【题目】超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 , 化学方程式如下:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)△H<0
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(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 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速率υ(N2)= , CO的平衡转化率为 . (结果均保留两位有效数字)
(2)写出该反应的平衡常数K的表达式 .
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 .
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.某同学设计了三组实验,实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验 | T(℃) | NO初始浓度 | CO初始浓度 | 催化剂的比表面积(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以上三组实验的实验目的是 .
②请在给出的坐标图中,画出上表中的第三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图 .
【答案】
(1)1.875×10﹣4mol/(L?s),25%
(2)K=
(3)C,D
(4)分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,
【解析】解:(1)前2s内的平均反应速率υ(CO)= =0.375 mol/(L.s),根据同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比得υ(N2)= υ(CO)= ×0.375 mol/(L.s)=1.875×10﹣4mol/(Ls),
参加反应的c(CO)=(3.60﹣2.70)×10﹣3mol/L,CO转化率= ×100%= =25%;
(2)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K= ;
(3)A.选用更有效的催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,则不能提高CO转化率,故A错误;B.升高反应体系的温度,平衡逆向移动,降低CO转化率,故B错误;
C.降低反应体系的温度,平衡正向移动,提高CO转化率,故C正确;
D.缩小容器的体积,增大压强平衡正向移动,提高CO转化率,故D正确;
(4)①利用控制变量法分析解答,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,Ⅱ、Ⅲ的催化剂比表面积相同,研究的是温度对速率的影响,Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积不同,温度不同,研究温度、催化剂的比表面积对反应速率的影响,故目的是:分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律;
②Ⅱ与Ⅰ温度相同,平衡不移动,平衡浓度相同,但Ⅱ催化剂比表面积增大,达平衡时间短,
Ⅲ与Ⅱ的催化剂比表面积相同,Ⅲ温度高,温度升高,不仅达平衡时间缩短,平衡向左移动,使NO的平衡浓度也增大,三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图为:
;
所以答案是:(1)1.875×10﹣4mol/(Ls);25%;(2);(3)CD;(4)①分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律;②
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点,需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题.
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【题目】在某无色透明的酸性溶液中,能共存的离子组是( )
A.Na+ 、K+、SO42-、OH-B.Cu2+、K+、SO42-、NO3
C.Na+、 K+、Cl、 NO3D.Fe3+、K+、SO42-、Cl
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【题目】下列各组物质之间能发生置换反应的是
A. 碘水加入氯化钠溶液中 B. 氯水加入碘化钠溶液中
C. 碘水加入溴化钠溶液中 D. 溴水加入氯化钠溶液中
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【题目】关于原电池的叙述中正确的是( )
A.构成原电池的电极是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转化为电能的装置
C.原电池负极发生的电极反应是还原反应
D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原
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【题目】常温下。向20.00mL0.1mol/LHA溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 常温下,Ka(HA)约为10-5
B. M、P两点溶液对应的pH=7
C. b=20.00
D. M点后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)
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【题目】AgNO3是中学化学常用试剂,某兴趣小组设计如下实验探究其性质。
I. AgNO3的热稳定性
AgNO3受热易分解,用下图装置加热AgNO3固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管口可收集到无色气体a。
(1)实验室检验气体a的方法为_______________________________________。
(2)已知B中只生成一一种盐,据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为______________。
(3)从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为______________________。II. AgNO3与盐溶液的反应
(4)甲同学认为试管②中产生银镜是Fe2+所致,其离子方程式为_____________________;
乙同学认为要判断该观点正确,需增加如下实验,取2 mL0.5mol/L AgNO3溶液于试营中,向其中满加几滴____________,若只产生白色远淀,证明甲同学观点正确。
(5)已知:AgSCN为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为__________________________(请从平衡移动的角度解释)。
(6)设计实验证明Ksp(AgI)sp(AgSCN)。
限选试剂:0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LKSCN 溶液___________________________________________________________。
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【题目】下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 ( )
A | B | C | D | |
反应 装置或 图像 | ||||
实验现 象或图 像信息 | 温度计的 水银柱不 断上升 | 反应物总能 量大于生成 物总能量 | 反应开始后, 甲处液面低 于乙处液面 | 反应开始 后,针筒活 塞向右移动 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】X、Y、Z、W、Q是四种短周期元素,X元素M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性;W元素最高正价与最低负价之和为6;Q是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
(1)X元素在元素周期表中的位置_______________________________________。
(2)由Y和W形成的化合物的电子式________。
(3)YX2分子的结构式为________,其化学键类型为是_________。
(4)前四种元素的简单氢化物中Z的沸点最高,原因是________________________________。
(5)写出Q和W两种元素的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式___________________。
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【题目】X元素的1个原子失去2个电子,被Y元素的2个原子各获得1个电子,形成离子化合物Z,下列说法中不正确的是 ( )
A. 固态Z是离子晶体
B. Z可以表示为X2Y
C. 固态Z熔化后能导电
D. X可形成+2价阳离子
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