第二章化学反应的方向、限度和速率第4节化学反应条件的优化——工业合成氨随堂测— 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1.docx

第二章化学反应的方向、限度和速率第4节化学反应条件的优化工业合成氨随堂测高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1一、单选题(共15题）1在2L的密闭容器中投入和在一定条件下发生反应：。在一定温度下，测得的物质的量如下表01020304021.610.50.5下列说法不正确的是A反应20min时，测得体积为22.4L(标准状况)B，生成的平均速率为C第15min时的瞬时速率大于第25min时的瞬时速率D第30min时反应到达平衡2下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是A增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率B通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率C升高温度，可以提高活化分子的能量，会减慢反应速率D加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分比虽然没变，但可以加快反应速率3下列措施中，不能加快化学反应速率的是A氮气与氢气合成时，适当增大压强 B锌与稀硫酸反应制时，加入蒸馏水C双氧水分解制时，加入几滴溶液 D碳酸钙与稀盐酸反应制时，适当升高温度4CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) H=+247.1 kJmol-1 H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) H=+41.2 kJmol-1在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)n(CO2)=11条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是A升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化C相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D恒压、800 K、n(CH4)n(CO2)=11条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值5常温下，某同学分别将5g锌粒(形状大小一样)加入到如下三组50 mL混合试液中，图为硫酸铜浓度不同时，反应生成氢气速率的变化曲线。则下列说法不正确的是试剂CuSO4/(molL-1)H2SO4/(molL-1)a0.003.00b0.253.00c0.503.00A曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池B12min内曲线c反应速率急剧下降是溶液中氢离子浓度降低导致的C3min时，生成氢气的速率：b>c>aD对比曲线b、c的67min段，可知硫酸铜溶液浓度越大不一定能加快产生氢气的速率6研究反应2XY+3Z的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是A比较实验得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快B比较实验得出：升高温度，化学反应速率加快C若实验只有一个条件不同，则实验使用了催化剂D在010min之间，实验的平均速率v(Y)=0.06mol/(Lmin)7合成乙酸的传统方法是在稀的乙醇溶液中利用需氧菌的作用生产醋，然而这种方法在工业上生产高浓度乙酸时不经济。Monsanto 公司开发了Rh催化剂，大大降低了成本。铑的络合物在甲醇(图中用MeOH表示)的羰基化制乙酸中具有高活性和选择性，下图是Rh催化剂合成醋酸的催化循环，其中A到B的转化是决速步。下列有关说法不正确的是A在反应条件下，该循环的第一步是将甲醇转化为一定浓度的CH3IB整个循环过程中A生成B的活化能最高，A转化为B的过程中Rh的配位数增加C因为氧的电负性大，在配合物中的配体CO以O原子配位D此循环发生的总反应：CH3OH+COCH3COOH8一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是A4s时，反应达到平衡状态 B10s时，Y的转化率为21%C反应的化学方程式为：D010s内Z的平均反应速率为：9工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每生成3mol H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是 