组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:670 题号:16825469
已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生如下反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化):
(1)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率,实验装置如图所示:

实验时分液漏斗中A溶液一次性加入,A、B的成分见下表:
序号A溶液B溶液
2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液,少量MnSO4(催化剂)
该实验探究的是_______因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是_______(填实验序号)。
(2)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液),一组放入冷水中,另一组放入热水中,一段时间后,分别混合并振荡,记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究_______因素对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液完全褪色,其原因是_______
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【推荐1】一定条件下,向容器中同时通入甲烷、氧气和水蒸气三种气体,发生的化学反应有:
反应过程化学方程式焓变△H(kJ•mol-1)活化能Ea(kJ•mol-1)
甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5
蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)+206.2240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)+158.6243.9

(1)已知:H2O(1)=H2O(g)       △H=+44.0kJ•mol-1,则表示H2燃烧热的热化学方程式为___________
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率小于甲烷氧化的反应速率,原因可能是___________
(3)恒温恒压体系(温度为T,压强为P)反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)达到平衡时,各气体的物质的量均为1mol,用某气体组分(B)的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)。则:
①平衡常数Kp=___________
②再向容器中瞬时同时充入1molCH4、1molH2O、1molCO、3molH2,此时v()___________v()(填“>”“<”或“=”)。
③恒温恒容条件下,将CH4、H2O、CO、H2按照体积比1:1:1:3投料,能判断反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)达到平衡状态的是___________
A.密度保持不变          B.CO体积分数保持不变
C.平均摩尔质量保持不变            D.c(CO)和c(H2)的比保持不变
E.2molO-H断裂的同时,有3molH-H断裂
(4)向绝热恒容密闭容器中通入CH4和O2使反应CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图。图中c点反应是否达到平衡:___________(填“是”或“否”)。
2021-11-01更新 | 88次组卷
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【推荐2】二氧化碳催化加氢制甲烷的反应受到人们广泛关注。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲烷的过程中主要发生以下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
反应_______,该反应在_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)以Ni作催化剂,可选择为载体。在密闭容器中,控制、加入,使用不同的催化剂载体,发生反应Ⅰ、Ⅱ,的转化率及其平衡转化率随温度变化的情况如图所示。

①低温活性最高的催化剂载体是_______
②在图中所示温度范围内,随温度升高,的平衡转化率减小,原因可能是_______。研究表明,当温度升至600℃以上,的平衡转化率随温度升高而增大,此时的产率随温度升高而_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
③525℃下达到平衡时,的转化率为80%,的转化率为57.5%,的物质的量为_______mol,反应Ⅰ用摩尔分数表示的平衡常数_______(列出计算式,用摩尔分数代替平衡浓度计算,物质i的摩尔分数)。
(3)若反应物中混入,会导致Ni催化剂失活。原因是吸附在Ni活性位点,阻止了的反应。在Ni催化剂中添加Mn和Zn助剂,可避免Ni催化剂失活,其机理可能是_______
2024-05-29更新 | 47次组卷
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名校
【推荐3】I.某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂: 30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。
小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:
操作现象

向I的锥形瓶中加入_______,向I的_______中加入 30% H2O2溶液,连接I、III,打开活塞I中产生无色气体并伴随大量白雾; III中有气泡冒出,溶液迅速变蓝
向II中加入KMnO4固体,连接II、III, 点燃酒精灯III中有气泡冒出,溶液不变蓝

向II中加入KMnO4固体,III中加入适量0. lmol/LH2SO4溶液,连接II、III,点燃酒精灯III中有气泡冒出,溶液变蓝
(1)请完善甲组实验实验操作,向I的锥形瓶中加入_______, 向I的_______中加入30% H2O2溶液,连接I、III,打开活塞。
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是_______
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是_______(酸性、 碱性、中性或者其他环境)。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是_______
(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列溶液_______(填序号),证明了白雾中含有H2O2
A.酸性KMnO4B.FeCl3C.氢硫酸D.酚酞

II.为探讨化学反应速率的影响因素,某同学设计的实验方案如下表。(已知I2+2= +2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)
实验
序号
体积V/mL时间/s
Na2S2O3溶液淀粉溶液0.1mol/L碘水
10.02.04.00.040
7.02.04.03.0t1
5.02.04.0Vxt2
(5)①该实验进行的目的是_______, 淀粉溶液的作用是________
②实验①中用Na2S2O3表示反应速率v(Na2S2O3)= ________
2022-10-17更新 | 225次组卷
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