【題目】I.為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請回答相關(guān)問題:
(1)定性如圖甲可通過觀察______的快慢,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將0.1mol/L FeCl3改為____mol/L Fe2(SO4)3更為合理,其理由是____。
(2)定量如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是_____。
(3)查閱資料得知:將作為催化劑的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后,溶液中會(huì)發(fā)生兩個(gè)氧化還原反應(yīng),且兩個(gè)反應(yīng)中H2O2均參加了反應(yīng),試從催化劑的角度分析,這兩個(gè)氧化還原反應(yīng)的離子方程式分別是:2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和__________。
II.欲用下圖所示實(shí)驗(yàn)來證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。
(1)該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的,若想證明MnO2是催化劑還需要確認(rèn)__________。
加入0.10mol MnO2粉末于50mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。
(2)寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。
(3)A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)?/span>______>______>______>______,解釋反應(yīng)速率變化的原因__________。
【答案】產(chǎn)生氣泡 0.05 排除陰離子的干擾 產(chǎn)生40mL氣體的需要的時(shí)間 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 確認(rèn)MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變 D C B A 反應(yīng)物濃度逐漸減小
【解析】
I. 本實(shí)驗(yàn)的目的是探究Fe3+和Cu2+催化H2O2分解的效果,需要注意“單一變量”原則;
II. 本實(shí)驗(yàn)主要考察催化劑的特點(diǎn),以及化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。
I. (1)甲中,加入催化劑的現(xiàn)象是有氣泡生成,催化劑的作用是加快反應(yīng)速率,所以可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷兩種催化劑的效果;Cl-本身具有很弱的還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性,更重要的是,SO42-和Cl-是否有催化效果也未知,所以為了排除陰離子差異的干擾,需要將FeCl3換為0.5mol/L的Fe2(SO4)3,以確保Fe3+的量和Cu2+的量相同;
(2)題中已告知兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都生成40mL的氣體,其他影響因素已忽略,說明催化劑效果的數(shù)據(jù)只能是反應(yīng)速率,故需要測量生成40mL氣體所需要的時(shí)間;
(3)催化劑在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,可以看成是先參加了反應(yīng),再被生成了,這兩個(gè)反應(yīng)相加就是一個(gè)總反應(yīng),催化劑剛好被抵消了,表現(xiàn)為不參加反應(yīng);總反應(yīng)為2H2O2=2H2O+O2↑,用總反應(yīng)減去這個(gè)離子方程式就可以得到另一個(gè)離子方程式:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
II. (1)化學(xué)反應(yīng)前后,催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變;要想證明MnO2是催化劑,還要驗(yàn)證這兩點(diǎn)都不變才行;
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(3)A、B、C、D各點(diǎn)的反應(yīng)速率都是瞬時(shí)速率,瞬時(shí)速率的大小比較要看各點(diǎn)斜率,斜率越大,瞬時(shí)反應(yīng)速率也越大;經(jīng)觀察,A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)的斜率依次減小,所以化學(xué)反應(yīng)速率:D>C>B>A;由于四個(gè)點(diǎn)的條件都相同,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2O2不斷被消耗,使得其濃度逐漸減小,所以其分解速率也逐漸減小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】空氣質(zhì)量評價(jià)的主要污染物為PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物質(zhì)。研究脫硝(除NOx)技術(shù)和脫硫(除SO2)技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn),對于消除環(huán)境污染有重要意義。
(1)已知催化劑存在的條件下H2可以將NO還原為N2。下圖是一定條件下H2還原NO生成N2和1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________ 。(ΔH用E1、E2、E3表示)
(2)升高溫度絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率卻隨著溫度的升高而減小。某化學(xué)小組為研究該特殊現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因,查閱資料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
I.2NO(g)N2O2(g)(快); v1正=k1正.c2(NO); v1逆=k1逆.c(N2O2) △H1<0
II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢); v2正=k2正.c(N2O2)c(O2); v2逆=k2逆.c2(NO2) △H2<0
請回答下列問題:
①一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=__________________。
②決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng) II,反應(yīng) I的活化能E1與反應(yīng) II的活化能E2的大小關(guān)系為E1___E2(填“>”、“<”或“=”)。根據(jù)速率方程分析,升高溫度該反應(yīng)速率減小的原因是___。
A.k2正增大,c(N2O2)增大
B.k2正減小,c(N2O2)減小
C.k2正增大,c(N2O2)減小
D.k2正減小,c(N2O2)增大
③由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到v2正~c(O2)的關(guān)系可用圖表示。當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為____(填字母)。
(3)我國科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng):H2S+O2=H2O2+S↓。
已知甲池中發(fā)生的反應(yīng)為:
①裝置中H+從__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。
②乙池溶液中發(fā)生的反應(yīng)為______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是
A.每生成2分子AB吸收b kJ熱量
B.該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH= +(a-b)kJ·mol-1
C.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂1mol A-A鍵和1mol B-B鍵,放出a kJ能量
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,不能說明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NO與銅粉的反應(yīng)并檢驗(yàn)NO,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)開始前,向裝置中通入一段時(shí)間的N2,排盡裝置內(nèi)的空氣。
已知:在溶液中,FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色),該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)NO。下列對該實(shí)驗(yàn)相關(guān)描述錯(cuò)誤的是
A. 裝置F、I中的試劑依次為水,硫酸亞鐵溶液
B. 裝置J收集的氣體中不含NO
C. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先熄滅酒精燈,再關(guān)閉分液漏斗的活塞
D. 若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色,則NO與Cu發(fā)生了反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)性質(zhì)的比較,錯(cuò)誤的是
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.沸點(diǎn):H2S>H2O
C.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
D.堿性:NaOH>Mg(OH)2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在容器A中裝有20℃的水50mL,容器B中裝有1mol/L的鹽酸50mL,試管C、D相連通,且其中裝有紅棕色NO2和無色N2O4的混合氣體,并處于下列平衡:2NO2 N2O4 △H=-57kJ/mol,當(dāng)向A中加入50gNH4NO3晶體使之溶解;向B中加入2g苛性鈉時(shí):
(1)C中的氣體顏色______;(填“變淺” 或“變深”).
(2)若25℃時(shí),起始時(shí)僅有NO2氣體,達(dá)到平衡時(shí),c(NO2)=0.0125mol/L,c(N2O4)=0.0321mol/L,則NO2的起始濃度為 _____________,NO2的轉(zhuǎn)化率為________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于用糯米制作米酒過程的敘述正確的是( )
A.發(fā)酵過程需要接種乳酸菌B.發(fā)酵過程需要保持空氣流通
C.發(fā)酵過程需要控制好溫度D.蒸熟糯米后馬上加入酒曲
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【題目】下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中,正確的是
A. 苯乙烯和氫氣完全加成的產(chǎn)物的一溴取代物有5種
B. 等物質(zhì)的量的氯氣與乙烷在光照條件下反應(yīng)得到9種產(chǎn)物
C. 已知二氯苯有3種同分異構(gòu)體,則四氯苯的同分異構(gòu)體的數(shù)目為6種
D. 甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含4個(gè)碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有12種
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