
?化學(xué)反應(yīng)條件的控制及優(yōu)化
一、單選題(共18題)
1.在工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)==2SO3(g)+Q,下列敘述中不正確的是
A.礦石粉碎的目的是使原料充分利用,并增大接觸面使反應(yīng)速率加快
B.接觸室中采用常壓的主要原因是常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高
C.沸騰爐中出來的混合氣需要洗滌,目的是防止催化劑中毒
D.接觸室用450℃的高溫,使催化劑活性最佳,更能促進(jìn)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
2.工業(yè)上氧化二氧化硫制取三氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ,下列說法正確的是
A.
B.增大氧氣濃度可以加快反應(yīng)速率
C.升溫、加壓和使用催化劑能提高SO2 的轉(zhuǎn)化率
D.當(dāng)C(SO2)=C(SO3)時(shí),說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
3.氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ),其反應(yīng)機(jī)理如圖1;在1L密閉容器中充入1molNH3和2molO2,測得有關(guān)產(chǎn)物的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如圖2。
下列說法錯(cuò)誤的是
A.加入Pt—Rh合金的目的是提高反應(yīng)的速率
B.氨的催化氧化最佳溫度應(yīng)控制在840℃左右
C.520℃時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率為40%
D.840℃以上,發(fā)生了反應(yīng):2NO(g)?O2(g)+N2(g) ΔH>0
4.氧化亞氮(N2O)是一種強(qiáng)溫室氣體,且易轉(zhuǎn)換成顆粒污染物。碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:
第一步I2(g)→2I(g)(快反應(yīng))
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是
A.N2O分解反應(yīng)中,k(含碘)>k(無碘) B.第一步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用
C.第二步活化能比第三步小 D.I2濃度與N2O分解速率無關(guān)
5.苯乙烯與溴苯在一定條件下發(fā)生反應(yīng):
測得數(shù)據(jù)如表.
溴苯用量()
100
100
100
100
100
100
100
催化劑用量()
2
2
2
2
2
2
2
反應(yīng)溫度(℃)
100
100
100
100
120
140
160
反應(yīng)時(shí)間(h)
10
12
14
16
14
14
14
產(chǎn)率(%)
81.2
84.4
86.6
86.2
93.5
96.6
89.0
下列說法錯(cuò)誤的是
A.最佳反應(yīng)溫度為140℃ B.最佳反應(yīng)時(shí)間為
C.溫度過高時(shí)催化劑活性可能降低 D.反應(yīng)產(chǎn)物是順式結(jié)構(gòu)
6.不同條件下,用氧化溶液過程中所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。下列分析或推測合理的是。下列分析或推測不合理的是
A.內(nèi),的氧化率隨時(shí)間延長而逐漸增大
B.由曲線②和③可知,越大,的氧化速率越快
C.由曲線①和③可知,溫度越高,的氧化速率越快
D.時(shí),內(nèi)的平均消耗速率大于
7.下圖是碳酸鈣受熱分解示意圖,下列說法中錯(cuò)誤的是
A.該反應(yīng)的△H大于0
B.CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量
C.化學(xué)鍵斷裂吸收能量大于化學(xué)鍵形成放出能量
D.由該反應(yīng)可推知:凡是需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
8.某課題組利用CO2催化氫化制甲烷,研究發(fā)現(xiàn)HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體,即:,鎳粉是反應(yīng)I、II的催化劑。CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如圖所示(僅改變鎳粉用量,其他條件不變):
由圖可知,當(dāng)鎳粉用量從1mmol增加到10mmol,反應(yīng)速率的變化情況是
A.反應(yīng)I的速率增加,反應(yīng)II的速率不變
B.反應(yīng)I的速率不變,反應(yīng)II的速率增加。
C.反應(yīng)I、II的速率均增加,且反應(yīng)I的速率增加得快
D.反應(yīng)I、II的速率均增加,且反應(yīng)II的速率增加得快
9.已知分解1mol H2O2放出熱量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為:
H2O2+I-→H2O+IO-? 慢
H2O2+IO-→H2O+O2+I-? 快
下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(?? )
A.反應(yīng)速率與I-濃度無關(guān)
B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑
C.分解2mol H2O2放出熱量196kJ
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
10.CO2催化加氫制取甲醇的研究,對(duì)于環(huán)境、能源問題都具有重要的意義。反應(yīng)如下:
反應(yīng)?。篊O2(g) + 3H2(g) ? CH3OH(g) + H2O(g) ?H1 =﹣58 kJ· mol-1
