课题二催化剂对过氧化氢分解速率的影响(时间：45分钟)1．下列关于催化剂的说法，正确的是( )A．催化剂能使不起反应的物质发生反应B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C．催化剂不能改变化学反应速率D．任何化学反应都需要催化剂答案 B2．能够增加反应物分子中活化分子百分数的是( )A．升高温度B．减小压强C．增大压强D．增大浓度解析升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数；增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。
答案 A3．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。
分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为( )A．酸使亚氯酸的氧化性增强B．溶液中的H＋起催化作用C．溶液中的Cl－起催化作用D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低解析由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用，故正确答案为C。
答案 C4．某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是( )A．该反应为放热反应B．催化剂改变了化学反应的热效应C．催化剂不改变化学反应过程D．催化剂改变了化学反应速率解析A项，反应物总能量低于生成物总能量应为吸热反应，催化剂降低反应所需活化能，改变反应过程，改变化学反应速率，但热效应不变，所以D正确。
答案 D5．使用催化剂能加快反应速率的主要原因是( )A．活化分子能量明显增加B．降低活化分子的能量C．增加活化分子百分数D．增加反应活化能解析使用催化剂，降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快。
答案 C6．合成氨时采用500 ℃左右的温度进行，主要是因为在该温度时( )A．合成氨的化学反应速率最大B．N2的转化率最高C．催化剂的活性最大D．NH3在平衡混合气体中的体积分数最大解析当压强一定、温度升高时，虽然能增大合成氨的反应速率，但由于合成氨反应是放热反应，升高温度会降低平衡混合物中NH3的含量。
因此，从反应的理想条件来看，氨的合成反应在较低温度下进行有利，但是温度过低，反应速率很小，需要很长的时间才能达到平衡状态，这在工业生产上是很不经济的。
铁触媒在500 ℃左右时的活性最大，这是合成氨反应一般选择在500 ℃左右进行的重要原因之一。
答案 C7．已知：X(g)＋Y(g)3Z(g)，X与Y在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示，在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示，则相应的图示正确的是( )解析催化剂可增大化学反应速率，故A、C错；催化剂不能改变化学平衡，故B对，D错。
答案 B8．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mL c/mol·L－1V/mL c/mol·L－1V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 10解析结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
答案 D9．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )A．OE段表示的平均反应速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．F点收集到的CO2的量最多解析OE段、EF段、FG段中用CO2的物质的量表示的平均反应速率分别为0.01 mol·min－1、0.02 mol·min －1、0.005 mol·min－1，反应速率之比为2∶4∶1，所以EF段表示的平均反应速率最快，该段用盐酸表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1，G点收集到的CO2的量最多。
答案 B10．酶是蛋白质，因而酶有蛋白质的特性。
酶又是生物制造出来的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用。
下图表示温度T与反应速率v的关系曲线中，有酶参加的是( )解析要从两个方面把握酶的催化作用：一是在室温下酶就能对某些有机反应充分发挥催化作用；二是酶作为蛋白质在稍高温度下会发生变性而失去催化作用。
D图表示在适宜的温度下反应速率随温度升高而增大，温度过高时反应速率迅速减慢，符合酶的性质。
答案 D11．据新华网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。
该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。
下列说法中不正确的是( )A．使用电催化剂，加快了水的分解速率B．金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快C．反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化D．金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率解析催化剂的用量对化学反应速率有影响，在一定用量范围内，随着用量增加，反应时间缩短，反应速率加快；但催化剂的用量增加到一定值后，反应时间和反应速率不再改变，故B项错误。
答案 B12．由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是( )事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大C 在容积可变的密闭容器中发生反应：正反应速率加快，逆反应速率2NH3(g)N2H4(l)＋H2(g)，把容积的体积缩小一半减慢D 向A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率解析C项中压缩容器体积，反应物、生成物的浓度均增加，正、逆反应速率均加快。
答案 C13．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。
在常温下按照如下方案完成实验。
编号反应物催化剂①10 mL 2% H2O2溶液无②10 mL 5% H2O2溶液无③10 mL 5%H2O2溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液④10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液⑤10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_________________________________________________________________________________________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为________________________________________________________________________。
(3)实验①和②的目的是_________________________________________________________________________________________________________。
实验时由于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是_____________________________________________________________ ____________________________________________________________。
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析图示能够得出的实验结论是_______________________________________________________________________________________________。
解析加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。
分析实验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。
答案(1)降低了反应的活化能(2)H2O2H＋＋HO－2(3)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入同一热水浴中)(4)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，但酸碱性环境对平衡移动无影响14．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是________和________(填化学式)。
(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。
已知：O3的起始浓度为0.0216 mol·L－1。
pHt/min3.04.0 6.0 6.0T/℃20 301 231 169 5830 158 108 48 1550 31 26 15 7①pH33②在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________ mol·L－1·min－1。
③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。
A．40 ℃、pH＝3.0 B．10 ℃、pH＝4.0C．30 ℃、pH＝7.0解析(1)臭氧是一种强氧化剂，能氧化I－生成单质碘，化学方程式为O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2；(2)①pH增大，说明碱性增强，因此起催化剂作用的是OH－；②由表中数据可知，在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的浓度减少一半所需的时间是108 min，所以其反应速率是＝1.00×10－4mol·L－1·min－1；③由表中数据知温度越高，pH越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为B、A、C。
