内容正文:
第六章 化学反应与能量
第4讲 化学实验专项训练
【复习目标】
1.理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用,体会化学的价值。
2.认识原电池的构成要素及其作用。
3.体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
4.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
【教材追踪】
实验一: 化学能转化成电能
目标:理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用,体会化学的价值;认识原电池的构成要素及其作用。
任务:阅读教p56内容,按要求完成相关实验,并记录实验数据,同时完成下列问题。
【学程案·视频】 课时5 化学能转化为电能
1.实验用品
器材:烧杯、导线、电流表。
试剂:锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。
2.实验步骤
Ⅰ.电极材料的实验
a.用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,使锌片与铜片接触,观察电流表指针是否发生偏转;用石墨棒代替铜片进行上述实验。解释所观察到的现象。
电极材料
实验装置
实验现象
解释
锌片、铜片
电流表指针 没有 偏转
因为没有 电解质溶液 ,所以不能发生 原电池 反应
锌片、石墨棒
电流表指针 没有 偏转
b.将锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象;再在烧杯中插入铜片,观察现象;取出铜片,插入石墨棒,观察现象。
电极材料
实验装置
实验现象
解释
锌片
锌片 溶解 ,表面产生 无色气泡
锌的还原性比H2 强 ,溶液中的 H+ 直接生成H2,Zn 失去 电子生成 Zn2+ ,离子方程式为 Zn+2H+Zn2++H2↑
锌片、铜片
①锌片 溶解 ,表面产生 无色气泡
②铜片表面 无明显变化
铜的还原性比H2 弱 , 不能 置换出H2,电子 不能 在溶液中移动,锌的电子 不能 转移到铜片,H+只能在 锌片 表面被还原成H2
锌片、石墨棒
①锌片 溶解 ,表面产生 无色气泡
②石墨棒 无明显变化
石墨为惰性材料, 不能 置换出H2,电子 不能 通过溶液转移到石墨棒,H+只能在 锌片 表面被还原成H2
Ⅱ.原电池实验
如图所示,选择不同的电极材料,以及稀硫酸、导线和电流表组装成原电池,试验其能否产生电流,并作出解释。
电极材料
实验现象
解释
Zn、Cu
①锌片 溶解
②铜片 不溶解 ,表面 产生无色气泡
③电流表指针 偏转
锌失去的电子通过 导线 转移至 铜片 表面,溶液中的 H+ 在 铜片 表面获得电子生成 H2
Zn、石墨
①锌片 溶解
②石墨棒表面 产生无色气泡
③电流表指针 偏转
锌 失去的电子通过 导线 转移至 石墨棒 表面,溶液中的 H+ 在 石墨棒 表面获得电子生成 H2
Cu、石墨
①铜片 不溶解
②电流表指针 不偏转
铜的还原性比H2 弱 , 不能 发生氧化还原反应, 没有 电子转移,因而 不能 产生电流
3.问题讨论
(1)根据以上实验,说明原电池的工作原理和构成要素,以及组装原电池的操作注意事项。
【参考答案】原电池的工作原理:负极失去电子发生氧化反应,电子经外电路流入正极,电解质溶液中的阳离子向正极迁移,具有氧化性的粒子在正极上得到电子,发生还原反应。
原电池的构成要素:①两个活动性不同的电极,②电解质溶液,③形成闭合回路,④有自发进行的氧化还原反应。
组装原电池的注意事项:组装原电池时一定要形成闭合回路,形成闭合回路有多种方式,可以是导线连接两个极,也可以是两电极相接触。
(2)能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片?为什么?
【参考答案】可以用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片;因为铁也能与硫酸溶液反应,而且铁与铜的活动性不同,当它们插入硫酸溶液且形成闭合回路时,就形成了原电池。
实验二:化学反应速率的影响因素
目标:体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响;理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
任务:阅读教p57内容,按要求完成相关实验,并记录实验数据,同时完成下列问题。
【学程案·视频】 课时6 化学反应速率的影响因素
1.实验原理
①硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,反应生成的硫使溶液出现浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。
②过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
2.实验用品
器材: 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
试剂: 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。
3.实验步骤
Ⅰ.浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,编号为①②。向①号试管中加入2 mL 0.1 mol· Na2S2O3溶液,向②号试管中加入1 mL 0.1 mol· Na2S2O3溶液和1 mL蒸馏水,摇匀。再同时向①②号两支试管中加入2 mL 0.1 mol· H2SO4溶液,振荡。观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
实验装置
加入0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
加入0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL
出现浑浊的快慢
1
2
0
2
快
2
1
1
2
慢
Ⅱ.温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中。再同时向两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液,振荡。观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
实验装置
加入0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL
加入0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL
水浴温度/℃
出现浑浊的快慢
1
2
2
冷水
慢
2
2
2
热水
快
Ⅲ.催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10% H2O2溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L-1FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号
实验装置
催化剂
现象
结论
试管①
无
气泡冒出较慢
无催化剂反应速率 较小
试管②
FeCl3溶液
气泡冒出较快
FeCl3能 增大 反应速率
试管③
MnO2粉末
气泡冒出较快
MnO2能 增大 反应速率
4.问题和讨论
(1)写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式,可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小?
