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亚氯酸盐(如 NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO 2=4ClO2H Cl 2H 2O。分解
2、时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量 ClO2，这是因为( )A酸使亚氯酸的氧化性增强B溶液中的 H 起催化作用C溶液中的 Cl 起催化作用D逸出的 ClO2使反应生成物的浓度降低解析 由题目信息可知，NaClO 2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用，故正确答案为 C。答案 C4某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是( )- 2 -A该反应为放热反应B催化剂改变了化学反应的热效应C催化剂不改变化学反应过程D催化剂改变了化学反应速率解析 A 项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热
3、反应，催化剂降低反应所需活化能，改变反应过程，改变化学反应速率，但热效应不变，所以 D 正确。答案 D5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 C6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
4、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 左右进行的重要原因之一。答案 C- 3 -7已知：X(g)Y(g)3Z(g) ，X 与 Y 在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示，在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示，则相应的图示正确的是( )解析 催化剂可增大化学反应速率，故 A、C 错；催化剂不能改变化学平衡，故 B 对，D 错。答案 B8硫代
5、硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3H 2SO4=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 D9用纯净的 CaCO3与 100
6、 mL 稀盐酸反应制取 CO2，实验过程记录如图所示(CO 2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )- 4 -A 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
7、示的平均反应速率为 0.4 molL1 min1 ， G 点收集到的 CO2的量最多。答案 B10酶是蛋白质，因而酶有蛋白质的特性。酶又是生物制造出来的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。下图表示温度 T 与反应速率 v 的关系曲线中，有酶参加的是( )解析 要从两个方面把握酶的催化作用：一是在室温下酶就能对某些有机反应充分发挥催化作用；二是酶作为蛋白质在稍高温度下会发生变性而失去催化作用。D 图表示在适宜的温度下反应速率随温度升高而增大，温度过高时反应速率迅速减慢，符合酶的性质。答案 D11据新华网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂” ，能够非常高效且廉
8、价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的是( )A使用电催化剂，加快了水的分解速率B金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快C反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化- 5 -D金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率解析 催化剂的用量对化学反应速率有影响，在一定用量范围内，随着用量增加，反应时间缩短，反应速率加快；但催化剂的用量增加到一定值后，反应时间和反应速率不再改变，故 B 项错误。答案 B12由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是( )事实 结论A其他
9、条件相同，Na 2S2O3溶液和 H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸中，在 SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使 SO3的吸收速率增大C在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g) N2H4(l)H 2(g)，把容积的体积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率减慢D向 A、B 两支试管中分别加入等体积 5%的H2O2溶液，在 B 试管中加入 23 滴 FeCl3溶液，B 试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率解析 C 项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反
10、应速率均加快。答案 C13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 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液- 6 -少量 NaOH 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
11、 2O2的电离方程式为_。(3)实验和的目的是_。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
12、，酸碱性环境影响反应速率，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14臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。(1)O3与 KI 溶液反应生成的两种单质是_和_(填化学式)。(2)O3在水中易分解，一定条件下，O 3的浓度减少一半所需的时间( t)如下表所示。已知：O 3- 7 -的起始浓度为 0.021 6 molL1 。pHt/minT/ 3.0
13、 4.0 6.0 6.020 301 231 169 5830 158 108 48 1550 31 26 15 7pH 增大能加速 O3分解，表明对 O3分解起催化作用的是_。在 30 、pH4.0 条件下，O 3的分解速率为_ molL 1 min1 。据表中的递变规律，推测 O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_(填字母代号)。A40 、pH3.0 B10 、pH4.0C30 、pH7.0解析 (1)臭氧是一种强氧化剂，能氧化 I 生成单质碘，化学方程式为O32KIH 2O=I22KOHO 2；(2)pH 增大，说明碱性增强，因此起催化剂作用的是 OH ；由表中数据可知，在 30 、
14、pH4.0 条件下，O 3的浓度减少一半所需的时间是 108 min，所以其反应速率是1.0010 4 molL1 min1 ；由表中数据知温度越高，pH 越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为B、A、C。答案 (1)O 2 I 2 (2)OH 1.0010 4 B、A、C15利用催化剂可使 NO 和 CO 发生反应：2NO(g)2CO(g) 2CO2(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
15、始浓度(molL1 )催化剂的比表面积(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。- 8 -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)
