2.4化学反应条件的优化——工业合成氨同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.工业合成氨的反应为,下列说法正确的是
A.使用高效催化剂可减小ΔH
B.适当降温或加压,反应的平衡常数都增大
C.及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动
D.用E表示键能,则:
2.如图为和在碘化烷基作用下耦合制备丙烯酸乙酯的机理。下列说法不正确的是
A.是反应的催化剂
B. 是反应的中间产物
C.若将换为,则有机产物为
D.该过程总反应方程式为C2H4+CO2+CH3CH2I +HI
3.氨基甲酸铵能用作磷化铝中间体,也能用于医药。在时,将足量的固体置于真空恒容容器中,发生如下反应:,经达到平衡状态,平衡时体系的总浓度为。下列说法正确的是
A.当混合气体平均摩尔质量不变时,说明反应达到平衡状态
B.向平衡体系加入适量增大
C.内,平均反应速率为
D.向平衡体系中充入适量的,逆反应速率增大
4.在恒容的密闭容器中,物质M和N发生如下反应:,不同温度下保持其它条件不变,反应相同时间测得M的转化率与温度的关系如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下M的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是
A.根据图像可知,该反应ΔH>0
B.X点的化学平衡常数等于Z点的化学平衡常数
C.图中Y点v正(M):v逆(N)=2:1
D.图中Z点,不改变其它条件时,通过分离产物Q能提高化学反应速率
5.从下列实验事实所得出的现象解释或结论错误的是
选项 实验事实 现象解释或结论
A 将0.1mol/L5mL的Na2S2O3溶液和0.1mol/L5mL的H2SO4溶液混合后平均分装在2支试管中,一支放入冷水中,另一支放入热水中 放置在热水的试管中的溶液先出现浑浊,说明升高温度,化学反应速率会加快
B 锌与稀硫酸反应过程中,开始反应后速率逐渐增大 该反应是放热反应
C 压缩针筒内的NO2和N2O4混合气体,颜色先变深后变浅 颜色先变深是浓度变大的原因,后变浅是压强变化对化学平衡的影响
D 向2mL0.1mol/L的FeCl3溶液中加入1滴KSCN溶液变为红色后,再加入少量KCl固体 溶液红色变浅,说明增大生成物浓度会使平衡逆向移动
A.A B.B C.C D.D
6.Burns和Dainton研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下:
① Cl2(g)2Cl (g) 快
② CO(g)+Cl (g) COCl (g) 快
③ COCl (g)+Cl2(g)COCl2(g)+Cl (g) 慢
反应②的速率方程为v正=k正c(CO)×c(Cl ),v逆=k逆c(COCl )。下列说法错误的是
A.反应①的活化能小于反应③的活化能
B.反应②的平衡常数K=
C.要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应①的速率
D.选择合适的催化剂能提高单位时间内COCl2的产率
7.在一恒容密闭容器中,充入一定物质的量的NO和Cl2,发生反应2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) △H<0。平衡时某反应物的平衡转化率与氮氯比及温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a、b、c三点平衡常数大小关系为Ka=KbB.NO的平衡转化率:b>a>c
C.加入合适的催化剂,反应物的平衡转化率和△H的大小均保持不变
D.当混合气体的密度不再随时间改变时,该反应达到平衡
8.山东大学材料科学与工程学院开发催化剂用于光热催化加氢制。反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。已知:的选择性等于平衡时的物质的量与转化的物质的量之比。下列叙述正确的是
A.
B.升高温度,的选择性增大,的选择性减小
C.制的历程中,的能垒最大
D.在上述条件下,稳定性:
9.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
将球浸泡在冷水和热水中 推动注射器活塞
A.气体在热水中比在冷水中颜色浅 B.平衡体系加压后颜色先变深后变浅 C.加压后气体颜色变深后不再变化 D.与a颜色相比,b溶液颜色变为黄色不能证明减小生成物浓度使平衡正向移动;c溶液颜色变为橙色能证明增加生成物浓度平衡逆向移动
A.A B.B C.C D.D
10.CO2催化加氢是转化CO2的一种方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性随温度的变化如图。其中:。
下列说法正确的是
A.
