题目内容
碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢),I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快),
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变成为 色。为确保能观察到该现象,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的范围为:n(S2O32—):n(S2O82—) 。
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx= mL,反应速率最快的是 (填序号)。
(3)已知图中A曲线为某条件下,浓度c(S2O82—)~ 反应时间t的变化曲线图,若保持
其他条件不变, (填“B”或“C”)曲线为降低反应温度, (填“B”或“C”)曲线为加入催化剂。
(1)蓝,<2
(2)2.0,①
(3)B;C
解析试题分析:(1)由已知可得,向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,先发S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢),后发生I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快),当S2O32-耗尽后,碘才能与淀粉作用显示蓝色,根据方程式S2O82-+2I-═2SO42-+I2知,生成1mol碘需为1molS2O82-,根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I- 方程式知,I2与S2O32-的物质的量的关系为1:2,即1mol碘需2molS2O32-,恰好反应时n(S2O32-):n(S2O82-)=2:1,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,n(S2O32-)应少量,所以n(S2O32-):n(S2O82-)<2:1,
(2)该实验是探讨K2S2O8溶液浓度的变化对反应速率的影响,实验②与实验①对照,溶液体积一直是10mL,为确保溶液体积不变,所以Vx=2.0mL,反应速率最快的是K2S2O8溶液浓度最大的①;
(3)温度降低反应速率减小,反应时间加长,应为B曲线;使用催化剂,反应速率加快,反应时间短,应为C曲线。
考点:考查对影响反应速率的因素的分析判断
碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。
(1)根据下列反应的能量变化示意图,2C(s)+O2(g) =2CO(g) △H= 。
(2)在体积为2L的密闭容器中,充人1 mol CO2和3mol H2,一定
条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H
测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如右图所示:
①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)= 。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3) CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
弱电解质 | H2CO3 | NH3.H2O |
电离平衡常数( 25℃) | Ka1=" " 4.30 × 10一7 Ka2=" " 5.61× 10一11 | Kb = 1.77× 10一5 |
CO32-第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2。
①判断该溶液呈 (填“酸”、“中”、 “碱”)性,写出该溶液中CO32-
发生第一步水解的离子方程式 。
②下列粒子之间的关系式,其中正确的是 。
A.c(NH4+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>(NH4+)
B.c(NH4+)+c(H+)= c(HCO3-)+c(OH-)+ c(CO32-)
C. c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol/L
D. c(NH4+)+ c(NH3.H2O)="2" c(CO32-)+ 2c(HCO3-) +2c(H2CO3)
(4)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特
殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示:通入CO的管口是 (填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式: 。
(12分)根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此,如何有效处理汽车排放的尾气,是需要进行研究的一项重要课题。目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积 m2/g |
Ⅰ | 为以下实验作参照 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
Ⅱ | | | | | 120 |
Ⅲ | 探究温度对尾气转化速率的影响 | 360 | | | 80 |
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________
(填“增大”、“减小”、“无影响”);
某同学对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题,请填空:
实验编号 | KClO3(g) | 氧化物 | 产生气体(mL)(已折算为标况) | 耗时(s) | ||
化学式 | 质量(g) | 实际回收 | ||||
1 | 0.6 | — | — | — | 10 | 480 |
2 | 0.6 | MnO2 | 0.20 | 90% | 67.2 | 36.5 |
3 | 0.6 | CuO | 0.20 | 90% | 67.2 | 79.5 |
4 | 0.6 | Fe2O3 | 0.20 | 90% | 67.2 | 34.7 |
5 | 0.6 | Cr2O3 | 0.20 | 异常 | 67.2 | 188.3 |
(1)本实验的装置由下图三部分组成,其正确的接口连接顺序为 。
(2)为证明编号2的实验中MnO2起到催化作用,还要测定反应剩余物中MnO2的质量,实验的操作顺序是:溶解→ 。
(3)写出实验室中通过编号2制取氧气的化学方程式:
(4)从上表实验数据分析,对氯酸钾受热分解有催化作用的物质,按其催化能力从大到小的顺序为 (填物质的化学式)。
(5)在进行编号5的实验时,有刺激性的黄绿色气体产生,该气体可能是 (填化学式),可用 试纸检验该气体,上述异常现象产生的原因是 。
为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号 | 操作 | 实验现象 |
① | 分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。 | 试管A中不再产生气泡; 试管B中产生的气泡量增大。 |
② | 另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 | 试管A、B中均未明显见到有气泡产生。 |
(1)过氧化氢分解的化学方程式为__________________________________________。
(2)实验①的目的是______________________________________________________。实验中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________________________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________________。
已知25 ℃时,AgCl 的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是( )
A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大 |
B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-) |
C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)×c(Cl-)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出 |
D.将AgCl加入到KI溶液中,AgCl转化为AgI,因为AgCl溶解度大于AgI |