影響化學反應速率的因素有很多,某課外興趣小組用實驗的方法對其進行探究。
(1)實驗一:取3mol?L-1的H2O2溶液各10mL分別進行下列實驗,實驗報告如表所示。
序號 | V(過氧化氫溶液)/mL | V(氯化鐵溶液)/mL | 二氧化錳質(zhì)量/g | 反應溫度/℃ | V(水)/mL | 結(jié)論 |
1 | 10 | 2 | 0 | 50 | 8 | |
2 | 10 | 2 | 0 | 30 | 8 | |
3 | 10 | 0 | 1 | 30 | a |
溫度
溫度
對H2O2分解速率的影響。②表中數(shù)據(jù)a的值應該為
10
10
;實驗2、3研究的是 催化劑
催化劑
對H2O2分解速率的影響。③如果實驗3中30s時共收集到氣體的體積為11.2mL(已折算成標準狀況下),則用過氧化氫表示的0~30s的平均反應速率為
控制陰離子相同,排除陰離子的干擾
控制陰離子相同,排除陰離子的干擾
mol?L-1?min-1。(2)實驗二:查文獻可知,Cu2+對H2O2分解也有催化作用,為比較Fe3+、Cu2+對H2O2分解的催化效果,該小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗?;卮鹣嚓P問題:
①定性分析:如圖甲可通過觀察
產(chǎn)生氣泡的快慢
產(chǎn)生氣泡的快慢
,定性比較得出結(jié)論。有同學提出將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理,其理由是 控制陰離子相同,排除陰離子的干擾
控制陰離子相同,排除陰離子的干擾
。②定量分析:如圖乙所示,實驗時以收集到40mL氣體為準,忽略其他可能影響實驗的因素,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是
收集40mLO2所需的時間
收集40mLO2所需的時間
。(3)①H2O2溶液在Fe3+催化下分解的反應歷程如下:
第一步反應歷程為:2Fe3++H2O2=2Fe2++O2+2H+
第二步反應歷程為:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
;②該小組預測同為第四周期Ⅷ族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化作用。查閱資料:CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價)也可用作H2O2分解的催化劑,具有較高的活性。如圖丙表示兩種不同方法制得的催化劑CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃時催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化曲線。
a.由圖中信息可知
微波水熱
微波水熱
法制取得到的催化劑活性更高。b.推測Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是
Co2+
Co2+
。【考點】探究影響化學反應速率的因素.
【答案】溫度;10;催化劑;控制陰離子相同,排除陰離子的干擾;產(chǎn)生氣泡的快慢;控制陰離子相同,排除陰離子的干擾;收集40mLO2所需的時間;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;微波水熱;Co2+
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:6引用:2難度:0.6
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1.控制變量法是化學實驗的常用方法之一,如圖所示實驗探究影響反應速率的因素是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:42引用:3難度:0.6 -
2.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對該降解反應速率的影響.實驗中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298K或313K下設計如下對比實驗(其余實驗條件見下表):
實驗序號 實驗目的 T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示.請根據(jù)實驗①曲線,計算降解反應在50-300s內(nèi)的平均反應速率v(p-CP)=
(3)實驗①②表明,溫度與該降解反應速率的關系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
(4)請分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問題:c(I-)/(mol?L-1) c(Fe3+)/(mol?L-1) v/(mol?L-1?s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-濃度對反應速率的影響
(三)一定溫度下,反應FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學平衡常數(shù)為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應.請通過計算回答:
(5)v(正)發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5 -
3.為探究影響化學反應速率的因素,某研究小組設計了如下五個實驗。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。
(1)為探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗
(2)為探究催化劑對化學反應速率的影響,同時探究催化劑不同催化效果不同,應選擇實驗
(3)通過觀察發(fā)現(xiàn)實驗⑤比實驗③現(xiàn)象明顯,其原因是
(4)根據(jù)上述實驗,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:5難度:0.5