B.△H1<0
C.温度高于300℃时主要发生反应Ⅱ
D.其他条件不变,图中A点选择合适催化剂可提高CO的选择性
11.下列反应中,与三个图像全部相符合的反应是
A.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0 B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH <0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 D.H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0
12.金属Ni可活化放出,其反应历程如图所示:
下列说法正确的是
A.中间体1→中间体2的过程决定整个历程反应速率
B.加入催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率
C.Ni和的总键能大于和的总键能
D.中间体2→中间体3的过程是放热过程
13.Ni/CeO2催化剂,可实现CO2低温下甲烷化。发生的反应有:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
将CO2与H2按照一定流速通过催化氧化管,测得CO2的转化率与CH4的选择性[]随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A.△H3=+206kJ/mol
B.其他条件不变,减小压强可提高CH4的选择性
C.350℃前,温度升高对反应I影响程度大于Ⅱ
D.在X点所示条件下,延长反应时间能提高CO2的转化率
14.我国科学家实现了铜催化剂条件将转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的热化学方程式:
B.该历程中最大能垒(活化能)为
C.该历程中最小能垒的化学方程式为
D.增大压强或升高温度均能加快反应速率,铜催化剂可以增大该反应的活化能
15.在不同温度下,向VL密闭容器中加入0.5mol NO和0.5mol活性炭,发生反应:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),达到平衡时的数据如下:
温度/℃ n(C)/mol n(CO2)/mol
T1 0.15
T2 0.375
下列有关说法正确的是
A.由上述信息可推知:T1>T2
B.T2℃时,反应达到平衡后再缩小容器的体积,c(N2):c(NO)增大
C.T1℃时,反应达到平衡后再增加碳的量,NO的转化率增大
D.T1℃时,该反应的平衡常数K=
二、实验题
16.某校课外活动小组利用草酸()溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,该反应的离子方程式为,实验记录如表。
实验序号 实验温度/℃ 溶液(含硫酸) 溶液 溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL V/mL V/mL
① 20 2 0.02 5 0.1 5
② 20 2 0.02 4 0.1 10
③ 40 2 0.02 4 0.1 6
回答下列问题:
(1)通过实验①、②可探究草酸浓度的改变对反应速率的影响,则 ;通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。由实验②③可推断 (填“>”“<”或“=”)10s。
(2)若,则由此实验可以得出的结论是 ;利用实验②中数据,用的浓度变化表示的反应平均速率为 (保留2位有效数字)。
(3)某同学取1支试管加入溶液,另取1支试管加入酸性溶液,将两支试管中溶液混合,该同学始终没有看到溶液完全褪色,其原因是 。
(4)已知一定条件下40℃时的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在图中用虚线画出20℃时的变化曲线示意图 。
17.已知碘的四氯化碳溶液能与溶液发生反应:,甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下:
(1)甲组:通过测定单位时间内生成气体的体积来比较化学反应速率的大小,实验装置如图1所示。
实验Ⅰ.在光亮处将M溶液一次性放入锥形瓶中并不断搅拌,然后关闭活塞。
实验Ⅱ.用黑纸袋包住锥形瓶后再将M溶液一次性放入锥形瓶中并不断搅拌,然后关闭活塞。
两次实验所用M溶液与N溶液相同。
①检查图1装置气密性的方法为 。
②盛装M溶液的仪器名称为 ,a的作用是 。
③该实验探究的是 对化学反应速率的影响。
④在反应停止前,相同时间内注射器中所得的体积较多的是 (填“实验Ⅰ”或“实验Ⅱ”)。
(2)乙组:通过测定溶液褪色所用时间来比较化学反应速率的大小,实验装置如图2所示。
实验时将M溶液和N溶液同时加入三颈烧瓶中,并不断搅拌,M、N的成分以及水浴温度如下表:
序号 M溶液 N溶液 水浴温度
A 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 40℃
B 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 40℃
C 含0.01mol碘的四氯化碳溶液20mL 20mL的溶液 50℃
①该实验探究的是 对化学反应速率的影响。
②该组同学始终没有观察到实验A的溶液褪色,其原因是 。
三、原理综合题
18.碳酸氢铵是一种重要的化肥,价格便宜,植物吸收后几乎无残留。工业上可以利用空气和焦炭为原料生产化肥碳酸氢铵,同时获得硝酸,其主要的生产流程如下:
说明:假设空气中含有的少量水蒸气、二氧化碳、稀有气体等忽略不计。
回答下列问题:
(1)装置4用于合成氨。若断开和需要的能量分别为和,生成释放能量,则合成 (填“吸收”或“释放”)能量 。
(2)装置2中发生两个连续可逆反应,其中一个是,则另一个可逆反应是 。(已知:经检测,反应后装置2中剩余量极少)
(3)将装置1、2中生成的在装置3中与装置4中产生的相混溶于水制备碳酸氢铵时,应先将 通入水中。
(4)为了提高反应的速率,装置2、4、5中均加入了催化剂,但加入的催化剂是不同的,说明 。
(5)装置5发生的是氨的催化氧化反应,该反应是在恒温(400℃)、恒容(1000L)且有压强传感器存在的条件下进行,随着反应的进行,计算机屏幕上显示的系统压强数据逐渐 (填“增大”或“减小”),最终不再改变。若在催化氧化过程中,5分钟内氨气的物质的量减少了,则该过程中氧气的消耗速率为 。为了提高该催化氧化反应的速率,可以适当提高反应温度,但不能大幅度提升,除了考虑设备承受能力外,还应考虑 等因素(答出一条即可)。
(6)若装置2是在恒温 (1100℃)和恒容条件下进行,下列叙述不能够说明反应已建立平衡的有___________(填标号)。
A.
B.气体总压强不再随时间改变而改变
C.气体平均摩尔质量不再随时间改变而改变
D.断开键的同时有键生成
四、工业流程题
19.铬铁矿的主要成分的化学式为 FeO ·Cr2O3,还含有 SiO2、Al2O3等杂质。工业上常采用固体碱熔氧法用铬铁矿粉制备重铬酸钾,流程为
(1)铬铁矿经粉碎处理的目的是 (填“加快”或“减慢”)反应速率。
(2)灼烧是中学化学中常用的操作方法,如在实验室中将铬铁矿和碳酸钠固体混合物灼烧,该过程不需要的仪器是 (填序号)。
A.陶瓷坩埚 B.铁坩埚 C.三脚架 D.泥三角 E.酒精灯 F.蒸发皿
(3)铬铁矿中的 SiO2和 Al2O3 在反应器中与纯碱共热反应转变为可溶性盐,故 Al2O3与碳酸钠反应生成的可溶性盐的名称为: 。
(4)化合物 NaFeO2中 Fe 的化合价为 (填序号)。
A.+2 B.+3 C.+6
该价态对应的简单离子与该元素常见的另一种简单离子相比 ,更稳定的是 (填序号)。
A.Fe3+ B .Fe2+
(5)通过途径 1 从 Na2CrO4溶液获得 K2Cr2O7晶体,操作步骤有:酸化→加 KCl 固体→操作 a→过滤→洗涤 →干燥
①操作 a 的名称 (填序号)。
A.蒸发结晶 B.蒸发浓缩,冷却结晶 C.蒸馏 D. 萃取
②“酸化”调节溶液 pH<5 其主要目的是 (填序号)。
A.增大H+浓度,加快反应速率
B.使2CrO+2H+Cr2O+H2O的平衡向正向移动,尽量将CrO转化为Cr2O