A图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压B图像中纵坐标可以为镓的转化率C图像中纵坐标可以为化学反应速率D图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量10在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L的密闭容器中，发生反应： ，一段时间后反应达到平衡，测得有关数据如表所示：24790.120.110.100.10下列说法正确的是A反应前2 min的平均速率B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前C其他条件不变，起始时向容器中充入0.32 mol气体X和0.32 mol气体Y，达到平衡时，D其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16 mol气体X，达到新平衡时，气体Y的转化率增大11我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO-CO的反应历程，该反应经历了I、II、III三个过渡态。图中显示的是反应路径中每一阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差。下列说法正确的是AN2O比更容易与CO发生反应B整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大C2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H>0D其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，提高反应物的转化率12溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法正确的是A加入苯，振荡，平衡不移动 B加入固体，平衡正向移动C经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度D该反应的平衡常数13对于密闭容器中反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化关系如图。下列叙述不正确的是A用同种物质表示的正反应速率：点a比点b的大B点c处反应达到平衡C点d(t1时刻)和点e(t2)时刻)处n(N2)一样D在给定条件下，t1时刻NH3的含量达到最高14一定条件下，两体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H，容器中各物质起始量如表：容器温度COH2CH3OHH2平衡转化率Tamol2mol0mol50%T0.5mol1mol0mol50%下列说法正确的是Aa=1B容器中5min后达到平衡，则该段时间v(CO)=0.01molL-1min-1C若温度升高，该反应平衡平衡常数K变为1，则H<0DT时，若起始时向容器中充入CO、H2、CH3OH各1mol，则v逆>v正15在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g)H=Q kJmol-1。相关条件和数据见下表：实验编号实验实验实验反应温度/700700750达平衡时间/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是AK3K2=K1B实验可能压缩体积C实验达平衡后容器内的压强是实验的D实验达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，平衡正向移动二、综合题（共4题）16已知砷(As)是第四周期A族元素，请回答下列问题：(1)砷原子核外未成对电子数为_。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似，以下叙述正确的是_(选填编号)。A分子中共价键键角均为10928 B黄砷中共价键键能大于白磷C黄砷分子极性大于白磷 D黄砷的熔点高于白磷(2)砷化氢的结构与氨气类似，写出砷化氢的电子式_，其分子的空间构型为_型，是_分子(填“极性”或“非极性”)。(3)As元素的非金属性比N元素弱，从原子结构的角度说明理由。_。(4)298 K时，将20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。写出该反应的平衡常数表达式K=_ ，平衡时，c(AsO)=_ molL-1(用含有x、y的代数式表示，溶液混合体积变化忽略不计)。tm时v逆 _tn 时v逆 (填 “>”、“<” 或 “=” )，理由是_。当反应达到平衡后，下列选项正确的是_(选填编号)。