题目内容
KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录:
实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
温度(℃) | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
显色时间(s) | 160 | 80 | 40 | 20 | 10 |
(1)该反应的离子方程式为 。
(2)该实验的目的是 。
(3)实验试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外,还需要的试剂是 ,实验现象为 。
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外,还必须控制不变的是 (填字母)。
A.温度 B.试剂的浓度 C.试剂的用量(体积) D.试剂添加的顺序
(5)由上述实验记录可得出的结论是 。
(6)若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验,你会采取的措施是 。
(1)4H+ + 4I- + O2= 2I2+ 2H2O (3分)
(2)探究温度对反应速率的影响。(探究温度与溶液显色时间的关系)(2分)
(3)淀粉溶液(2分) 无色溶液变蓝色。(2分)
(4)CD (2分)
(5)每升高10℃,反应速率增大约2倍。(2分,若回答其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快或溶液显色时间越短给1分)
(6)保持其他实验条件不变,采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。(2分)
解析试题分析:本题以KI溶液在酸性条件下与氧气的反应为载体,提高实验探究温度等外界条件对化学反应速率的影响规律,设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确的结论。(1)根据氧化还原反应类型离子方程式要遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子数目相等,该反应的离子方程式为4H+ + 4I- + O2= 2I2+ 2H2O;(2)根据表中数据分析,该实验目的是探究温度对反应速率的影响;(3)为测定显色时间,产物中有碘单质生成,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象为无色溶液变蓝色;(4)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确的结论,还必须控制不变的是试剂的用量(体积) 和试剂添加的顺序,选CD;(5)分析实验数据可得出的结论是每升高10℃,反应速率增大约2倍。(6)若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验,你会采取的措施是保持其他实验条件不变,采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。
考点:考查实验探究外界条件对化学反应速率的影响。
大气固氮和合成氮是周氮的重要形式。下表是大气固氮和合成氨的部分K值:
| N2+O22NO | N2+3H22NH3 | ||
温度 | 25℃ | 2000℃ | 25℃ | 400℃ |
平衡常数K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 200 |
(1)大气固氮是_______(“吸热”、“放热”)反应;人工固氮对农业意义十分重大,根据表中数据,可推知合成氨最重要的研究方向是______________________________________。
(2)工业合成氨原料气的制备主要方法如下:
①以空气为原料制备N2,其方法是______________________________________。
②以焦炭和水为原料制备H2,反应原理为____________________、__________________。
H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收,以防止合成氨时催化剂中毒:
CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)
要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨,可________(“升”“降”)温、____(“增”“降”)压。
(3)液氨和水类似,也能自离解(电离):NH3+NH3NH4++NH2-。
①液氨的离子积可以表示为________________。
②25℃时,液氨的离子积K=1.0×10-30。若将NaNH2固体加入液氨中,则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变)_________ (选填编号)
a.c(Na+)=c(NH2-) b.c(NH4+)·c(NH2-)=1.0×10-30 c.c(NH2-)> c(NH4+)
(4)若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离,则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时,反应的离子方程式为_______________________。
高炉炼铁过程中发生的主要反应为1/3Fe2O3(s) + CO(g) 2/3Fe(s) + CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________,△H________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=" _________" 、CO的平衡转化率= _____________:
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________。
A.减少Fe的量 |
B.增加Fe203的量 |
C.移出部分CO2 |
D.提高反应温度 |
F.加入合适的催化剂
工业制硝酸的主要反应是:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O (g) ΔH=" -1025" KJ/mol
(1)一定温度下,现将0.8mol NH3和1.5mol O2充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
(2)在容积为1L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度 | c(NH3)(mol/L) | C(O2)(mol/L) | C(NO)(mol/L) |
起始 | 0.8 | 1.5 | 0 |
第2min | 0.7 | a | 0.1 |
第4min | 0.4 | 1.0 | 0.4 |
第6min | 0.4 | 1.0 | 0.4 |
第8min | 1.2 | 2.5 | 0.4 |
①起始时物料比c (O2) : c (NH3)>1.25,其原因是
②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1
③反应在第2min改变了反应条件,改变的条件可能是 (填字母序号)
a.使用催化剂 b.升高温度 c.增大压强 d.增加O2的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是 ,再次达到平衡时,NO的体积分数
(填“增大”、“减小”或“不变”)
I.设反应①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。
反应②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
A.缩小反应容器容积
B.扩大反应容器容积
C.降低温度
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
F.设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行;Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他条件均相同),则两者的反应速率 (填序号)
A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断
II.(1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100℃时1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=________mol·L-1,KW(25℃)________KW(100℃)(填“>”、“<”或“=”)。25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4HCO3固体,对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
化学式 | 电离平衡常数(25℃) |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 ____。
②25 ℃时,相同浓度、相同体积的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合, 则混合溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)
③向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_______________________________。
在T℃时,向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g) aZ(g)+W(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0);该反应达到平衡后,放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小。
请回答下列问题:
(1)化学计量数a的值为________。
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是________(填序号)。
a.容器内压强一定
b.容器内气体的密度一定
c.容器内Z的分子数一定
d.容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有气体不参与反应),则反应达到平衡后放出的热量是________kJ。
(4)维持T℃温度不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2 mol X和1 mol Y,发生题给反应并达到平衡,则________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态,容器中X的质量分数M________N(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示:
温度/℃ | 200 | 250 | 300 | 350 |
平衡常数K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 |
若在某温度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反应并达到平衡,X的平衡转化率为50%,则该温度为________℃。
(6)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入4 mol X和6 mol Y,反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%,则反应中放出的热量为________kJ。
某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用,请回答下列问题:
(1)已知:2H2O2(aq) =" 2" H2O (l) + O2(g) 的< 0, 则该反应的逆反应能否自发进行? (填“能”或“不能”),判断依据是 。
(2)某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂,在25℃ 时,保持其它实验条件相同,测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况),则:在不同催化剂存在下,H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) > Ea( ) (括号内填写催化剂的化学式)金属Pt 催化下,H2O2分解的反应速率v(O2) = mol·s-1
(3)为研究温度对H2O2分解速率的影响(不加催化剂),可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中,在某温度下,经过一定的时间t,测定生成O2的体积V。然后保持其它初始条件不变,改变温度T,重复上述实验。获得V(O2) ~ T关系曲线。下列趋势图最可能符合实测V(O2) ~ T关系曲线的是 ,原因是 。
A. | B. | C. | D. (4)以Pt为电极电解H2O2也可产生氧气,写出H2O2水溶液电解过程中的电极反应式(已知:H2O2的氧化性及还原性均比H2O强):阴极;阳极 。 |
在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q(Q>0),
(1)该反应所用的催化剂是 (填写名称)
该反应450℃的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
A.3V正(H2)=2V逆(NH3) | B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化 |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 | D.容器中气体的分子总数不随时间而变化 |
(4)下列研究目的和示意图相符的是 。
| A | B | C | D |
研究目的 | 压强对反应的影响(P1>P2) | 温度对反应的影响 | 平衡体系增加N2对反应的影响 | 催化剂对反应的影响 |
图示 |