- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍.又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数.请回答:
(1)1mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物发生反应,完全反应后消耗后者的物质的量为______.
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为______.
(3)单质B的燃烧热akJ/mol.由B、C二种元素组成的化合物BC14g完全燃烧放出bkJ热量,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:______.
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2.在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC.一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等).下列说法正确的是______
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ
B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ
D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
E.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=Ⅱ
F.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,则电池负极的电极反应式是______.
正确答案
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,则次外层电子为8,最外层电子数为6,则F为S元素;由B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,内层电子数为2,则最外层电子数为4,所以B为C元素;E元素的最外层电子数等于其电子层数,则为第三周期第ⅢA族,即E为Al;C、F是同一主族元素,则C为O元素;A、D是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,则A、D的质子数相差10,即A为H,D为Na,
即A为H,B为C,C为O,D为Na,E为Al,F为S.
(1)1molAl2S3与A、C、D三种元素组成的化合物NaOH溶液反应,先和水反应生成2molAl(OH)3、3molH2S,
由Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,
则消耗NaOH的物质的量为8mol,故答案为:8mol;
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,为HS-,乙有10个电子,为OH-,二者反应的离子反应为HS-+OH-=S2-+H2O,
故答案为:HS-+OH-=S2-+H2O;
(3)单质B的燃烧热akJ/mol,则C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-akJ/mol①,
BC14g完全燃烧放出bkJ热量,则CO(g)+O2(g)=CO2(g);△H=-2bkJ/mol①,
由盖斯定律可知,①-②可得C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-(a-2b)kJ/mol,
故答案为:C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-(a-2b)kJ/mol;
(4)在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC,则Ⅱ中n大,p大,
A.Ⅱ中压强大,反应速率快,时间少,则达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ,故A正确;
B.Ⅰ和Ⅱ中物质的量成正比,为等效平衡,则平衡达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ,故B正确;
C.Ⅱ中压强大,平衡正向移动,则达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ<Ⅱ,故C错误;
D.Ⅰ和Ⅱ中物质的量成正比,为等效平衡,达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ=Ⅱ,故D错误;
E.由物质的量与热量成正比,Ⅱ中物质的量大,则放热多,则达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ<Ⅱ,故E错误;
F.由M=可知,Ⅱ中的质量与物质的量均为Ⅰ中的2倍,则M相同,达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ=Ⅱ,故F错误;
故答案为:AB;
(5)B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,
Al失去电子,化合价升高,则Al为负极,电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O.
Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1∶1和1∶2的两种离子化合物。(1)W在元素周期表中的位置是__________,Z2Y的电子式是_________。
(2)工业合成XQ3是放热反应。下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是______。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.将XQ3及时分离出去 d.增大反应体系的压强
(3)2.24 L(标准状况)XQ3被200 mL 1 mol/L QXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是____________。
(4)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是________。
(5)已知:
W(s)+ Y2(g)= WY2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
WY(g)+ Y2(g)= WY2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
24 g W与一定量的Y2反应,放出热量362.5 kJ,所得产物的物质的量之比是__________。
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是_______________。
正确答案
(1)第二周期IVA族;
(2)d
(3)c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
(4)CH3OH-6e-+ 8OH-=CO32-+ 6H2O
(5)n(CO2)∶n(CO)=1∶3
(6)Na3N + 4H2O=3NaOH + NH3·H2O
某同学探究同周期元素性质的递变规律,并讨论影响化学反应速率的因素.选用的试剂如下:镁条、铝条、铝粉、钠、新制Na2S溶液、新制氯水、0.5mol•L-1盐酸、3mol•L-1盐酸、酚酞试液;其设计的实验方案及部分实验现象如下表:
请回答下列问题:
(1)实验①中可以说明该反应是放热反应的现象是______
(2)由实验②可得出决定化学反应快慢的主要因素是______
(3)实验③的现象是产生浅黄色沉淀,离子方程式为______
由实验③可以得出非金属性氯______硫(填“强于”、“弱于”、“无法比较”).
(4)实验④中,因为铝粉消失所用的时间短,因此,该同学得出结论:铝比镁易失电子,该结论是否正确?______(填“是”或“否”),通过实验④说明要加快化学反应速率可采取的措施可以是______或______.