A2v(I-) = v(AsO) B溶液的pH不再变化 Cc(I-)= y molL-1 Dc(AsO)/c(AsO)不再变化17工业合成氨是人工固研究的重要领域。回答下列问题：(1)如图所示是电解法合成氨反应装置示意图则b极为_(填“阴”或“阳”)极，a极的电极反应式为_，电解装置中质子交换膜的作用为_；若b极产生的O2在一定条件下的体积为336L，a极中通入相同条件下N2的总体积为672L，则N2的转化率为_%(保留两位有效数字)。(2)合成氨反应的一种反应机理的相对能量反应进程如下图所示，其中标有“*”的微粒为吸附态(图中“*H”均未标出)。则各步反应中决定合成氨反应速率的反应方程式为_(3)当氮气和氢气的比例为1：3时，工业合成氨所得混合气体中，氨气的含量与温度、压强的关系如下平衡曲线上A点的平衡常数_(用含的式子表示)工业实际生产投料时，氮气与氢气的体积比为1：2.8，适当增加氮气的比重的目的是_。18MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛。利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取纯MnO2的流程如下：请回答下列问题：(1)为加快酸浸速率可采取的措施有_(答两点)。酸浸过程中稀硫酸可否用盐酸代替，回答并说明理由_。(2)操作X的名称是_。氧化过程反应的离子方程式是_。(3)加热条件下Cl2与NaOH溶液反应，其氧化产物和还原产物的物质的量之比为_。(4)酸浸过程中得到的溶液所含主要溶质为_，电解该溶液也可制得MnO2和H2，写出该电解过程中阳极的电极反应式_。(5)MnO2常用作某些化学反应的催化剂。下图为2H2O2=2H2O+O2反应过程中的能量变化示意图，下列说法正确的是_。a该反应为吸热反应，热效应为Hb反应历程b有催化剂参加c有催化剂时，该反应的活化能为E1+E2d改变催化剂，可改变该反应的活化能19控制变量法是研究化学变化量的重要思想方法。请仔细观察下表中50mL稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据：实验序号碳酸钙状态c(HCl)/moll-1溶液温度/碳酸钙消失时间/s反应前反应后1块状0.520394002粉末0.52040603块状0.620412804粉末0.82040305块状1.020401206块状1.0305040(1)该反应属于_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)实验5、6表明_对反应速率的影响，说明_，反应速率越快。(3)根据实验1、3、5可以得出条件对反应速率的影响规律是_。(4)从本实验数据中分析，影响化学反应速率的因素还有_，能表明这一规律的实验序号是_。参考答案1D【详解】A 反应20min时，测得为1mol，则消耗、生成均为1mol，体积为22.4L(标准状况)，A正确；B ，测得从1mol变为0.5mol，则消耗0.5mol、生成为1mol，生成的平均速率为，B正确；C其它条件相同、反应物的浓度越大则反应速率越快， 第15min时反应物的浓度大于第25min时的浓度，则第15min时瞬时速率大于第25min时的瞬时速率，C正确；D 由图知第30min时的二氧化碳含量已不再变化、则反应已经处于平衡状态，D不正确；答案选D。2B【详解】A增大反应物浓度，可以增大单位体积内活化分子数目，活化分子的有效碰撞几率增大，从而提高反应速率，但活化分子的百分数不变，故A错误；B增大压强减小容器的体积，可以增大单位体积内活化分子个数，活化分子的有效碰撞几率增大，可以加快反应速率，故B正确；C升高温度，可使更多的分子转化为活化分子，可以增加活化分子百分数，从而加快反应速率，故C错误；D催化剂可以降低反应活化能，更多分子转化为活化分子，增大了活化分子百分数，故D错误；故选B。3B【详解】A对于有气体参加的反应，适当增大压强可以加快反应速率，A错误；B加入蒸馏水，氢离子浓度减小，导致锌与稀硫酸反应速率减慢，B正确；C是过氧化氢分解的催化剂，可以加快反应速率，C错误；D升高温度能够加快碳酸钙与稀盐酸的反应速率，D错误；答案为：B。4D【详解】A升高温度有利于题干中第一个反应正向进行，有利于提高CH4的平衡转化率，但增大压强有利于题干中第一个反应逆向进行，不利于提高CH4的平衡转化率，A错误；B由题述反应及起始反应物的物质的量比可知，平衡时CO2的转化率比CH4的高，则曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，B错误；C使用催化剂只能加快化学反应速率，对化学平衡无影响，即曲线A和曲线B不能相重叠，C错误；D恒压、800 K、n(CH4)n(CO2)=11条件下，反应至CH4转化率达到X点的值时，通过增大n(CO2)或减小压强继续反应，可以使CH4的转化率从X点提高到Y点，D正确；答案为：D。