【参考答案】S2+2H+SO2↑+S↓+H2O;溶液出现浑浊的快慢或出现相同浑浊度所需要的时间。
(2)在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应,生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
【参考答案】铁的金属活动性较钠、镁、铝等弱,所以如果铁要与水分子反应就需要高能量的水分子,而在水分子的不同状态中,水蒸气的能量是最高的,故只有水蒸气形式的水分子可以和铁反应。由此可见反应条件影响反应的方向及产物。
5.实验结论
①其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大 ;减小反应物浓度,化学反应速率减小 。
②其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大 ;降低温度,化学反应速率减小 。
③催化剂可以改变化学反应速率。
【能力进阶】
实验一: 化学能转化成电能
实验二:化学反应速率的影响因素
【跟进训练】
A卷
1.(2025·安徽省·期末考试)如图所示装置,电流表指针发生偏转,同时极逐渐变粗,极逐渐变细,为电解质溶液,则、、应是下列各组中的( )
A. 是,是,为稀硫酸
B. 是,是,为稀硫酸
C. 是,是,为稀溶液
D. 是,是,为稀溶液
【答案】D
【知识点】原电池工作原理、原电池概念、形成条件及判断
【解析】该原电池中,极逐渐变粗,说明上发生还原反应,作正极;极逐渐变细,说明失电子发生氧化反应,作负极,则的活泼性大于,所以排除选项;
极逐渐变粗,说明有金属析出,选项析出的是氢气,选项析出金属银,所以符合题意,
故选:。
2.(2026·四川省·同步练习)关于如图所示的装置,下列说法正确的是 ( )
A. 该装置可将电能转化为化学能 B. 铜片的质量不断减小
C. 锌片上发生的反应为 D. 溶液中的向锌片附近发生定向迁移
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】题给装置属于原电池,能把化学能转化为电能,A错误;铜作正极,正极上得电子发生还原反应生成,的质量不变,B错误;原电池中,作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应为,C正确;原电池中,阳离子向正极移动,即向铜片附近发生定向迁移,D错误。
3.(2025·浙江省·同步练习)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 是大气污染物之一,在空气中能稳定存在
B. 该反应生成时,应吸收能量
C. 氮原子结合生成时需吸收能量
D. 分子中的化学键断裂时吸收能量
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】温下与氧气反应生成二氧化氮,在空气中不能稳定存在,A错误;该反应生成时,应吸收能量,B正确;氮原子结合生成时需释放能量,C错误;分子中的化学键断裂时吸收能量,D错误。
4.(2025·天津市市辖区·期中考试)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A. 乙醇燃烧 B. 碳酸氢钠和盐酸反应
C. 镁与稀硫酸反应 D. 钠和水反应
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】乙醇燃烧放出热量,不符合题意;碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应,符合题意;镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,该反应是放热反应,不符合题意;钠和水反应放热可以使钠熔化,不符合题意。
5.(2025·浙江省·同步练习)钠基海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势,有望成为新一代储能器件,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 极为正极,发生还原反应
B. 放电时,由左室移至海水中
C. 电子移动方向:极极海水有机电解液
D. 可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】钠为活泼金属,故极为负极,钠失去电子发生氧化反应,A错误;放电时,极为负极,极为正极,阳离子移向正极,即由左室移至海水中,B正确;电子不会进入电解质溶液,C错误;钠会与水反应,不能将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液,D错误。
6.(2026·四川省·同步练习)研究表明,在一定条件下,气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 比更稳定
B. 为吸热反应且反应条件一定要加热
C. 中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D. 转化为需要吸收的热量
【答案】D
【知识点】高中化学(默认)
【解析】物质含有的能量越低,其稳定性越强,比更稳定,A错误;吸收能量,反应为吸热反应,但反应不一定需要在加热条件下进行, B错误;转化为中间状态的物质时需吸收的热量,但此时化学键未全部断开,C错误。
7.(2025·浙江省·同步练习)工业制硫酸中的一步重要反应是的催化氧化:。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法不正确的是 ( )
A. 升高温度,化学反应速率增大 B. 使用合适的催化剂,化学反应速率增大
C. 达到平衡时,正反应和逆反应的速率相等 D. 达到平衡时,能转化为
【答案】D
【知识点】高中化学(默认)
【解析】升高温度,能加快化学反应速率,A正确;使用合适的催化剂,能加快化学反应速率,B正确;化学平衡的标志为正反应和逆反应的速率相等,C正确;该反应为可逆反应,达到平衡时,不能转化为,D错误。
8.(2025·浙江省·同步练习)恒温恒容的密闭容器中发生如下反应:,下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是 ( )
A. 单位时间内的消耗速率等于的生成速率
B. 反应容器中压强不随时间变化
C. 容器中、、的物质的量之比为
D. 反应容器中气体的密度不随时间变化
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】单位时间内的消耗速率等于的生成速率,正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,项不合题意;正反应气体物质的量减少,压强是变量,反应容器中压强不随时间变化,反应一定达到平衡状态,项符合题意;容器中、、的物质的量之比为,不能判断浓度是否还发生改变,反应不一定平衡,故C不合题意;反应前后气体总质量不变、容器容积不变,密度是恒量,反应容器中气体的密度不随时间变化,反应不一定达到平衡状态,故D项不合题意。
9.(2026·四川省·同步练习)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是 ( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时就可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入溶液后无色气泡生成速率会明显增大
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】硝酸的浓度不同,反应速率不同,浓度为外因,故A不符合题意;的非金属性比的强,所以和反应较容易,即反应物本身性质决定反应速率,故B符合题意;点燃或放电为反应条件,是外因,故C不符合题意;加入溶液,作为催化剂增大反应速率,为外因,故D不符合题意。
10.(2026·四川省·同步练习)取过氧化氢水溶液,在少量存在下分解:。在一定温度下,测得的放出量,转换成浓度如下表:
下列说法不正确的是 ( )
A. 反应时,测得体积为标准状况
B. ,消耗的平均速率为
C. 第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
D. 分解酶或代替也可以催化分解
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】A.时,,由可知,,故测得在标准状况下的体积为,正确;时,,则消耗的平均速率为,正确;随着反应的进行,的浓度逐渐减小,故第时的瞬时速率大于第时的瞬时速率,错误;酶或可作分解的催化剂,正确。
11.(2026·四川省·同步练习)下列四支试管中,分别盛有等量的锌、酸溶液,其中生成的反应速率最大的是 ( )
选项
试管
酸及浓度
温度
锌的状态
A.
溶液
粉末状
B.
溶液
粉末状
C.
溶液
粉末状
D.
