地改變正反應速率和逆反應速率，故催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動，不能改變反應物的轉化率。 2．過氧化氫的

2、沸點比水高，但受熱容易分解。某試劑廠先制得7%～8%的過氧化氫溶液，再濃縮成30%的溶液時，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)物質的沸點與壓強有關，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H2O2又不會分解。 3．F2、Cl2、Br2、I2分別與H2反應，在相同條件下，活化分子的物質的量分數(shù)最大的是(　　) A．H2＋Cl2===2HCl B．H2＋F2===2HF C．H2＋I2===2HI D．H2＋Br2===2HBr 解析：選B　氟、氯、溴、碘的非

3、金屬性強弱的標志之一是其單質與H2化合的難易，其本質是與氫氣反應速率的快慢：氟、氯、溴、碘與H2化合的反應速率越來越慢，活化分子百分數(shù)越來越小。 4．使用催化劑能加快反應速率的主要原因是(　　) 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．增加反應活化能 解析：選C　使用催化劑，能降低反應的活化能，使部分能量較低的分子轉化為活化分子，增加了單位體積內活化分子百分數(shù)，使反應速率加快。 5．合成氨時采用500 ℃左右的溫度進行，主要是因為在該溫度時(　　) A．合成氨的化學反應速率最大 B．N2的轉化率最高 C．催化劑的活性最大 D．NH

4、3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速率，但由于合成氨反應是放熱反應，升高溫度會降低平衡混合物中NH3的含量。因此，從反應的理想條件來看，氨的合成反應在較低溫度下進行有利，但是溫度過低，反應速率很小，需要很長的時間才能達到平衡狀態(tài)，這在工業(yè)生產上是很不經濟的。鐵觸媒在500 ℃左右時的活性最大，這是合成氨反應一般選擇在500 ℃左右進行的重要原因之一。 6．汽車尾氣在光照下分解時，即開始光化學煙霧的循環(huán)，它的形成過程可用下列化學方程式表示：NO2===NO＋O,2NO＋O2===2NO2，O2＋O===O3。下列有關敘述不正確的是(　

5、　) A．此過程中，NO2是催化劑 B．在此過程中，NO是中間產物 C．此過程的總反應方程式為2O3===3O2 D．光化學煙霧能引起人的外呼吸功能嚴重障礙 解析：選C　NO2在反應前后質量和化學性質均沒發(fā)生變化，只是加快了O2變成O3的反應速率，因此NO2是O2變成O3的催化劑。將三個方程式相加得到的總反應方程式為3O2===2O3。 7．某中學化學小組查閱資料發(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500 ℃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MnO2作催化

6、劑 實驗序號 KClO3的質量/g MnO2的質量/g 反應溫度/℃ 待測 數(shù)據(jù) 1 8.00 2.00 500 2 8.00 2.00 500 用A作催化劑 實驗序號 KClO3的質量/g A的質量/g 反應溫度/℃ 待測 數(shù)據(jù) 1 8.00 2.00 500 2 8.00 2.00 500 請回答：上述實驗中待測的數(shù)據(jù)應是________。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KClO3都有催化作用，都能改變氯酸鉀的分解反應速率

7、，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 8．在一次學生實驗中，學生用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應，發(fā)現(xiàn)：鋁片與稀鹽酸反應現(xiàn)象非常明顯，而和稀硫酸幾乎不反應。這和教材中“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣”的說法不一致。為排除因試劑變質等因素造成的影響，該學生在教師的指導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)；

8、 實驗試劑：3.0 mol·L－1鹽酸、1.5 mol·L－1硫酸、3.0 mol·L－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 mol·L－1硫酸。觀察反應進行到1、2、5、15、20分鐘時的鋁與酸反應的情況。結果如下： 反應進程(分鐘) 1 2 5 15 20 3 mol·L－1鹽酸 少量氣泡 較多氣泡 大量氣泡 反應劇烈 鋁片耗盡 1.5 mol·L－1硫酸 均無明顯現(xiàn)象(無氣泡產生) 3 mol·L－1硫酸

9、 均無明顯現(xiàn)象(無氣泡產生) 通過上述實驗可知，無論是用1.5 mol·L－1硫酸還是3.0 mol·L－1硫酸，均無明顯的現(xiàn)象。而3.0 mol·L－1鹽酸與鋁片反應的現(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差異的原因”，你能對問題的答案將作出哪些假設或猜想(列出兩種即可)? 假設一：______________________________________________________________ 假設二：_________________________________________________________________ 問題2：為了驗證上

10、述假設，你設計的實驗方案是：____________________________。 解析：實驗中涉及的離子反應為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。稀鹽酸、稀硫酸都是非氧化性的酸，在水溶液中都能電離出H＋，而且在1.5 mol·L－1的硫酸和3.0 mol·L－1的鹽酸中，氫離子的濃度都相等，均為3.0 mol·L－1；同時，由于鋁片的大小和純度都相同，根據(jù)所發(fā)生的離子反應和反應速率理論，它們的反應速率應該相同(因其他外界條件也相同)。但實驗結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，造成的差異應該與反應(即2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑)中有無Cl－和S