5D【详解】A原电池可加快反应速率，则曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池，A正确；B随反应进行，氢离子浓度减小，则1-2min内曲线c反应速率急剧下降是溶液中氢离子浓度降低导致的，B正确；C由图可知，3min时对应的纵坐标为氢气的速率，则生成氢气的速率：b>c>a，C正确；D曲线b、c的6-7min段，反应速率均减小，与氢离子浓度变小有关，与硫酸铜浓度无关，D错误；答案选D。6D【详解】A温度相同，但浓度不同，浓度较大，可得出增大反应物浓度，化学反应速率加快，选项A正确；B实验起始浓度相同，但温度不同，反应速率较大，可得出：升高温度，化学反应速率加快，选项B正确；C温度、浓度相同，反应速率较大，应为加入催化剂，选项C正确；D在之间，实验X的浓度变化为，则，选项D错误。答案选D。7C【详解】A根据图象，在反应条件下，该循环的第一步是将甲醇和HI转化为一定浓度的CH3I和H2O，故A正确；B根据题意，A到B的转化是决速步，该步反应最慢，在整个循环过程中A生成B的活化能最高；根据图象，A()转化为B()的过程中Rh的配位数增加，故B正确；C根据图象，一氧化碳作为配体时，其中碳原子由于含较多的负电荷而更易进入Rh的空轨道，配位原子是碳原子，故C错误；D根据图象，此循环发生的总反应方程式为CH3OH+COCH3COOH，故D正确；故选C。8C【详解】A4s后，反应物和生成物的量还在变化，因此4s时，反应未达到平衡状态，故A错误；B10s时，Y的转化率=79%，故B错误；C由图可知，反应过程中X、Y的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，因此X、Y为反应物，Z为生成物，反应物最终不能完全转化为生成物，因此反应为可逆反应，n(X)：n(Y)：n(Z)=(1.2-0.41)mol：(1-0.21)mol：(1.58-0)mol=1：1：2，因此该反应化学方程式为，故C正确；D010s内Z的平均反应速率，故D错误；综上所述，正确的是C项，故答案为C。9A【详解】A图像中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，反应速率增大，图像符合题意，正确；BGa是固体，没有浓度可言，不能计算其转化率，错误；CGa是固体，其质量不影响反应速率，错误；D反应方程式为，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，错误。故答案选A。10D【详解】A ，A错误；B降低温度，平衡右移，B错误；C达到原平衡时，由于该反应是气体分子数不变的反应，所以起始时充入容器中的气体X和气体Y分别加倍，平衡时各物质的量也加倍，即，C错误；D其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16 mol气体X，则平衡向正反应方向移动，气体Y的转化率增大，D正确；故选D。11B【详解】A由+CO(g) =CO2 (g)+N2O (g) H = -513 kJmoI-1；CO2 (g) +N2O (g) +CO (g) =2CO2 (g) +N2 (g) H = -356 kJmoI-1；可知反应放出的能量更多，生成物更稳定，则比N2O更容易与CO发生反应，A错误；B由图可知，整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大，为451 kJmoI-1，B正确；C由盖斯定律可知，由+可得2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，H=+312kJmoI-1+(-513 kJmoI-1)+( -356 kJmoI-1)= -557 kJmoI-1，则H<0，C错误；D其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，且该反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)气体物质的量减小的反应，则其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，可提高反应物的转化率，但是使用催化剂均可以同等程度的增大正逆反应速率，则平衡不移动，不能提高反应物的转化率，D错误；故选B。12C【详解】A单质碘易溶于苯，加入苯，振荡，萃取，平衡向右移动，A错误；B加入固体，增大浓度，平衡向左移动，B错误；C溶液与溶液反应，经计算可知少量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，证明溶液中还存在，说明该化学反应存在限度，C正确；D平衡常数表达式中缺少，D错误；答案为：C。