题目内容
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72－转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下
（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
| 实验编号 | 初始 pH | 废水样品 体积/mL | 草酸溶液 体积/mL | 蒸馏水 体积/mL |
| ① | 4 | | 10 | 30 |
| ② | 5 | 60 | 10 | |
| ③ | | 60 | | 20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72－浓度随时间变化关系如图所示。
（2）实验①和②的结果表明_______________________________；
（3）该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；假设二： ；假设三： ；……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。（溶液中Cr2O72－的浓度可用仪器测定）
| 实验方案（不要求写具体操作过程） | 预期实验结果和结论 |
| 取_______________________________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 | 反应进行相同时间后 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一不成立； |
（1）实验
编号初始
pH废水样品
体积/mL草酸溶液
体积/mL蒸馏水
体积/mL① 60 ② 30 ③ 4或5 20
（2）溶液的pH对该反应的速率有影响（3）Al3+起催化作用；SO42－起催化作用（4）等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O；大于实验①中的Cr2O72－浓度；等于实验①中的Cr2O72－浓度
解析试题分析：（1）①②中PH不同，是探究PH对速率的影响；则②③是探究不同浓度时草酸对速率的影响，故答案为实验
编号初始
pH废水样品
体积/mL草酸溶液
体积/mL蒸馏水
体积/mL① 60 ② 30 ③ 4或5 20
（2）由实验①②表明溶液pH越小，反应的速率越快，所以溶液pH对该反应的速率有影响（3）根据铁明矾[Al2Fe（SO4）4?24H2O]组成分析，Al3+起催化作用；SO42-起催化作用；（4）要证明Fe2+起催化作用，需做对比实验，再做没有Fe2+存在时的实验，所以要选K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O；用等物质的量K2SO4?Al2（SO4）3?24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验，反应进行相同时间后，若溶液中c（Cr2O72-）大于实验①中c（Cr2O72-），则假设一成立；若两溶液中的c（Cr2O72-）相同，则假设一不成立；
考点：探究影响化学反应速率的因素
CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=?867 kJ·mol－1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130℃和180℃时，分别将0.50 molCH4和a molNO2充入1L的密闭容器中发生反应，测得有关数据如下表：
| 实验编号 | 温度 | 时间 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
| 1 | 130℃ | n（CH4）/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
| 2 | 180℃ | n（CH4）/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | | 0.15 |
（1）开展实验1和实验2的目的是 。
（2）180℃时，反应到40min，体系 （填“是”或“否”）达到平衡状态，理由是 ；CH4的平衡转化率为 。
（3）已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。（写出计算过程）
（4）一定条件下，反应时间t与转化率μ（NO2）的关系如图所示，请在图像中画出180℃时，压强为P2（设压强P2＞P1）的变化曲线，并做必要的标注。
（5）根据已知求算：ΔH2= 。
CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=?574 kJ·mol－1CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2 氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
| 实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
| ① | 10 mL 2%H2O2溶液 | 无 |
| ② | 10 mL 5%H2O2溶液 | 无 |
| ③ | 10 mL 5%H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 |
| ④ | 10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 |
| ⑤ | 10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是________(填一种即可)。
(2)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是________。
Ⅱ.资料显示，某些金属离子对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢，实验时可以通过测量________或________来比较；
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。解释反应速率变化的原因：________，计算H2O2的初始物质的量浓度为________。(保留两位有效数字，在标准状况下测定)
Ⅲ.(1)为了加深对影响反应速率因素的认识，老师让甲同学完成下列实验：
在Ⅱ中的实验装置的锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸，10 s时收集产生的H2体积为50 mL(若折合成标准状况下的H2体积为44.8mL)，用锌粒来表示10s内该反应的速率为______g/s；
(2)根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是________(填序号)。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵，并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式： 2NH3(g)＋CO2(g) 
NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题：
（1）请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。
①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________（填操作名称）。
②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。
（3）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
| 平衡气体总浓度(×10－3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。
A．
B．密闭容器内物质总质量不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②该分解反应的焓变ΔH______0（填 “>”、“=”或“<”），25.0℃时分解平衡常数的值＝__________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将_________（填“增加”,“减少”或“不变”）。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化。在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：
| 时间（min） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 氢气体积（mL） | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，反应速率最大的时间段是 ，原因为 ；反应速率最小的时间段是 ，原因为 。
（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为 。
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A .蒸馏水 B .Na2SO4溶液 C. NaNO3溶液 D. CuSO4溶液 E. Na2CO3 溶液,
你认为可行的是 。
下面是某研究小组研究的关于不同催化剂对H2O2分解反应的催化效率。
| 催化剂(0.1g) | 活性炭 | FeCl3 | KI | MnO2颗粒状 | MnO2粉末状 |
| 前15s产生氧气的量(ml) | 5 | 11 | 7 | 8 | 11 |
| 前30s产生氧气的量(ml) | 8 | 16 | 11 | 11 | 21 |
| 前45s产生氧气的量(ml) | 11 | 20 | 15 | 18 | 35 |
| 前60s产生氧气的量(ml) | 15 | 24 | 20 | 26 | 49 |
（1）写出H2O2在催化剂作用下分解反应的化学方程式________________________
（2）从上表可以得出：活性炭、FeCl3、KI 和MnO2(粉末状)几种催化剂中，催化效率由大到小的顺序是_____________________，
等质量的固体催化剂，颗粒大小对催化效率有什么影响______________________
（3）实验发现新鲜的动物肝脏对H2O2的分解也有显著的催化作用，但当往溶液中加入
盐酸，或给溶液加热时，就会失去催化能力，合理的解释是
（4）对于FeCl3的催化作用，有人认为是Fe3+起催化作用，有人认为是Cl-，请你设计一
个实验进行验证。_______________________________________________________
（原创）已知：HCl为强酸，下列对比实验不能用于证明CH3COOH为弱酸的是
| A．对比等浓度的两种酸的pH |
| B．对比等浓度的两种酸，与相同大小镁条反应的初始速率 |
| C．对比等浓度、等体积的两种酸，与等量NaOH溶液反应后放出的热量 |
| D．对比等浓度、等体积的两种酸，与足量Zn反应，生成H2的体积 |
下列说法正确的是
A．将25℃纯水加热至95℃时, 增大 |
B．将pH=11的Na2CO3溶液加水稀释, 增大 |
| C．室温下,pH=a的盐酸与pH=b的氨水等体积混合后pH=7,则a+b="14" |
| D．0．1mol·L-酸HA与0．1mol·L-NaOH溶液等体积混合后pH>7,则 |