反應(yīng)ⅱ:CO2(g) + H2(g) ? CO(g) + H2O(g) ?H2 = +42 kJ· mol-1
下列說法不正確的是
A.增大氫氣濃度能提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率
B.增大壓強(qiáng),有利于向生成甲醇的方向進(jìn)行,反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)增大
C.升高溫度,生成甲醇的速率加快,反應(yīng)ⅱ的限度同時(shí)增加
D.選用理想的催化劑可以提高甲醇在最終產(chǎn)物中的比率
11.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的說法不正確的是( )
A.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象不一定越明顯
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其他條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率υ(H2)和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率均增大
C.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品,化學(xué)平衡理論可指導(dǎo)怎樣用有限的原料多出產(chǎn)品
D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)的ΔH>0
12.目前工業(yè)上利用甲烷催化裂解生產(chǎn)不含一氧化碳和二氧化碳的清潔氫氣。該過程多用鐵、鈷和鎳等過渡金屬納米催化劑:CH4(g)C(s)+2H2(g),已知溫度升高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大。下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.甲烷裂解屬于吸熱反應(yīng)
B.在反應(yīng)體系中加催化劑,反應(yīng)速率增大
C.增大體系壓強(qiáng),不能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
D.在1500℃以上時(shí),甲烷的轉(zhuǎn)化率很高,但幾乎得不到炭黑,是因?yàn)樵诟邷叵略摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)
13.下面是四位同學(xué)在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)平衡”一章后,聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的觀點(diǎn),你認(rèn)為不正確的是( )
A.使用催化劑,可加快反應(yīng)速率,目的是提高生產(chǎn)效率
B.使用冰箱保存食物,是利用了化學(xué)反應(yīng)速率理論
C.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率
D.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
14.H2O2是一種綠色的氧化劑和漂白劑,不穩(wěn)定,受熱易分解。研究不同條件對(duì)同體積同濃度的H2O2分解速率的影響,得到如圖結(jié)果:
序號(hào)
I
II
III
pH
7
7
11
溫度/℃
95
95
50
反應(yīng)時(shí)間/h
1
3
1
催化劑(等量)
無
Cu2+
Fe3+
無
Cu2+
Fe3+
無
Cu2+
Fe3+
分解百分率(%)
0.8
57.4
2.6
1.1
96.3
4.8
35.5
100
95.0
由此不能得出的結(jié)論是
A.Cu2+與Fe3+對(duì)H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好
B.由I與Ⅱ可知其他條件相同時(shí),濃度越大,H2O2分解越快
C.由I與III可知其他條件相同時(shí),pH越大,H2O2分解越快
D.由I與III可知其他條件相同時(shí),溫度越高,H2O2分解越快
15.下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到相應(yīng)目的的是
A
B
C
D
目的
比較CO與HCO水解程度
研究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
比較不同催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
比較碳酸、醋酸和硼酸的酸性強(qiáng)弱
實(shí)
驗(yàn)
方
案
A.A B.B C.C D.D
16.下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?br />
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
A
將50ml溶液緩慢倒入50ml鹽酸中,并不斷攪拌
測定中和熱
B
將充滿的密閉玻璃球分別浸泡在冷、熱水的燒杯當(dāng)中
研究溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響
C
將苯甲酸粗品在加熱條件下溶解、趁熱過濾、濾液冷卻結(jié)晶
重結(jié)晶提純苯甲酸
D
室溫下,分別向2支試管中加入相同體積、相同濃度的溶液,再分別加入相同體積不同濃度的稀硫酸
研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
A.A B.B C.C D.D
17.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得結(jié)論不正確的是( )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A
乙醇與橙色酸性重鉻酸鉀溶液混合,橙色溶液變?yōu)榫G色
