【題目】在生活中,需要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)的限度進(jìn)行研究,以便控制化學(xué)反應(yīng)。

I.某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例,研究濃度、催化劑、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。

反應(yīng)物

催化劑

溫度

10mL10% H2O2溶液

25℃

10mL20% H2O2溶液

25℃

10mL20% H2O2溶液

40℃

10mL20% H2O2溶液

1~2滴0.1mol/LFeCl3溶液

40℃

通過實(shí)驗(yàn)得到氧氣的體積與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,回答下列問題:

(1)代表實(shí)驗(yàn)①的圖示是________________。

(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)③和④的目的是_____________。

(3)通過上面對(duì)比實(shí)驗(yàn),所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_______。

Ⅱ.一定溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中充入1molN2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),測(cè)得其中N2物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

(4)從開始反應(yīng)到t2時(shí)刻,氨氣的平均反應(yīng)速率為_____________。

(5)在t3時(shí)刻,氫氣的轉(zhuǎn)化率為_________。

【答案】 研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 其他條件不變,增大反應(yīng)物濃度或升高溫度或加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快 0.5/t2mol/(L·min) 75℅

【解析】試題分析:(1)溫度越高,反應(yīng)速率越快,使用催化劑,反應(yīng)速率加快,濃度越大,反應(yīng)速率越快,實(shí)驗(yàn)中雙氧水濃度最小,沒有使用催化劑,溫度為25℃,則在實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率最小,圖中斜率越大,反應(yīng)速率越快,則代表實(shí)驗(yàn)的為。

2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)③④中反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度相同,而實(shí)驗(yàn)使用了催化劑,所以對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是研究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②可知,增加反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快;根據(jù)實(shí)驗(yàn)②③可知,升高反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率加快;根據(jù)實(shí)驗(yàn)③④可知,使用催化劑,反應(yīng)速率加快,所以通過上面對(duì)比實(shí)驗(yàn),所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是其他條件不變,增大反應(yīng)物濃度或升高溫度或加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快。

4)根據(jù)圖象可知,t2時(shí)刻氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.50mol,氮?dú)獾臐舛茸兓癁椋?/span>cN2=1-0.5÷2=0.25mol/L,從開始反應(yīng)到t2時(shí)刻,氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率為:vN2=0.25mol/L÷t1min=0.25/t2

mol/(L·min),根據(jù)工業(yè)合成氨的反應(yīng)可知,氨氣的平均反應(yīng)速率為:vNH3=2vN2=2×0.25/t2

mol/(L·min)= 0.5/t2mol/(L·min)。

5)在t3時(shí)刻氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.25mol,反應(yīng)消耗的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為:1mol-0.25mol=0.75mol,根據(jù)反應(yīng)N2g+3H2g2NH3g)可知,反應(yīng)消耗的氫氣的物質(zhì)的量為:0.75mol×3=2.25mol,在t3時(shí)刻,氫氣的轉(zhuǎn)化率為:2.25mol÷3mol×100%=75%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明某無色氣體為SO2 的是 ( )

能使澄清石灰水變渾濁

能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅

能使品紅試液褪色,加熱后又顯紅色

能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2 溶液有白色沉淀產(chǎn)生

A. ①②③④ B. ①③④ C. ③④ D. ②③④

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【題目】為比較Fe3+和Cu2+對(duì)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)了如下圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題:

(1)定性分析:如上圖甲可觀察___________________,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是___________________________

(2)定量分析:如上圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為____________,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是____________________

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【題目】由同一種元素所構(gòu)成的不同單質(zhì)被稱為同素異形體,下列哪組物質(zhì)不屬于同素異形體的是(  )
A.鋼和鐵
B.金剛石和石墨
C.紅磷和白磷
D.氧氣和臭氧

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【題目】電負(fù)性的大小可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度。下列關(guān)于電負(fù)性的變化規(guī)律正確的是(  )

A. 周期表從左到右,同周期主族元素的電負(fù)性逐漸變大

B. 周期表從上到下,元素的電負(fù)性逐漸變大

C. 電負(fù)性越大,金屬性越強(qiáng)

D. 電負(fù)性越小,非金屬性越強(qiáng)

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【題目】可正確表示原子軌道的是

A. 2s B. 2d C. 1px D. 3f

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【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是

A. MgCO3MgCl2(aq)Mg

B. NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3

C. Cu2(OH)2CO3CuOCu(OH)2

D. SO2NH4HSO3(NH4)2SO4

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【題目】用系統(tǒng)命名法給下列有機(jī)物命名或?qū)懗鰧?duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

(1)_________

(2)_________。

(3)3甲基2戊稀__________________

(4)1,3,5三甲苯__________________。

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【題目】磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸排出的工業(yè)廢渣,主要成分是CaSO4·2H2O。

⑴CaSO4·2H2O脫水反應(yīng)相關(guān)的熱化學(xué)方程式為:

CaSO4·2H2O(s)=CaSO4·H2O(s)+H2O(g) ΔH1=83.2 kJ·mol-1

CaSO4·2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(l) ΔH2=26 kJ·mol-1

H2O (g)=H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1

則反應(yīng)CaSO4·H2O(s)=CaSO4(s)+ H2O(g)的ΔH4_________kJ·mol-1。

⑵用合適的還原劑可以將CaSO4還原,所得SO2可用于工業(yè)生產(chǎn)硫酸。

①以CO作還原劑,改變反應(yīng)溫度可得到不同的產(chǎn)物。不同溫度下反應(yīng)后所得固體成分的物質(zhì)的量如圖1所示。在低于800 ℃時(shí)主要還原產(chǎn)物為___________;高于800 ℃時(shí)主要發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

②以高硫煤為還原劑焙燒2.5 小時(shí),不同條件對(duì)硫酸鈣轉(zhuǎn)化率的影響如下圖2所示。CaCl2的作用是___________;當(dāng)溫度高于1200 ℃時(shí),無論有無CaCl2,CaSO4的轉(zhuǎn)化率趨于相同,其原因是___________。

③以C作還原劑,向密閉容器中加入相同質(zhì)量的幾組不同C/S值(炭粉與CaSO4的物質(zhì)的量之比)的混合物在1100 ℃加熱,結(jié)果如上圖3所示。當(dāng)C/S值為0.5時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物為CaO、SO2和CO2;當(dāng)C/S值大于0.7時(shí),反應(yīng)所得氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)不升反降,其主要原因可能是___________

⑶利用反應(yīng)CaSO4(s)+(NH4)2CO3(aq)CaCO3(s)+(NH4)2SO4(aq)可以將磷石膏轉(zhuǎn)化為硫酸銨。若反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液中c(SO42-)=2.0 mol·L-1,此時(shí)溶液中c(CO32-)=___________。(已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO4)=3.2×10-6

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