§ [ 反應速率 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.是非題:(○或 X,有錯誤者請訂正)
( ○ )反應速率通常以「時間的倒數」表示。 。 ( ○ )滅火時將水噴成細霧狀,使噴開的範圍較廣,可增加與火接觸的面積。 。 ( X )反應速率與溫度有正比之關係。 非正比 。 ( X )催化劑既不是反應物,也不是生成物,因此催化劑並未參與反應。 有參與反應 。 ( X )粒子一旦發生碰撞,即可產生化學反應。 必須有效碰撞(能量足及位向正確) 。 ( ○ )物質的顆粒愈小,其表面積愈大,參與反應時速率愈快。 。 ( X )60℃時的反應速率為 20 ℃時的反應速率之 3 倍。 非正比 。 ( X )常將固態化學品,配成溶液後使用,是因濃度高,反應速率愈快。 表面積大 。 ( X )催化劑,只能加速反應速率,不能使反應速率減慢。 改變反應速率 。 ( ○ )pH 愈低的酸,與等質量、相等大小的鋅反應時,產生氫氣的速率較快。 。 2.是非題:(○或 X,有錯誤者請訂正)
( X )硫代硫酸鈉與鹽酸溶液反應,常以嗅聞到 SO2臭味的時間,觀察反應速率。 硫沉澱 。 ( ○ )麵粉工廠掛「嚴禁煙火」警語,是因粉塵表面積大,極易燃燒之故。 。 ( ○ )化學反應有時需要以玻璃棒攪拌溶液,可以增加反應物的碰撞機會。 。 ( X )化學反應發生緩慢時,加入二氧化錳都可加速反應。 催化劑有選擇性 。 ( X )生物體內的催化劑叫做「激素」。 酵素 。 ( ○ )粒子須具備足夠能量以產生有效碰撞,才會產生化學反應。 。 ( X )雙氧水沒有加入二氧化錳時,不會分解產生氧氣。 仍會分解 。 ( ○ )同濃度的鹽酸與硝酸,分別與等質量且顆粒大小相同的大理石反應,產生二氧化碳 的速率相同。 。 ( X )同濃度的鹽酸與硫酸,分別與等質量且顆粒大小相同的大理石反應,產生二氧化碳 的速率相同。 硫酸(氫離子濃度大)反應速率快 。 ( X )同濃度的鹽酸與醋酸,分別與等質量且顆粒大小相同的大理石反應,產生二氧化碳 的速率相同。 鹽酸(氫離子濃度大)反應速率快,醋酸(弱酸)反應速率慢 。 3.( C )下列哪一項不能作為反應速率的單位?
(A)公克/秒 (B)莫耳/分 (C)公克/立方公分 (D)莫耳濃度/秒 。
**4.取 30℃、0.M 的 Na2S2O3 溶液 2 mL 與錐形瓶中 30℃、1.M 的 HCl 溶液 1 mL 進行反應,60 秒後 沉澱會將瓶底下所畫的圖案遮住。若改以 50℃的溶液重複此實驗,15 秒後沉澱會將瓶底下所畫 的圖案遮住,則後者實驗的反應速率是前者的 4 倍。
**5.將一邊長10 cm 的正立方體大理石,分割成邊長 2 cm 的小立方體,試回答下列問題:
分割前,大理石的表面積為 600 cm2。
分割後的小立方體共有 125 塊,且其大理石的總表面積為 3000 cm2
若大理石與鹽酸的反應速率和大理石的表面積成正比,則分割後的大理石與鹽酸的反應速率 為未分割前的 5 倍。
**6.鋅塊和鹽酸的反應速率和鋅塊的表面積成正比,今有一大正立方體的鋅塊分割成 1000 個大小 相同的小立方體,則分割後的反應速率為分割前的 10 倍。
7.小倫測定反應速率快慢的實驗,於是他取貝殼與鹽酸做甲、乙、丙、丁四次實驗,並將觀察結果 記錄如附表;試回答下列各題:
欲探討「貝殼顆粒大小」對反應速率的影響,必須比較實驗 乙丁 。 欲探討「鹽酸濃度」對反應速率的影響,必須比較實驗 甲丁 。 欲探討「溫度」對反應速率的影響,必須比較實驗 丙丁 。
從實驗甲、乙,能探討何種結論對反應速率的影響? 無法判斷 。 甲、乙、丙、丁四次實驗中,反應速率最快的? 丙 。
8.取貝殼與鹽酸作用,測定甲、乙、丙三次實驗之反應速率快慢,如表所示,試回答下列問題
甲、乙、丙三次實驗中,反應速率的由快至慢的順序為何? 乙>甲>丙 。 從實驗甲、乙,能探討 鹽酸濃度 對反應速率的影響,並回答下列問題:
控制變因為 貝殼重、貝殼顆粒大小、反應溫度 。 操縱變因為 鹽酸濃度 ;應變變因為 反應速率 。
本實驗的方法稱為 控制變因實驗 法。
9.( A )取質量約為 1.0 g 且相同大小的鎂帶三份,分別浸入甲、乙、丙三杯溶液,如附圖。在三 杯溶液中,鎂帶產生氣泡之平均速率的大小關係為下列何者?
