Question

（1）中和热的测定是高中化学的定量实验之一.50mL0.50mol/L 盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH 溶液在如图甲所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是

 

．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将会

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（2）氧化剂H₂O₂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注．
Ⅰ．某实验小组以H₂O₂分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响．在常温下按照下表所示的方案完成实验．

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL 2% H2O2溶液	无
②	10mL 5% H2O2溶液	无
③	10mL 5% H2O2溶液	1mL 0.1mol?L-1FeCl3溶液
④	10mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液	1mL 0.1mol?L-1FeCl3溶液
⑤	10mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液	1mL 0.1mol?L-1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是

 

．同学们进行实验时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方法是

 

（填一种即可）．
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图乙所示．分析该图能够得出的实验结论是

 

．
Ⅱ．资料显示，某些金属离子对H₂O₂的分解起催化作用．为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图丙所示的实验装置进行实验．
（1）某同学通过测定O₂的体积来比较H₂O₂的分解速率快慢，实验时可以通过测量

 

 或

 

来比较；
（2）0.1g MnO₂粉末加入50mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丁所示．解释反应速率变化的原因：

 

，计算H₂O₂的初始物质的量浓度为

 

．（保留两位有效数字，在标准状况下测定）
Ⅲ．（1）为了加深对影响反应速率因素的认识，老师让甲同学完成下列实验：在Ⅱ中的实验装置的锥形瓶内盛6.5g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入40mL 2.5mol/L的硫酸，10s时收集产生的H₂体积为50mL（若折合成标准状况下的H₂体积为44.8mL），用锌粒来表示10s内该反应的速率为

 

g/s；
（2）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是

 

（填序号）．
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高原料转化率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益．

Answer 1

考点：中和热的测定,探究影响化学反应速率的因素

专题：实验题

分析：（1）根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；不盖硬纸板，会有一部分热量散失；
Ⅰ．（1）实验①和②的浓度不同；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较；
（2）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，以此来解答；
Ⅱ．（1）实验时可以通过测量单位时间生成O₂的体积或生成单位体积O₂所需要的时间来比较；
（2）随着反应的进行，溶液的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小；根据图象可以看出H₂O₂完全反应放出60 mL O₂，根据2H₂O₂

催化剂  .

2H₂O+O₂↑进行计算；
Ⅲ．（1）根据速率单位选择计算方法：固体质量的变化量和时间的比值；
（2）A．化学反应速率，表示反应快慢物理量；
B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品；
C．催化剂的使用提高反应速率；
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益．

解答： 解：（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器，大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，
故答案为：环形玻璃搅拌棒；偏小；
Ⅰ．（1）实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，
则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在同一热水浴中），
故答案为：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在同一热水浴中）；
（2）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合实验方案可知，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，
故答案为：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；
Ⅱ．（1）通过测定O₂的体积来比较H₂O₂的分解速率快慢，实验时可以通过测量单位时间生成O₂的体积或生成单位体积O₂所需要的时间来比较，故答案为：单位时间生成O₂的体积；生成单位体积O₂所需要的时间；
（2）浓度越大，反应速率越大，反之越小，随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，则速率逐渐减小；根据图象可以看出H₂O₂完全反应放出60 mL O₂，H₂O₂的分解反应为2H₂O₂

催化剂  .

2H₂O+O₂↑，则
n（H₂O₂）=

0.06

22.4

×2≈0.00536 mol，
c（H₂O₂）=

0.00536

0.05

≈0.11 mol/L，故答案为：随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；0.11 mol/L；
Ⅲ．（1）Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑
      65g 1mol 1mol 22.4L
  0.13g 0.004mol 0.002mol 0.0448L
用锌粒来表示10s内该反应的速率为

0.13g

10s

=0.013g/s，故答案为：0.013；
（2）A．化学反应速率，表示反应快慢物理量，故A正确；
B．勒夏特列原理是平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，故B正确；
C．催化剂的使用提高反应速率，不能改变产量，只能缩短到达平衡时间，故C错误；
D．综合经济效益既考虑原料的利用率又要考虑时间，故D正确；
故答案为：C．

点评：本题考查中和热的测定与计算、影响化学反应速率的因素，较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分析的综合能力，题目难度中等，注意信息的利用即可解答．