4.化学反应速率的简单计算: 例1.在4种不同的条件下测得反应2SO2 + O2 2SO3的反应速率如下表所示 (1) (2) (3) (4) 反应速率(mol·L-1·min-1) V(SO2) V(O2) V(SO3) V(O2) 0.4 0.25 0.5 0.3 则在4种不同条件下的反应速率从大到小的排列顺序为 解析: 方法1: 将用不同物质表示的反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率再进行比较. 第⑴种情况下V(O2)= 1/2V(SO2)=1/2 ×0.4mol·L-1·min-1 = 0.2 mol·L-1·min-1 第⑶种情况下V(O2)= 1/2V(SO3)=1/2 ×0.5mol·L-1·min-1 = 0.25 mol·L-1·min-1 所以4种情况的反应速率大小为 方法2:通过比较各物质的反应速率和方程式中该物质的计量系数之比值的大小来比较. 第⑴种情况下:V(SO2)/ 2 = 0.2 第⑵种情况下: V(O2)/ 1 = 0.25 第⑶种情况下:V(SO3)/ 2 = 0.25 第⑷种情况下: V(O2)/ 1 = 0.3 所以4种情况的反应速率大小为 例2.一定条件下在2L的密闭容器中发生反应:2SO2 + O2 2SO3 .起始时SO2 和O2的物质的量分别为2mol和3mol.反应进行到2分钟的时候.测得SO3的物质的量为1.6 mol.请分别用SO2 .O2和SO3的浓度变化来表示该反应的速率. 解:设反应过程中的SO3的浓度变化为2X 则 2SO2 + O2 2SO3 起始浓度(mol·L-1) 1 1.5 0 变化浓度(mol·L-1) 2X X 2X 2分钟后浓度(mol·L-1) 1-2X 1.5-X 2X ∴ 2X = C(SO3)= 1.6 mol /2L=0.8 mol·L-1 X =0.4 mol·L-1 V(SO3)=△C(SO3)/△t = 0.8 mol·L-1 /2 min = 0.4 mol·L-1·min-1 V(SO2)= V(SO3)= 0.4 mol·L-1·min-1 V(O2)= 1/2V(SO2)= 0.2 mol·L-1·min-1 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

氧化铁在工业上具有广泛的应用。

I.据报道,一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:

Fe2O3(s)3CH4(g)2Fe(s)3CO(g)6H2(g)? H0

1)若反应在2L的密闭容器中进行,5min后达到平衡,测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________

2)反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅改变某一相关元素,下列说法正确的是___(选填序号)

a.若加入催化剂,v增大,平衡向右移动

b.若温度升高,平衡常数K减小

c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移动

d.若从反应体系中移走部分CO,可提高CH4的转化率

Ⅱ.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3A12O3SiO2)为原料提取Fe2O3,工艺

流程如下:试回答下列问题:

3)步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________

4)步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________

5)结合下图,判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________

6)已知

计算反应Fe2(aq)2HCO3(aq)FeCO3(s)H2CO3(aq)的平衡常数为_______

7)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________

8)结合所学化学知识,请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。

 

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氧化铁在工业上具有广泛的应用。
I.据报道,一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:
Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) △H>0
(1)若反应在2L的密闭容器中进行,5min后达到平衡,测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________。
(2)反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅改变某一相关元素,下列说法正确的是___(选填序号)。
a.若加入催化剂,v增大,平衡向右移动
b.若温度升高,平衡常数K减小
c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移动
d.若从反应体系中移走部分CO,可提高CH4的转化率
Ⅱ.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、A12O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3,工艺
流程如下:试回答下列问题:
 
(3)步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________。
(4)步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________。
(5)结合下图,判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________。

(6)已知

计算反应Fe2(aq)+2HCO3(aq)FeCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数为_______。
(7)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________。
(8)结合所学化学知识,请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。

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由碳元素构成的各种单质和化合物始终都是科学家研究的重要对象。
(1)下图为碳及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应则其化学方程式可为(写一个即 可)_____________ ;图中变化过程哪些是吸热反应______________(填序号)。
(2)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过反应:  降低其浓度。某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。
 (3) CCS 技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。
回答下列问题: CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量,写出该反应的热化学方程式__________  。
(4)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用(4)转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 某温度下,在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见下图:
据上图计算,从反应开始到t min时,用H2浓度变化表示的平均反应速率 (H2)=___________          
② t min至2t min时速率变化的原因可能是____________; 

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(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一种工业合成氨的简易流程图如下:

(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:                                 
(2)步骤II中制氯气原理如下:

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是           
a.升高温度  b.增大水蒸气浓度   c.加入催化剂   d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为            
(3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:           
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)            ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:                                                  

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三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3·6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,A中放有m克废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸,充分反应后溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使多余HNO3挥发,再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体.填写下列空白:

(1)滴加盐酸,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是________

(2)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3·6H2O晶体,而不用直接蒸干溶液的方法来制得晶体的理由________

(3)用该法制得的晶体中往往混有Fe(NO3)3,为了制得较纯净的FeCl3·6H2O,可将烧杯内的稀硝酸换成________

(4)若要求废铁屑的纯度,需要测出从B中排出气体的体积.若测得排出的气体体积为V(已折算成标准状况,单位:L),则废铁屑的纯度为________(用m、V的代数式表示);

(5)为了测出从B中放出气体的体积V,请自选仪器在C处设计简便、合理的集气装置,并在上面框格中画出该装置图(假设所用仪器的体积均足够大).

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同步练习册答案