【題目】(I)目前,汽車廠商常利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO2和N2,化學方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過程反應速率,某課題組進行了以下實驗探究。

【資料查閱】①不同的催化劑對同一反應的催化效率不同;

②使用相同的催化劑,當催化劑質(zhì)量相等時,催化劑的比表面積對催化效率有影響。

【實驗設計】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應速率的影響規(guī)律,設計了以下對比實驗。

(1)完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。

【圖像分析與結(jié)論】利用氣體傳感器測定了三組實驗中CO濃度隨時間變化的曲線圖,如下:

(2)計算第Ⅰ組實驗中,達平衡時NO的濃度為__________________; NO 的轉(zhuǎn)化率為

(3)由曲線Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化劑比表面積,汽車尾氣轉(zhuǎn)化速率_____________(填“增大”、“減小”、“無影響”)。

(II)隨著世界糧食需求量的增長,農(nóng)業(yè)對化學肥料的需求量越來越大,其中氮肥是需求量最大的一種化肥。而氨的合成為氮肥的生產(chǎn)工業(yè)奠定了基礎(chǔ),其原理為:N2+3H22NH3

(1)在N2+3H22NH3的反應中,一段時間后,NH3的濃度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反應速率為0.15 mol·L-1·s-1,則所經(jīng)過的時間為 ;

A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s

(2)下列4個數(shù)據(jù)是在不同條件下測得的合成氨反應的速率,其中反應最快的是 ;

A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1

C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·s-1

(3)在一個絕熱(與外界沒有熱交換)、容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各項能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是

A.容器內(nèi)氣體密度保持不變 B.容器內(nèi)溫度不再變化 C.斷裂1mol N≡N鍵的同時,生成6 mol NH鍵 D. 2v(H2)=3v(NH3) E反應混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 FC(H2): C(N2): C(NH3)= 3:1:2

【答案】

(Ⅰ)(1)(2)3.00×10-3 mol/L;50%(3)增大

(Ⅱ)(1)B(2)D (3)BDE

【解析】

試題分析:(Ⅰ)(1)探究一種影響因素,必須保持其他影響因素是一致,通過對比Ⅱ和Ⅰ的條件可知,兩者的區(qū)別是催化劑的比表面積不同,故其他的影響因素均應相同,故Ⅱ中溫度為280T,NO初始濃度為6.50×10-3mol/L,CO初始濃度為4.00×10-3mol/L,而且Ⅱ探究的是催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響,

故答案為:

(2)通過圖象可知,平衡時CO的平衡濃度為1.00×10-3mol/L,可得出CO的濃度該變量△c(CO)=4.00×10-3mol/L-1.00×10-3mol/L=3.00×10-3mol/L,在一個反應中,各物質(zhì)的濃度的變量之比等于計量數(shù)之比,故NO的濃度的該變量△c(NO)=3.00×10-3mol/L,故NO的平衡濃度c(NO)=6.00×10-3mol/L-3.00×10-3mol/L=3.00×10-3mol/L,轉(zhuǎn)化率α ==50%

故答案為:3.00×10-3mol/L;

(3)由圖象可知,增大催化劑比表面積后,縮短了到達平衡的時間,故增大了反應速率。

故答案為:增大。

(II)(1)由于v(N2)=0.15mol/(Ls),速率之比等于化學計量數(shù)之比,所以v(NH3)=2v(N2)=2×0.15mol/(Ls)=0.3mol/(Ls),所以反應所經(jīng)歷的時間為 0.9mol/L÷0.3mol/(Ls)=3s,

故答案為:B;

(2)反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以氫氣的反應速率為標準進行判斷:

A.v(H2)=0.1molL-1min-1;B.v(N2)=0.1molL-1min-1,反應速率之比等于其計量數(shù)之比,所以v(H2)=3v(N2)=0.3molL-1min-1;C.v(NH3)=0.15molL-1min-1,反應速率之比等于其計量數(shù)之比,所以v(H2)=1.5v(NH3)=0.225mol/(Lmin);D.v(N2)=0.002molL-1s-1=0.12molL-1min-1,反應速率之比等于其計量數(shù)之比,所以v(H2)=3v(N2)=0.36mol/(Lmin),所以反應速率最快的是D。