11、O有關。因此，在開展實驗研究時，應該采用向反應體系中加入等物質的量的NaCl、Na2SO4 固體的方法來探究Cl－和SO對反應造成的影響，采用對比實驗來進行研究。 答案：問題1：(說明：可能存在多種假設，但只要假設合理均可) Cl－能夠促進金屬鋁與H＋反應 SO對H＋與金屬鋁的反應起阻礙作用 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 Na2SO4(約0.01 mol)、1.4 g Na2SO4(約0.01 mol)固體；(3)再向a、b試

12、管中加入1.5 mol·L－1硫酸5 mL，c、d試管中加入3.0 mol·L－1鹽酸5 mL，并觀察五支試管反應進行到5分鐘時的現(xiàn)象，把現(xiàn)象填寫在下表中： 試管 所加的酸(5 mL) 添加的試劑 5分鐘后實驗現(xiàn)象 a 1.5 mol·L－1硫酸 0.5 g NaCl固體(約0.01 mol) b 1.5 mol·L－1硫酸 1.4 g Na2SO4固體(約0.01 mol) c 3.0 mol·L－1鹽酸 1.4 g Na2SO4固體(約0.01 mol) d 3.0 mol·L－1鹽酸 不添加(對比) 9．甲、乙兩個實驗小組利用酸性KM

13、nO4溶液與H2C2O4溶液反應研究影響反應速率的因素。 (1)該反應的離子方程式為(提示：H2C2O4的一級電離常數(shù)為5.4×10－2)______________。 設計實驗方案如下(實驗中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)： (2)甲組：通過測定單位時間內生成CO2氣體體積的大小來比較化學反應速率的大小。 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 ① 2 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液 ② 2 mL 0.2 mol·L－1H2C2O4溶液

14、 4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液 ③ 2 mL 0.2 mol·L－1H2C2O4溶液 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液和少量MnSO4 該實驗探究的是________對化學反應速率的影響。在反應停止之前，相同時間內針筒中所得CO2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KMnO4溶液褪色所需時間的多少來比較化學反應速率的大小。 取兩支試管各加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液，另取兩支試管各加入4 mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液。將四支試管分成兩組(各有一支盛有H2C2

15、O4溶液和KMnO4溶液的試管)，一組放入冷水中，另一組放入熱水中，經過一段時間后，分別混合并振蕩，記錄溶液褪色所需時間。 該實驗目的是研究________對化學反應速率的影響，但該組同學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H2C2O4是弱酸，在離子方程式中應保留化學式。(2)對比①②實驗可探究濃度對化學反應速率的影響，對比②③實驗可探究催化劑對化學反應速率的影響。(3)很顯然乙組實驗是探究溫度對化學反應速率的影響，但在反應物的使用量上控制不當，題中

16、KMnO4溶液過量，因此不能看到明顯的褪色現(xiàn)象。 答案：(1)2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O (2)濃度和催化劑?、邰冖佟?3)溫度　KMnO4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，通常是在調節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p－CP，探究有關因素對該降解反應速率的影響。 [實驗設計]　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)，設計如下對比實驗。 (1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。 實

17、驗編號 實驗目的 T/K pH c/10－3mol·L－1 H2O2 Fe2＋ ① 為以下實驗作參照 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 ③ 298 10 6.0 0.30 [數(shù)據(jù)處理]　實驗測得p－CP的濃度隨時間變化的關系如上圖。 (2)請根據(jù)上圖實驗①曲線，計算降解反應50～150 s內的反應速率： v(p－CP)＝________ mol·L－1·s－1 [解釋與結論] (3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H

18、2O2的角度分析原因：______________________________。 (4)實驗③得出的結論是：pH等于10時，________。 [思考與交流] (5)實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的反應立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法：__________________________________。 解析：(1)依題意可知②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應與①的相同。若改變pH，其他條件不變可探究溶液pH對反應速率的影響。 (2)實驗①曲線中，50～150 s時。 Δc(p－CP)＝1.2×1

19、0－3 mol·L－1－0.4×10－3 mol·L－1＝0.8×10－3 mol·L－1，所以v(p－CP)＝＝8.0×10－6 mol·L－1·s－1。 (3)在降解反應中，H2O2產生的自由基起氧化作用，溫度過高，H2O2因熱穩(wěn)定性差而分解，導致降解反應速率下降。 (4)由曲線③可知，pH＝10時，c(p－CP)基本不變，反應趨于停止。 (5)由(4)得到啟示：在pH＝10溶液中，反應速率趨于零，可將所取樣加入NaOH溶液中(使pH＝10)；化學反應速率隨溫度降低而降低，故亦可用迅速大幅降溫法。 答案：(1) 實驗編號 實驗目的 T/K pH c/10－3mol·L－1 H2O2 Fe2＋ ① ② 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的pH對降解反應速率的影響 (2)8.0×10－6 (3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解 (4)反應速率趨向于零(或該降解反應趨于停止) (5)將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH約為10(或將所取樣品驟冷等其他合理答案均可)