乙醇具有還原性
B
滴有少量水的小木板上放上小燒杯,加入20gBa(OH)2?8H2O和10gNH4Cl,用玻璃棒快速攪拌并觸摸燒杯外壁下部,發(fā)現(xiàn)很冷
Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C
浸透石蠟的礦渣棉用噴燈加熱,產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
產(chǎn)生的氣體中可能含乙烯、丙烯等烯烴
D
向5mL0.1mol?L-1FeCl3溶液中滴入0.1mol?L-1KI溶液5~6滴,加入2mLCCl4振蕩,靜置后取上層清液滴加KSCN溶液,溶液變紅
Fe3+與I-的反應(yīng)有一定限度
A.A B.B C.C D.D
18.含碘化合物在有關(guān)反應(yīng)原理的實(shí)驗(yàn)中有著廣泛應(yīng)用。為研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,某小組利用還原性物質(zhì)R與KIO3溶液在不同溫度下反應(yīng),當(dāng)R消耗完時(shí),體系中即有單質(zhì)碘析出,通過測量析出單質(zhì)碘所需要的時(shí)間可以研究溫度對(duì)該反應(yīng)反應(yīng)速率的影響。具體實(shí)驗(yàn)與相關(guān)結(jié)論如下:將0.020 mol·L-1的R溶液(含少量淀粉)10.0 mL與0.020mol·L-1的KIO3酸性溶液40.00 mL(過量)混合,每隔5℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄10~60℃間溶液變藍(lán)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如表所示。
溫度/℃
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
溶液變藍(lán)時(shí)間/s
80
74
69
63
61
58
56
63
68
未變色
未變色
下列判斷不正確的是
A.40℃之后通過測量溶液變藍(lán)的時(shí)間無法正確判斷溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
B.溫度為25℃、45 ℃時(shí),R的反應(yīng)速率相等
C.10℃時(shí)R的反應(yīng)速率為5.0×10-5mol·L-1·s-1
D.如果要得到溫度變化對(duì)該反應(yīng)反應(yīng)速率影響的完整結(jié)論,需要在40℃之后更換指示劑
二、填空題(共7題)
19.和氮氧化物(NOx)都是空氣污染物,科學(xué)處理及綜合利用是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(1)某科研小組研究不同條件下0.4mol?L-1(NH4)2S溶液常壓下吸收SO2煙氣的吸收率。
①溶液pH:隨著含SO2煙氣的不斷通入,SO2和硫的吸收率如圖-1所示:
i:當(dāng)pH=10-8.6,硫的總吸收率不斷減小,因?yàn)镾2-濃度較高與SO2反應(yīng),生成S,同時(shí)產(chǎn)生大量的___________,導(dǎo)致硫的總吸收率減小。
ii:當(dāng)pH=8-3,硫的總吸收率增大,生成的主要產(chǎn)物為(NH4)2S2O3和NH4HSO3。(NH4)2S2O3和NH4HSO3一定條件下反應(yīng),生成硫磺和(NH4)2SO4最終回收,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
iii:當(dāng)pHa,催化劑b的活性在450℃時(shí)最大(未達(dá)平衡)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使用催化劑b時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲線(從300℃開始畫)_______。
24.氮元素在海洋中的循環(huán),是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機(jī)氮的循環(huán)過程可用下圖表示。
①下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是___________
a.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與
b.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化
c.向海洋排放含NO的廢水會(huì)影響海洋中NH的含量
d.海洋中存在游離態(tài)的氮
②有氧時(shí),在硝化細(xì)菌作用下,NH可實(shí)現(xiàn)過程④的轉(zhuǎn)化,將過程④的離子方程式補(bǔ)充完整(需配平):_______________NH+ 5O2 = 2NO+ _______H+ +________+________
③有人研究了溫度對(duì)海洋硝化細(xì)菌去除氨氮效果的影響,下表為對(duì)10 L人工海水樣本的監(jiān)測數(shù)據(jù):
溫度/℃
樣本氨氮含量/mg
處理24 h
處理48 h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化細(xì)菌去除氨氮的最佳反應(yīng)溫度是___________,在最佳反應(yīng)溫度時(shí),48 h內(nèi)去除氨氮反應(yīng)的平均速率是___________mg/(L·h)。
④海洋中的氮循環(huán)起始于氮的固定,氮的固定是幾百年來科學(xué)家一直研究的課題。下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值。
反應(yīng)
大氣固氮
N2 (g)+O2 (g) 2NO(g)
工業(yè)固氮
N2 (g)+3H2 (g) 2NH3(g)
溫度/℃
27
2000
25
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
0.507
0.152