(A)乙>甲>丙 (B)甲>丙>乙 (C)甲>乙>丙 (D)乙>丙>甲。
10.( C )取質量約為 1.0 g 且相同大小的鎂帶四份,分別浸入甲、乙、丙、丁四杯溶液,如圖。
在四杯溶液中,鎂帶產生氣泡之平均速率的大小關係為下列何者?
(A) 乙=丁>甲>丙 (B)乙>丁>甲>丙 (C)丁>乙>甲>丙 (D)甲>丙>乙>丁 。 11.甲、乙、丙三試管中所含鹽酸溶液的 pH 值依次為 3、6、4,三試管中各加入等量且顆粒大小相 等的貝殼,則回答下列問題:
三試管都會產生的氣體是 二氧化碳 。
甲、乙、丙三試管中氫氧根離子濃度由大而依序為? 乙>丙>甲 。 其反應速率由大而小依序為? 甲>丙>乙 。
12.以硫代硫酸鈉與鹽酸反應,研究溫度與反應速率關係,若以 t 代表反應時間,T 代表溫度,則:
( A )下列何者為正確圖形?
( D )若用圖形表示硫代硫酸鈉與鹽酸反應速率受溫度的影響,則下列何者正確?
由圖形可知,在溫度愈高下反應,反應所花的時間愈 少 ,其反應速率愈 大 。
**13.以硫代硫酸鈉與鹽酸反應,下列為其溫度與反應速率曲線圖,則:
推求當溫度 30℃時,遮住瓶底十字所需的時間為 40 秒。
推求當溫度 45℃時,遮住瓶底十字所需的時間為 20 秒。
推求當溫度 60℃時,遮住瓶底十字所需的時間為 5 秒。
溫度 60℃時的反應速率為 30℃時反應速率的 8 倍。
**14.在畫有「+」的白紙上置一燒杯,將 3.16 公克的硫代硫酸鈉溶液及足量的鹽酸溶液同時倒入 燒杯中,並開始計時,直到溶液顏色恰可遮住紙上的「+」為止。若每次溶液的濃度、體積,
倒入速率相同,溫度如附表,請問:(原子量:Na=23,O=16,S=32)
本實驗的反應式為:在 Na2S2O3+aHCl → bNaCl+cSO2+dH2O+S 反應中,其中:
係數和 a+b+c+d = 6 。
遮住「+」的物質是 硫 ,顏色為 黃 色。
甲、乙、丙三組恰遮住「+」字的時間,由長而短的次序為何? 丙>乙>甲 。 ( D )停止計時瞬間,哪一組生成沉澱物的量最多? (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)一樣多。
承上題,實驗組甲可得到 0.64 公克的沉澱物;實驗組丙可得到 0.64 公克的沉澱物。
15.阿福在實驗室中進行雙氧水分解的實驗,實驗紀錄如附表,請根據以下敘述,回答下列問題:
哪兩次的實驗可以驗證「催化劑」對反應速率的影響? 乙丁 。 哪兩次的實驗可以驗證「溫度」對反應速率的影響? 無 。 四次實驗的反應速率大小依序為何? 乙>丁>丙>甲 。
四次實驗完全反應分解所產生的氣體量的多寡依序為何? 乙=丁>丙>甲 。
實驗組 甲 乙 丙
溶液溫度 40℃ 30℃ 20℃
甲 乙 丙 丁
二氧化錳 0 克 5 克 0 克 0 克
雙氧水濃度 10% 20% 20% 20%
雙氧水體積 50 mL 100 mL 50 mL 100 mL
溫度 20℃ 30℃ 20℃ 30℃
**16.若溫度每升高 10 ℃,反應速率增為原來的 2 倍,若某反應溫度 20 ℃需 80 秒能完成,則:
欲縮短反應時間於 5 秒鐘內完成,溫度需升至 60 ℃。
溫度 70 ℃時的反應速率是 30℃時反應速率的 16 倍。
17.在 25℃時,取四支口徑相同的試管,分別裝入10 mL的四種溶液,溶液分別標示如下:
當甲、乙、丙、丁四試管中各加入等量且顆粒大小相等的貝殼時,則:
其反應速率由大而小依序為何? 乙>丙>甲>丁 。(代號填答)
pH值愈 小 (或氫離子濃度愈 大 )的酸性溶液,與等量且顆粒大小相等的貝殼反 應時,反應速率愈快,且反應時會產生 二氧化碳 氣體。
18.下圖(一)、圖(二)是鹽酸和硫代硫酸鈉溶液反應速率實驗的二關係圖,鹽酸的濃度保持一定,
而硫代硫酸鈉溶液的濃度分別為 0.3M、0.2M、0.1M,則回答下列問題:
兩圖中表示濃度為 0.1M 的反應曲線應為何? CF 。(填代號 A~F)
兩圖中表示濃度為 0.2M 的反應曲線應為何? BE 。(填代號 A~F)
兩圖中表示濃度為 0.3M 的反應曲線應為何? AD 。(填代號 A~F)
**19.取甲、乙、丙三支相同的空試管,甲試管中加入 15 mL 水與 8 M 的鹽酸 5 mL,乙試管中加入 12 mL 水與 4 M 的鹽酸 8 mL,丙試管中加入 10 mL 水與 5 M 的鹽酸 10 mL;在三支試管中分別加 入相同的細粒狀灰石 2 公克,則:
三支試管產生氣泡的反應速率由大而小依序為何? 丙>甲>乙 。
**20.取甲、乙、丙三支相同的空試管,甲試管中加入 15 mL 水與 8 M 的鹽酸 5 mL,乙試管中加入 12 mL 水與 4 M 的硫酸 8 mL,丙試管中加入 10 mL 水與 5 M 的鹽酸 10 mL;在三支試管中分別加 入相同的細粒狀灰石 2 公克,則:
三支試管產生氣泡的反應速率由大而小依序為何? 乙>丙>甲 。
**21.取甲、乙、丙三支相同的空試管,甲試管中加入 15 mL 水與 8 M 的鹽酸 5 mL,乙試管中加入 12 mL 水與 4 M 的鹽酸 8 mL,丙試管中加入 10 mL 水與 5 M 的醋酸 10 mL;在三支試管中分別加 入相同的細粒狀灰石 2 公克,則:
三支試管產生氣泡的反應速率由大而小依序為何? 甲>乙>丙 。 22.附圖為在生物體內進行某種化學反應的示意圖,則回答下列問題:(代號填答)
何者是「反應物」? 甲 ;何者是「生成物」? 丙丁 。 何者最可能是「酵素(催化劑)」? 乙 。
試管 甲 乙 丙 丁
標示 pH=5 〔H+〕=1.0 M 〔OH-〕=10-10 M 〔H+〕=3×10-7 M
23.假設有一個反應式必須經過兩個反應才算完成,其步驟如下,依此回答下列問題:
(1) X+Y→ XY (2) Z+XY → XZ+Y。
此反應的全反應式為何? X+Z → XZ 。 何者是「反應物」? X、Z ;何者是「生成物」? XZ 。 何者是「催化劑」? Y ;何者是「中間產物」? XY 。 24.下列反應速率的比較與何種因素有關,試以代號回答下列問題:
(A)反應物本性 (B)表面積 (C)反應物濃度 (D)溫度 (E)催化劑 ( D )加油站「嚴禁煙火」的標示。
( C )火柴在純氧中比在空氣中燃燒劇烈。
( A )鈉比銅更易在空氣中燃燒。
( B )生產大量乾燥粉狀可燃物的場所,常有爆炸的危險。
( C )大理石滴到濃鹽酸比滴到稀鹽酸,生成氣泡的速率快。
( B )煤粉和空氣的反應,比煤炭和空氣的反應劇烈。
( E )工業上以氫氣和氮氣製備氨氣,須加入氧化鐵粉。
( B )煎魚時,常在魚體上切劃幾刀。
( A )出土的古文物中,常銅器多於鐵器。
( B )在實驗室中,通常將化學藥品配成溶液。