13B【详解】A随着反应的进行，H2的浓度在不断减小，浓度越小，反应速率越小，故正反应速率点a比点b的大，A正确；B由图可知，c点是n(NH3)=n(H2)的点，c点后NH3和H2的物质的量还在变化，因此没有达到平衡，B错误；C由图可知，d点和e点的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，各组分的含量保持不变，C正确；D由图可知，在给定条件下，t1时刻反应达到平衡，N2和H2的转化达到反应限度，因此NH3的含量达到最高，D正确；故选B。14C【详解】A如a=1，可看作在II基础上缩小体积，则压强增大，平衡正向移动，平衡时，氢气的浓度应小于1mol/L，而容器平衡时氢气的浓度为1mol/L，则a<1，故A错误；B05min内，容器I中氢气的浓度变化1.0mol/L，则，故B错误；C对于，H2平衡转化率为50%，所以平衡时c(H2)=0.5mol/L则T时，若温度升高，平衡常数K=1，说明升高温度，平衡逆向移动，则H<0，故C正确；DT时，若向容器中充入CO、H2、CH3OH各1mol，则反应将向正反应方向进行，v逆<v正，故D错误；故选C。15A【详解】A根据表格数据，升高温度到750，n(D)减小，平衡逆向移动，K 3<K 2K 1，A正确；B实验与实验相比，平衡没移动，但反应速率加快，所以实验可能使用了催化剂，压缩体积则体系压强增大，平衡右移，B错误；C实验与实验温度不同，所以压强不是物质的量比，C错误；D实验的反应三段式：平衡常数K3= ，恒温下平衡常数值不变，再向容器中通入1 mol A和1 mol D，A的浓度变为1mol/L，D的浓度变为1mol/L，体系浓度商Q = K3，所以平衡不移动，D错误；故答案选A。163 D 三角锥 极性 两者具有相同的最外层电子数，因为As原子的电子层数大于N，其原子半径大于N，故As原子的得电子能力小于N，As元素的非金属性弱于N x-y 小于 由图可知，从tm到tn，生成物浓度不断升高，逆反应速率也不断增大 BD 【分析】按核外电子排布规律、原子结构、元素的位置和元素性质的相互关系回答；对反应AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)，按平衡常数的定义、结合数据计算平衡浓度、由化学平衡的特征判断说法的正误；【详解】(1)砷原子核外最外层电子排布式为4s24p3，按洪特规则，3个p电子分别占据3个p轨道，故未成对电子数为3。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似，则A分子中共价键键角均为60，A错误； B砷原子半径大于磷，黄砷中共价键不如白磷牢固，即键能小于白磷，B错误； C黄砷分子是同种元素组成的非金属单质，分子内只有非极性键，属于非极性分子，C错误；D结构相似，黄砷相对分子质量比白磷大、分子间作用力比白磷大，熔点高于白磷，故叙述正确的是D。(2)砷化氢的结构与氨气类似，则砷化氢的电子式为，其分子的空间构型为三角锥型，分子内正电荷重心和负电荷重心不重叠，是极性分子。(3) N 和As元素均位于A族，具有相同的最外层电子数，因为As原子的电子层数大于N，其原子半径大于N，故As原子的得电子能力小于N，As元素的非金属性弱于N。(4)按定义，反应AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)的平衡常数表达式，由表知，平衡时，c(AsO)= y molL-1，则反应过程中消耗n(AsO)= 0.06Ly mol。则平衡时由图可知，tm时，c(AsO)< y molL-1，则反应从正方向建立平衡，从tm到tn，生成物浓度不断升高，逆反应速率也不断增大v逆 <n 时v逆。当反应达到平衡后，则：A v(I-) = 2v(AsO) ，未表示出是否为正逆反应速率，A错误；B平衡时各成分的浓度不再变化，则溶液的pH不再变化，B正确；C平衡时各成分的浓度不再变化，c(I-)= 2c(AsO)= 2y molL-1，C错误；D平衡时各成分的浓度不再变化，c(AsO)/c(AsO)不再变化，D正确；选项正确的是BD。17阳 N2+6e-+6H+=2NH3 质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道，并阻隔阴阳极产物接触 33 *N2+*H=*N2H 为保证氮气占有一定份额的催化剂活性中心并提高吸附速率，提高氢气的转化率 【详解】(1)b极上H2O中O元素失去电子发生氧化反应生成O2，因此b极为阳极；a极上N2得到电子发生还原反应生成NH3，因此a极为阴极，其电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3；质子交换膜只允许H+和H2O通过，a极上会消耗H+，b极上会生成H+，NH3能与H+反应生成，因此质子交换膜的作用是质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道，并阻隔阴阳极产物接触；b极的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，根据氧化还原反应得失电子守恒可知参加反应各物质关系式为2N23O2，理论条件下，生成O2和通入N2的体积比为2：3，即通入1mol N2生成mol O2，实际情况在相同条件下生成O2和通入N2的体积比为1：2，即通入1mol N2生成0.5mol O2，因此N2的转化率为100%=33%，故答案为：阳；N2+6e-+6H+=2NH3；质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道，并阻隔阴阳极产物接触；33。