Question

Ⅰ．為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，兩組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、圖乙所示的實(shí)驗(yàn)．
（1）圖甲可通過(guò)觀察

 

定性比較得出結(jié)論．有同學(xué)提出將CuSO₄溶液改CuCl₂溶液更為合理，其理由是

 

，你認(rèn)為還可以作何改進(jìn)？

 

．
（2）利用圖乙做實(shí)驗(yàn)時(shí)需測(cè)量的數(shù)據(jù)是

 

．
Ⅱ．研究表明，在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)反應(yīng)2NO+2CO═2CO₂+N₂△Η＜0，的速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/℃	NO初始濃度/mol?L-1	CO初始濃度/mol?L-1	催化劑的比表面積/m2?g-1
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

（1）請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)．
（2）請(qǐng)?jiān)谒�給坐標(biāo)系中畫(huà)出上表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)．

Answer 1

考點(diǎn)：濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專(zhuān)題：

分析：Ⅰ．（1）產(chǎn)生氣泡的快慢可以定性確定雙氧水的分解速率大小，比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，要讓選擇的試劑Fe³⁺和Cu²⁺中的陰離子種類(lèi)相同才有意義；
（2）根據(jù)乙圖裝置來(lái)選擇氣密性的檢查方法；該反應(yīng)是通過(guò)反應(yīng)速率分析的，結(jié)合v=

△V

△t

分析；
Ⅱ．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，則應(yīng)保證濃度相同，然后相同溫度時(shí)比較催化劑比表面積，相同催化劑比表面積時(shí)比較溫度，然后利用影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的因素來(lái)分析圖象．

解答： 解：（1）可以通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的快慢或反應(yīng)完成的先后或試管壁的冷熱程度來(lái)定性比較比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，將CuSO₄改為CuCl₂更為合理，這樣Fe³⁺和Cu²⁺中的陰離子種類(lèi)相同，可以排除因陰離子的不同可能帶來(lái)的影響，還可以把氯化鐵改為硫酸鐵，
故答案為：反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢或反應(yīng)完成的先后或試管壁的冷熱程度；控制陰離子相同，排除陰離子的干擾；將FeCl₃溶液改為Fe₂（SO₄）₃溶液；
（2）結(jié)合乙圖裝置，該氣密性的檢查方法為：關(guān)閉分液漏斗活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時(shí)間后松開(kāi)活塞，觀察活塞是否回到原位，則氣密性良好，然后結(jié)合v=

△V

△t

可知，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)收集一定體積的氣體所需要的時(shí)間或一定時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積，
故答案為：一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積（或收集一定體積的氣體所需要的時(shí)間）；
Ⅱ．（1）因Ⅰ、Ⅱ比表面積不同，則應(yīng)控制溫度相同，所有濃度應(yīng)控制相同，來(lái)驗(yàn)證催化劑比表面積對(duì)速率的影響；所以Ⅱ處應(yīng)填：280、1.20×10^-3、5.80×10^-3，
Ⅱ、Ⅲ比表面積相同，溫度不同，則所有濃度應(yīng)控制相同來(lái)驗(yàn)證反應(yīng)溫度對(duì)速率的影響；所以Ⅲ處應(yīng)填：1.2×10^-3、5.80×10^-3，
故答案為：280、1.20×10^-3、5.80×10^-3；Ⅲ：1.2×10^-3、5.80×10^-3；
（2）因Ⅰ、Ⅱ溫度相同，催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響，則平衡不移動(dòng)，但Ⅱ的速率大，則Ⅱ先達(dá)到化學(xué)平衡，Ⅰ、Ⅱ達(dá)平衡時(shí)NO的濃度相同；
而Ⅲ的溫度高，則反應(yīng)速率最大且平衡逆移，即達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)c（NO）增大，表中實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖為：

，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了催化劑的作用及化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等知識(shí)點(diǎn)，注意把握控制變量法分析反應(yīng)速率的影響因素及圖象為解答的關(guān)鍵，注重考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，充分體現(xiàn)了新課程變化，同時(shí)又注重了對(duì)高考熱點(diǎn)的考查，注意圖象為解答的易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．