高中化 专题四 化反应条件的控制专题检测卷 苏教6

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1学必求其心得，业必贵于专精PAGE专题检测卷(四)化学反应条件的控制（时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题3分，共39分.每小题只有一个选项符合题意）1．闵恩泽教授获得国家最高科学技术奖，以表彰他在催化剂研究方面做出的突出贡献。下列关于催化剂的说法正确的是（） A。使用催化剂可以增大正反应速率，减小逆反应速率 B．使用催化剂可以使化学平衡正向移动 C．使用催化剂可以降低反应的活化能 D．使用催化剂可以改变反应的平衡常数 解析催化剂同等程度的改变正逆反应速率,但不改变反应的限度. 答案C2．下列实验或生活中为了控制反应速率的做法或说法不正确的是(） A．用氯酸钾制取氧气时可加入少量的高锰酸钾以加快反应速率 B．用饱和食盐水代替蒸馏水制取乙炔 C．探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高 D．为了延长食品的保质期在食品包装袋中加入硅胶、硫酸亚铁 解析C项，该实验要求开始时温度相同，然后改变温度；探究温度对反应速率的影响，应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合，若是先将两种溶液混合后再用水浴加热，随着热量的散失，测得的反应速率偏低，错误。 答案C3．工业合成氨反应中,使用催化剂和施以高压，下列叙述中正确的是（）A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有加压对化学平衡状态有影响D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用解析对合成氨反应N2(g）＋3H2(g)2NH3（g）,催化剂只能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，不能使化学平衡发生移动，高压能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成氨的方向移动.答案C4．下列说法中错误的是(）A．催化剂能加快反应速率，但不影响化学平衡B．升高温度能使正反应为吸热反应的化学反应速率增大，使正反应为放热反应的化学反应速率减小C．在合成氨工业中将生成的NH3及时分离出去，符合勒夏特列原理D．减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动解析升高温度正逆反应速率均增大，与是吸热反应还是放热反应无关，只不过吸热反应方向增大的多,放热反应方向增大的少。答案B5．在气体反应中，改变下列条件能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是（） A．增大反应物的浓度 B．升高温度 C．增大压强 D．移出生成物 解析升高温度,反应物分子的能量升高，使更多的分子转变为活化分子，增加了活化分子的百分含量。 答案B6．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（） A．反应过程a有催化剂参与 B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH C．改变催化剂，可改变该反应的活化能 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2 解析过程a的活化能比过程b的高,故反应过程b有催化剂参与，A项错误；该反应生成物所具有的能量比反应物的低,且由图标信息可知二者能量的量值之差为ΔH，此反应为放热反应，B项错误；不同催化剂的催化效率不同，故改变催化剂，可改变该反应的活化能，C项正确；在有催化剂的条件下，该反应的活化能等于E1，D项错误。 答案C7．把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示，在下列因素中，不能影响反应速率的因素是() A．盐酸的浓度 B．镁条的表面积 C．溶液的温度 D．Cl－的浓度 解析Mg＋2H＋=H2↑＋Mg2＋,实质是镁与H＋间的反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快. 答案D8．在容积不变的密闭容器中发生反应2NO22NO＋O2，不能说明该反应已达化学平衡状态的是(） A．生成nmolO2的同时生成2nmolNO2 B．v正（NO2)∶v正（NO)∶v正(O2)＝2∶2∶1 C．混合气体的颜色不再改变 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 解析B中在可逆反应达到平衡过程中各物质的化学反应速率之比始终等于化学计量数之比. 答案B9．漂白剂亚氯酸钠（NaClO2)在常温、黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。向NaClO2溶液中滴加H2SO4,开始时反应缓慢，一会儿后反应突然加快，其原因可能是（）A．在酸性条件下亚氯酸的氧化性增强B．溶液中的H＋起催化作用C．ClO2逸出，降低了ClO2的浓度D．溶液中的Cl－起催化作用解析由于反应突然加快，可能是催化作用造成的，若H＋是催化剂，滴入稀硫酸后就会加快,所以可确定是Cl－起催化作用。答案D10．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积（V）的数据如图所示,根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是()组别对应曲线c(HCl）/mol·L－1反应温度/℃铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2。530块状 A.第4组实验的反应速率最慢 B．第1组实验中盐酸的浓度大于2。5mol·L－1 C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1 D．第3组实验的反应温度低于30℃ 解析由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确;第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2。5mol·L－1,B正确；第2组实验,铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别,根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30℃，D错误. 答案D11．