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4.表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
序号金属质量
g
金属状态c(H2SO4
mol•L-1
V(H2SO4
mL
溶液温度/℃金属消失的
时间/s
反应前反应后
10.100.5502034500
20.10粉末0.550203550
30.100.7502036250
40.100.8502035200
50.10粉末0.850203625
60.101.0502035125
70.101.050355050
80.101.1502034100
90.101.150304440
(1)实验4和5表明,固体反应物的表面积对反应速率有影响;
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有1、3、4、6、8或2、5(填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有反应温度,
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近.

分析 影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂以及固体表面积等,
固体颗粒的大小,在其他条件相同时,固体颗粒越小,反应物的表面积越大,化学反应速率越快;固体颗粒越小,固体反应物的表面积越小,化学反应速率降低;
反应物的浓度,在其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,反应速率降低;
反应物的温度,在其他条件相同时,升高反应物的温度,化学反应速率加快;降低反应物的温度,反应速率降低.
(1)实验1和2以及4和5固体的表面积不相同,硫酸浓度相同,可用于比较表面积对反应速率的影响;
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验,金属的状态就应该相同,或者为丝状,或者为粉末;
(3)实验6和7反应温度也影响化学反应速率;
(4)金属质量相等,完全反应放出的热量相同,则温度升高数值相等.

解答 解:(1)观察实验4和5,金属和稀硫酸的量相同,金属的状态不同,可知固体的表面积越大反应速率越快,
故答案为:固体反应物的表面积;
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验,金属的状态就应该相同,或者为丝状,或者为粉末,仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有1、3、4、6、8或2、5,
故答案为:1、3、4、6、8或2、5;
(3)本实验中,反应温度也影响化学反应速率,如实验6和7;
故答案为:反应温度;
(4)金属质量相等,如完全反应,放出的热量相同,因硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,则温度升高数值相等,溶液温度变化值相近,
故答案为:因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近.

点评 本题考查影响化学反应速率的因素.固体颗粒的大小,在其他条件相同时,固体颗粒越小,反应物的表面积越大,化学反应速率越快;固体颗粒越小,固体反应物的表面积越小,化学反应速率降低,题目难度中等.

练习册系列答案
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14.将氯化铁溶液蒸干,再灼烧得到的固体物质是(  )
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15.用Na2CO3•10H2O晶体,配制0.2mol•L-1的Na2CO3溶液480mL.
(1)应称取Na2CO3•10H2O晶体的质量:28.6g.
(2)根据下列操作对所配溶液的浓度产生的影响,完成下列要求:
①Na2CO3•10H2O晶体失去了部分结晶水 ②用“左码右物”的称量方法称量晶体(使用游码) ③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠 ④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈 ⑤容量瓶未经干燥使用    其中引起所配溶液浓度偏高的有①④ (填序号,下同),偏低的有②③,无影响的有⑤.
(3)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有B、C、E.
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液         B.贮存溶液
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.准确稀释某一浓度的溶液         E.用来加热溶解固体溶质.

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12.下列有机物能与NaOH反应的是(  )
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19.下列离子方程式的书写不正确的是(  )
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9.如图所示的装置,将电路接通后,向(乙)中滴人酚酞溶液,在Fe极附近显红色.试回答下列问题:
(1)(甲)装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则b处通入的是O2(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
(2)在(乙)装置中,石墨(C)电极上发生氧化(填“氧化”或“还原”) 反应;(乙)装置中总反应的离子方程式是:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑.
(3)如果(丙)装置中精铜电极的质量增加了6.4g,则(甲)装置中消耗的 CH4的质量为0.4g,(乙)装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为2.24L.

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16.无机化合物可根据其组成和性质进行分类
(1)如图所示的物质分类方法的名称是树状分类法.
(2)以Na、K、H、O、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中②③⑥后面.
物质类别氧化物氢化物
化学式①HCl②H2SO4③NaOH
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥K2SO4
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式:CO2+2OH-=CO32-+H2O.
(4)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;二氧化锰\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(5)写出③与⑦反应的离子方程式2OH-+CO2=CO32-+H2O
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13.设NA是阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
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10.碳酸亚铁(FeCO3)是菱铁矿的主要成分,将其在空气中高温煅烧能生成Fe2O3.再将Fe2O3在一定条件下还原可得“纳米级”的金属铁,而“纳米级”的金属铁则可用于制造固体催化剂.
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①CO2(g)=C(s)+O2(g)△H=+393kJ•mol-1
②铁及其化合物反应的焓变示意图如图1:

请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ•mol-1
(2)一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁.其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H
①该反应的平衡常数K的表达式为$\frac{{c}^{3}(CO).{c}^{6}({H}_{2})}{{c}^{3}(C{H}_{4})}$.
②该反应在3L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g,则该段时间内用H2表示该反应的平均反应速率为0.03mol•L-1•min-1
③在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量Fe2O3,然后分别充入a mol CH4,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图2所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是III;上述反应的△H小于0(填“大于”或“小于”).
(3)还原的铁通过对N2、H2吸附和解吸可作为合成氨的固体催化剂.若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用图表示:

①吸附后,能量状态最低的是C(填字母序号).
②由上述原理,在铁表面进行NH3的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图3.从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是随着气相NH3浓度的增加,催化剂的吸附率升高,固相NH3浓度增加,NH3的分解速率加快;c0后速率降低的原因可能是催化剂吸附达到饱和,同时不利于解吸,NH3的分解速率降低.

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