内容正文:
高二化学校本作业参考答案11.21
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活、工业密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A.在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B.在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
C.在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D.工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
【答案】D
【详解】A.防腐剂苯甲酸钠用于减慢食品腐败的反应速率,A不符合题意;
B.抗坏血酸作为抗氧化剂,目的是减缓氧化反应速率,B不符合题意;
C.不锈钢通过减缓钢铁的腐蚀反应速率来防锈,C不符合题意;
D.粉碎黄铁矿可增大反应物接触面积,加快煅烧反应速率,D符合题意;
故选D。
2.反应4A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,可以采取的措施是
A.加压 B.减压 C.减少E的浓度 D.降温
【答案】D
【详解】A.加压会使各物质浓度瞬间增大,正、逆反应速率均增大,A不符合题意;
B.减压会降低各物质浓度,正、逆反应速率均减小,虽然平衡向体积增大的逆反应方向移动,但A的浓度低于原平衡浓度,B不符合题意;
C.减少E的浓度会使平衡向正反应方向移动,A的浓度减小,C不符合题意;
D.降温使正、逆反应速率均降低,平衡向逆反应方向移动,A的浓度增大,D符合题意;
故选D。
3.过量的铁粉与的稀盐酸反应。为了减慢反应速率而不改变的产量,可以使用如下方法中的
①加固体 ②加固体 ③将盐酸用量减半,浓度不变 ④加固体 ⑤加溶液 ⑥加入硝酸钾溶液 ⑦降低温度(不考虑盐酸挥发)
A.①⑤⑦ B.②④⑥ C.⑤⑦ D.①⑤⑥⑦
【答案】A
【详解】①加CH3COONa固体,H+与CH3COO-结合生成弱酸CH3COOH,降低H+浓度但CH3COOH会继续电离产生H+,H+总物质的量不变,反应速率减慢且H2产量不变,①正确;
②加NaOH固体会中和H+,减少H2产量,②错误;
④加CuO固体会消耗H+并引入Cu2+,导致H2减少且Fe置换出Cu形成原电池加速反应,④错误;
⑤加NaCl溶液稀释H+浓度,减慢速率且H2产量不变,⑤正确;
⑥加入硝酸钾溶液会引入,与H+形成硝酸,反应会生成NO,抑制H2生成,⑥错误;
⑦降温减慢速率且不影响H2产量,⑦正确;
故选A。
4.用下列仪器或装置(夹持装置略)进行相应实验,能达到实验目的的是
A.通过观察产生气泡的快慢,探究不同催化剂对反应速率的影响
B.通过比较溶液褪色的时间长短,探究反应物浓度对化学反应速率的影响
C.通过观察混合气体的颜色变化,探究压强对化学平衡的影响
D.通过观察混合气体的颜色变化,探究温度对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.双氧水浓度不同,不能根据产生气泡的快慢,探究不同催化剂对反应速率的影响,故A错误;
B、两种高锰酸钾溶液的浓度不同,颜色不同,不能依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响,故B错误;
C、改变压强,2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡不移动,不能通过观察混合气体的颜色变化,探究压强对化学平衡的影响,故C错误;
D、2NO2N2O4 ΔH<0,正反应放热,升高温度平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色加深,降低温度平衡正向移动,颜色变浅,通过热水和冷水中气体颜色差异可探究温度对平衡的影响,故D正确;
选D。
5.下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积增大,故反应速率加快
B
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
增大反应活化能,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
C
锌与稀硫酸反应,滴入少量硫酸铜溶液,生成氢气的速率加快
锌置换出铜,形成原电池,反应速率加快
D
密闭容器中反应:,当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.面粉生产车间爆炸因面粉表面积增大加快反应速率,解释正确,A正确;
B.二氧化锰作为催化剂应降低活化能,而非增大,解释错误,B错误;
C.加入少量硫酸铜,与锌发生置换反应生成铜单质附着在锌的表面上,形成原电池,加快反应速率,解释正确,C正确;
D.充入惰性气体导致浓度降低,速率减慢,解释正确,D正确;
故答案选B。
6.金属Ni催化反应生成的部分反应历程如下:
下列说法错误的是
A.反应过程中有极性键和非极性键的断裂与生成
B.吸附到催化剂Ni表面放出能量
C.中间体2生成中间体3为该反应的决速步骤
D.