故答案為:D;

(3)A.根據(jù)質(zhì)量守恒,反應前后混合氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,不能證明該反應是否達到平衡狀態(tài),故A錯誤;B.該反應放熱,容器內(nèi)溫度不再變化,能證明該反應是達到平衡狀態(tài),故B正確;C.無論反應是否平衡,斷裂1molNN鍵的同時,肯定生成6molN-H鍵,不能證明該反應達到平衡狀態(tài),故C錯誤;D.無論反應是否平衡,始終有2v(H2)=3v(NH3),現(xiàn)已知2v(H2)=3v(NH3),可得v(NH3) =v(NH3),則說明反應已達平衡,故D正確;E.根據(jù)質(zhì)量守恒,反應前后混合氣體的質(zhì)量不變,如果反應混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,則說明容器中混合氣體的物質(zhì)的量不再變化,由于該反應是氣體體積減小的反應,說明該反應已達平衡,故E正確;F.容器中N2、H2、NH3濃度之比可能為1:3:2,也可能不等,與各物質(zhì)的初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故F錯誤。

故答案為:BDE。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】參考下列ac項回答問題:

a皂化值是使1g油脂皂化所需要的KOH的毫克數(shù)。

b碘值是使100g油脂加成碘的克數(shù)。

c各種油脂的皂化值、碘值列表如下:

花生油

亞麻仁油

牛油

黃油

硬化大豆油

大豆油

皂化值

190

180

195

226

193

193

碘值

90

182

38

38

5

126

1單純由C17H33COO3C3H5相對分子質(zhì)量884形成的油,皂化值是

2在橫線上填入適當?shù)脑~句:

亞麻仁油比花生油所含的_________________多,黃油比牛油的_________________小。硬化大

豆油的碘值小的原因是_________ ________。

3為使碘值為180的魚油100 g硬化所需要的H2的體積為 標準狀況下?

4結(jié)構(gòu)簡式為的酯,若皂化值為430,求n為

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某實驗小組探究Na2CO3NaHCO3的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是,他們先對固體A、B進行鑒別,再通過實驗進行性質(zhì)探究。

1)分別加熱固體A、B,發(fā)現(xiàn)固體A受熱產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方程式為_______________________

2)稱取兩種固體各2 g,分別加入兩個小燒杯中,再各加10 mL蒸餾水,振蕩,測量溫度變化;待固體充分溶解,恢復到室溫,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。

發(fā)現(xiàn)Na2CO3固體完全溶解,而NaHCO3固體有剩余,由此得出結(jié)論:____________________。

同學們在兩燒杯中還觀察到以下現(xiàn)象。其中盛放Na2CO3的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是________(填字母序號)。

a.溶液溫度下降 b.溶液溫度升高

c.滴入酚酞后呈淺紅色 d.滴入酚酞后呈紅色

3)如圖所示,在氣密性良好的裝置中分別放入藥品,將氣球內(nèi)的固體同時倒入試管中。

兩試管中均產(chǎn)生氣體,________(”)的反應程度更為劇烈。

反應結(jié)束后,氣球均有膨脹,恢復至室溫,下列說法正確的是________(填字母序號)。

a.裝置的氣球體積較大

b.裝置的氣球體積較大

c.生成氣體的體積根據(jù)鹽酸計算

d.生成氣體的體積根據(jù)固體計算

4)同學們將兩種固體分別配制成0.5 mol·L1的溶液,設計如下方案并對反應現(xiàn)象做出預測:

實驗方案

預測現(xiàn)象

預測依據(jù)

操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L1 CaCl2溶液

有白色沉淀

Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大,能與CaCl2發(fā)生反應:________(寫離子方程式)

