Question

影響化學反應速率的因素很多，某課外興趣小組用實驗的方法研究反應速率的有關問題。
（1）實驗1 探究Mg與鹽酸反應速率的變化規律

取一段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化膜，銅絲纏著鎂條伸入裝置甲中，使鎂條浸入錐形瓶內的體積為2L稀鹽酸（足量）中。鎂條和鹽酸反應生成H₂的體積與反應時間的關系曲線如圖2所示。
① 從圖2中看出0-6min內平均反應速率最快的時間段是    。（填代號）
A．0-2min   B．2-4min    C．4-6min
② 請計算4-6min 時間內，用HCl表示的平均反應速率為________。（假設圖2氫氣體積均已換算為標準狀況下的體積，且溶液體積變化可忽略）
③圖1裝置甲中與鎂條相連的銅絲若一起浸入稀鹽酸中對反應速率影響下列說法正確的是
A．加快反應速率但生成氫氣的總量不變     B．減慢反應但增大生成氫氣總量  
C．不影響反應速率                        D．加快反應速率但生成氫氣的總量減小
（2）實驗2 探究酸濃度對MnO₂與H₂O₂反應速率的影響
已知MnO₂+H₂O₂+2H⁺   Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，現取等量MnO₂和下表有關物質，在相同溫度下進行4組實驗，分別記錄收集20．0 mL氧氣所需時間。

實驗編號	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H2O2的體積/mL	5.0	5.0	V1	V2
20%硫酸的體積/mL	0	0.5	1.0	V3
水的體積/mL	15	14.5	V4	13.5
所需時間t/s	t1	t2	t3	t4

①上表中V₁=    mL， V₃=     mL。
②有同學提出實驗I不可作為實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的對比實驗，其理由是           。
③若實驗測得t₂>t₃>t₄，則可得出的實驗結論是                       。

Answer 1

（10分）（1）① B（1分）② 0.1mol/(L·min)（2分，單位沒寫或寫錯扣1分）③A（1分）
（2）① 5．0（1分）  1．5 （1分）   ②實驗I中MnO₂將作為催化劑，其他三組實驗中二氧化錳作氧化劑，反應原理不同，且酸量不同。（只回答沒加硫酸無可比性不得分）（2分）
③酸濃度越大，反應速率越快（2分）

試題分析：（1）①反應速率越快，相應曲線的斜率越大，則根據圖像可知，反應速率最快的是2-4min內，即答案選B。
②根據圖像可知，4-6min內生成氫氣的體積是34.48ml－30.00ml＝4.48ml，物質的量是0.002mol，所以消耗鹽酸的物質的量是0.004mol，則用鹽酸表示的反應速率是＝0.1mol/(L·min)。
③與鎂條相連的銅絲若一起浸入稀鹽酸中，則構成原電池，加快反應速率，但生成氫氣的總量不變，所以答案選A。
（2）①要探究酸濃度對MnO₂與H₂O₂反應速率的影響，則雙氧水的濃度應該是相等的，所以V₁＝5ml。又因為最終溶液的體積必須相等，所以V₃＝20.0ml－13.5ml－5.0ml＝1.5ml。
②實驗I中MnO₂將作為催化劑，其他三組實驗中二氧化錳作氧化劑，反應原理不同，且酸量不同，所以實驗I不可作為實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的對比實驗。
③若實驗測得t₂>t₃>t₄，而實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中酸的濃度逐漸增大，這說明酸濃度越大，反應速率越快。
點評：該題是中等難度的試題，試題注重基礎，側重能力的培養和解題方法的指導，有利于培養學生的邏輯思維能力和抽象思維能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。