【题目】在生活中,需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究,以便控制化学反应。
I.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
反应物 | 催化剂 | 温度 | |
① | 10mL10% H2O2溶液 | 无 | 25℃ |
② | 10mL20% H2O2溶液 | 无 | 25℃ |
③ | 10mL20% H2O2溶液 | 无 | 40℃ |
④ | 10mL20% H2O2溶液 | 1~2滴0.1mol/LFeCl3溶液 | 40℃ |
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示,回答下列问题:
(1)代表实验①的图示是________________。
(2)对比实验③和④的目的是_____________。
(3)通过上面对比实验,所得的实验结论是_______。
Ⅱ.一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN2和3 mol H2,一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),测得其中N2物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(4)从开始反应到t2时刻,氨气的平均反应速率为_____________。
(5)在t3时刻,氢气的转化率为_________。
【答案】 Ⅳ 研究催化剂对反应速率的影响 其他条件不变,增大反应物浓度或升高温度或加入催化剂,化学反应速率加快 0.5/t2mol/(L·min) 75℅
【解析】试题分析:(1)温度越高,反应速率越快,使用催化剂,反应速率加快,浓度越大,反应速率越快,实验①中双氧水浓度最小,没有使用催化剂,温度为25℃,则在实验①~④中反应速率最小,图中斜率越大,反应速率越快,则代表实验①的为Ⅳ。
(2)根据表中数据可知,实验③④中反应物浓度、反应温度相同,而实验④使用了催化剂,所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。
(3)根据实验①②可知,增加反应物浓度,反应速率加快;根据实验②③可知,升高反应温度,反应速率加快;根据实验③④可知,使用催化剂,反应速率加快,所以通过上面对比实验,所得的实验结论是其他条件不变,增大反应物浓度或升高温度或加入催化剂,化学反应速率加快。
(4)根据图象可知,t2时刻氮气的物质的量为0.50mol,氮气的浓度变化为:c(N2)=(1-0.5)÷2=0.25mol/L,从开始反应到t2时刻,氮气的平均反应速率为:v(N2)=0.25mol/L÷t1min=0.25/t2
mol/(L·min),根据工业合成氨的反应可知,氨气的平均反应速率为:v(NH3)=2v(N2)=2×0.25/t2
mol/(L·min)= 0.5/t2mol/(L·min)。
(5)在t3时刻氮气的物质的量为0.25mol,反应消耗的氮气的物质的量为:1mol-0.25mol=0.75mol,根据反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知,反应消耗的氢气的物质的量为:0.75mol×3=2.25mol,在t3时刻,氢气的转化率为:2.25mol÷3mol×100%=75%。
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【题目】下列实验能证明某无色气体为SO2 的是 ( )
①能使澄清石灰水变浑浊
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③能使品红试液褪色,加热后又显红色
④能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2 溶液有白色沉淀产生
A. ①②③④ B. ①③④ C. ③④ D. ②③④
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【题目】为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如下图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如上图甲可观察___________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是___________________________。
(2)定量分析:如上图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为____________,实验中需要测量的数据是____________________
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【题目】电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是( )
A. 周期表从左到右,同周期主族元素的电负性逐渐变大
B. 周期表从上到下,元素的电负性逐渐变大
C. 电负性越大,金属性越强
D. 电负性越小,非金属性越强
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【题目】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. MgCO3MgCl2(aq)Mg
B. NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
C. Cu2(OH)2CO3CuOCu(OH)2
D. SO2NH4HSO3(NH4)2SO4
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【题目】用系统命名法给下列有机物命名或写出对应的结构简式。
(1)_________。
(2)_________。
(3)3甲基2戊稀__________________。
(4)1,3,5三甲苯__________________。
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【题目】磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣,主要成分是CaSO4·2H2O。
⑴CaSO4·2H2O脱水反应相关的热化学方程式为:
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
则反应CaSO4·H2O(s)=CaSO4(s)+ H2O(g)的ΔH4=_________kJ·mol-1。
⑵用合适的还原剂可以将CaSO4还原,所得SO2可用于工业生产硫酸。
①以CO作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物。不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图1所示。在低于800 ℃时主要还原产物为___________;高于800 ℃时主要发生的反应的化学方程式为___________。
②以高硫煤为还原剂焙烧2.5 小时,不同条件对硫酸钙转化率的影响如下图2所示。CaCl2的作用是___________;当温度高于1200 ℃时,无论有无CaCl2,CaSO4的转化率趋于相同,其原因是___________。
③以C作还原剂,向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(炭粉与CaSO4的物质的量之比)的混合物在1100 ℃加热,结果如上图3所示。当C/S值为0.5时,反应产物为CaO、SO2和CO2;当C/S值大于0.7时,反应所得气体中SO2的体积分数不升反降,其主要原因可能是___________。
⑶利用反应CaSO4(s)+(NH4)2CO3(aq)CaCO3(s)+(NH4)2SO4(aq)可以将磷石膏转化为硫酸铵。若反应达到平衡后溶液中c(SO42-)=2.0 mol·L-1,此时溶液中c(CO32-)=___________。(已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO4)=3.2×10-6)
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