分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。從平衡視角考慮,工業(yè)固氮應(yīng)該選擇常溫條件,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)卻選擇500℃左右的高溫,解釋其原因___________。
⑤25℃時(shí),向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化銨固體,當(dāng)固體溶解后,測得溶液pH減小,主要原因是(填序號(hào))___________。
a.氨水與氯化銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
b.氯化銨溶液水解顯酸性,增加了c(H+)
c.銨根離子濃度增大,抑制了氨水的電離,使c(OH―)減小
⑥室溫下,如果將0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假設(shè)無損失),___________、___________和___________三種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.1mol。
25.氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì),研究氮氧化物間的相互轉(zhuǎn)化及脫除具有重要意義。
(1)已知2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
第一步 2NO(g)?N2O2(g) (快速平衡)
第二步 N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) (慢反應(yīng))
用O2表示的速率方程為v(O2)=k1?c2(NO)?c(O2);NO2表示的速率方程為v(NO2)=k2?c2(NO) ?c(O2),k1與k2分別表示速率常數(shù)(與溫度有關(guān)),則=______。
(2)容積均為1L的甲、乙、丙三個(gè)容器,其中甲為絕熱恒容,乙為恒溫恒容,丙為恒溫恒壓。相同溫度下,分別充入0.2mol的NO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)?N2O4(g) ΔH<0,甲中NO2的相關(guān)量隨時(shí)間變化如圖所示。
①0~3s內(nèi),甲容器中NO2的反應(yīng)速率增大的原因是______。
②甲達(dá)平衡時(shí),溫度若為T℃,此溫度下的平衡常數(shù)K=______。
③平衡時(shí),平衡常數(shù)K甲、K乙、K丙的大小關(guān)系是______,壓強(qiáng)P甲、P乙的大小關(guān)系是______,轉(zhuǎn)化率α甲、α乙、α丙的大小關(guān)系是______。
(3)以NH3為還原劑在脫硝裝置中消除煙氣中的氮氧化物。
主反應(yīng):4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1626.9kJ/mol
副反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)? ΔH2=-1267.1kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=-907.3kJ/mol
將煙氣按一定的流速通過脫硝裝置,測得出口NO的濃度與溫度的關(guān)系如圖所示,試分析脫硝的適宜溫度范圍______。
參考答案
1.D
【詳解】
A.礦石粉碎增大了反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)速率加快,A正確;
B.在二氧化硫的催化氧化中,常壓下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率很高,增大壓強(qiáng)會(huì)增大反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也會(huì)增大,但同時(shí)會(huì)增加成本,總體上不經(jīng)濟(jì),B正確;
C.沸騰爐中出來的混合氣中含有很多雜質(zhì),能夠引起催化劑中毒,洗滌的目的是防止催化劑中毒,C正確;
D.二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng),接觸室采用450℃的溫度是由于催化劑在該溫度下催化活性最好,但不能使平衡正向移動(dòng)以提高平衡混和氣中SO3的含量,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是D。
2.B
【詳解】
A.該反應(yīng)氣體系數(shù)之和減小,所以,A錯(cuò)誤;
B.增大反應(yīng)物的濃度,可以加快反應(yīng)速率,B正確;
C.催化劑可以降低反應(yīng)活化能,能夠提高三氧化硫的生成速率,并不能提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;
D.平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度不再改變,但c(SO2)和c(SO3)不一定相等,這與初始投料和轉(zhuǎn)化率有關(guān),D錯(cuò)誤;
答案選B。
3.C
【詳解】
A.Pt—Rh合金作催化劑可以降低活化能,加快反應(yīng)速率,選項(xiàng)A正確;
B.根據(jù)圖示可知840℃氨的催化氧化生成NO最多,選項(xiàng)B正確;
C.520 ℃時(shí),生成0.2 mol NO和0.2 mol N2,根據(jù)氮原子守恒可知有0.6 mol NH3轉(zhuǎn)化,即轉(zhuǎn)化率為60%,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.840 ℃以上,N2的產(chǎn)率上升、NO的產(chǎn)率下降,說明發(fā)生了反應(yīng)2NO(g)?O2(g)+N2(g),升高溫度氮?dú)猱a(chǎn)率增加,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),ΔH>0,選項(xiàng)D正確。