比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1g，6％的H2O2溶液均取2mL，可选择的实验装置是()解析A、B两装置中使用的长颈漏斗没有形成液封,无法收集到气体；根据双氧水分解反应的化学方程式进行粗略计算可知,2mL6％的H2O2溶液完全分解产生的氧气在标准状况下的体积约为39。5mL，故答案选D。答案D12．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如下图所示,判断下列说法正确的是() A．pH越小氧化率越大 B．温度越高氧化率越小 C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率 解析由②③可知,温度相同时pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高,氧化率越大，C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其它因素影响,如浓度等。 答案D13．NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉）10。0mL、KIO3（过量)酸性溶液40。0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如下图.据图分析,下列判断不正确的是（) A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反 B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等 C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5。0×10－5mol·L－1·s－1 D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂 解析由题给图像可知，温度低于40℃时，温度升高，溶液变蓝的时间短，但温度高于40℃时情况相反，A项正确;因为b、c两点的温度不同，反应速率不可能相等,B项错误；图中a点，所用的时间为80s,则NaHSO3的反应速率为：(0。020mol·L－1×10。0mL×10－3L/mL）÷(50mL×10－3L/mL）÷(80s）＝5。0×10－5mol·L－1·s－1，C项正确；由题给条件,55℃时未观察到溶液变蓝，所以温度高于40℃,淀粉不宜作该实验的指示剂，D项正确。 答案B二、非选择题(共61分）14．（5分）为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： （1)定性分析:如图甲可通过观察______________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________________ _____________________________________________________________. （2）定量分析:如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略.实验中需要测量的数据是_________________ _______________________________________________________________。 答案（1)溶液中气泡产生的速率排除氯离子的干扰(其他合理答案也给分） （2)收集40mL气体所需的时间15．（8分)士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器”,其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠，使用时加入水与其中的镁反应放出热量.下面是在相同的室温下对该产品的两个探究实验： 【实验1】向加有等量水的隔热容器中分别加入下列各组物质，结果参见下图1. ①1。0mol镁条、0。10mol铁粉、0.10mol氯化钠粉末； ②将1.0mol镁条剪成100份、0.10mol铁粉、0.10mol氯化钠粉末； ③1。0mol镁粉、0。10mol铁粉、0。10mol氯化钠粉末; 【实验2】向加有100mL水的隔热容器中分别加入0.10mol镁粉、0。50mol铁粉及不同量的氯化钠粉末,不断搅拌，第15min时记录温度升高的幅度参见上图2。 请回答下列问题: （1）实验1证实影响镁与水反应速率的主要因素是________。 A．反应温度 B．NaCl的用量 C．铁的用量 D．镁的表面积 （2)实验2中当NaCl的用量大于0.125mol时，实验就无须再做的原因是________. A．加入更多的NaCl不再增加反应速率 B．加入NaCl反而会降低反应速率 C．已达到沸点不再有温度变化 D．需要加入更多的铁粉来提高温度 （3)如果在实验2中加入了0.060molNaCl，则第15min时混合物的温度最接近于________。 A．34℃B．42℃C．50℃D．62℃ （4)铁粉、NaCl能使反应速率增加的原因是________________________ ______________________________________________________________. 答案(1）D(2)C（3)D（4）镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池16．（8分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0。50mol·L－1KI、0。2％淀粉溶液、0。20mol·L－1K2S2O8溶液、0.10mol·L－1Na2S2O3溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：S2Oeq\o\al（2－，8)＋2I－=2SOeq\o\al(2－，4)＋I2(慢) I2＋2S2Oeq\o\al（2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)（快) (1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2Oeq\o\al（2－，3)与S2Oeq\o\al（2－,8）初始的物质的量需满足的关系为：n（S2Oeq\o\al(2－,3））∶n(S2Oeq\o\al(2－,8）)________。 (2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10。00.04.04。02。0②9.01.04.04.02。0③8。0Vx4。04。02.0 表中Vx＝________mL，理由是________________________________ ___________________________________________________________. (3）已知某条件下，浓度c（S2Oeq\o\al(2－，8））－反应时间t的变化曲线如图,若保持其他条件不变,请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2Oeq\o\al（2－,8)）－t的变化曲线示意图（进行相应的标注)。 