1、1课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响(时间：45 分钟)1下列关于催化剂的说法，正确的是( )A催化剂能使不起反应的物质发生反应B催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C催化剂不能改变化学反应速率D任何化学反应都需要催化剂答案 B2能够增加反应物分子中活化分子百分数的是( )A升高温度 B减小压强C增大压强 D增大浓度解析 升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数；增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。答案 A3使用催化剂能加快反应速率的主要原因是( )A活化分子能量明显增加B降低活化分子的能量C增加活化分子百分数D增加反应活化能解析 使用催化剂，降低反应活化能，使部分能量较低
2、的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快。答案 C4合成氨时采用 500 左右的温度进行，主要是因为在该温度时( )A合成氨的化学反应速率最大BN 2的转化率最高C催化剂的活性最大DNH 3在平衡混合气体中的体积分数最大2解析 当压强一定、温度升高时，虽然能增大合成氨的反应速率，但由于合成氨反应是放热反应，升高温度会降低平衡混合物中 NH3的含量。因此，从反应的理想条件来看，氨的合成反应在较低温度下进行有利，但是温度过低，反应速率很小，需要很长的时间才能达到平衡状态，这在工业生产上是很不经济的。铁触媒在 500 左右时的活性最大，这是合成氨反应一般选择在 500 左
3、右进行的重要原因之一。答案 C5汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO 2=NOO，2NOO 2=2NO2，O 2O= =O3。下列有关叙述不正确的是( )A此过程中，NO 2是催化剂B在此过程中，NO 是中间产物C此过程的总反应方程式为 2O3=3O2D光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍解析 NO 2在反应前后质量和化学性质均没发生变化，只是加快了 O2变成 O3的反应速率，因此 NO2是 O2变成 O3的催化剂。将三个方程式相加得到的总反应方程式为 3O2=2O3。答案 C6硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H 2S
4、O4=Na2SO4SO 2SH 2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )Na2S2O3溶液 稀 H2SO4 H2O实验反应温度/ V/mL c/molL1 V/mL c/molL1 V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 10解析 结合选项知混合液的体积都为 20 mL，但选项 D 中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。答案 D7用纯净的 CaCO3与 100 mL 稀盐酸反应制取 CO2，实验过程记录如图所示(CO 2
5、的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )3A OE 段表示的平均反应速率最快B EF 段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为 0.4 molL1 min1C OE、 EF、 FG 三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为 267D F 点收集到的 CO2的量最多解析 OE 段、 EF 段、 FG 段中用 CO2的物质的量表示的平均反应速率分别为 0.01 molmin1 、0.02 molmin1 、0.005 molmin1 ，反应速率之比为 241，所以EF 段表示的平均反应速率最快，该段用盐酸表示的平均反应速率为 0.4 molL1 min1 ， G 点收集到的 C
6、O2的量最多。答案 B8某实验小组以 H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。编号 反应物 催化剂 10 mL 2% H2O2溶液 无 10 mL 5% H2O2溶液 无 10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量 HCl 溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量 NaOH 溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_。(2)常温下 5% H2O2溶液的 pH 约为 6，H 2O2的电离方
7、程式为_。(3)实验和的目的是_。4实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下 H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_。(4)实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的实验结论是_。解析 加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验和过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验、表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影
8、响反应速率，对平衡移动没有影响。答案 (1)降低了反应的活化能 (2)H 2O2 H HO 2(3)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(4)碱性环境能增大 H2O2分解的速率，酸性环境能减小 H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响92SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知 1 mol SO2(g)氧化为 1 mol SO3(g)的 H99 kJmol 1 。请回答下列问题：(1)图中 A、C 分别表示_、_， E 的大小对该反应的反应热有无影响？_。5该反应通常用 V2O5作催化剂，加 V
9、2O5会使图中 B 点升高还是降低？_，理由是_。(2)图中 H_kJmol 1 。(3)V2O5的催化循环机理可能为 V2O5氧化 SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：_。(4)如果反应速率 v(SO2)为 0.05 molL1 min1 ，则 v(O2)_molL 1 min1 、 v(SO3)_molL 1 min1 。(5)已知单质硫的燃烧热为 296 kJmol1 ，则由 S(s)生成 3 mol SO3(g)的 H_。解析 (2)图中表示的是 2 mol SO2的反应，因此 H992 kJmol1 ；(4)依据速率之比等于化
10、学计量数之比来计算。答案 (1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 催化剂改变了反应的历程使活化能 E 降低(2)198 (3)SO 2V 2O5=SO32VO 2、4VO 2O 2=2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)1 185 kJmol110利用催化剂可使 NO 和 CO 发生反应：2NO(g)2CO(g)2CO 2(g)N 2(g) H0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的表中。实验编号T()NO 初始浓度(molL1 )CO 初始浓度(molL1 )催化
11、剂的比表面积(m 2g1 ) 280 1.2103 5.8103 82 1.2103 124 350 82(1)请填全表中的各空格；(2)实验中，NO 的物质的量浓度( c)随时间( t)的变化如图所示。6请在给出的坐标图中画出实验、中 NO 的物质的量浓度( c)随时间( t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。解析 (1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对反应速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，要验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)、的区别是催化剂的比表面积不同，因此的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。、的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO 转化率降低，故最终中 c(NO)较、中 c(NO)大。答案 (1)实验编号T()NO 初始浓度(molL1 )CO 初始浓度(molL1 )催化剂的比表面积(m 2g1 ) 280 5.8103 1.2103 5.8103(2)7