操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L1 CaCl2溶液

無白色沉淀

NaHCO3溶液中的CO32-濃度很小,不能與CaCl2反應

實施實驗后,發(fā)現(xiàn)操作2的現(xiàn)象與預測有差異:產(chǎn)生白色沉淀和氣體,則該條件下,NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應的離子方程式為________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】.化合物Mg5Al3OH19H2O4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時按如下化學方程式分解:

2Mg5Al3OH19H2O4 27H2O↑+10MgO+3Al2O3

1寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)____________。

2用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3 的原理________。

3已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化學方程式表示其原理____________。

.磁性材料A是由兩種元素組成的化合物,某研究小組按如圖流程探究其組成:

請回答:

1A的組成元素為_________用元素符號表示,化學式為______

2溶液C可溶解銅片,例舉該反應的一個實際應用____________。

3已知化合物A能與稀硫酸反應,生成一種淡黃色不溶物和一種氣體標況下的密度為1.518 g·L-1,該氣體分子的電子式為____。寫出該反應的離子方程式__________。

4寫出F→G反應的化學方程式_____________。設計實驗方案探究溶液G中的主要微粒不考慮H2OH+、K+I-______________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(PbPbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:

1)過程中,在Fe2+催化下,PbPbO2反應生成PbSO4的化學方程式是__________。

2)過程中,Fe2+催化過程可表示為:

i2Fe2++ PbO2+4H++SO422Fe3++PbSO4+2H2O

ii: ……

寫出ii的離子方程式:________________。

下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。

b.______________

3PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbOs+NaOHaqNaHPbO2aq),其溶解度曲線如圖所示。

過程的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程中重復使用,其目的是_____(選填序號)。

A.減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率

B.重復利用氫氧化鈉,提高原料的利用率

C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率

過濾的目的是提純,綜合上述溶解度曲線,簡述過程的操作_______________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是一種重要的工業(yè)原料,能溶于水,不溶于乙醇,其工業(yè)制法如下。請回答:

(1)步驟①中堿液洗滌的目的是 。若將堿液換為酸液,可能產(chǎn)生的問題是_ 。

(2)步驟②中B可以是 (填字母),加少量B的目的是 。

a.CuCl2 b.CuO c.Cu(NO3)2 d.CuSO4

(3)步驟⑥中要用到少量乙醇洗滌,其目的是

(4)用硫酸亞鐵按晶體配制溶液時,需加入一定量硫酸,目的是 。工業(yè)上常用酸性KMnO4溶液通過滴定的方法測定硫酸亞鐵銨樣品的純度,反應的離子方程式為 。準確量取硫酸亞鐵銨溶液時,硫酸亞鐵溶液應盛放于 (填“酸式”或“堿式”)滴定管中。

(5)硫酸亞鐵晶體的樣品中可能含有的雜質(zhì)離子是 ,實驗室的檢驗方法是 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上冶煉金屬鎂采用的方法是

A.電解法 B.熱分解法 C.熱還原法 D.熱氧化法

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下:

(1)“焙燒”過程中反應的化學方程式為2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+________;該反應的氧化劑是________;該反應中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比是________。

(2)“溶解”時反應的離子方程式為___________________________。

(3)“調(diào)節(jié)pH”后過濾、洗滌Al(OH)3沉淀,證明已洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是_________________。

(4)“母液”中可回收的物質(zhì)是__________________________。

(5)工業(yè)上常用氫氧化鋁脫水后的產(chǎn)物X熔融電解冶煉金屬鋁,則該反應的化學方程式是_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以NaCl、CO2、NH3為原料發(fā)生反應,制得NaHCO3和NH4Cl是“侯氏制堿法”的重要步驟。相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.NaHCO3加熱分解可得純堿

B.常溫下碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉

C.采用蒸發(fā)結(jié)晶從溶液中分離出NaHCO3

D.20℃時,NaHCO3飽和溶液的物質(zhì)的量濃度約為1.1mol/L

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