溶液
大块状
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】具有强氧化性,中溶液与反应不生成;比较,试管中所用酸溶液中最大、温度最高且锌是粉末状,其他条件相同时,增大反应物的接触面积,反应速率增大,则中生成的反应速率最大。
12.实验探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。下列实验设计不恰当的是( )
目的
实验设计
探究浓度对反应速率的影响
探究温度对反应速率的影响
探究温度对反应速率的影响
探究催化剂对反应速率的影响
【答案】A
【知识点】综合实验的设计与评价、影响速率的因素
【解析】A.两次实验中溶液的体积不同,混合溶液中,前者硫酸浓度小于后者,硫代硫酸钠溶液前者大于后者,不能探究浓度对反应速率的影响,故A错误;
B.该组实验中其它条件相同,只有温度不同,则能探究温度对反应速率的影响,故B正确;
C.其它条件相同,只有温度不同,通过产生气泡的快慢可以探究温度对反应速率的影响,故C正确;
D.其它条件相同,前者加入催化剂,后者没有,通过产生气泡的快慢可以探究催化剂对反应速率的影响,故D正确。
13.化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量。下列措施不是为了减慢化学反应速率的是( )
A. 食品包装袋内加入抗氧化剂
B. 在铁制门窗的表面涂上一层油漆
C. 把餐馆打包的食物放在冰箱里
D. 用氢氧化钠溶液处理铝土矿前,先将铝土矿粉碎
【答案】D
【知识点】影响速率的因素
【解析】A.食品包装袋内加入抗氧化剂,通过减小氧气的浓度,可以减慢食品变质速率,A错误;
B.在铁制门窗的表面涂上一层油漆为外加防护膜的保护法,可以隔绝空能减慢金属腐蚀,B错误;
C.餐馆打包的食物放置在冰箱内,可以通过降低温度减慢反应速率,C错误;
D.将铝土矿粉碎,可增大接触面积,可加快反应速率,与增大反应速率有关,D正确;
故选D。
14.(2024·陕西省·期中考试)人们通过化学方法可以开辟新能源和提高能源的利用率,根据情景回答下列问题:
工业合成氨反应是放热的可逆反应。已知完全反应生成可放出热量。如果将和足量混合,使其充分反应,放出的热量 填“大于”“小于”或“等于”。
在容积为的密闭容器内模拟工业合成氨,反应经过后,生成
用表示的化学反应速率为 ;
一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是 。
的转化率达到最大值
、和的分子数之比为::
体系内气体的密度保持不变
体系内物质的平均相对分子质量保持不变
某实验小组进行如图甲所示实验。请判断中的温度 填“升高”或“降低”。反应过程 填“”或“”的能量变化可用图乙表示。
【答案】小于
降低
【知识点】化学平衡状态、化学反应的反应热与焓变、放热反应和吸热反应、化学反应速率及其计算
【解析】合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,所以将和足量混合,使其充分反应,放出的热量小于;
,又因为化学反应中,各物质表示的反应速率之比等于其系数之比,则
的转化率达到最大值,则说明反应达到平衡状态,故正确;
、和的分子数之比为::,不能说明各物质的浓度保持不变,无法说明反应达到平衡状态,故错误;
体系内气体的总质量保持不变,总体积保持不变,则气体的密度始终保持不变,因此密度不变不能说明反应达到平衡状态,故错误;
因反应是气体分子数减小的体系,体系内气体的总质量保持不变,若物质的平均相对分子质量保持不变时,则气体的总物质的量保持不变,可说明反应达到平衡状态,故正确;
与反应吸收热量,则反应后中的温度降低;与盐酸反应放出热量,又从图中能量变化图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,则可表示反应的能量变化。
本题考查热化学反应中的能量变化、反应速率的计算、化学平衡的判断,为高考常见题型,把握反应中能量变化、速率的计算、化学平衡的应用为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
15.(2026·四川省·同步练习)一、实验目的
体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
二、实验用品
试剂:溶液、溶液、溶液、溶液、粉末、蒸馏水。
仪器:烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
三、实验方案设计
硫代硫酸钠与硫酸的反应中,设计在硫酸溶液的浓度、体积均相同时,加入等体积、不同浓度的硫代硫酸钠溶液,探究浓度对反应速率的影响;浓度、体积均相同的硫代硫酸钠溶液与硫酸溶液,分别置于不同温度下反应,探究温度对反应速率的影响。
探究不同催化剂或不使用催化剂对分解反应速率的影响。
四、实验方案实施
浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,分别加入和溶液,向盛有溶液的试管中加入蒸馏水,摇匀。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入蒸馏水的体积
加入溶液的体积
实验现象
实验结论
出现浑浊较快
在其他条件相同时,的浓度越大,反应速率越大
出现浑浊较慢
温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
水浴条件
出现现象
实验结论
冷水
出现浑浊较慢
在其他条件相同时,升高温度,反应速率增大
热水
出现浑浊较快
催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量粉末和滴溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
催化剂
实验现象
实验结论
加入
气泡冒出速率增大
能增大反应速率
加入溶液
气泡冒出速率增大
能增大反应速率
不加其他试剂
有气泡冒出,较慢
无催化剂反应较慢
五、问题和讨论
完成该实验应注意哪些问题?
写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式,可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小?
通过以上实验可得出外界条件改变对化学反应速率有怎样的影响?
在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气可发生反应,生成和。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
【答案】保证在只有一个变量的条件下进行实验,如探究硫代硫酸钠浓度对反应速率的影响时,保证溶液总体积相同;所设计的实验现象明显,便于观察,利于得出实验结论
;溶液浑浊出现的快慢或溶液中产生气泡的快慢
相同条件下,增大反应物浓度,能增大反应速率;相同条件下,升高温度能增大反应速率;相同条件下,使用催化剂能增大反应速率
反应条件影响反应的方向及产物
【知识点】高中化学(默认)
【解析】略
B卷
1.(2026·福建省·单元测试)由、、、四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A. 装置甲中作原电池负极
B. 装置乙中电极上的反应式为
C. 装置丙中溶液的减小
D. 四种金属的活动性强弱顺序为
【答案】C
【知识点】原电池工作原理、原电池原理的应用
【解析】A.装置甲中金属不断溶解,则失电子作原电池负极,A正确;
B.上铜离子得电子生成,则电极上的反应式为 ,B正确;
C.上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,溶液的增大,C错误;
D.甲中为负极,为正极,活动性:;乙中为负极,为正极,活动性:;丙中为负极,为正极,活动性:,所以四种金属的活动性强弱顺序为,D正确;
故选C。
2.(2025·北京市·期中考试)现有如图所示的甲、乙两装置,下列说法中,正确的是( )
A. 甲装置中铜片是正极材料
B. 乙装置中锌片是负极反应物
C. 两装置中,铜片表面均无气泡产生
D. 甲装置中,铜片上发生的电极反应为
【答案】A
【知识点】原电池工作原理、原电池概念、形成条件及判断
【解析】 A. 甲装置中,锌的活泼性强于铜,则锌为负极被氧化,铜作正极,故A正确;
B. 乙装置没有形成闭合回路,不能形成原电池,故B错误;
C. 甲装置中,铜为正极,生成氢气,乙装置中铜片表面无气泡生成,故C错误;
D. 甲装置中,铜片作正极,发生的电极反应为,故D错误;
故选A。
3.(2026·四川省·同步练习)下列各组材料组成如图装置,能形成原电池且作正极的是 ( )
选项
A.