25.下列反應速率的比較與何種因素有關,試以代號回答下列問題:
(A)反應物本性 (B)表面積 (C)反應物濃度 (D)溫度 (E)催化劑 ( B )消防隊員在滅火時,將水噴成細霧狀。
( A )將鎂與鐵分別放入同濃度鹽酸中,鎂產生氣泡速率較快。
( E )雙氧水塗在受傷流血的皮膚上會很快的冒出氣泡。
( C )鐵線在空氣中不易燃燒,但是在純氧中卻會起火燃燒。
( B )燒香拜拜時,將紙錢攤開燒會比整疊燒得快。
( D )藍墨水在熱水中擴散速率較快。
( D )加油站將油庫建置在地底下。
( D )夏季的食物較易腐爛。
( B )吃火鍋時把肉切成薄片再涮。
( B )在露營生火時,會將竹筷削成火煤棒,較易燃燒。
26.(甲):溫度;(乙):壓力;(丙):水量;回答下列問題:
何者可以影響糖在水中的溶解度? 甲 ;何者可以影響糖在水中的溶解量? 甲丙 。 何者可以影響氧氣在水中的溶解度? 甲乙 。
27.(甲):升高水溫;(乙):降低水溫;(丙):將食鹽磨成粉末;(丁):增加水量;(戊):攪拌快些 上述方法中,哪些無法改變食鹽在水中的溶解度? 丙丁戊 。
上述方法中,哪些能增加食鹽在水中的溶解速率? 甲丙戊 。 上述方法中,哪些能增加食鹽在水中的溶解量? 甲丁 。
§ [ 可逆反應與平衡 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.是非題:(○或 X,有錯誤者請訂正)
( X )平衡反應只發生於化學變化上,物理變化無。 皆有 ( ○ )達到平衡的化學反應,其反應物與生成物的濃度維持不變。 巨觀不變 ( X )化學反應達平衡時,正反應速率大於逆反應速率。 正逆反應速率相等 ( X )可逆反應達平衡狀態時,反應物不再轉變成生成物。 正逆反應持續進行,不停止 ( ○ )化學反應達平衡時,巨觀上無改變,微觀上反應持續發生是一種動態平衡。
( X )室溫下,當一化學反應已達平衡時,反應物完全耗盡。 粒子共存 ( X )化學反應達平衡時,反應物與生成物的質量相等。 質量不變,但不一定相等 ( ○ )關於一般的化學反應,只有可逆反應才可達到反應的動態平衡狀態。
( X )飽和溶液中再加入溶質會產生新的平衡。 溶質不溶解,濃度不變,平衡不會移動 ( X )化學反應達平衡時,反應物與生成物的總莫耳數相等。 總莫耳數不變 2.是非題:(○或 X,有錯誤者請訂正)
( ○ )催化劑可改變反應速率,但不能改變平衡。
( X )溴水平衡後若呈無色,表示系統中無溴分子存在。 平衡系統粒子共存 ( ○ )化學反應達平衡時,反應需在定溫的密閉系統中。
( X )在平衡狀態下,容器形狀會改變平衡的變動。 容器形狀不影響平衡
( ○ )將反應物磨成細粉不能改變可逆反應中的平衡狀態。
( X )化學反應在達到平衡前,反應物必逐漸減少。 不一定
( X )化學反應在達到平衡前,生成物必逐漸增加。 不一定
( X )在 2CrO4 2-+2H+ Cr2O7 2-+H2O 達平衡後,〔CrO4 2-〕:〔Cr2O7 2-〕=2:1。 否
( X )鉻酸根與二鉻酸根的平衡系統,系統的顏色必為黃色。 不一定
( ○ )在飽和溶液中,固體的溶解速率等於溶質的析出速率。
3.下列哪些現象不屬於「可逆反應」? BFG 。(複選,有三個)
(A)飽和食鹽水中食鹽的溶解與析出 (B)鈉與水反應 (C)石蕊試紙變色 (D)溫度計內,酒精的汽化與液化 (E)含水硫酸銅加熱產生無水硫酸銅與水 (F)氫與氧化銅反應,生成銅與水 (G)酒精燃燒產生二氧化碳與水