解析（1)淀粉溶液遇I2显蓝色,溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2,说明Na2S2O3消耗尽。为确保能观察到蓝色，溶液中Na2S2O3要耗尽，由题给离子反应可得关系式：S2Oeq\o\al(2－，8）～I2～2S2Oeq\o\al（2－,3),则有n（S2Oeq\o\al(2－,3）)∶n（S2Oeq\o\al(2－,8)）<2∶1时，能观察到蓝色。 (2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等（即为20.0mL），从而可知Vx＝2。0. (3）降低温度时，化学反应速率减慢,c（S2Oeq\o\al（2－,8）)变化减慢。加入催化剂时,化学反应速率加快，c(S2Oeq\o\al（2－,8））变化加快，c(S2Oeq\o\al（2－,8））~t的变化曲线如图所示。 答案（1)Na2S2O3<2∶1 (2）2.0保证反应物K2S2O8的浓度改变,而其他的不变 （3)如下图所示17．（8分）在学习了影响化学反应速率的因素知识后，某研究性学习小组进行了科学探究活动。 [探究活动一]探究金属与不同酸反应的反应速率：常温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面积相同的铝片,分别加入到盛有体积相同、c（H＋)相同的足量的稀硫酸和稀盐酸的两支试管中，发现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。 ［探究活动二]探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因素。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L－1V(H2SO4）/mL溶液温度/℃金属消失的时间/s反应前反应后10。10丝0。550203450020.10粉末0.55020355030。10丝0。750204625040.10丝0。850203520050.10粉末0.85020362560。10丝1。050203512570。10丝1。05035505080.10丝1.150203410090。10丝1.150355140请回答：(1）对[探究活动一]实验现象产生的原因，请你帮该研究性学习小组提出两个假设：假设Ⅰ___________________________________________________。假设Ⅱ___________________________________________________。并请你设计实验对以上假设进行验证：验证假设Ⅰ________________________________________________________________________________________________________.验证假设Ⅱ___________________________________________________________________________________________________________。（2)分析[探究活动二］的实验数据可发现有一个数据明显有错误，该数据是实验________(填实验序号）的________，理由是________________________.（3)分析[探究活动二］的实验数据可得出的结论是__________________________________________________________________________________。答案(1)假设Ⅰ:Cl－对铝和H＋的反应有促进作用假设Ⅱ：SOeq\o\al（2－，4)对铝和H＋的反应有抑制作用验证假设Ⅰ:在铝和稀硫酸反应的试管中加入固体氯化钠，看是否加快放出氢气的速率验证假设Ⅱ：在铝和稀盐酸反应的试管中加入固体硫酸钠,看是否减慢放出氢气的速率（2)3反应后溶液的温度本实验所用稀硫酸均过量，金属完全反应，等质量金属反应放出的热量应相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近（3)对于同一化学反应，在其他条件不变时：①反应物浓度越大,化学反应速率越快；②反应物固体表面积越大，化学反应速率越快；③反应温度越高，化学反应速率越快18．（8分）以下是著名的碘钟实验:已知在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸氢钠会发生如下一些反应： ①IOeq\o\al(－,3)＋3HSOeq\o\al(－，3）=3SOeq\o\al（2－,4）＋3H＋＋I－（慢) ②IOeq\o\al（－，3）＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O(慢） ③I2＋HSOeq\o\al（－，3)＋H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4）＋3H＋(快) 为了探究该实验原理，现分别配制下面三种溶液。 溶液A：0.9g碘酸钾溶于少量温水中,再稀释到500mL 溶液B：0。45g亚硫酸氢钠配成溶液，稀释到500mL 溶液C:取5g可溶性淀粉，放在小烧杯中，加入25mL冷水,搅拌成悬浊液。另取200mL水加热至沸腾，趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入12。5mL浓硫酸,最后也稀释到500mL 溶液D:200mL水＋50mLA溶液＋50mLC溶液 溶液E:225mL水＋25mLA溶液＋50mLC溶液 试完成下列问题： (1）根据实验原理，化学反应速率由哪步反应决定：________(填“①”、“②”或“③”)。 (2)当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色：________（填“I－”、“HSOeq\o\al(－，3)”、“H＋”或“IOeq\o\al(－，3）”）。 (3）在盛放D溶液和E溶液的两只烧杯里同时加入50mLB溶液。D、E两烧杯中哪种溶液先变蓝色:________（填“D”或“E”). (4）为研究温度对反应速率的影响，准备三份E溶液（各300mL,配法同上)，用三只量筒分别量取50mLB溶液,同时把三份B溶液分别加入下述不同温度的三份E溶液中:a.第一份放在石棉网上加热到50℃左右，b。第二份维持在室温，c.第三份浸在冰水里冷却到近冰点。先变蓝色的是：________（填“a”、“b”或“c”）。 解析(1)化学反应速率通常由反应慢的一步决定，所以答案为①②.（2)要使溶液变蓝色，在溶液中必须存在I2,而要使溶液中存在I2，溶液中必须不存在具有强还原性的离子，从而确定答案为HSOeq\o\al（－，3）。