稀硫酸
B.
蔗糖溶液
C.
溶液
D.
溶液
【答案】C
【知识点】高中化学(默认)
【解析】、和稀硫酸构成的原电池中是负极,是正极,即作负极,A错误;蔗糖不是电解质,不能形成原电池,B错误;、和溶液形成的原电池中是负极,是正极,即作正极,C正确;和溶液反应,、和溶液构成的原电池中是正极,是负极,即作负极,D错误。
4.(2024·湖南省·期末考试)氢气作为原料,以为电解质构成燃料电池。下列有关该燃料电池的说法正确的是( )
A. 燃料电池中,氧气应从电池的负极通入
B. 燃料电池中,电池工作时正极周围增大
C. 工作一段时间后,的浓度不变
D. 燃料电池的负极反应为:
【答案】B
【知识点】燃料电池、原电池工作原理、原电池原理的应用
【解析】 氢氧燃料电池中,氢气通入极为负极,电极反应式为,氧气通入极为正极,电极反应式为,据此作答。
A. 氢氧燃料电池中,氧气得电子,故氧气通入极为正极,故A错误;
B. 氧气通入极为正极,电极反应式为,生成氢氧根离子,正极周围增大,故B正确;
C. 电池总反应为,反应生成水,浓度减小,故C错误;
D. 氢气通入极为负极,电极反应式为,故D错误;
故选B。
5.(2026·江苏省苏州市·月考试卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A. 正极反应中有生成
B. 微生物促进了反应中电子的转移
C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区
D. 电池总反应为
【答案】A
【知识点】燃料电池、原电池工作原理
【解析】 A.根据图知,负极上失电子,正极上得电子和反应生成水,负极的电极反应式为,正极的电极反应式为,因此在负极产生,故A错误;
B.葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能,形成原电池,有电流产生,所以微生物促进了反应中电子的转移,故B正确;
C.通过原电池的电极反应可知,负极区产生了,根据原电池中阳离子向正极移动,可知质子通过交换膜从负极区移向正极区,故C正确;
D.该反应属于燃料电池,燃料电池的电池反应式和燃烧反应式相同,则电池反应式为,故D正确;
故选:。
6.(2026·福建省·单元测试)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:。下列有关说法正确的是( )
A. 正极反应式:
B. 放电过程中,向负极移动
C. 每转移电子,理论上生成
D. 常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
【答案】D
【知识点】原电池工作原理、新型电池、原电池概念、形成条件及判断
【解析】 由原电池总反应可知为原电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为,硫酸铅电极为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,结合电极方程式计算。
A.正极发生还原反应,电极方程式为,故A错误;
B.放电过程中阳离子向正极移动,故B错误;
C.根据电极方程式,可知每转移电子,理论上生成,质量为,故C错误;
D.常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此连接电流表或检流计,指针不偏转,故D正确;
故选D。
7.(2026·四川省·同步练习)一定条件下,溶液的酸碱性对光催化染料降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 在时,和时的降解率相等
B. 溶液酸性越强,的降解速率越小
C. 的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对的降解速率的影响
D. 内,时的降解速率为
【答案】A
【知识点】高中化学(默认)
【解析】在时,和时反应物都能完全反应,降解率都是,A正确;由斜率可知,越小降解速率越大,即溶液酸性越强,的降解速率越大,B错误;由图可知,相同时,的起始浓度越小,降解速率越小,C错误;内,时的平均降解速率为, D错误。
8.(2026·四川省·同步练习)下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是 ( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时就可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入溶液后无色气泡生成速率会明显增大
【答案】B
【知识点】高中化学(默认)
【解析】硝酸的浓度不同,反应速率不同,浓度为外因,故A不符合题意;的非金属性比的强,所以和反应较容易,即反应物本身性质决定反应速率,故B符合题意;点燃或放电为反应条件,是外因,故C不符合题意;加入溶液,作为催化剂增大反应速率,为外因,故D不符合题意。
9.(2025·广西壮族自治区北海市·期中考试)某小组设计如图所示实验,探究影响分解速率的因素。下列分析错误的是( )
A. 该实验探究的是温度对反应速率的影响
B. 该实验要控制的质量、颗粒大小相同
C. 实验中,的浓度不宜过大
D. 温度相同时,若用代替,反应速率相同
【答案】D
【知识点】影响速率的因素
【解析】 A.看图知,外界条件中只有温度不同,故该实验探究的是温度对反应速率的影响,故A正确;
B.研究外界因素对化学反应速率的影响,故该实验要控制催化剂的质量、颗粒大小相同,故B正确;
C.浓度越大反应速率越快,二者现象差别不明显,故实验中的浓度不宜过大,故C正确;
D.不同的催化剂,催化效果不同,故温度相同时,用代替,反应速率不一定相同,故D错误。
故选:。
10.(2026·内蒙古自治区·月考试卷)某小组采用等质量的大理石和碳酸钴粉末、足量的稀盐酸和稀硫酸研究实验室制备的化学反应速率。实验中的浓度随时间的变化如图所示。
已知:碳酸钴和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙,硫酸钙会包裹在碳酸钙表面。
下列说法正确的是( )
A. 比较实验和实验,可以说明酸的对生成的速率有影响
B. 比较实验和实验,可以说明生成的速率和酸中阴离子的种类有关
C. 实验结论:生成的对碳酸钙粉末比对大理石的包裹作用更强
D. 综合以上四个实验推断大理石粉末和稀硫酸反应能用于制备
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】A.比较实验和实验,氢离子的浓度均为,无法通过离子浓度判断对速率的影响,故A错误;
B.实验和实验固体状态不同,实验变量为:固体的状态和阴离子的种类,故B错误;
C.由于反应的速率比反应的速率大,因而通过实验可得出的结论:生成的对大理石的包裹比对碳酸钙粉末作用更强,故C错误;
D.稀硫酸、稀盐酸与大理石和碳酸钙粉末均可以反应生成,故D正确;
故选:。
11.(2025·河南省·单元测试)探究反应速率的影响因素,有关实验数据如表所示:
实验
编号
温度
催化剂用
量
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间
体积
浓度
( )
体积
浓度
( )
下列说法不正确的是( )
A. ,
B. 用表示该反应速率实验实验
C. 用表示溶液褪色时间段反应速率,实验
D. 可通过比较收集相同体积所消耗的时间来判断反应速率快慢
【答案】B
【知识点】化学反应速率及其计算、影响速率的因素
【解析】A.对比实验、可知,实验、中只有温度不同,温度越高反应速率越快,溶液褪色时间越短,即;实验使用催化剂,实验没有使用催化剂,催化剂可加快反应速率,实验中溶液先褪色,则,故A正确;
