- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
根据下图填空:
(1)反应物是_________;生成物是_________。
(2)在2 min内A,B,C三者的反应速率各是多少?________________________
(3)该反应的化学方程式是:_____________________
正确答案
(1)A和B;C
(2)v(A) =3 mol/(L·min)、v(B) = 2 mol/(L·min)、v(C) =3 mol/(L·min)
(3)
根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率__________;
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol/(L·s)时,则氧气减少的速率为__________;
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol/L,此时间内SO2的速率为0.4 mol/(L·s),则开始时氧气的浓度为_________________。
正确答案
(1)SO2或O2
(2)0.88 mol/(L·s)
(3)5 mol/L
下图是煤 化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题
I.已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为_______________________。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以
CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa, 温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) △H2=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ/mol
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为___________。 830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K____1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为___________;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,
a=______mol/L。
(3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每 次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图CO转化率随温度变化的规律是______________________,其原因是______________________。
(4)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式___________。
正确答案
Ⅰ C(s)+H2O(g)CO(g )+H2(g)
Ⅱ(1)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-246.1 kJ/mol;>
(2)0.1mol/(L·min) ;5.4
(3)温度低于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而增大;温度高于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而减小;在较低温时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应率增大,CO的转化率也增大;在较高温时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小
(4)CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
FeCl3在选修四中出现的次数较多,可见其重要性.
(1)在演示催化剂对化学反应速率的影响实验中,向H2O2 溶液中分别滴入FeCl3溶液和CuSO4溶液,催化效果更好的是________ ,画出无催化剂和有催化剂的能量-反应进程对比图,并作必要的文字注明.
(2)在演示增加反应物浓度对化学平衡的影响实验中,稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合,溶液呈较浅血红色。将该浅血红色分成两等份,分别加入同浓度的FeCl3溶液和稀KSCN溶液,红色变得更深的是________, 从化学平衡常数的角度加以分析_____________(温度不变,假设后加入的FeCl3溶液和稀KSCN溶液都是各自起始浓度的10倍)
(3)分别取若干毫升稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合,溶液呈较浅血红色。限用FeCl3、KSCN、 KCl三种化学药品,为证明 FeCl3溶液与KSCN溶液的反应是一个可逆反应,至少还要进行( )次实验。
A.1 B.2 C.3 D.4
(4)实验室配制和保存FeCl3溶液,要向其中加入________,防止其水解变质。
(5)0.1mol·L-1 FeCl3溶液中的c(Fe3+ ) 比0.1mol·L-1 (NH4)Fe(SO4)2溶液中的c(Fe3+)______.
正确答案
(1)FeCl3溶液; “略”
(2)KSCN溶液;“略”
(3)B
(4)盐酸
(5)小
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
Ⅰ.合成氨
(1)写出装置①中发生反应(该反应为放热反应)的化学方程式:______________
(2)进入装置①的氮、氢混合气体(体积比为1:3)与反应达平衡后出来的混合气体压强之比为5:4,则氮气的转化率为______________。
(3)生产过程中氮气与氢气以1:2.8(体积比)进行投料,试从原料利用的角度解释原因_______________________
(4)已知在实际生产过程中装置①中温度控制在700K左右,这样做的目的是:
①该温度下铁触媒的活性最大,催化效果最佳;
②____________________
Ⅱ.氨的接触氧化原理
(5)在装置②中反应有:
4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g);ΔH=—905.5 kJ·mol-1
4NH3(g) + 3O2(g)2N2(g) + 6H2O(g);ΔH=—1267 kJ·mol-1
除了上列反应外还可能发生一氧化氮的分解。完成热化学方程式:
2NO(g)N2(g) +O2(g);ΔH=__________
(6)根据下图信息回答问题
装置②中将温度控制在780℃-840℃,不可超过900℃,其原因是____________________
正确答案
(1)N2+3H22NH3
(2)40%
(3)增大氮气浓度,提高氢气转化率
(4)加快反应速率
(5)-180.75 kJ·mol-1(6)NO产率下降,氨气更多地转化为了氮气
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运 用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
____C + ____K2Cr2O7 + ____→ ____CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3 + ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116 kJ/mol
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是 _______;
A.随时将CH3OH与反应混合物分离
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.使用高效催化剂
②已知:
△H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为______________;
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是___________________;
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z 在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 的平衡常数K =__________。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4mol/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________。
正确答案
(1)3 2 8H2SO4 3 2 2 8
(2)①CD;② CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-651kJ/mol;③ⅰ)270℃;ⅱ) 4 L2/mol2(3)1.6×10-5 mol/L
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运 用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
____C + ____K2Cr2O7 + ____→ ____CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3 + ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116 kJ/mol
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是 _______;
A.随时将CH3OH与反应混合物分离
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.使用高效催化剂
②已知:
△H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为______________;
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是___________________;
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z 在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 的平衡常数K =__________。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4mol/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________。
正确答案
(1)3 2 8H2SO4 3 2 2 8
(2)①CD;② CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-651kJ/mol;③ⅰ)270℃;ⅱ) 4 L2/mol2(3)1.6×10-5 mol/L
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据下表中数据,画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线
(2)体系中发生反应的化学方程式是_______________________
(3)该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:_______________
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率等于___________________________
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如下图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
① _________________ ②________________ ③__________________
正确答案
(1)
(2)aX+bYcZ
(3)0.083mol/(L·min)
(4)0.45或45%
(5)①升高温度;②加入催化剂;③加压
某温度时,在容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示,根据图中数据,试回答:
(1)计算反应开始2min内的Vx=______________, Vy=_________,Vz=________,
(2)容器内的反应物是__________________ 。
(3)写出该反应的化学方程式______________________。
正确答案
(1)0.025mol/(L·min); 0.075mol/(L·min);0.05mol/(L·min);
(2)X、Y
(3)X+3Y2Z
超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的N0会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H____0(填写“>”、“<”、 “=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=____。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=___。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是____
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度 C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表空格中填人剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号。
正确答案
(1)<
(2)1.88×l0-4mol/L/s
(3)5000
(4)CD
(5)①Ⅱ:280;1.20×l0-3;5.80×10-3; Ⅲ:1. 20×10-3;5.80×10-3 ②如下图:
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