1. (2013·梅州期末改编)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),图1表示反应过程中能量的变化情况,图2表示CO转化率随温度的变化曲线。
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图1
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图2
请回答下列问题:
(1)在图1中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2) 为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律,某科技工作者设计了以下三组实验,部分数据已填人表中,请补充完整。
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实验组 |
T/℃ |
起始浓度/mol·L-1 |
等质量催化剂的比表面积/m2·g-1 |
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|
CO |
H2 |
|||
|
① |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
|
② |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
124 |
|
③ |
350 |
|
|
124 |
其中设计实验组①和②的目的是 。
(3) “图2”所揭示的规律是: 在p1压强下达平衡时, 。并请画出在p2(p2>p1)压强下的曲线。
(4) 请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因牋 。
二、 题型结构和特点
1. 给出图像(或表格)信息,找出不同条件对反应速率的影响
(1) 图像主要有:化学反应速率、化学平衡(或化学反应速率与化学平衡相结合)的图像。
①转化率与时间在不同温度下的变化曲线。如2010年广东高考:在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化见下图。
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②产量与时间在不同催化剂下的变化曲线。如2011年广东高考:利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下图所示。
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(2) 表格主要有:浓度与化学反应速率。如2012年广东高考:为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。
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实验 序号 |
体积V/mL |
||||
|
K2S2O8溶液 |
水 |
KI溶液 |
Na2S2O3溶液 |
淀粉溶液 |
|
|
① |
10.0 |
0.0 |
4.0 |
4.0 |
2.0 |
|
② |
9.0 |
1.0 |
4.0 |
4.0 |
2.0 |
|
③ |
8.0 |
V' |
4.0 |
4.0 |
2.0 |
(3)
如广东2013年高考题:为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中
浓度和体系pH,结果见图2和下表。
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图1
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图2
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编号 |
反应物 |
反应前pH |
反应后pH |
|
第1组 |
O3+I- |
5.2 |
11.0 |
|
第2组 |
O3+I-+Fe2+ |
5.2 |
4.2 |