B.对比实验、可知,实验、中只有的浓度不同,浓度越大反应速率越快,则用表示该反应速率实验实验,故B错误;
C.反应为,实验中::::,则过量,实验中溶液总体积为,用表示溶液褪色时间段反应速率,故C正确;
D.判断反应速率快慢的方法:单位时间内产物的物质的量的变化量的多少或比较收集相同气体体积所消耗的时间长短或单位时间内物质浓度的变化量等,该实验中的溶解性较小,通过比较收集相同体积所消耗的时间,也可判断反应速率快慢,故D正确;
故选:。
12.(2025·浙江省·同步练习)某实验小组利用溶液与溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表所示:
实验编号
温度
出现浑浊时间
下列说法错误的是( )
A. 研究温度的影响时,应将溶液混合后置于不同温度的水浴中
B. 此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
C. 实验中
D.
【答案】A
【知识点】高中化学(默认)
【解析】A、由控制变量法可知,实验中需要将溶液和溶液置于一定温度的水浴中一段时间后,再将溶液迅速加入溶液中进行实验,A错误;
B、实验中硫酸浓度不同,实验中温度不同,可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响,B正确;
C、由控制变量法可知,溶液总体积相同,则实验中加入的体积为,才能保持与实验一致,C正确;
D、温度越高、浓度越大,反应速率越快,实验中硫酸的浓度大,实验中的温度又比高,则反应速率:,则出现浑浊需要的时间,D正确。
故选:。
13.(2026·四川省·同步练习)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下不考虑溶液混合引起的体积变化。
实验序号
实验温度
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间
溶液含硫酸
溶液
通过实验、,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中 , ,通过实验 可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
组实验中溶液褪色时间 填“”“”或“”,组实验的反应速率 用含有的式子表示。
该小组的一名同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成突变的可能的原因是 。
通过测定收集一定体积氢气所用的时间,可以测定锌粒和稀硫酸反应的速率,于是某同学设计了如图所示的实验装置。
装置中仪器的名称为 。
定量分析:装置组装完成后需要先检查该装置的气密性。简述检查该装置气密性的方法: ;实验时以收集到气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是 。
【答案】
B、
生成的对反应有催化作用,使反应速率增大,单位时间内产生的突增
分液漏斗
关闭分液漏斗活塞,拉动注射器活塞,松手,注射器活塞能恢复到原来的位置,则装置气密性良好
收集气体所需时间
【知识点】高中化学(默认)
【解析】因为实验、是探究浓度的改变对反应速率的影响,所以温度需要相同即,总溶液的体积也应该相等,所以;根据表格可知,与温度不同,其他条件可保持相同,所以通过、两个实验可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
组实验温度高于组,则溶液褪色时间。根据
和表中的数据可知,草酸过量,高锰酸钾完全反应,所以。
由图可知,题述实验过程中随时间变化突然增大,可能是在反应过程中,生成的对反应起了催化作用,使反应速率增大,单位时间内产生的突增。
由装置图可知,装置中仪器为分液漏斗。关闭分液漏斗活塞,拉动注射器活塞,松手,注射器活塞能恢复到原来的位置,则装置的气密性良好;为了测定锌粒和稀硫酸反应的速率,需要记录收集气体所用的时间。
14.(2026·广东省·同步练习)化学反应速率的影响因素
【实验目的】
体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
【实验原理】
硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:。
反应生成的硫使溶液出现浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。
过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
【实验用品】
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
溶液、溶液、溶液、溶液、粉末、蒸馏水。
【实验步骤】
浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,分别加入和溶液,向盛有溶液的试管中加入蒸馏水,摇匀。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入水的体积
加入溶液的体积
出现浑浊的快慢
较快
较慢
结论
其他条件不变时,反应物浓度越 ,反应速率
温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
水浴温度
出现浑浊的快慢
较慢
较快
结论
其他条件不变时,温度越 ,反应速率
催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量粉末和滴溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入的催化剂
无
少量粉末
滴溶液
气泡出现的快慢
较慢
很快
较快
结论
其他条件不变时,加入 ,反应速率
【问题和讨论】
通过以上实验可得出外界条件改变对化学反应速率有怎样的影响
。
在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应,生成和。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
。
【答案】大
越快
高
越快
催化剂
增大
相同条件下,增大反应物浓度能加快反应速率;相同条件下,升高温度能加快反应速率;相同条件下,使用催化剂能加快反应速率
红热的铁与水蒸气可发生反应生成和,是因为反应温度高,反应速率大,且反应物为气态,铁与水蒸气的接触面积大,反应速率大,说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响
【知识点】高中化学(默认)
【解析】略
15.(2026·湖北省·同步练习)某化学小组欲测定酸性条件下溶液与溶液反应的化学反应速率,所用试剂为溶液和溶液,所得溶液中的浓度随时间变化的曲线如图所示,随时间的变化如图所示。
请将该反应的离子方程式补充完整。
已配平
根据实验数据可知,该反应在的平均反应速率 。
下列说法正确的是 。
A.若纵坐标为的曲线与图中的曲线不能重合
B.图中阴影部分的面积表示时间内的增大
C.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小
段反应速率增大,为探究可能的原因,设计如下方案探究影响化学反应速率的因素:
已知:对该反应无影响;
可供选择的试剂:固体 固体 盐酸 溶液 溶液
方案
假设
数据处理
具体实验操作
Ⅰ
反应产物对反应有催化作用,加快了化学反应速率
取溶液于烧杯中,先加入 ,再加入溶液