(6)将最后制得的晶体溶解、酸化就制成了化学实验中常用的氧化剂——酸性重铬酸钾。酸化过程中常用的酸是 (选填“盐酸”、“硫酸”或“硝酸”)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.催化剂降低反应的活化能,但不改变反应的焓变,故A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关,降温,平衡常数增大,但加压,反应的平衡常数不变,故B错误;
C.及时将体系中的NH3液化分离,相当于降低生成物浓度,平衡正向移动,故C正确;
D.ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=,故D错误;
故选:C。
2.C
【分析】由图可知,CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的反应物为二氧化碳、乙烯和一碘乙烷,生成物为丙烯酸乙酯和碘化氢,反应的化学方程式为CO2+CH2=CH2+CH3CH2ICH2=CHCOOCH2CH3+HI。
【详解】A.由图可知,LnNi从反应①时参与反应,反应④中又生成LnNi,即为起始反应的反应物、终态反应的生成物,所以LnNi是催化剂,故A正确;
B. 是反应②的生成物、反应③的反应物,所以 是反应的中间产物,故B正确;
C.若将CH3CH2I换为CH3I,产物是丙烯酸甲酯,结构简式为CH2=CHCOOCH3,故C错误;
D.根据以上分析知,反应的化学方程式为CO2+CH2=CH2+CH3CH2ICH2=CHCOOCH2CH3+HI,故D正确;
答案选C。
3.D
【详解】A.由于反应物只有一种固体,故气体中氨气、二氧化碳的物质的量之比恒等于,则密闭容器中混合气体的平均摩尔质量等于,始终不变,故密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变不能说明达到平衡状态,A项错误;
B.根据化学平衡常数,温度不变平衡常数不变,向平衡体系加入适量,平衡不移动,B项错误;
C.为固体,不能用其浓度表示速率,C项错误;
D.向平衡体系中充入适量的,生成物浓度增大,逆反应速率增大,D项正确;
故选:D。
4.C
【详解】A.M的平衡转化率(虚线)随温度的变化可看出,温度越高M的平衡转化率越低,平衡逆向移动,反应ΔH<0,故A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关,X、Z的温度不同,化学平衡常数不同,故B错误;
C.图中Y点已达到平衡状态,v正(M)= v逆(M),v逆(M):v逆(N)=2:1,故C正确;
D.图中Z点,不改变其它条件时,分离产物Q,使得Q浓度下降,反应速率下降,故D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.相同浓度的Na2S2O3溶液和H2SO4溶液发生反应,升高温度,反应物的能量增大,有效碰撞的次数增多,化学反应速率加快,A正确;
B.锌与稀硫酸反应过程中,硫酸浓度不断减小,但开始反应后速率逐渐增大,则表明反应过程中溶液的温度升高,所以该反应为放热反应,B正确;
C.压缩针筒内的NO2和N2O4混合气体,起初NO2的浓度增大,颜色变深,后来平衡向生成N2O4的方向移动,NO2的浓度减小,所以混合气的颜色变浅,C正确;
D.FeCl3与KSCN反应的实质是Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,与K+、Cl-的无关,所以加入少量KCl固体,对平衡不产生影响,D错误;
故选D。
6.C
【详解】A.反应①是快反应,反应③是慢反应,反应的活化能越大,反应速率越慢,则反应①的活化能小于反应③的活化能,故A正确;
B.反应②达到平衡时V正=V逆,即k正c(CO)c(Cl )=k逆c(COCl ),,平衡常数K=,故B正确;
C.反应①、②是快反应,反应③是慢反应,慢反应是整个反应的决速反应,所以要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率,故C错误;