(H)氯化亞鈷遇水變成粉紅色。
4.下列哪些現象能達成「平衡狀態」? AEGI 。(複選,有四個)
(A)飽和食鹽水中加入食鹽 (B)蠟燭在教室內燃燒 (C)燒杯中水的蒸發
(D)將貝殼放入盛有鹽酸的燒杯中 (E)密閉容器內裝半滿的水 (F)開放容器內裝酒精 (G)密閉容器內裝大理石與稀鹽酸 (H)鎂和氧化銅反應 (I)酸和鹼的中和反應
5.在25℃、100 毫升的水最多可以溶解 36 公克的食鹽,則回答下列問題:
小華將 10 公克的食鹽和 50 毫升水加入燒杯中,此時食鹽沉澱速率 < 溶解速率。
接著他又再將 15 公克的食鹽加入水中,此時食鹽沉澱速率 = 溶解速率。
他再倒入5毫升水時,均勻攪拌,此時食鹽沉澱速率 = 溶解速率。
若小華將此食鹽水加熱,此時食鹽沉澱速率 < 溶解速率。
6.一杯飽和硝酸鉀水溶液中,燒杯底部仍殘留一部分的硝酸鉀固體,今有下列三種可能的可逆反應:
甲:KNO3(s) K++NO3- 乙:H2O H++OH- 丙:H2O( ) H2O(g)
依此回答下列問題:(填:代號甲乙丙)
如圖(一),以上三種平衡,存在於燒杯內的有哪些? 甲乙 。
將圖(一)的燒杯密封,如圖(二),以上三種平衡,存在於燒杯內的有哪些? 甲乙丙 。 7.將稀鹽酸和碳酸鈣放入錐形瓶中,並將瓶塞塞緊,如圖(一),瓶內有下列平衡存在:
甲:CaCO3(固體)+2H+ Ca2++CO2+H2O 乙:CaCO3(固體) Ca2++CO32-
丙:H2O OH-+H+ 丁:水(液體) 水(蒸氣)
現在若將瓶塞打開,如圖(二),則上述哪些平衡會改變? 甲乙丙丁 。
8.有一可逆反應 A B,正反應速率=3×10-4 莫耳/秒,逆反應速率=5×10-6 莫耳/秒,則:
( X )此反應已達平衡狀態。
此反應有利於哪一方進行? 右 方(左、右、不移動)
平衡時,正反應速率 小 於 3×10-4 莫耳/秒。(填:大、等、小)
平衡時,逆反應速率 大 於 5×10-6 莫耳/秒。(填:大、等、小)
9.氮氣與氫氣在高溫、高壓下製氨的可逆反應,其平衡反應式如下,若正反應為放熱,則:
減少氫氣的濃度時, 逆 (正、逆)反應速率增加,反應向 左 (左、右、不)移動,
氮氣的量會 增加 (增加、不變、減少),氣體總分子數 增加 (增加、不變、減少)。
降低溫度時, 正逆 (正、逆)反應速率減少,其中 正 (正、逆)反應速率較大,
反應向 右 (左、右、不)移動,氨氣的量會 增加 (增加、不變、減少),氣體 總分子數 減少 (增加、不變、減少)。
減少壓力時, 逆 (正、逆)反應速率增加,反應向 左 (左、右、不)移動,氨 氣的量會 減少 。(增加、不變、減少),氣體總分子數 增加 (增加、不變、減少)。
增加催化劑的量,反應向 不 (左、右、不)移動。
10.在 25 ℃下,某固定體積之密閉系統中的化學反應已達成平衡,其平衡反應式如下,則:
上述的正反應為 放 (吸、放)熱反應。
增加 NO2的濃度時, 正 (正、逆)反應速率增加,反應向 右 (左、右、不)移動,
N2O4的量會 增加 (增加、不變、減少),系統顏色變 淺 (深、不變、淺)。 增加溫度時, 正逆 (正、逆)反應速率增加,其中 逆 (正、逆)反應速率較大,