绘制溶液中随时间变化的曲线与图对比
Ⅱ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向两个烧杯中加入溶液。烧杯中加入水,烧杯中加入 ,再分别向两个烧杯中加入溶液
方案Ⅰ中所选试剂为 填字母,下同,方案Ⅱ中所选试剂为 。
方案Ⅱ烧杯中加入水的作用是 。
除方案Ⅰ和方案Ⅱ外,请再提出一种可能加快化学反应速率的措施: 。
【答案】
进行空白实验,消除溶液体积改变对实验的影响
升高温度
【知识点】高中化学(默认)
【解析】具有氧化性,可以把氧化为,自身被还原为,则根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒得到。
。
根据反应速率单位相同之比等于化学计量数之比,可知,因此若纵坐标为的曲线与图中的曲线完全重合,A错误;图中阴影部分的面积表示时间内的增加,B错误;后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小,单位时间内生成的减小,则逐渐减小,C正确。
方案Ⅰ,假设反应产物对反应有催化作用,则根据变量控制法,方案Ⅰ中所选试剂为固体;方案Ⅱ,假设反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率,则根据变量控制法以及已知对该反应无影响,方案 Ⅱ中所选试剂为溶液。除方案Ⅰ和方案Ⅱ外,加快化学反应速率的措施还有升高温度。
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第六章 化学反应与能量
第4讲 化学实验专项训练
【复习目标】
1.知道化学反应中的能量变化及原因。
2.知道化学能可以转化为电能及转化装置。
3.知道化学反应速率及影响因素,认识化学平衡状态及其特征。
【教材追踪】
实验一: 化学能转化成电能
目标:理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用,体会化学的价值;认识原电池的构成要素及其作用。
任务:阅读教p56内容,按要求完成相关实验,并记录实验数据,同时完成下列问题。
【学程案·视频】 课时5 化学能转化为电能
1.实验用品
器材: 。
试剂: 。
2.实验步骤
Ⅰ.电极材料的实验
a.用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,使锌片与铜片接触,观察电流表指针是否发生偏转;用石墨棒代替铜片进行上述实验。解释所观察到的现象。
电极材料
实验装置
实验现象
解释
锌片、铜片
电流表指针 偏转
因为没有 ,所以不能发生
反应
锌片、石墨棒
电流表指针 偏转
b.将锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象;再在烧杯中插入铜片,观察现象;取出铜片,插入石墨棒,观察现象。
电极材料
实验装置
实验现象
解释
锌片
锌片 ,表面产生 。
锌的还原性比H2 ,溶液中的 直接生成H2,Zn 电子生成 ,离子方程式为
锌片、铜片
①锌片 ,表面产生
②铜片表面 。
铜的还原性比H2 , 置换出H2,电子 在溶液中移动,锌的电子 转移到铜片,H+只能在 表面被还原成H2
锌片、石墨棒
①锌片 ,表面产生
②石墨棒 。
石墨为惰性材料, 置换出H2,电子 通过溶液转移到石墨棒,H+只能在
表面被还原成H2
Ⅱ.原电池实验
如图所示,选择不同的电极材料,以及稀硫酸、导线和电流表组装成原电池,试验其能否产生电流,并作出解释。
电极材料
实验现象
解释
Zn、Cu
①锌片
②铜片 ,表面
③电流表指针
失去的电子通过 转移至 表面,溶液中的 在
表面获得电子生成
Zn、石墨
①锌片
②石墨棒表面
③电流表指针
失去的电子通过 转移至
表面,溶液中的 在
表面获得电子生成
Cu、石墨
①铜片
②电流表指针
铜的还原性比H2 , 发生氧化还原反应, 电子转移,因而
产生电流
3.问题讨论
(1)根据以上实验,说明原电池的工作原理和构成要素,以及组装原电池的操作注意事项。
(2) 能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片?为什么?
实验二:化学反应速率的影响因素
目标:体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响;理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
任务:阅读教p57内容,按要求完成相关实验,并记录实验数据,同时完成下列问题。
【学程案·视频】 课时6 化学反应速率的影响因素
1.实验原理
①硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,反应生成的硫使溶液出现浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。
②过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
2.实验用品
器材: 。
试剂:
。
3.实验步骤
Ⅰ.浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,编号为①②。向①号试管中加入2 mL 0.1 mol· Na2S2O3溶液,向②号试管中加入1 mL 0.1 mol· Na2S2O3溶液和1 mL蒸馏水,摇匀。再同时向①②号两支试管中加入2 mL 0.1 mol· H2SO4溶液,振荡。观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
实验装置
加入0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
加入0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL
出现浑浊的快慢
1
2
0
2
2
1
1
2
Ⅱ.温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,分别放入盛有热水和冷水的两个烧杯中。再同时向两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液,振荡。观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
实验装置
加入0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL
加入0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL
水浴温度/℃
出现浑浊的快慢
1
2
2
冷水
2
2
2
热水
Ⅲ.催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10% H2O2溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L-1FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号
实验装置
催化剂
现象
结论
试管①
无
无催化剂反应速率
试管②
FeCl3溶液
FeCl3能 反应速率
试管③
MnO2粉末
MnO2能 反应速率
4.问题和讨论
(1)写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式,可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小?
