某兴趣小组欲探究外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，设计了如下实验。回答下列问题：

1. 某兴趣小组欲探究外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，设计了如下实验。

回答下列问题：

(1) 利用图1实验探究锌分别与 $\text{[math]}$ 硫酸和 $\text{[math]}$ 硫酸反应速率的快慢。本实验可以通过测定收集一定体积氢气所用的时间进行比较。实验需要控制的变量有(写出1项)：。图中装锌粒的仪器是。对该装置进行气密性检查的方法是：。

(2) 图2实验探究浓度对化学平衡的影响。已知重铬酸钾溶液中存在平衡： $\text{[math]}$ ，如图操作， $\text{[math]}$ 中溶液颜色变深， $\text{[math]}$ 中溶液颜色变浅。①用平衡移动原理解释C中溶液颜色变深的原因：。

② $\text{[math]}$ 有强氧化性，在加热条件下可以氧化浓盐酸产生氯气，其还原产物为 $\text{[math]}$ 。该反应的离子方程式为：。

(3) 图3实验是 $\text{[math]}$ 在不同条件下的反应，兴趣小组设计了在常温下如下实验方案。

编号	试剂组成	催化剂
①	$\text{[math]}$ 溶液	5滴 $\text{[math]}$ 溶液
②	$\text{[math]}$ 溶液	5滴 $\text{[math]}$ 溶液
③	$\text{[math]}$ 溶液	5滴 $\text{[math]}$ 溶液
④	$\text{[math]}$ 溶液+少量 $\text{[math]}$ 溶液	5滴 $\text{[math]}$ 溶液
⑤	$\text{[math]}$ 溶液+少量 $\text{[math]}$ 溶液	5滴 $\text{[math]}$ 溶液

①本实验方案可以探究浓度、、对反应速率的影响。

②对比实验②和实验③，有同学提出将 $\text{[math]}$ 改为 $\text{[math]}$ 更为合理，其理由是。

【考点】

化学反应速率; 化学反应速率的影响因素; 化学平衡的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某兴趣小组同学为了定量测定化学反应速率及探究影响化学平衡的因素，设计以下实验：

(1) 利用实验Ⅰ测定锌与稀硫酸反应的速率，写出装有硫酸溶液的仪器的名称，需要记录的实验数据有：。

(2) 利用实验Ⅱ探究浓度对化学平衡的影响。已知： $\text{[math]}$ (橙色) $\text{[math]}$ (黄色) $\text{[math]}$ ，推测B试管中的实验现象为：，用平衡移动原理解释其原因：。

(3) 某研究性学习小组利用 $\text{[math]}$ 溶液和酸性 $\text{[math]}$ 溶液之间的反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：（不考虑溶液混合所引起的体积缩小）

实验序号	实验温度/K	参加反应的物质					溶液颜色褪至无色时所需时间/s
		$\text{[math]}$ 溶液（含硫酸）		$\text{[math]}$ 溶液		$\text{[math]}$
		V/mL	c/mol·L $\text{[math]}$	V/mL	c/mol·L $\text{[math]}$	V/mL
A	293	2	0.02	4	0.1	0	6
B	$\text{[math]}$	2	0.02	3	0.1	$\text{[math]}$	8
C	313	2	0.02	$\text{[math]}$	0.1	1	t

① $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

②通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，通过实验（实验序号）可探究出温度变化对化学反应速率的影响。

③C组实验中溶液褪色时间t（填“<”、“=”或“>”）8s。

实验探究题普通

2. 改变反应条件可以调控化学反应速率。某化学兴趣小组为探究影响KI溶液与双氧水反应速率的因素，设计如下系列实验。用pH计测量反应过程中溶液pH的变化，当pH不变时，视为反应终点，记录此时的时间为t。所用试剂为： $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 硫酸溶液、蒸馏水。请回答下列问题：

实验序号	$\text{[math]}$ 溶液体积/mL	KI溶液体积/mL	硫酸溶液体积 $\text{[math]}$	水的体积/mL	温度/℃	t/min
1	20	20	10	0	25	$\text{[math]}$
2	10	20	a	b	25	$\text{[math]}$
3	10	20	10	c	28	$\text{[math]}$

(1) 实验1、2的目的是研究对反应速率的影响； $\text{[math]}$ 。

(2) 通过对比实验和(填标号)，可研究温度对反应速率的影响；实验3不在更高温度下进行的原因可能是。

(3) 实验1中反应的离子方程式为。

(4) 实验结束后，指导老师指出KI溶液对 $\text{[math]}$ 的分解具有催化作用。已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，在含少量I的溶液中， $\text{[math]}$ 的分解机理为：

第一步： $\text{[math]}$ (慢)

第二步： $\text{[math]}$ (快)

回答下列问题：

①双氧水分解反应的速率快慢主要取决于(填“第一步”或“第二步”)。

②第一步反应的活化能第二步反应的活化能(填“>”“=”或“<”)。

③在一定温度下， $\text{[math]}$ 双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下：

$\text{[math]}$	0	2	4	6	8	10
$\text{[math]}$	0.0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

请计算 $\text{[math]}$ 的平均反应速率： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 的平均反应速率大于6-10min的平均反应速率，可能的原因是。

实验探究题普通

某兴趣小组同学探究 $\text{[math]}$ 溶液与草酸( $\text{[math]}$ )溶液反应速率的影响因素。配制 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 草酸溶液。将 $\text{[math]}$ 溶液与草酸溶液按如下比例混合。

【设计实验】

序号	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	反应温度
①	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0	$\text{[math]}$
②	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

（1）实验①和②的目的是。

（2）甲认为上述实验应控制 $\text{[math]}$ 相同，可加入的试剂是(填序号)。

a．盐酸 b．硫酸 c．草酸

【实施实验】

小组同学将溶液 $\text{[math]}$ 调至1并进行实验①和②，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段：ⅰ．紫色溶液变为青色溶液，ⅱ．青色溶液逐渐褪至无色溶液。

资料：

(a)草酸是二元弱酸，其电离方程式： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$

(b) $\text{[math]}$ 在溶液中无色；

(c) $\text{[math]}$ 无色，有强氧化性，发生反应 $\text{[math]}$ (青绿色)后氧化性减弱；

(d) $\text{[math]}$ 呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

（3）乙同学从氧化还原角度推测阶段ⅰ中可能产生了 $\text{[math]}$ 。你认为该观点是否合理，并说明理由。

【深入探究】

进一步实验证明溶液中含有 $\text{[math]}$ ，反应过程中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 浓度随时间的变化如下图。

（4）第ⅰ阶段中检测到有 $\text{[math]}$ 气体产生，反应的离子方程式为。

（5）实验②在第ⅱ阶段的反应速率较大，可能的原因是。

（6）据此推测，若在第ⅱ阶段将 $\text{[math]}$ 调节至 $\text{[math]}$ ，溶液褪至无色的时间会(填“增加”“减少”或“不变”)。

【结论与反思】

（7）上述实验涉及的反应中，草酸的作用是①；②产生 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应。

结论：反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。

实验探究题困难