- 化学反应速率的影响因素
- 共28题
某酸性工业废水中含有。光照下,草酸
能将其中的
转化为
。某课题组研究发现,少量铁明矾
即可对该反应堆起催化作用。
为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明 ;实验①中时间段反应速率
(
)=
(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:起催化作用;
假设二: ;
假设三: ;
…………
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有等。溶液中
的浓度可用仪器测定)
已知分解lmolH2O2放出热量98 kJ.在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I—→H2O+ IO— 慢 H2O2+ IO—→H2O+O2+I—快
下列有关该反应的说法正确的是
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题;
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有
(2)硫酸铜溶液可以加快氢氯生成速率的原因是
(3)实验室中现在Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是 ;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有
(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集4产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= ;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色;
③该同学最后得出的结论为;当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ: △H1
反应Ⅱ: △H2
反应Ⅲ: △H3
请回答下列问题:
(1)△H1与△H2、△H3之间的关系是:△H3= 。
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①△H3 0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1-T2及T4- T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是 。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。
(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有 (写出2个)。
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是
aNH4Cl
bNa2CO3
cHOCH2CH2OH
dHOCH2CH2NH2
某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式:_________,_________。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是_________,_________。c和d中盛装的试剂分别是_________,_________。若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是_________;在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是_________(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是_________。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品。为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线:
粗品 滤液
有机层
1-丁醇、乙醚
纯品
试剂1为_________,操作1为_________,操作2为_________,操作3为_________。
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是_________,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入_________(写化学式)。
(2)上图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式_________。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是_________。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二:_____________;
假设三:_____________;
……
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。(已知:溶液中的NO3 -浓度可用离子色谱仪测定)
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