6.(I)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2+N2.为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究.
【资料查阅】
①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响.
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验.
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格).
实验编号实验目的T/℃NO初始浓度
mol/L
CO初始浓度
mol/L
同种催化剂的比表面积m2/g
为以下实验作参照2806.50×10-34.00×10-380
探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响6.50×10-34.00×10-3120
探究温度对尾气转化速率的影响3606.50×10-34.00×10-380
【图象分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为3.5×10-3mol/L;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率增大(填“增大”、“减小”、“无影响”).
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥.而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H2?2NH3
(1)在N2+3H2?2NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol•L-1.用N2表示其反应速率为0.15mol•L-1•s-1,则所经过的时间为B;
A.2s         B.3s         C.4s          D.6s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是D;
A.v(H2)=0.1mol•L-1•min-1          B.v(N2)=0.1mol•L-1•min-1
C.v(NH3)=0.15mol•L-1•min-1        D.v(N2)=0.002mol•L-1•s-1
5.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7.光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+.某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO44•24H2O]即可对该反应起催化作用.为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格).
实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL
4601030
5601030
560
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示.
(2)上述反应后草酸被氧化的离子方程式为Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O
(3)实验①和②的结果表明溶液PH对该反应的速率有影响;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=$\frac{2({c}_{0}-{c}_{1})}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1(用代数式表示).
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO44•24H2O]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:Al3+起催化作用;
假设三:SO42-起催化作用;

(5)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(SO43•24H2O、Al2(SO43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
用等物质的量K2SO4•Al2(SO43•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
3.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.在常温下按照如表所示的方案完成实验.
实验编号反应物加入物质
10mL 2% H2O2溶液
10mL 5% H2O2溶液
9mL 5% H2O2溶液1mL 水
9mL 5% H2O2溶液1mL 0.1mol•L-1 HCl溶液
9mL 5% H2O2溶液1mL 0.1mol•L-1 NaOH溶液
(1)实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响.
(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碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率.
Ⅱ.资料显示,某些金属离子对H2O2的分解起催化作用.为探究不同浓度的Fe3+对H2O2分解的催化效果,实验小组的同学设计了如图2所示的实验装置进行实验.
限选试剂:30% H2O2、0.1mol?L-1Fe2(SO43、蒸馏水
(3)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相同时间内产生O2的体积(产生相同体积氧气所需的时间)来比较.(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小).
(4)参照如表格式,拟定实验表格,完整体现上述实验的方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示).
物理量
实验序号
V[30% H2O2]/mL
1a
2a
1.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率.请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是CuSO4 与Zn反应产生的 Cu 与Zn形成铜锌原电池,加快了氢气产生的速率;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、AgNO3、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是AgNO3
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有升高反应温度;适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等 (任答一种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验.将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间.
 实验
混合溶液
ABCDEF
4mol•L-1 H2SO4/mL30V130303030
饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mL20V8V9V10100
①请完成此实验设计,其中:V1=30,V6=10.
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降.请分析氢气生成速率下降的主要原因当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积.
 0  155972  155980  155986  155990  155996  155998  156002  156008  156010  156016  156022  156026  156028  156032  156038  156040  156046  156050  156052  156056  156058  156062  156064  156066  156067  156068  156070  156071  156072  156074  156076  156080  156082  156086  156088  156092  156098  156100  156106  156110  156112  156116  156122  156128  156130  156136  156140  156142  156148  156152  156158  156166  203614 

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