答案選C。
4.A
【詳解】
A.由題可知碘的存在提高N2O的分解速率,v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5中v與k成正比,則k(含碘)>k(無碘),故A正確;
B.慢反應(yīng)對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用,第二步起決定作用,故B錯(cuò)誤;
C.第二步反應(yīng)慢,活化能大,即第二步活化能比第三步大,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5, I2濃度與N2O分解速率有關(guān),故D錯(cuò)誤;
答案選A。
5.D
【詳解】
A.依據(jù)表中數(shù)據(jù),當(dāng)反應(yīng)時(shí)間相同時(shí),產(chǎn)率隨著反應(yīng)溫度的升高先升高后降低,當(dāng)反應(yīng)溫度為140℃,生成物的產(chǎn)率高于160℃和100℃,因此最佳反應(yīng)溫度為140℃,故A正確;
B.由A的分析可知,加熱14小時(shí),產(chǎn)率最高,所以最佳反應(yīng)時(shí)間為14h,最佳溫度為140℃,故B正確;
C.根據(jù)表格數(shù)據(jù),當(dāng)溫度為160℃時(shí),產(chǎn)率比溫度為140℃時(shí)產(chǎn)量要低,推測原因可能是溫度過高導(dǎo)致了催化劑活性降低,故C正確;
D.反應(yīng)產(chǎn)物,兩個(gè)相同的原子或者原子團(tuán)在雙鍵的兩側(cè),屬于反式結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤。
故選:D。
6.B
【詳解】
A.由題圖中曲線可知,內(nèi),隨著時(shí)間的延長,的氧化率逐漸增大,A項(xiàng)正確;
B.由曲線②和③可知,當(dāng)溫度相同時(shí),pH越小,的氧化率越大,相同時(shí)間內(nèi)的氧化速率越快,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.由曲線①和③可知,溫度越高,的氧化速率越快,C項(xiàng)正確;
D.由曲線①③可知,在其他條件相同的情況下,溫度越高,轉(zhuǎn)化率越大,當(dāng)溫度為50℃,時(shí)前4h內(nèi)的平均消耗速率為,故溫度升高內(nèi)的平均消耗速率大于,D項(xiàng)正確;;
答案選B。
7.D
【詳解】
A.碳酸鈣在高溫條件下才能發(fā)生分解,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)的△H大于0,A正確;
B.碳酸鈣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則生成物CO2(g)和CaO(s)的總能量大于反應(yīng)物CaCO3(s)的總能量,B正確;
C.碳酸鈣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則化學(xué)鍵斷裂吸收的能量大于化學(xué)鍵形成放出的能量,C正確;
D.有些放熱反應(yīng)也需要加熱才能發(fā)生,如煤炭的燃燒,所以需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選D。
8.D
【分析】
Ni為有機(jī)反應(yīng)中常用的加氫催化劑之一,反應(yīng)I、II均為加氫反應(yīng),故加入Ni粉會(huì)使反應(yīng)ⅠⅡ的速率均增加;從圖中可見隨著鎳粉用量從1 mmol增加到10 mmol,甲酸的產(chǎn)量在迅速減少,說明甲酸的消耗速率大于其生成速率,因此說明反應(yīng)Ⅱ的速率要比反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快。
【詳解】
由于反應(yīng)是在固定時(shí)間內(nèi)完成,之后進(jìn)行冷卻和物質(zhì)檢驗(yàn),因此檢驗(yàn)得到的物質(zhì)產(chǎn)量(mmol)即可以代表化學(xué)反應(yīng)的平均速率,Ni為有機(jī)反應(yīng)中常用的加氫催化劑之一,反應(yīng)I、II均為加氫反應(yīng),故加入Ni粉會(huì)使反應(yīng)ⅠⅡ的速率均增加,在圖中表現(xiàn)為CH4的生成速率和H2的消耗速率均增大,從圖中可見隨著鎳粉用量從1 mmol增加到10 mmol,甲酸的產(chǎn)量在迅速減少,說明甲酸的消耗速率大于其生成速率,因此說明反應(yīng)Ⅱ的速率要比反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快,
答案選D。
9.C
【分析】
有題意可知,反應(yīng)的總方程式為2H2O22H2O+O2↑。
【詳解】
A.反應(yīng)速率與濃度有關(guān),所以I-濃度越大,速率越快,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。
B.由題意可知I-為反應(yīng)的催化劑,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。
C.分解1mol H2O2放出熱量98kJ,分解2mol H2O2放出熱量196kJ,故C選項(xiàng)正確。
D.速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比,反應(yīng)的總方程式為2H2O22H2O+O2↑,水不能用來表示反應(yīng)的速率,且過氧化氫和氧氣速率比為2:1,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D選項(xiàng),注意寫出反應(yīng)的總方程式后對(duì)各個(gè)物質(zhì)的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,并且水為純?nèi)軇?,不用來表示反?yīng)速率。
10.B
【詳解】
A. 增大氫氣濃度平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致二氧化碳消耗增大,所以二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大,故A正確;