反應向 左 (左、右、不)移動,N2O4的量會 減少 (增加、不變、減少),氣體總 分子數 增加 (增加、不變、減少),系統顏色變 深 (深、不變、淺)。
增加壓力時, 正 (正、逆)反應速率增加,反應向 右 (左、右、不)移動,NO2
的量會 減少 (增加、不變、減少),氣體總分子數 減少 (增加、不變、減少),系統
顏色變 淺 (深、不變、淺)。
2NO2(g) N2O4(g)+熱量
紅棕色 無色
11.反應過程中,各物質的莫耳數變化如附圖所示,則回答下列問題:
反應達 10 分鐘時,反應處於平衡? 否 。(是、否)
反應達 20 分鐘時,反應處於平衡? 否 。(是、否)
反應達 30 分鐘時,反應處於平衡? 是 。(是、否)
反應達 40 分鐘時,反應處於平衡? 是 。(是、否)
承上題,「反應處於平衡」是因為? 物質的莫耳數不再變化時,即達平衡 。 12.判斷下表物質置於水中時的酸鹼性:(填數字代號)
酸性: 5、8、14、18 。
中性: 2、3、4、7、9、11、13、17 。
鹼性: 1、6、10、12、15、16 。 13.下列關於甲、乙二平衡反應的實驗操作,回答下列問題:
平衡甲:Br2(紅棕色)+H2O H++Br-(無色)+HBrO 平衡乙:2CrO42-(黃色)+2H+ Cr2O72-(橘色)+H2O
14.在下列平衡系統中,實驗附記之操作可使反應式中劃底線之物質增加或減少?
實驗操作 平衡 平衡移動 正逆反應速率變化 顏色變化
加入酸性溶液 甲 向左 逆反應速率增加 變深(紅棕色)
乙 向右 正反應速率增加 變深(橘色)
加入中性溶液 甲 不移動 不變 不變
乙 不移動 不變 不變
加入鹼性溶液 甲 向右 正反應速率增加 變淺(無色)
乙 向左 逆反應速率增加 變淺(黃色)
使pH值增加時 甲 向右 正反應速率增加 變淺(無色)
乙 向左 逆反應速率增加 變淺(黃色)
使pH值減少時 甲 向左 逆反應速率增加 變深(紅棕色)
乙 向右 正反應速率增加 變深(橘色)
1.碳酸鈉 2.乙醇 3.硝酸鉀 4.蒸餾水 5.硫酸 6.石灰水 7.食鹽水 8.醋酸 9.糖水 10.氨水 11.氯化鈣 12.小蘇打 13.氯化鉀 14.鹽酸 15.氫氧化鈉 16.碳酸氫鈉 17.二氧化錳 18.硝酸
平衡系統 物質量的變化(打)
增加 不變 減少
H2O OH-+H+(加入 NaOH)
Br2+H2O H++Br-+HBrO(加入硫酸)
Cl2+H2O H++Cl-+HClO(加入氫氧化鈉)
CaCO3+2H+ Ca2++CO2+H2O(加入鹽酸)
N2O4 2NO2(加熱)
15.某一可逆反應:甲(aq)+3 乙(s)+熱 2 丙(g)+丁(aq),只有甲具有顏色,當此反應於可改變體 積的針筒中達平衡時,如下圖所示,當對平衡系統進行以下 A~J 的實驗操作時,則:
完成下表,將移動方向標示於下表中:(標示: 向左←。 向右→。 不移動 X。)
哪些操作可以使得容器內的顏色加深? BFJ 。 哪些操作可以增加丁的產量? ADEGI 。 哪些操作可以使得平衡向右移動? ADEGI 。 哪些操作不改變平衡狀態? CH 。 哪些操作可以看見有氣泡生成? ADEGI 。
操作 (A)加溫 (B)降溫 (C)加催化劑 (D)去除一些丁 (E)加入一些甲
移動方向 → ← X → →
操作 (F)加壓 (G)降壓 (H)將乙磨細粉 (I)增大容器體積 (J)減少容器體積
移動方向 ← → X → ←