正确答案
(1)钠块浮在水面上,说明钠的密度比水小,熔化成闪亮的小球,说明该反应放热,并且钠的熔点较低,
故答案为:熔化成闪亮的小球;
(2)在相同条件下反应,物质的自身性质不同,反应速率不同,由于镁较铝活泼,则镁与盐酸反应较剧烈,故答案为:反应物的性质;
(3)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则Cl的非金属性较S强,单质的氧化性较强,可发生:Cl2+S2-=2Cl-+S↓,
故答案为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓;强于;
(4)由于铝粉的表面积较大,盐酸的浓度较大,易与盐酸发生反应,则影响化学反应速率的因素与浓度和表面积有关,故答案为:否;增大反应物的浓度;增大固体反应物的表面积.
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=______;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2 2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为______;
(3)在一定条件下,将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,
试回答:①N2的转化率为______;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA______(填写代入数值的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时,KA______ KB(填“>”、“<”或“=”).
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
反应从0min到3min之间,H2的反应速率为______;反应在3min时,条件发生了改变,改变的条件可能是______ (填序号).
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度.
正确答案
(1)CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1 ①
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2 ②
根据盖斯定律得:2CH4(g)+4NO2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)+2N2(g)△H1+△H2
而 1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,所以△H1+△H2=-1734kJ•mol-1,则△H2=-1734kJ•mol-1+574kJ•mol-1=-1160 kJ•mol-1,故答案为:-1160kJ•mol-1;
(2)阴极得电子发生还原反应:N2+6H++6e-=2NH3,故答案为:N2+6H++6e-=2NH3
(3)①N2 +3H2 2NH3
起始(mol) 1 3 0
反应(mol) a 3a 2a
平衡(mol) 1-a 3-3a 2a
因混合气体中氨占25%,则×100%=25%,解得:a=0.4,
N2的转化率为×100%=40%,故N2的转化率为40%;
②平衡常数 KA==
,故答案为:
;升高温度平衡向吸热的方向移动,即逆反应方向移动,平衡常数减小,故答案为:>;
③N2的反应速率为V==
mol•L-1•min-1,而V(H2)=3V(N2)=0.08 mol•L-1•min-1,
故答案为:0.08 mol•L-1•min-1;
③根据表可知第2min是平衡建立过程,反应速率加快,H2的量没有增加,根据外界条件对化学反应速率的影响,可知使用催化剂、升高温度均可,增加H2的浓度是不可,故选:a;
T℃时反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)写出该反应的热化学方程式(用E1、E2或E3表示,下同)______
(2)T℃时将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应.2min时反应达到平衡,此时测得反应物O2还剩余0.1mol,则达到平衡时SO2的转化率为______,反应______(填“放出”或“吸收”)______热量.(用E1、E2或E3表示)
(3)下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是______(填序号)
①SO2的体积分数不再发生变化 ②容器内压强不再发生变化 ③容器内气体原子总数不再发生变化 ④相同时间内消耗2n molSO2的同时生成n molO2 ⑤相同时间内消耗2n molSO2的同时生成2n molSO3
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1、E2和E3的变化是:E1______,E2______,E3______(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若以右图所示装置,用电化学原理生产硫酸,将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应.写出两电极的电极反应式:______,______
为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为______.
(6)SOCl2是一种无色液体,可与碳共同构成锂电池的正极材料,且其放电时也有SO2气体产生.写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式______.
正确答案
(1)△H=反应物吸收的能量-生成物放出的能量═-E3kJ/mol=-(E2-E1)kJ/mol,
故答案为:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
(2)从图象知,反应物的能量大于生成物的能量,所以该反应是放热反应.
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) 放热 E3
反应开始 3 mol 1mol 0 E3
转化 1.8 mol 0.9mol 1.8 mol 0.9E3
平衡 1.2mol 0.1mol 1.8 mol
所以SO2的转化率=×100%=60%
故答案为:60%;放出; 0.9 E3;
(3)该反应前后气体体积减小,化学平衡状态的标志:正逆反应速率相等、体系各物质的含量不变.
①②④符合条件;根据原子守恒,各元素的原子总数始终不变,故③错;⑤所指方向一致,故⑤错.