D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率,能提高单位时间内COCl2的产率,故D正确;
故选:C。
7.C
【详解】A.a、b 的温度相同,所以Ka=Kb;其它条件相同时,T1温度下转化率大于T2,所以Ka>Kc ,平衡常数大小关系为Ka=Kb>Kc,故A错误;
B.两种物质反应,某种物质浓度增大,则其他物质转化率增大,自身的转化率降低,再结合图像可知,NO的平衡转化率:a>b,故B错误;
C.加入合适的催化剂,平衡不移动,反应物的平衡转化率和△H的大小均保持不变,故C正确;
D.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,混合气体的密度不再随时间改变时,该反不一定应达到平衡状态,故D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.由题干图示信息可知,*CO转化为CO(g)要吸收热量,A错误;
B.由图示可知,生成的反应都是吸热反应,而生成CH4的反应是放热反应,升高温度,CH4的选择性减小,而的选择性增大,B错误;
C.CO2制*CH3OH的历程中,、*CH3O→*CH3OH的能垒分别为0.77eV、1.01eV,*CH3O→*CH3OH的能垒更大,C错误;
D.由题干图示信息可知,CH4具有的能量比CO的更低,能量越低越稳定,故在上述条件下,稳定性:CH4(g)>CO(g),D正确;
故答案为:D。
9.D
【详解】A.由,可知为放热反应,升高温度平衡逆向移动,c(NO2)增大,则气体在热水中颜色深,故A错误;
B.中反应前后气体的总物质的量不变,则加压后体积减小、浓度增大,颜色变深,平衡不发生移动,故B错误;
C.增大压强,平衡2NO2(g) N2O4(g)正向移动,气体颜色先变深后变浅,但比原平衡深,故C错误;
D.b中加入等体积的氢氧化钠溶液,离子浓度都减小,b溶液颜色变浅不能证明说明平衡正向移动;c中加入浓硫酸,氢离子浓度增大,溶液颜色变深能证明增加生成物浓度平衡逆向移动,故D正确。
答案选D。
10.D
【详解】A.由方程式可知,,A错误;
B.由图可知,升高温度,CO的转化率一直升高,则反应Ⅰ正向移动,反应为吸热反应,△H1>0,B错误;
C.温度高于300℃时,CO的选择性更大,产率更多,故主要发生反应Ⅰ,C错误;
D.A点没有达到CO的平衡选择性,故其他条件不变,图中A点选择合适催化剂促进CO的生成,提高CO的选择性,D正确;
故选D。
11.B
【详解】由图1可知,T2>T1,温度越高平衡时生成物浓度越大,故该过程是吸热反应;由图2可知,平衡时:压强越大,平均相对分子质量越大,温度越高平均相对分子质量越低;由图3可知平衡时:压强增大,平衡逆向移动;三个图像全部相符合的反应为气体体积增大的吸热反应。
A.由方程式可知,该反应是气体体积减小的放热反应,故A错误;
B.由方程式可知,该反应为气体体积增大的吸热反应,故B正确;
C.由方程式可知,该反应为气体体积增大的放热反应,故C错误;
D.由方程式可知,该反应是气体体积减小的吸热反应,故D错误;
故选:B。
12.B
【详解】A.慢反应决定总反应速率,中间体2→中间体3的过程活化能最大,反应速率最慢,即中间体2→中间体3的过程决定整个历程反应速率,选项A错误;
B.加入催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,选项B正确;
C.Ni和的相对总能量为0,和的相对总能量为,总反应为放热反应,Ni和的总键能小于和的总键能,选项C错误;
D.中间体2的相对能量为,中间体3的相对能量为,该过程为吸热过程,选项D错误;
答案选B。
13.C
【详解】A.根据盖斯定律可知,反应Ⅲ=Ⅱ-I,可得△H3=△H 2-△H1 =-206kJ/mol,A错误;
B.其他条件不变,减小压强,反应I平衡不移动,反应Ⅱ、Ⅱ平衡逆向移动,CH4的选择性减小,B错误;
C.其他条件不变,350℃前,升高温度,CO2转化率增大,CH4选择性略微下降,说明温度升高对反应I影响程度大于II,C正确;