【答案】A
【详解】A.反应中乙烷(C2H6)含C-C非极性键和C-H极性键,反应过程中C-C非极性键断裂、C-H极性键断裂;生成的CH4含C-H极性键,中间体及产物中未涉及非极性键生成(如H-H或C-C键),A错误;
B.由能量图可知,C2H6(g)吸附到Ni表面形成中间体1,能量从0.00降至-56.21 kJ/mol,能量降低,放出能量,B正确;
C.决速步骤为活化能最大的步骤;中间体2(-154.82 kJ/mol)到过渡态2(49.50 kJ/mol)的活化能为49.50 - (-154.82) = 204.32 kJ/mol,是各步骤中最大的,故该步为决速步骤,C正确;
D.初始状态(Ni(s)+C2H6(g))能量为0.00 kJ/mol,最终产物(NiCH2(s)+CH4(g))能量为-6.57 kJ/mol,ΔH=产物能量-反应物能量=-6.57 kJ/mol,D正确;
故答案选A。
7.利用与在酸性条件下电化学催化还原制备HCOOH的反应机理和不同催化剂(Bi、BiIn或In)下的相对能量变化如图甲、乙所示(“*”表示吸附态)。下列说法错误的是
A.图甲中M为催化剂
B.图乙中总反应的正反应的活化能比逆反应的活化能小
C.催化剂BiIn的催化剂效果更好
D.与制备HCOOH的反应为吸热反应
【答案】B
【详解】A.图甲中M参与反应形成中间产物(如H-M-H、M-COOH等),最终又再生为M,符合催化剂参与反应、反应前后质量和化学性质不变的特点,A正确;
B.总反应是吸热反应,总反应的∆H=总反应正反应的活化能-总反应逆反应的活化能>0,总反应的正反应的活化能比逆反应的活化能大,B错误;
C.催化剂效果取决于活化能,图乙中BiIn曲线的活化能最低,催化效果更好,C正确;
D.由图乙可知,生成物HCOOH(g)相对能量高于反应物,ΔH=生成物总能量-反应物总能量>0,为吸热反应,D正确;
故选B。
8.对于以下基元反应2HI(g)→H2(g)+2I·(g);2I·(g)→I2(g),描述不正确的是
A.能量变化可用图表述上述反应历程
B.加入适宜的催化剂,能降低反应的活化能,但不影响∆H
C.升高温度,活化分子百分数会增加,从而增加了单位时间内有效碰撞的次数
D.增大压强(缩小容器的容积),单位体积内活化分子百分数增加
【答案】D
【详解】A.化学反应中断键吸收能量,形成化学键放出能量,H2(g)+I2(g)2HI(g)是放热反应,则2HI(g)H2(g)+I2(g)是吸热反应,能量变化可用图表述上述反应历程,A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应物和生成物的能量,不影响∆H,B正确;
C.升高温度,活化分子百分数会增加,增加了单位时间内有效碰撞的次数,从而加快反应速率,C正确;
D.增大压强(缩小容器的容积),单位体积内活化分子百分数不变,但可以增大单位体积内活化分子的个数,从而加快反应速率,D错误;
故选D。
二、解答题
9.KMnO4是一种常见的氧化剂,在酸性条件下能与H2C2O4发生反应。为了探究外界条件对化学反应速率的影响,某小组同学进行了如下实验(H2C2O4溶液足量):
【实验内容及记录】
实验
编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
某浓度H2C2O4溶液
H2O
0.2 mol·L-1 KMnO4溶液
3 mol·L-1 H2SO4
1
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
2
2.0
3.0
y
2.0
5.2
3
1.0
x
3.0
2.0
6.4
(1)写出反应的离子方程式: 。
(2)结合探究目的和表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(3)表格中x= ,y= 。
(4)实验1中用KMnO4表示的平均反应速率为 。
(5)有同学查阅资料发现,Mn2+对该反应能起到催化作用。为了验证这一发现,请帮助该同学完成实验。
实验
编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入少量固体
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
某浓度
H2C2O4
溶液
H2O
0.2 mol·L-1
KMnO4溶液
3 mol·L-1
H2SO4
4
3.0
2.0
3.0
2.0
_______
t
①实验4中向试管中加入的固体最好是 (填化学式)。
②t (填“>”、“<”或“=”)4。
【答案】(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)其他条件不变,反应物浓度越大,反应速率越快
(3) 4.0 3.0
(4)0.015 mol·L-1·min-1
(5) MnSO4 <
【分析】该实验探究外界条件对化学反应速率的影响,实验时根据KMnO4溶液的褪色时间体现反应速率,H2C2O4溶液足量,KMnO4溶液应该等量,据此判断x和y的值;
【详解】(1)KMnO4在酸性条件下能与H2C2O4发生反应,生成Mn2+、CO2、H2O,反应的离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)由于三组实验的草酸浓度不同,所以KMnO4溶液应该等量,故y的值为3.0,溶液的总体积要相等,由实验1可知溶液的总体积为10.0mL,故x的值为4.0,由实验数据可知,H2C2O4溶液浓度越大,褪色时间越短,反应速率越快;
(3)由上一小问的分析可知,y的值为3.0,x的值为4.0;
(4)实验1中KMnO4的物质的量为0.2 mol·L-1=0.0006 mol,要反应完,故实验1中用KMnO4表示的平均反应速率为=0.015 mol·L-1·min-1;
(5)①与实验1作对比实验,则硫酸锰的量不同,其它条件必须相同,所以加入的少量固体为MnSO4;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪色的时间小于4 min,从而说明Mn2+是催化剂。
10.研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。
Ⅰ.实验一:测定化学反应速率