故选:①②④;
(4)加入催化剂,改变了反应历程,改变反应速率,但平衡不移动,所以E2、E1 减小,E3不变,
故答案为:E2、E1 减小,E3不变;
(5)根据原电池反应原理,还原剂在负极上发生氧化反应,氧化剂在正极上发生还原反应,该原电池的本质是
2SO2+O2+2H2O=H2SO4,为维持浓度不变,SO2和O2反应生成硫酸的质量分数是50%,所需的水为反应反应的水和做溶剂的水,所以质量比为=2×64:(2×18+2×98)=16:29
故答案为:+:O2+4e-+4H+═2H2O,-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;16:29;
(6)SOCl2中S的化合价是+4价,是中间价态,能发生氧化还原反应,反应中有二氧化硫生成,也有S单质生成,
故答案为:2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
(1)在25℃、101kPa状况下,4g氢气和适量氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:______.
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程.化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量.已知白磷(P4)和P4O6的分子结构,如图所示;现提供以下化学键的键能:P-P 198KJ•mol-1,P-O 360kJ•mol-1氧气分子内氧原子间的键能为498kJ•mol-1则P4+3O2=P4O6的△H为______;
(3)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
分析上述数据,回答下列问题:
①实验4和5表明,______对反应速率有影响,能表明同一规律的实验还有______(填实验序号);
②仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有______(填实验序号);
③本实验中除上述中所列的因素外,影响反应速率的其他因素还有______,其实验序号是______.
正确答案
(1)生成1mol水蒸气放热241.8kJ,在反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)中,
生成2molHCl放出2×241.8kJ=483.6kJ,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,
故答案为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol;
(2)各化学键键能为P-P 198kJ•mol-1、P-O 360kJ•mol-1、O=O 498 kJ•mol-1.
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,
所以反应P4+3O2=P4O6的反应热△H=6×198kJ•mol-1+3×498kJ•mol-1-12×360kJ•mol-1=-1638kJ•mol-1,
故答案为:-1638kJ•mol-1;
(3)①对比实验4和5,反应物的浓度和实验温度相同,但固体的不同,粉末状金属反应速率达,探究的是表面积对反应速率的影响,其中1和2实验能表明同一规律,
故答案为:固体表面积;1和2;
②2和5实验,固体变面积相同,温度相同,但反应物的浓度不同,二者探究的而是浓度对反应速率的影响,
故答案为:2和5;
③6和7实验固体的表面积相同,反应物的浓度不同,但反应的温度不同,探究的是温度对反应速率的影响,
故答案为:温度;6和7.
A是由导热材料制成的钢化密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球.关闭旋塞K.(已知:2NO2⇌N2O4;△H)
(1)若将一定量的NO2通过a充入A中,下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
由表中数据判断△H______0(填“>”、“=”或“<”).
(2)若将等量的NO2通过a、b分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同.
一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是VA______VB(填“>”、“<”、“=”);若打开旋塞K,气球B将______(填“变大”“变小”或“不变”).
(3)若在A、B中再充入与(2)中初始量相等的NO2,则达到平衡时,A中NO2的转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”);若通入等量的Ne气,则达到平衡时,B中NO2的转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(4)室温下,若将等量的NO2通过a、b分别充入A、B中(关闭旋塞K),且A、B都保持体积不变,A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,______中的颜色较深.
正确答案
(1)由表中数据可知,温度升高,平衡常数减少,则说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
(2)容器A中压强降低,容器B体压强不变,压强越大,反应速率越快,故v(A)<v(B),故答案为:<;
A中压强小于B中的压强,打开旋塞K,气球B的压强减小,体积减小,故答案为:变小;
(3)保持容器容积不变,通入一定量的NO2,等效为增大压强到达的平衡,增大压强平衡向正反应方向移动,NO2的转化率将增大,故答案为:增大;
保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,反应混合物的浓度降低,相当于为降低压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时NO2的转化率减小,故答案为:变小;
(4)该反应为放热反应,A套上一个绝热层,温度升高,平衡逆向移动,NO2的浓度增大,颜色变深,故答案为:A;
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=a kJ•mol-1,反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)完全转化为1mol SO3(g)放热99kJ.请回答:
(1)图中A点表示______,a=______.
(2)Ea的大小对该反应的△H______(填“有”或“无”)影响.该反应常用V2O5作催化剂,加入V2O5会使图中B点______(填“升高”、“降低”或“不变”).
(3)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1,写出反应的热化学方程式:______,常温常压下,由单质硫和氧气经两步反应,生成3mol SO3(g),放出的总热量为_______.
