Question

为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题，某研究小组进行了以下实验：

Ⅰ．以H₂O₂的分解反应为研究对象，实验方案与数据记录如表，t表示收集a mL O₂所需的时间：

序号	反应 温度/℃	c（H2O2）/ mol•L^﹣^1	V（H2O2） /mL	m（MnO2） /g	t/min
1	20	2	10	0	t1
2	20	2	10	0.1	t2
3	20	4	10	0.1	t3
4	40	2	10	0.1	t4

（1）设计实验2和实验3的目的是研究             对化学反应速率的影响；

（2）为研究温度对化学反应速率的影响，可以将实验         和实验          作对比（填序号）；

（3）将实验1和实验2作对比，t₁                    t₂（填“＞”、“＜”或“=”）。

Ⅱ．以KI和FeCl₃反应为例（2Fe³⁺+2⇌2Fe²⁺+I₂）设计实验，探究此反应存在一定的限度．可选试剂：

①0.1mol• KI溶液 

②0.1mol• FeCl₃溶液

③0.1mol• FeCl₂溶液

④0.1mol• 盐酸   

⑤0.1mol• KSCN溶液

⑥CCl₄

实验步骤：（1）取5mL 0.1mol• KI溶液，再滴加几滴0.1mol• FeCl₃溶液；

（2）充分反应后，将溶液分成三份；

（3）取其中一份，加试剂⑥，振荡，CCl₄层显紫色，说明反应生成碘；

（4）另取一份，加试剂           （填序号），现象           ，说明此反应存在一定的限度。

Ⅲ．N₂O₄可分解为NO₂。在100mL密闭容器中投入0.01mol N₂O₄，利用现代化学实验技术跟踪测量c（NO₂）。c（NO₂）随时间变化的数据记录如图所示：

（1）反应容器中最后剩余的物质有        ，其中N₂O₄的物质的量为      mol；

（2）c（NO₂）随时间变化的曲线表明，实验测得的化学反应速率在逐渐减小，最后               。（选填“变大”，“变小”或“不变”）

Answer

Ⅰ．（1）H2O2的浓度（2）2；4；（3）＞ Ⅱ．⑤；溶液出现血红色；

Ⅲ．（1）NO2、N2O4；（1分）0.004mol；（1分）（2）不变

【解析】

试题分析：：Ⅰ．（1）根据表中数据可知实验1和实验2主要是双氧水浓度不同，则实验目的为实验2和实验3是研究双氧水浓度不同，对化学反应速率的影响；

（2）要研究温度对反应速率的影响，则其它条件必须是相同的，根据表中数据可知实验2和实验4其他条件都相同，只有温度不同；

（3）实验1和实验2相比较不同点是实验2使用了催化剂，催化剂能加快反应速率，则实验2的反应速率大，所用时间短；

Ⅱ．（4）另取KI和FeCl3反应后的溶液，加入0.1mol•L-1 KSCN溶液，如果溶液出现血红色，说明溶液中有没反应的FeCl3溶液，说明此反应为可逆反应；

Ⅲ．（1）因为N2O4（g）2NO2为可逆反应，反应达平衡时，反应容器中最后剩余的物质有NO2、N2O4；平衡时，n（NO2）＝0.12mol/L×0.1L＝0.012mol，则N2O4的物质的量为0.01mol-0.012mol/2＝0.004mol；（2）反应达到平衡状态以后反应速率不再发生变化。

【考点定位】本题主要是主要考查了影响化学反应速率的因素的探究

【名师点晴】解答时注意要利用好控制变量法，控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。