(2)在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应,生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
5.实验结论
①其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率 ;减小反应物浓度,化学反应速率 。
②其他条件相同时,升高温度,化学反应速率 ;降低温度,化学反应速率 。
③催化剂可以改变化学反应速率。
【能力进阶】
实验一: 化学能转化成电能
实验二:化学反应速率的影响因素
【跟进训练】
A卷
1.如图所示装置,电流表指针发生偏转,同时极逐渐变粗,极逐渐变细,为电解质溶液,则、、应是下列各组中的( )
A. 是,是,为稀硫酸
B. 是,是,为稀硫酸
C. 是,是,为稀溶液
D. 是,是,为稀溶液
2.关于如图所示的装置,下列说法正确的是 ( )
A. 该装置可将电能转化为化学能 B. 铜片的质量不断减小
C. 锌片上发生的反应为 D. 溶液中的向锌片附近发生定向迁移
3.氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 是大气污染物之一,在空气中能稳定存在
B. 该反应生成时,应吸收能量
C. 氮原子结合生成时需吸收能量
D. 分子中的化学键断裂时吸收能量
4.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A. 乙醇燃烧 B. 碳酸氢钠和盐酸反应
C. 镁与稀硫酸反应 D. 钠和水反应
5.钠基海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势,有望成为新一代储能器件,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 极为正极,发生还原反应
B. 放电时,由左室移至海水中
C. 电子移动方向:极极海水有机电解液
D. 可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液
6.研究表明,在一定条件下,气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 比更稳定
B. 为吸热反应且反应条件一定要加热
C. 中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D. 转化为需要吸收的热量
7.工业制硫酸中的一步重要反应是的催化氧化:。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法不正确的是 ( )
A. 升高温度,化学反应速率增大 B. 使用合适的催化剂,化学反应速率增大
C. 达到平衡时,正反应和逆反应的速率相等 D. 达到平衡时,能转化为
8.恒温恒容的密闭容器中发生如下反应:,下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是 ( )
A. 单位时间内的消耗速率等于的生成速率
B. 反应容器中压强不随时间变化
C. 容器中、、的物质的量之比为
D. 反应容器中气体的密度不随时间变化
9.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是 ( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时就可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入溶液后无色气泡生成速率会明显增大
10.取过氧化氢水溶液,在少量存在下分解:。在一定温度下,测得的放出量,转换成浓度如下表:
下列说法不正确的是 ( )
A. 反应时,测得体积为标准状况
B. ,消耗的平均速率为
C. 第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
D. 分解酶或代替也可以催化分解
11.下列四支试管中,分别盛有等量的锌、酸溶液,其中生成的反应速率最大的是 ( )
选项
试管
酸及浓度
温度
锌的状态
A.
溶液
粉末状
B.
溶液
粉末状
C.
溶液
粉末状
D.
溶液
大块状
12.实验探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。下列实验设计不恰当的是( )
目的
实验设计
探究浓度对反应速率的影响
探究温度对反应速率的影响
探究温度对反应速率的影响
探究催化剂对反应速率的影响
13.化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量。下列措施不是为了减慢化学反应速率的是( )
A. 食品包装袋内加入抗氧化剂
B. 在铁制门窗的表面涂上一层油漆
C. 把餐馆打包的食物放在冰箱里
D. 用氢氧化钠溶液处理铝土矿前,先将铝土矿粉碎
14.人们通过化学方法可以开辟新能源和提高能源的利用率,根据情景回答下列问题:
工业合成氨反应是放热的可逆反应。已知完全反应生成可放出热量。如果将和足量混合,使其充分反应,放出的热量 填“大于”“小于”或“等于”。
在容积为的密闭容器内模拟工业合成氨,反应经过后,生成
用表示的化学反应速率为 ;
一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是 。
的转化率达到最大值
、和的分子数之比为::
体系内气体的密度保持不变
体系内物质的平均相对分子质量保持不变
某实验小组进行如图甲所示实验。请判断中的温度 填“升高”或“降低”。反应过程 填“”或“”的能量变化可用图乙表示。
15.一、实验目的
体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
二、实验用品
试剂:溶液、溶液、溶液、溶液、粉末、蒸馏水。
仪器:烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
三、实验方案设计
硫代硫酸钠与硫酸的反应中,设计在硫酸溶液的浓度、体积均相同时,加入等体积、不同浓度的硫代硫酸钠溶液,探究浓度对反应速率的影响;浓度、体积均相同的硫代硫酸钠溶液与硫酸溶液,分别置于不同温度下反应,探究温度对反应速率的影响。
探究不同催化剂或不使用催化剂对分解反应速率的影响。
四、实验方案实施
浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,分别加入和溶液,向盛有溶液的试管中加入蒸馏水,摇匀。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入蒸馏水的体积
加入溶液的体积
实验现象
实验结论
出现浑浊较快
在其他条件相同时,的浓度越大,反应速率越大
出现浑浊较慢
温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
水浴条件
出现现象
实验结论
冷水
出现浑浊较慢
在其他条件相同时,升高温度,反应速率增大
热水
出现浑浊较快
催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量粉末和滴溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
催化剂
实验现象
实验结论
加入
气泡冒出速率增大
能增大反应速率
加入溶液
气泡冒出速率增大
能增大反应速率
不加其他试剂
有气泡冒出,较慢
无催化剂反应较慢
五、问题和讨论
完成该实验应注意哪些问题?
写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式,可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小?
通过以上实验可得出外界条件改变对化学反应速率有怎样的影响?
在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气可发生反应,生成和。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
B卷
1.由、、、四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A. 装置甲中作原电池负极
B. 装置乙中电极上的反应式为
C. 装置丙中溶液的减小
D. 四种金属的活动性强弱顺序为
2.现有如图所示的甲、乙两装置,下列说法中,正确的是( )
A. 甲装置中铜片是正极材料
B. 乙装置中锌片是负极反应物
C. 两装置中,铜片表面均无气泡产生
D. 甲装置中,铜片上发生的电极反应为
3.下列各组材料组成如图装置,能形成原电池且作正极的是 ( )
选项
A.
