【題目】超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層.科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2 , 化學(xué)方程式如下:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)△H<0
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO) | 1.00×10﹣3 | 4.50×10﹣4 | 2.50×10﹣4 | 1.50×10﹣4 | 1.00×10﹣4 | 1.00×10﹣4 |
c(CO) | 3.60×10﹣3 | 3.05×10﹣3 | 2.85×10﹣3 | 2.75×10﹣3 | 2.70×10﹣3 | 2.70×10﹣3 |
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)= , CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 . (結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達式 .
(3)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是 .
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
(4)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.某同學(xué)設(shè)計了三組實驗,實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中.
實驗 | T(℃) | NO初始濃度 | CO初始濃度 | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.20×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 124 |
Ⅲ | 350 | 1.20×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 124 |
①以上三組實驗的實驗?zāi)康氖?/span> .
②請在給出的坐標(biāo)圖中,畫出上表中的第三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖 .
【答案】
(1)1.875×10﹣4mol/(L?s),25%
(2)K=
(3)C,D
(4)分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,
【解析】解:(1)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(CO)= =0.375 mol/(L.s),根據(jù)同一段時間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比得υ(N2)= υ(CO)= ×0.375 mol/(L.s)=1.875×10﹣4mol/(Ls),
參加反應(yīng)的c(CO)=(3.60﹣2.70)×10﹣3mol/L,CO轉(zhuǎn)化率= ×100%= =25%;
(2)化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比,則K= ;
(3)A.選用更有效的催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不影響平衡移動,則不能提高CO轉(zhuǎn)化率,故A錯誤;B.升高反應(yīng)體系的溫度,平衡逆向移動,降低CO轉(zhuǎn)化率,故B錯誤;
C.降低反應(yīng)體系的溫度,平衡正向移動,提高CO轉(zhuǎn)化率,故C正確;
D.縮小容器的體積,增大壓強平衡正向移動,提高CO轉(zhuǎn)化率,故D正確;
(4)①利用控制變量法分析解答,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化劑的比表面積對速率的影響,Ⅱ、Ⅲ的催化劑比表面積相同,研究的是溫度對速率的影響,Ⅰ、Ⅲ催化劑的比表面積不同,溫度不同,研究溫度、催化劑的比表面積對反應(yīng)速率的影響,故目的是:分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律;
②Ⅱ與Ⅰ溫度相同,平衡不移動,平衡濃度相同,但Ⅱ催化劑比表面積增大,達平衡時間短,
Ⅲ與Ⅱ的催化劑比表面積相同,Ⅲ溫度高,溫度升高,不僅達平衡時間縮短,平衡向左移動,使NO的平衡濃度也增大,三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖為:
;
所以答案是:(1)1.875×10﹣4mol/(Ls);25%;(2);(3)CD;(4)①分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律;②
【考點精析】本題主要考查了化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識點,需要掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題.
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【題目】在某無色透明的酸性溶液中,能共存的離子組是( )
A.Na+ 、K+、SO42-、OH-B.Cu2+、K+、SO42-、NO3
C.Na+、 K+、Cl、 NO3D.Fe3+、K+、SO42-、Cl
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【題目】下列各組物質(zhì)之間能發(fā)生置換反應(yīng)的是
A. 碘水加入氯化鈉溶液中 B. 氯水加入碘化鈉溶液中
C. 碘水加入溴化鈉溶液中 D. 溴水加入氯化鈉溶液中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于原電池的敘述中正確的是( )
A.構(gòu)成原電池的電極是兩種不同的金屬
B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
C.原電池負極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)
D.原電池的正極是還原劑,總是溶液中的陽離子在此被還原
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【題目】常溫下。向20.00mL0.1mol/LHA溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液中由水電離出的氫離子濃度的負對數(shù)[-lgc水(H+)]與所加NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是
A. 常溫下,Ka(HA)約為10-5
B. M、P兩點溶液對應(yīng)的pH=7
C. b=20.00
D. M點后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)
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【題目】AgNO3是中學(xué)化學(xué)常用試劑,某興趣小組設(shè)計如下實驗探究其性質(zhì)。
I. AgNO3的熱穩(wěn)定性
AgNO3受熱易分解,用下圖裝置加熱AgNO3固體,試管內(nèi)有紅棕色氣體生成,一段時間后,在末端導(dǎo)管口可收集到無色氣體a。
(1)實驗室檢驗氣體a的方法為_______________________________________。
(2)已知B中只生成一一種鹽,據(jù)此判斷AgNO3受熱分解的化學(xué)方程式為______________。
(3)從安全角度考慮,上述實驗裝置存在一處明顯缺陷,改進措施為______________________。II. AgNO3與鹽溶液的反應(yīng)
(4)甲同學(xué)認為試管②中產(chǎn)生銀鏡是Fe2+所致,其離子方程式為_____________________;
乙同學(xué)認為要判斷該觀點正確,需增加如下實驗,取2 mL0.5mol/L AgNO3溶液于試營中,向其中滿加幾滴____________,若只產(chǎn)生白色遠淀,證明甲同學(xué)觀點正確。
(5)已知:AgSCN為白色沉淀。試管③中紅色褪去的原因為__________________________(請從平衡移動的角度解釋)。
(6)設(shè)計實驗證明Ksp(AgI)sp(AgSCN)。
限選試劑:0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LKSCN 溶液___________________________________________________________。
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【題目】下列實驗現(xiàn)象或圖像信息不能充分說明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是 ( )
A | B | C | D | |
反應(yīng) 裝置或 圖像 | ||||
實驗現(xiàn) 象或圖 像信息 | 溫度計的 水銀柱不 斷上升 | 反應(yīng)物總能 量大于生成 物總能量 | 反應(yīng)開始后, 甲處液面低 于乙處液面 | 反應(yīng)開始 后,針筒活 塞向右移動 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】X、Y、Z、W、Q是四種短周期元素,X元素M層上的電子數(shù)是原子核外電子層數(shù)的2倍;Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;Z元素的單質(zhì)為雙原子分子,Z的氫化物水溶液呈堿性;W元素最高正價與最低負價之和為6;Q是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問題:
(1)X元素在元素周期表中的位置_______________________________________。
(2)由Y和W形成的化合物的電子式________。
(3)YX2分子的結(jié)構(gòu)式為________,其化學(xué)鍵類型為是_________。
(4)前四種元素的簡單氫化物中Z的沸點最高,原因是________________________________。
(5)寫出Q和W兩種元素的最高價氧化物的水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________。
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【題目】X元素的1個原子失去2個電子,被Y元素的2個原子各獲得1個電子,形成離子化合物Z,下列說法中不正確的是 ( )
A. 固態(tài)Z是離子晶體
B. Z可以表示為X2Y
C. 固態(tài)Z熔化后能導(dǎo)電
D. X可形成+2價陽離子
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