题目内容
【题目】一定温度下,向1.0 L密闭容器中加入0.60 mol X(g),发生反应X(g) Y(s)+2Z(g) ΔH>0,测得反应物X的浓度与反应时间的数据如下表:
(1)0~3 min用Z表示的平均反应速率v(Z)=____。
(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律,得出的结论是_____________。由此规律推出反应在6 min时反应物的浓度a为____mol·L-1。
(3)反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示,t2时改变的条件可是______、_____。
【答案】0.26 mol·L-1·min-1 每间隔2 min,X的浓度减少为原来的一半 0.075 加入Z 增大体系的压强
【解析】
(1)3min时X的浓度变化为:(0.60-0.21)mol/L=0.39mol/L,v(X)= 0.39/3==0.13mol/(L·min),根据化学计量数与反应速率成正比关系,v(Z)=2v(X)=0.13mol/(L·min)×2=0.26mol/(L·min);答案:0.26 mol·L-1·min-1。
(2)从表中的数据可知,X的浓度变化的规律为每间隔2min,X的浓度为原来的一半,根据此规律可知,a为0.15的一半,即0.075;答案:每间隔2 min,X的浓度减少为原来的一半 、 0.075。
(3)由图象可以知道,在t2时逆反应速率立即增大,且达到平衡时逆反应速率大于原平衡状态时的反应速率,说明达到平衡时生成为的浓度大于原平衡的浓度,根据影响反应速率的因素分析,可以加入生成物Z,逆反应速率会立刻增大,达到新的平衡时Z的浓度比原平衡的浓度大,反应速率不大;也可以缩小容器体积,即增大压强,正逆反应速率都增大,且达到平衡时正逆反应速率都大于原平衡的速率。答案:加入Z 、增大体系的压强。
【题目】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2,某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的________,反应的化学方程式为______________。
②预收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→______(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反应的化学方程式 ____________ |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝集 |
打开K2 | ③_______________ | ④______________ |
【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124R4V4O12+4OH(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
【题目】半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
完成下列填空:
(1)半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入____溶液中(填写试剂名称),出现_______,可以证明有硫化氢存在。
(2)半水煤气在铜催化下实现CO变换:CO+H2OCO2+H2
若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38:28:22,经CO变换后的气体中:V(H2):V(N2)=____________。
(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知:
Na2CO3 | K2CO3 | |
20℃碱液最高浓度(mol/L) | 2.0 | 8.0 |
碱的价格(元/kg) | 1.25 | 9.80 |
若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是__________;缺点是____________。如果选择K2CO3碱液作吸收液,用什么方法可以降低成本?
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。_______________________
(4)以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。
取一定体积(标准状况)的半水煤气,经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。
②该实验方案中,步骤________(选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2的体积分数。