【实验原理】硫酸与硫代硫酸钠溶液混合,会产生乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1 mol/L 溶液。0.5 mol/L 溶液、蒸馏水。试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
(1)为保证实验的准确性和可靠性,利用该装置进行实验前应先进行的操作是 。
(2)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验仪器是 (填名称);圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为 。
实验二:探究化学反应速率的影响因素并定量计算
实验编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.1
8
0.5
10
V
20
Ⅱ
0.1
10
0.5
10
0
a
Ⅲ
0.1
10
0.5
10
0
30
(3)①实验Ⅰ、Ⅱ探究 对化学反应速率的影响。
②V= ,a= 。
③用pH传感器测得实验Ⅲ在40 s时为,则该反应在40 s内的平均化学反应速率 。
Ⅱ.硫酰氯常用于有机合成。制备原理:
。实验测得速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。m、n为反应级数,可以为整数、分数、正数、负数和0)。
为了测得反应级数,实验数据记录如下:
序号
速率
a
0.10
0.10
b
0.20
0.10
c
0.10
0.05
(4)根据上述实验结果,计算m= ,n= ,k= 。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2) 计时器
(3) Na2S2O3溶液的浓度 2 20
(4) 1 1 0.6
【详解】(1)该实验需要测定产生气体的体积,实验前应先进行的操作是:检查装置的气密性;
(2)测定反应速率需要测定一段时间内产生气体的体积,还需要的仪器为计时器;圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为:;
(3)研究外界因素对反应速率的影响时,需要固定单一变量,实验I、II中Na2S2O3溶液的体积不同,故温度相同,a为20,溶液总体积为20 mL,故V=2 mL,实验Ⅰ、Ⅱ探究Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响;实验Ⅱ、ⅡⅠ探究温度对化学反应速率的影响。
①根据分析,实验Ⅰ、Ⅱ探究Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响;
②根据分析,V=2,a=20;
③初始时,40 s时为,反应为:,则该反应在40 s内的平均化学反应速为;
(4)b组SO2浓度为a组的2倍,速率也为a组的2倍,故m=1;b组SO2浓度为c组的2倍,Cl2浓度为c组的2倍,速率为c组的4倍,故n=1;将m=1、n=1代入a组数据中可得:,解得。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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$高二化学校本作业11.21
1.化学与生活、工业密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A.在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂B.在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
C.在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢D.工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
2.反应4A(g)二2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的
浓度增大,可以采取的措施是
A.加压
B.减压
C.减少E的浓度D.降温
3.过量的铁粉与1001L0.0 ImolI◆1的稀盐酸反应。为了减慢反应速率而不改变H2的产量,
可以使用如下方法中的
①加CH,COONa固体②加NaOH固体③将盐酸用量减半,浓度不变④加C1O固体⑤
加NCl溶液⑥加入硝酸钾溶液⑦降低温度(不考虑盐酸挥发)
A.①⑤⑦
B.②④⑥
C.⑤⑦
D.①⑤⑥⑦
4.用下列仪器或装置(夹持装置略)进行相应实验,能达到实验目的的是
2mL 0.5mol-L
FeCl.
CuSO
HCO,溶液
溶液
溶液
2mL
KMnO,
溶液
10%H202溶液3%H202溶液
0.1mol-L 0.05mol-L"
A.通过观察产生气泡的快慢,探究
B.通过比较溶液褪色的时间长短,探究
不同催化剂对反应速率的影响
反应物浓度对化学反应速率的影响
2HI(g)=H(g)+l(g))
NO,和
的-电←推
C.通过观察混合气体的颜色变化,
D.通过观察混合气体的颜色变化,探究
探究压强对化学平衡的影响
温度对化学平衡的影响
5.下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积增大,故反应速率加快
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率
增大反应活化能,单位体积内活化分
B
迅速加快
子数增多,有效碰撞增多,速率加快
锌与稀硫酸反应,滴入少量硫酸铜溶液,
生
锌置换出铜,形成原电池,反应速率
C
成氢气的速率加快
加快
密闭容器中反应:N+3H=2NH3,当温度、
容器体积增大,反应物浓度减小,反
压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
应速率减慢
6.金属Ni催化C,H反应生成CH4的部分反应历程如下:下列说法错误的是
E/kJ·mol
过渡态2
50.00
Ni(s)+C,H(g)
N
49.50
0.00
NiCH,(s)+CH (g)
0.00
过渡态1
●中间体36.57
-50.00H
、中间体1,-28.89
Ni
-45.88
-56.21
●
-100.00
-150.00
中间体2
54.82
-200.00
●
N
A.
