题目内容

(10分)某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能,设计如下实验。已知:c(H2SO4)="4.5" mol·L-1,反应均需要搅拌60min。

编号
 
温度/℃
 
加入某盐
 
H2SO4体积/mL
 
H2O体积/mL
 
铝粉加入量/g
 
铝粉溶解量 /g
 

 
20
 
不加
 
40
 
0
 
2.0050
 
0.0307
 

 
80
 
不加
 
40
 
0
 
2.0050
 
0.1184
 

 
t1
 
不加
 
20
 
V1
 
2.0050
 

 

 
t2
 
5 mL0.01 mol·L-1
CuSO4溶液
 
20
 
V2
 
2.0050
 

 
(1)实验①和②的目的是                                    。
为了获得铝粉溶解量,还需要测量的数据是                                 。
(2)实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则t1=    ℃,V1=      mL。
(3)实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则t2=   ℃,V2=     mL。
研究表明,在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是                   。

(1)其它条件不变,温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响。               (2分)
反应60min后剩余铝粉的质量                                 (2分)
(2)20  ;20                                               (2分,各1分)
(3)20  ;15                                               (2分,各1分)
加入硫酸铜,铝置换出少量的铜构成铝铜原电池,加快反应速率。(2分)

解析试题分析:⑴实验①和②的实验温度不同,目的是探究温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响;由总质量减去剩余铝粉的质量可确定溶解量;
⑵实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则温度应相同(20℃),但浓度不同,根据总体积相同,则V1=20mL;
⑶实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则温度、浓度应相同,因加入5mL 0.01mol?L-1CuSO4溶液,则加水的体积应为15mL,加入硫酸铜,铝置换出铜,可形成铝、铜原电池反应,从而加快反应速率。
考点:考查化学反应速率的影响的因素。

练习册系列答案
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T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(106 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相应的化学方程式:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g)ΔH=a kJ·mol1
回答下列问题:
(1)此合成反应的a________0;ΔS________0,(填“>”、“<”或“=”)
(2)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 .4 kJ·mol1
2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l)    ΔH =-571.6 kJ·mol1
则2N2(g)+6H2O(l)===4NH3(g)+3O2 (g) ΔH=________kJ·mol1
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(4)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 .4 kJ·mol1,分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答:

①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是________。
②a、b、c三点H2的转化率最小的是________点、转化率最大的是________点。
③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)  N2(g)+3H2(g)的平衡常数为________ 。

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(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)?△H1=-23.9KJ·mol-1
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则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的?△H=                   KJ·mol-1
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:             。
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(2)为探究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:

实验
序号
体积V/ml
 
K2S2O8溶液

KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液

10.0
0.0
4.0
4.0
2.0

9.0
1.0
4.0
4.0
2.0

8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=       ml,理由是                   
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