（3）烧杯中的溶液先变蓝色，说明反应速率快。对溶液来说，反应物浓度越高，反应速率越快,故D烧杯中溶液先变蓝色。(4)同上原理，温度越高，反应速率越快，溶液变蓝的速率越快. 答案(1)①②(2)HSOeq\o\al(－,3)(3)D(4)a19．（8分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p­CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。 [实验设计]控制p­CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表),设计如下对比实验. (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格）.实验编号实验目的T/KpHc/10－3mol·L－1H2O2Fe2＋①为以下实验作参照29836.00.30②探究温度对降解反应速率的影响③298106.00.30[数据处理]实验测得p。CP的浓度随时间变化的关系如图。（2）请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率：v(p.CP）＝____________mol·L－1·s－1。[解释与结论]（3)实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：___________________________________________________________。（4)实验③得出的结论是：pH等于10时，________________________________________________________________________________________。[思考与交流］（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法:________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1）实验①是参照实验，所以与实验①相比，实验②和③只能改变一个条件，这样才能起到对比实验的目的，实验②是探究温度对反应速率的影响，则T＝313K,pH＝3，c(H2O2)＝6。0mol·L－1，c(Fe2＋）＝0。30mol·L－1，实验③显然是探究pH的大小对反应速率的影响；（2)在50～150s内，Δc(p。CP)＝0。8×10－3mol·L－1,则v（p­CP）＝8.0×10－6mol·L－1·s－1；（3）温度过高时,H2O2分解，c(H2O2）减小，导致反应速率减小；（4）从图中看出，pH＝10时，c(p。CP）不变,即反应速率为零，说明碱性条件下，有机物p.CP不能降解；(5)从第(4)问可以得出,将反应液加入到NaOH溶液中，使溶液的pH迅速增大，反应停止.答案(1）实验编号实验目的T/KpHc/10－3mol·L－1H2O2Fe2＋①②31336。00。30③探究溶液的pH对降解反应速率的影响 (2)8。0×10－6 （3)过氧化氢在温度过高时迅速分解 (4）反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止） (5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10（或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)20．（8分）乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用a装置来制备。 完成下列填空： (1）实验时，通常加入过量的乙醇，原因是___________________________ _______________________________________________________________。 加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是_______________________________________________________________; 浓硫酸用量又不能过多，原因是_____________________________。 （2)饱和Na2CO3溶液的作用是________。 （3）反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________,然后分液。 (4）若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有________、________。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________,分离乙酸乙酯与该杂质的方法是________. 解析（1）由于该反应是可逆反应，因此加入过量的乙醇增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率。由于浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率，因此实际用量多于此量；由于浓H2SO4具有强氧化性和脱水性,会使有机物碳化，降低酯的产率，所以浓硫酸用量又不能过多。 (2）由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以饱和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解。 (3)乙酸乙酯不溶于水，因此反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，振荡、静置，然后分液即可。 （4)根据b装置可知由于不是水浴加热，温度不易控制，因此制备乙酸乙酯的缺点有温度过高原料损失较大、温度较低发生副反应,由于乙醇发生分子间脱水生成乙醚，所以由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是乙醚，乙醚和乙酸乙酯的沸点相差较大，则分离乙酸乙酯与该杂质的方法是蒸馏。 答案(1)增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率(合理即可) 浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率 浓H2SO4具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化,降低酯的产率 （2)中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解 （3)振荡静置 (4)原料损失较大易发生副反应乙醚蒸馏21．（8分）超音速飞机在平流层飞行时,尾气