题目内容

【题目】在常温、常压和光照条件下,N2在催化剂表面与H2O发生反应:2N2(g)+6H2O(l) =4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密闭容器中,起始反应物用量相同,催化剂的使用情况也相同,控制不同温度分别进行4组实验,3 h后测定NH3的生成量,所得数据如下表:

实验级别

实验1

实验2

实验3

实验4

温度/K

303

313

323

353

NH3生成量/106mol

4.8

5.9

6.0

2.0

下列说法不正确的是

A. 温度为303 K时,在3 h内用氮气表示的平均反应速率为4×107mol·L1·h1

B. 实验1和实验3中,3 hN2的转化率之比为4:5

C. 分析四组实验数据可得出,温度升高可加快反应速率,也可能减慢反应速率

D. 353 K时,可能是催化剂催化活性下降或部分水脱离催化剂表面,致使化学反应速率减慢

【答案】C

【解析】

A项,先计算NH3表示的平均反应速率,再依据速率之比等于化学计量数之比计算υ(N2);B项,根据实验1和实验3NH3的生成量计算;C项,其它条件相同时升高温度化学反应速率加快;D项,353K时,温度升高化学反应速率减慢,可能是温度升高催化剂活性下降或部分水脱离催化剂表面。

A,303Kυ(NH3)===810-7mol/(L·h),根据速率之比等于化学计量数之比,υ(N2):υ(NH3)=2:4,υ(N2)=υ(NH3)=410-7mol/(L·h),A项正确;B项,根据实验1和实验33hNH3的生成量之比为(4.810-6mol):(6.010-6mol)=4:5,实验1和实验3中转化N2物质的量之比为4:5,起始反应物用量相同,实验1和实验33hN2的转化率之比为4:5,B项正确;C项,其它条件相同时升高温度化学反应速率加快,353K时,温度升高化学反应速率减慢,可能是温度升高催化剂活性下降或部分水脱离催化剂表面,C项错误;D项,353K时,化学反应速率减慢,可能是温度升高催化剂活性下降或部分水脱离催化剂表面,D项正确;答案选C。

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【题目】以软锰矿粉(主要含有MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制备高纯MnO2的流程如下图所示:

已知:①常温下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp [Al(OH)3]=4.0×10-34

②常温下,氢氧化物沉淀的条件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4;Mn2+开始沉淀的pH为8.1。

③常温下,当溶液中金属离子物质的量浓度小于或等于1×10-5mol·L-l时,可视为该金属离子已被沉淀完全。

(1) “酸浸”时加入一定量的硫酸,硫酸不能过多或过少。“硫酸”过多造成氨的损失;硫酸过少时,“酸浸”时会有红褐色渣出现,原因是________________________

(2)加入氨水应调节pH的范围为__________________,当Fe3+恰好沉淀完全时,c(Al3+)=_____________mol·L-l

(3)“过滤”所得滤渣为MnCO3,滤液中溶质的主要成分是____________(填化学式),写出其阳离子的电子式:_______________________________

(4)加入碳酸氢铵产生沉淀的过程称为“沉锰”。

①“沉锰”过程中放出CO2,反应的离子方程式为_______________________________

②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60℃时,沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是________________________________________________

(5)工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度,其操作过程如下:准确称量0.9200g该样品,与足量酸性KI溶液充分反应后,配制成100mL溶液。取其中20.00mL,恰好与25.00mL 0.0800mol·L-1 Na2S2O3溶液反应(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。计算可得该样品纯度为___________

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