(2)合成氨的正向过程中决定步骤的活化能最高，由图可知，活化能最高的为*N2和*H转化为*N2H，此时活化能为0.82eV-(-0.45eV)=1.27eV，故答案为：*N2+*H=*N2H。(3)A点氨的物质的量的百分数为20%，设起始N2的物质的量为1mol，在500下达到平衡时N2的转化量为xmol，即，则100%=20%，解得x=mol，此时p(N2)=p3，p(H2)=p3，p(NH3)=0.2p3，Kp=，带入数据可得Kp=。工业实际生产投料时，氮气与氢气的体积比为1：2.81:3，即N2过量，其原因是N2吸附与催化剂表面，适当使N2过量可以使催化剂表面始终有N原子附着，能够提高反应效率，同时适当增大N2浓度能够增大H2的转化率，故答案为：为保证氮气占有一定份额的催化剂活性中心并提高吸附速率，提高氢气的转化率。18将MnO2粉碎、适当增大硫酸浓度、升高温度等 否 MnO2能与元素反应产生氯气 过滤 5Mn2+2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2+8H+ 1：5 MnSO4(或硫酸锰) Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ bd 【详解】粗MnO2(含有较多的MnO2和MnCO3)样品加入硫酸，MnO2不溶于硫酸，所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，同时产生二氧化碳，过滤后得二氧化锰固体及含有硫酸锰的滤液，向滤液中加入氯酸钠，反应的离子方程式5Mn2+2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2+8H+，将产生的氯气和热的氢氧化钠溶液反应可以得到氯酸钠的溶液，蒸发浓缩结晶可以得到氯酸钠的固体物质，将反应后的溶液过滤得固体二氧化锰和含有硫酸的滤液；(1)可以通过将MnO2粉碎、适当增大硫酸浓度、升高温度等 措施加快酸浸速率；酸性条件下MnO2能氧化盐酸中的氯离子生成氯气，故酸浸过程中不能用盐酸代替稀硫酸；(2)除去混合液中的不溶物，应选择的操作X为过滤；氧化过程反应的离子方程式是5Mn2+2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2+8H+；(3)加热条件下Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO3，发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:5；(4)加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4；电解MnSO4溶液也可制得MnO2和H2，电解过程中阳极上发生氧化反应，获得产物为MnO2，则电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；(5)a由能量变化示意图可知，反应物的总能量高于生成物，该反应为放热反应，热效应为H，故a错误；b反应历程b中降低反应的活化能，使反应速率加快，应是有催化剂参加，故b正确；c有催化剂时，该反应的活化能为E1，故c错误；d使用不同催化剂，反应的活化能不一样，但不改变反应热效应，故d正确；答案为bd。19放热 温度 温度越高 其他条件一定，反应物浓度越大，反应速率越快 反应物接触面积 1，2 【分析】影响反应速率的因素有固体表面积、溶液的浓度、温度、压强以及催化剂等，解答本题时注意从几个变量的对比固体的状态，盐酸的浓度，温度的变化，反应时间等，通过对比可得出不同外界条件对化学反应速率的影响，由此分析。【详解】(1)通过表中数据，对比反应前后温度变化可知，反应后溶液温度升高，则反应为放热反应；(2)由实验5和6实验数据可知，其他条件相同时，温度越高，碳酸钙消失的所用时间越少，说明温度越高，反应速率越大；(3)实验1、3、5相同的地方是固体的形状相同，反应前的温度相同，但反应物的浓度依次增大，碳酸钙消失的所用时间依次减少，说明反应物浓度越大，反应速率越快；(4)1、2数据反应温度相同，盐酸的浓度相同，但固体的形状不同，实验数据标明粉末时的反应速率大于粒状，则可说明接触面积越大，反应速率越大，从本实验数据中分析，影响化学反应速率的因素还有反应物接触面积。