题目内容

某兴趣小组设计研究铜和稀硝酸反应速率[v (NO)]的实验.试回答下列问题:
(1)写出铜和稀硝酸反应的离子方程式
 
.
(2)为测定铜和稀硝酸反应速率[v (NO)],本实验需要记录的实验数据为:
 
、
 
.
(3)该兴趣小组同学对实验数据进行处理后得到用NO表示铜和稀硝酸的反应速率和时间的关系图如图所示.则:
①a→b,v (NO)变化的主要原因是
 
.
②b→c,v (NO)变化的主要原因是
 
.
考点:探究影响化学反应速率的因素
专题:实验设计题
分析:(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,据此书写离子方程式;
(2)为测定铜和稀硝酸反应速率[v (NO)],应测定单位时间内生成NO的体积;
(3)影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂和固体的接触面积,据此分析.
解答: 解:(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)为测定铜和稀硝酸反应速率[v (NO)],应测定单位时间内生成NO的体积,即NO的条件和反应时间,故答案为:NO的体积;反应时间;
(3)影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂和固体的接触面积,
①a→b,反应速率加快,是因为铜和稀硝酸反应是放热反应,体系温度升高,反应速率加快,故答案为:铜和稀硝酸反应是放热反应,体系温度升高,反应速率加快;
②b→c,化学反应速率减慢,是因为反应进行一段时间后,体系与环境的温差大,散热加快,体系温度变化不大甚至有所下降,c(HNO3)降低,反应速率降低,故答案为:反应进行一段时间后,体系与环境的温差大,散热加快,体系温度变化不大甚至有所下降,c(HNO3)降低,反应速率降低.
点评:本题考查了离子方程式书写、化学反应速率的实验测定和影响化学反应速率的因素,题目难度中等.
练习册系列答案
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氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解.某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下(且温度对反应的影响比较灵敏):2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H<0
(1)如用下图I装置制取氨气,可选择的试剂是
 
.
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中. 当悬浮物较多时,停止制备.

注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质.
①发生器用冰水冷却的原因是
 
,液体石蜡鼓泡瓶的作用是
 
.
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是
 
(填写操作名称).为了得到干燥产品,应采取的方法是
 
(填写选项序号).
a.常压加热烘干               b.高压加热烘干           c.减压40℃以下烘干
(3)制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种.
①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格.
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸.
实验步骤预期现象和结论
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解.得到无色溶液
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置若溶液不变浑浊,证明固体中不含碳酸铵.
步骤3:向试管中继续加入
 
.
 
,证明固体中含有碳酸氢铵.
②根据①的结论:取氨基甲酸铵样品3.95g,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤、洗涤、干燥,测得沉淀质量为1.97g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为
 
.[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(BaCO3)=197].
工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如图1:

(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),该反应的平衡常数随温度的变化如表:
温度/℃400500830
平衡常数K1091
从表中可以推断:此反应是
 
(填“吸”或“放”)热反应.在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O,则达到平衡后CO的转化率为
 
.
(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是
 
.
实验编号反应物投入量平衡时H2浓度吸收或放出的热量反应物转化率
A1、1、0、0c1Q1α1
B0、0、2、2c2Q2α2
C2、2、0、0c3Q3α3
A.2c1=c2=c3     B.2Q1=Q2=Q3      C.α1=α2=α3        D.α1+α2=1
(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是
 
.
①体系的压强不再发生变化②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
(4)如图2表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是
 
、
 
(写出两种).若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变).

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