D.由图可知,X点反应已达到平衡状态,延长反应时间,二氧化碳的转化率不变,D错误;
故选:C。
14.C
【详解】A.该反应中单个DMF分子放热1.02eV,则1molDMF放热1.02NAeV,热化学方程式为 ,A错误;
B.该历程的最大能垒为-1.02eV-(-2.21eV)=1.19eV,B错误;
C.从图中可知,该历程的最小能垒为-1.55eV-(-1.77eV)=0.22eV,对应的化学方程式为,C正确;
D.增大压强或升高温度可加快反应速率,铜催化剂可降低反应的活化能,D错误;
故答案选C。
15.D
【分析】在不同温度下,向VL密闭容器中加入0.5mol NO和0.5mol活性炭,发生反应:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。T1时,n(CO2)=0.15mol,则平衡时NO、N2、CO2的物质的量分别为0.2mol、0.15mol、0.15mol;T2时,n(C)=0.375mol,则平衡时NO、N2、CO2的物质的量分别为0.25mol、0.125mol、0.125mol。
【详解】A.由上述信息可知,T2时CO2的浓度比T1时小,则表明平衡逆向移动,由此可推知:T1<T2,A不正确;
B.T2℃时,反应达到平衡后再缩小容器的体积,由于反应前后气体的分子数相等,所以平衡不发生移动,c(N2)、c(NO)都增大,但c(N2):c(NO)不变,B不正确;
C.T1℃时,反应达到平衡后再增加碳的量,NO、N2、CO2的浓度发生同等程度的增大,所以平衡不发生移动,NO的转化率不变,C不正确;
D.T1℃时,该反应的平衡常数K==,D正确;
故选D。
16.(1) 6 ②、③ <
(2) 其它条件相同时,反应物浓度越大反应速率越快 3.3×10-4
(3)过量
(4)
【分析】实验控制变量法研究对反应速率的影响因素时,主要控制反应的变量唯一。
【详解】(1)通过实验①、②可探究草酸浓度的改变对反应速率的影响,根据控制唯一变量要求可知,溶液总体积为12mL,则6;实验②、③的反应物的浓度相同,温度不同,则通过实验②、③可探究温度变化对化学反应速率的影响。温度高反应速率大褪色时间少,由实验②③可推断<10s。
(2)实验①、②探究反应物浓度对反应速率的影响,且①中H2C2O4的浓度大于②中,若,时间越短表示反应速率越快,则由此实验可以得出的结论是:其它条件相同时,反应物浓度越大反应速率越快;利用实验②中数据,用的浓度变化表示的反应平均速率为v(KMnO4)= =3.3×10-4(保留2位有效数字)。
(3)根据反应可知,为了观察到紫色褪去,需要高锰酸钾完全反应,则与初始的物质的量需要满足的关系为:;则该同学始终没有看到溶液完全褪色,其原因是过量了。
(4)温度越高则反应速率越快,若保持其他条件不变,则20℃时反应速率小于40℃时的反应速率,20℃时反应褪色所需要的时间更长,故图像为: 。
17.(1) 关闭分液漏斗活塞,向外拉注射器活塞,松开后,若活塞能回到原位置,则装置气密性良好(或其他合理答案,2分) 分液漏斗 平衡气压,减少误差 光照 实验Ⅰ
(2) 反应温度和反应物浓度 碘单质过量了
【分析】甲组探究中加M溶液时,实验Ⅰ锥形瓶在光亮处、Ⅱ中用黑纸袋包住锥形瓶,其余全部相同,则甲组探究的是光照对化学反应速率的影响;
乙组实验中M的浓度、物质的量均相同,AB相比,浓度不同,A的浓度较小,故AB实验探究的是反应物浓度对化学反应速率的影响。BC相比,只有温度不同,B的温度低,则实验探究的是反应温度对化学反应速率的影响。
【详解】(1)①常温常压下,恒压的密闭容器中,一定量的气体所占据的体积不会变化,则检查图1装置气密性的方法为:关闭分液漏斗活塞,向外拉注射器活塞,松开后,若活塞能回到原位置,则装置气密性良好。
②盛装M溶液的仪器名称为分液漏斗;该反应中产生气体,若没有a,则M中的液体有可能因锥形瓶内气压增大而难以顺利滴下、同时加入的M的体积会被作为产生的气体中的一部分被计量、引起误差,故a的作用是平衡气压,减少误差。
③该据分析,该实验探究的是光照对化学反应速率的影响。
④实验Ⅰ在光照下进行、实验Ⅱ在暗处进行,前者速率大,则在反应停止前,相同时间内注射器中所得的体积较多的是实验Ⅰ。
