题目内容

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

10 mL 2%H2O2溶液

10 mL 5%H2O2溶液

10 mL 5%H2O2溶液

1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液

10 mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液

1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液

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1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2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下图所示。解释反应速率变化的原因:

(3)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

练习册系列答案
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CO是现代化工生产的基础原料,下列有关问题都和CO的使用有关。

(1) 工业上可利用CO生产乙醇:

2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1

又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3

工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:

2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH

则:ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是:ΔH=_______________________。

(2)一定条件下,H2、CO在体积固定的密闭容器中发生如下反应:

4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),

下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有

A.2v(H2)= v(CO)

B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率

C.容器内的压强保持不变

D.混合气体的密度保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应如下:

CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)

在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,

在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如(图1)所示。

①合成甲醇的反应为__ (填“放热”或“吸热”)反应。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___

③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为 L。

④(图2)中虚线为该反应在使用催化剂条件下关于起始氢气与CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下CO平衡转化率的示意图.

⑤CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如(图3)所示,实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是________。

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