稀硫酸
B.
蔗糖溶液
C.
溶液
D.
溶液
A. B. C. D.
4.氢气作为原料,以为电解质构成燃料电池。下列有关该燃料电池的说法正确的是( )
A. 燃料电池中,氧气应从电池的负极通入
B. 燃料电池中,电池工作时正极周围增大
C. 工作一段时间后,的浓度不变
D. 燃料电池的负极反应为:
5.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A. 正极反应中有生成
B. 微生物促进了反应中电子的转移
C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区
D. 电池总反应为
6.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:。下列有关说法正确的是( )
A. 正极反应式:
B. 放电过程中,向负极移动
C. 每转移电子,理论上生成
D. 常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
7.一定条件下,溶液的酸碱性对光催化染料降解反应的影响如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 在时,和时的降解率相等
B. 溶液酸性越强,的降解速率越小
C. 的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对的降解速率的影响
D. 内,时的降解速率为
8.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是 ( )
A. 与浓硝酸剧烈反应,与稀硝酸缓慢反应
B. 和在低温时就可发生爆炸,而和在加热条件下才能反应
C. 、混合气体在常温、常压下无明显现象,点燃或放电时可剧烈反应
D. 可缓慢分解放出无色气泡,加入溶液后无色气泡生成速率会明显增大
9.某小组设计如图所示实验,探究影响分解速率的因素。下列分析错误的是( )
A. 该实验探究的是温度对反应速率的影响
B. 该实验要控制的质量、颗粒大小相同
C. 实验中,的浓度不宜过大
D. 温度相同时,若用代替,反应速率相同
10.某小组采用等质量的大理石和碳酸钴粉末、足量的稀盐酸和稀硫酸研究实验室制备的化学反应速率。实验中的浓度随时间的变化如图所示。
已知:碳酸钴和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙,硫酸钙会包裹在碳酸钙表面。
下列说法正确的是( )
A. 比较实验和实验,可以说明酸的对生成的速率有影响
B. 比较实验和实验,可以说明生成的速率和酸中阴离子的种类有关
C. 实验结论:生成的对碳酸钙粉末比对大理石的包裹作用更强
D. 综合以上四个实验推断大理石粉末和稀硫酸反应能用于制备
11.探究反应速率的影响因素,有关实验数据如表所示:
实验
编号
温度
催化剂用
量
酸性溶液
溶液
溶液褪色平均时间
体积
浓度
( )
体积
浓度
( )
下列说法不正确的是( )
A. ,
B. 用表示该反应速率实验实验
C. 用表示溶液褪色时间段反应速率,实验
D. 可通过比较收集相同体积所消耗的时间来判断反应速率快慢
12.某实验小组利用溶液与溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表所示:
实验编号
温度
出现浑浊时间
下列说法错误的是( )
A. 研究温度的影响时,应将溶液混合后置于不同温度的水浴中
B. 此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
C. 实验中
D.
13.某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下不考虑溶液混合引起的体积变化。
实验序号
实验温度
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间
溶液含硫酸
溶液
通过实验、,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中 , ,通过实验 可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
组实验中溶液褪色时间 填“”“”或“”,组实验的反应速率 用含有的式子表示。
该小组的一名同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成突变的可能的原因是 。
通过测定收集一定体积氢气所用的时间,可以测定锌粒和稀硫酸反应的速率,于是某同学设计了如图所示的实验装置。
装置中仪器的名称为 。
定量分析:装置组装完成后需要先检查该装置的气密性。简述检查该装置气密性的方法: ;实验时以收集到气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是 。
14.化学反应速率的影响因素
【实验目的】
体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
【实验原理】
硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:。
反应生成的硫使溶液出现浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。
过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
【实验用品】
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
溶液、溶液、溶液、溶液、粉末、蒸馏水。
【实验步骤】
浓度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,分别加入和溶液,向盛有溶液的试管中加入蒸馏水,摇匀。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入水的体积
加入溶液的体积
出现浑浊的快慢
较快
较慢
结论
其他条件不变时,反应物浓度越 ,反应速率
温度对化学反应速率的影响
取两支大小相同的试管,各加入溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入溶液的体积
水浴温度
出现浑浊的快慢
较慢
较快
结论
其他条件不变时,温度越 ,反应速率
催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量粉末和滴溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
实验编号
加入溶液的体积
加入的催化剂
无
少量粉末
滴溶液
气泡出现的快慢
较慢
很快
较快
结论
其他条件不变时,加入 ,反应速率
【问题和讨论】
通过以上实验可得出外界条件改变对化学反应速率有怎样的影响
。
在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应,生成和。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
。
15.某化学小组欲测定酸性条件下溶液与溶液反应的化学反应速率,所用试剂为溶液和溶液,所得溶液中的浓度随时间变化的曲线如图所示,随时间的变化如图所示。
请将该反应的离子方程式补充完整。
已配平
根据实验数据可知,该反应在的平均反应速率 。
下列说法正确的是 。
A.若纵坐标为的曲线与图中的曲线不能重合
B.图中阴影部分的面积表示时间内的增大
C.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小
段反应速率增大,为探究可能的原因,设计如下方案探究影响化学反应速率的因素:
已知:对该反应无影响;
可供选择的试剂:固体 固体 盐酸 溶液 溶液
方案
假设
数据处理
具体实验操作
Ⅰ
反应产物对反应有催化作用,加快了化学反应速率
取溶液于烧杯中,先加入 ,再加入溶液
绘制溶液中随时间变化的曲线与图对比
Ⅱ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向两个烧杯中加入溶液。烧杯中加入水,烧杯中加入 ,再分别向两个烧杯中加入溶液
方案Ⅰ中所选试剂为 填字母,下同,方案Ⅱ中所选试剂为 。
方案Ⅱ烧杯中加入水的作用是 。
除方案Ⅰ和方案Ⅱ外,请再提出一种可能加快化学反应速率的措施: 。
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