(2)①据分析,乙组实验探究的是反应温度和反应物浓度对化学反应速率的影响。
②要通过褪色快慢来比较反应速率,实验中碘应该等量且少量,实验ABC中,碘均为0.01mol,分别为0.008mol、0.016mol、0.016mol,由反应可知,实验A中碘过量,则实验过程中该组同学始终没有观察到实验A的溶液褪色,其原因是碘单质过量了。
18.(1) 释放 92
(2)
(3)NH3
(4)不同催化剂对不同化学反应的催化性能不同或催化剂具有选择性
(5) 增大 9.0×10-3mol/(L·min) 成本、副反应、催化剂活性等
(6)AD
【详解】(1)和断键所需能量分别为,同时生成放出能量,故和生成放出能量,则合成放出能量。
(2)根据题意,反应后几乎无,说明在第二步中消耗了,所以另一个反应方程式为。
(3)因为氨的溶解度更大,故先通氨气可得到较浓溶液,便于后续通二氧化碳时产生较多碳酸氢铵。
(4)因为不同催化剂对不同化学反应的催化性能不同。
(5)因为氨气的催化氧化在该环境下生成物的计量系数和大于反应物(正反应为体积增大的反应),所以在恒温恒容下生成物的物质的量增大,故系统压强增大,所以传感器传递到计算机端显示压强数据会随反应进行逐渐增大,直到平衡;根据公式,5分钟内氨气的反应速率,而,因为催化剂的催化性能受温度影响,所以大幅度升高温度可能影响催化剂性能。除此之外还可能引发其它副反应,还会导致生产成本提高等。
(6)A.不能反映正、逆方向,所以不能说明反应建立平衡;B.该反应是非等体积反应,所以压强会在未平衡时不断变化,所以气体总压强不再随时间改变而改变时,反应已平衡;C.因为气体的质量和物质的量在未反应平衡时其比值是不断变化的,所以气体平均摩尔质量不再随时间改变而改变时,反应已平衡;D.断开键必然会产生键,与是否平衡无关。故选AD。
19.(1)加快
(2)AF
(3)偏铝酸钠
(4) B A
(5) B B
(6)硫酸
【分析】铁矿主要成分为FeO Cr2O3,含有SiO2、Al2O3等杂质、混和NaOH、纯碱,与足量空气煅烧,发生4FeO Cr2O3+7O2+20NaOH=8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O,生成Na2CrO4、NaFeO2、Na2SiO3、NaOH和NaAlO2的混合体系,然后加水溶解,发生NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH,得固体氢氧化铁滤渣1和滤液Na2CrO4、Na2SiO3、NaOH、NaAlO2,再调节溶液的pH,使偏铝酸盐完全转化为氢氧化铝沉淀,硅酸盐完全沉淀;过滤,使滤液酸化,使转化为,发生2+2H+ +H2O,加KCl固体→蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥,得到K2Cr2O7,以此解答该题。
【详解】(1)固体的表面积越大,反应速率越大,铬铁矿经粉碎处理,能使铬铁矿的表面积增大,增大了与氧气 接触面积,所以反应速率加快;
(2)灼烧固体,应在坩埚中进行,因二氧化硅能与碳酸钠反应,则用铁坩埚,实验还用到三脚架、泥三角、酒精灯,不需要陶瓷坩埚、玻璃棒、蒸发皿,故答案为:AF;
(3)Al2O3与碳酸钠反应生成偏铝酸钠,反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑,NaAlO2的名称为偏铝酸钠;
(4)化合物 NaFeO2中钠元素是+1价、氧元素是-2价,根据化合物中正负化合价之和为0可得 Fe 的化合价为+3,故选B;Fe2+具有还原性,易被氧化,不能稳定存在,Fe3+更稳定,故选A;
(5)①获得K2Cr2O7晶体过程中操作 a 的名称是蒸发浓缩,冷却结晶,故选B;
②K2Cr2O7溶液存在平衡2+2H+ +H2O,调节溶液pH<5,可使平衡向正反应方向移动,尽量将转化为,故选B;
(6)酸性重铬酸钾具有强氧化性,酸化时,可用硫酸,不能用盐酸,避免发生氧化还原反应而变质,故答案为:硫酸。
答案第1页,共2页
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