正确答案
(1)因图中A表示反应物总能量;因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ•mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ•mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198KJ•mol-1,故答案为:反应物总能量;-198;
(2)因物质的活化能的大小与反应热无关;加入催化剂能降低物质的活化能,则Ea减小,故答案为:无;减小;
(3)因燃烧热概念要求必须是lmol物质完全燃烧,则热化学方程式为:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1;因单质硫的燃烧热为296KJ•mol-1,则S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296KJ•mol-1,而 1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ•mol-1,则SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H=-99kJ•mol-1,由盖斯定律可得:S(s)+
O2(g)=SO3(g)△H=-296KJ•mol-1+(-99kJ•mol-1)=-395KJ•mol-1,所以S(s)生成3molSO3(g)的△H为-395KJ•mol-1×3=-1185 KJ•mol-1,故答案为:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1;-1185.
(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题.
①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为______(填序号).
A.加入一定量M B.降低反应温度 C.升高反应温度
D.缩小容器体积 E.加入催化剂 F.分离出一定量P
②在某温度下起始反应物的浓度分别为:c(M)=1mol•L-1,c(N)=2.4mol•L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为______;若保持温度不变,起始反应物的浓度改为:c(M)=4mol•L-1,c(N)=a mol•L-1,达到平衡后,c(P)=2mol•L-1,则a=______mol•L-1.
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.试根据下列3个热化学反应方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ•mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:______.
(3)一定温度下,向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4,当两种沉淀共存时,c(CO32-):c(SO42-)=______.
[已知Ksp(Ba SO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9].
正确答案
(1)①A、加入一定量M,虽然平衡向正反应方向移动,但加入的多,转化的少,M的转化率减小,故A错误;
B、该反应的正反应为吸热反应,温度降低,平衡向逆反应方向移动,M的转化率减小,故B错误;
C、该反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故C正确;
D、缩小容器体积,压强增大,平衡不移动,转化率不变,故D错误;
E、加入某物质作催化剂,平衡不移动,转化率不变,故E错误;
F、分离出一定量P,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故F正确,
故答案为:CF;
②达到平衡后,M的转化率为60%,则M的转化的物质的量浓度为1mol/L×60%=0.6mol/L,根据反应的方程式可知N的浓度变化量为0.6mol/L,
所以N的转化率为:×100%=25%,
平衡时P、Q的物质的量浓度为0.6mol/L,M的浓度为0.4mol/L,N的浓度为1.8mol/L,
所以该温度下的平衡常数为k==0.5,
反应物的起始浓度分别为:c(M)=4mol•L-1,c(N)=amol•L-1;达到平衡后,c(P)=2mol•L-1,则生成的Q为2mol•L-1,
平衡时c(M)=2mol•L-1,c(N)=(a-2)mol•L-1;
温度不变,则平衡常数不变,则=0.5,解得a=6,
故答案为:25%;6;
(2)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1,
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ•mol-1,
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1,
根据盖斯定律,①×3-②-③×2得
6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-1308.0kJ/mol,
即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol,
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol;
(3)Ksp(Ba SO4)=c(Ba2+)(SO42-)=1.3×10-10;Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO32-)=2.6×10-9,
所以c(CO32-):c(SO42-)=Ksp(BaCO3):Ksp(Ba SO4)=2.6×10-9:1.3×10-10=20:1,
故答案为:20:1.
某研究性学习小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,探究影响反应速率的因素.所用HNO3浓度为1.00mol•L-1、2.00mol•L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g.
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见图:
依据反应方程式CaCO3+HNO3═
Ca(NO3)2+
CO2↑+
H2O,计算实验①在70-90s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程).
正确答案
(1)由实验目的可知,探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响,
则实验①②的温度、大理石规格相同,只有浓度不同,实验①③中只有温度不同,实验①④中只有大理石规格不同,故答案为:
(2)由图可知70至90S,CO2生成的质量为m(CO2)=0.95g-0.85g=0.1g,物质的量为n(CO2)=mol,
由CaCO3+HNO3=
Ca(NO3)2+
CO2↑+
H2O可知消耗HNO3的物质的量为n(HNO3)=
mol×2=
mol,
又溶液体积为25ml=0.025L,所以HNO3减少的浓度△c(HNO3)=mol•L-1,
反应的时间t=90s-70s=20s
所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为v(HNO3)==
mol•L-1•S-1,
答:实验①在70-90s范围内HNO3的平均反应速率为mol•L-1•S-1.
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