反应过程中有极性键和非极性键的断裂与生成
B.C,H,吸附到催化剂Ni表面放出能量
C.中间体2生成中间体3为该反应的决速步骤
D.Ni(s)+CH(g)-→NiCH2(S)+CH4(g)△H=-6.57kJ.mol
7.利用CO,与H,在酸性条件下电化学催化还原制备HCOOH的反应机理和不同催化剂⑧i、
Bi证n或I)下的相对能量变化如图甲、乙所示(*”表示吸附态)。下列说法错误的是
co,
H-M-H.
0.6
Bi
-Biln
*HCOOH
HCOOH
0.4
-In
M+
H-M-COOH
0.2
COx(g)+H-(g)
CHO
CO
0.0
HCOOH(g)
-0.2
H-M-CH
H,O
M-C=0
*C0
-0.4
*OCHO
H
反应进程
图甲
图乙
A.图甲中M为催化剂
B.图乙中总反应的正反应的活化能比逆反应的活化能小
C.催化剂B证n的催化剂效果更好D.CO,与H,制备HCOOH的反应为吸热反应
8.对于以下基元反应2HⅡ(g)→H(g)+2I·(g);2I(g)→I2(g),描述不正确的是
A.能量变化可用图表述上述反应历程
能量↑
H,(g)+2I(g)
B.加入适宜的催化剂,能降低反应的活化能,但不影响△H
C.升高温度,活化分子百分数会增加,从而增加了单位时间
H,(g)+,(g)
2HI(g)
内有效碰撞的次数
反应历程
D.增大压强(缩小容器的容积),单位体积内活化分子百分数
增加
9.KO4是一种常见的氧化剂,在酸性条件下能与HCO4发生反应。为了探究外界条件
对化学反应速率的影响,某小组同学进行了如下实验HCO4溶液足量):
【实验内容及记录】
实验
室温下,试管中所加试剂及其用量mL
室温下溶液颜色褪至无
编号
某浓度
H2O
0.2 mol-L1
3 molLH2SO4
色所需时间/min
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
2
2.0
3.0
y
2.0
5.2
3
1.0
X
3.0
2.0
6.4
(1)写出反应的离子方程式:
(2)结合探究目的和表中的实验数据,可以得到的结论是
(3)表格中x,y=
(4)实验1中用KMnO4表示的平均反应速率为
(⑤)有同学查阅资料发现,Mn+对该反应能起到催化作用。为了验证这一发现,请帮助该同
学完成实验。
室温下,试管中所加试剂及其用量mL
室温下溶液颜
实验
再向试管中加
某浓HC204
0.2molL寸
3 mol-L-1
色褪至无色所
编号
HO
入少量固体
溶液
KMnO4溶液
H2SO4
需时间/min
4
3.0
2.0
3.0
2.0
t
①实验4中向试管中加入的固体最好是
(填化学式)。
②t
(填>”、“<”或=)4。
10.I.实验一:测定化学反应速率
【实验原理】硫酸与硫代硫酸钠溶液混合,会产生乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1 nolL Na,S,03溶液。0.5mol/LH,S04溶液、蒸馏水。试管、烧杯、量
筒、胶头滴管等。
稀硫酸
(1)为保证实验的准确性和可靠性,利用该装置进行实验前应先进行
量司
的操作是
筒
Na,S,O
(2)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验仪器是
多溶液
(填名称):圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为
实验二:探究化学反应速率的影响因素并定量计算
实验编
Na2S2O3溶液
HSO4溶液
蒸馏水
号
浓度/molL)
体积/mL
浓度/mol/L)
体积/mL
体积/mL
温度/℃
0.1
8
0.5
10
V
20
I
0.1
10
0.5
10
0
a
0.1
10
0.5
10
0
30
(3)①实验I、Ⅱ探究
对化学反应速率的影响。②V=
a-
③用pH传感器测得实验在40s时c(H)为0.42mol/L,则该反应在40s内的平均化学
反应速率v(S,O)=
Ⅱ.硫酰氯(SOCL,)常用于有机合成。制备原理:
S0,(g)+Cl,(g)=SO2C1l,①)△H=-97.3kJ·mol1。实验测得速率方程为
v=kc(SO)c“(Cl)k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。m、n为反应
级数,可以为整数、分数、正数、负数和0)。
为了测得反应级数,实验数据记录如下:
序号
c(S0,)/(mol.L1)
c(cL,)/(molL)
速率/mol.L.nin)
0.10
0.10
6.0×103
b
0.20
0.10
1.2×10-2
c
0.10
0.05
3.0×103
(4)根据上述实验结果,计算m=
n=