B. 增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)i的平衡正向移動(dòng),所以向生成甲醇的方向移動(dòng),但是化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變化學(xué)平衡常數(shù)不變,所以增大壓強(qiáng)反應(yīng)i的平衡常數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;
C. 升高溫度任何化學(xué)反應(yīng)速率都增大,升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),升高溫度反應(yīng)ii向正向移動(dòng),則反應(yīng)ii的反應(yīng)限度增大,故C正確;
D. 催化劑具有選擇性和專一性、高效性,所以選用理想的催化劑可以提高甲醇在最終產(chǎn)物中的比率,故D正確;
答案選B。
11.B
【詳解】
A. 有的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象明顯,有的反應(yīng)現(xiàn)象不明顯,和反應(yīng)速率無關(guān),如稀硫酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng)速率很快,但現(xiàn)象不明顯,故A正確;
B. 升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則H2的轉(zhuǎn)化率減小,故B錯(cuò)誤;
C. 根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品;結(jié)合影響化學(xué)平衡的因素,采用合適的外界條件,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可指導(dǎo)怎樣用有限的原料多出產(chǎn)品,故C正確;
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是體系混亂程度增大的反應(yīng),在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)的△H>0,故D正確;
故選B。
12.D
【分析】
已知溫度升高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),且反應(yīng)物的氣體量小于生成物的氣體量,故增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。根據(jù)此分析進(jìn)行解答。
【詳解】
A.根據(jù)溫度升高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,知甲烷裂解屬于吸熱反應(yīng),故A選項(xiàng)正確;
B.加入催化劑后反應(yīng)的活化能降低,反應(yīng)速率加快,故B選項(xiàng)正確;
C.甲烷發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)后氣體分子數(shù)增大,故增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),甲烷的轉(zhuǎn)化率降低,故C選項(xiàng)正確;
D.根據(jù)溫度升高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,知甲烷裂解正反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),故 D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故答案選D。
13.C
【解析】
【詳解】
A.使用催化劑,可加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,從而可提高生產(chǎn)效率,A正確;
B.使用冰箱保存食物,由于溫度降低,化學(xué)反應(yīng)速率減小,從而提高了食物的保鮮期,B正確;
C.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高化學(xué)反應(yīng)速率,但不能提高原料轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;
D.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使物質(zhì)盡可能多的轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,從而使用有限原料多出產(chǎn)品,D正確;
故合理選項(xiàng)是C。
14.D
【詳解】
A.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知在其它條件相同時(shí)分解百分率越高,催化效果越好,因此Cu2+與Fe3+對(duì)H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好,故A正確;
B.由I與II可知其它條件相同時(shí),濃度越大,反應(yīng)時(shí)間越少,H2O2分解越快,故B正確;
C.由I與III可知其它條件相同時(shí),pH越大,反應(yīng)時(shí)間越少,H2O2分解越快,故C正確;
D.由I與III可知溫度和pH均不相同,因此不能說明溫度越高,H2O2分解越快,故D錯(cuò)誤;
故選:D。
15.C
【分析】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,改變條件觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷,注意控制變量,研究外界條件的改變可以控制其它條件不變,只改變一種條件。
【詳解】
A.根據(jù)溶液顏色的深淺可以判斷出水解程度的大小,碳酸根離子和碳酸氫根離濃度相同,水解程度大的離子水解出氫氧根離子的濃度,溶液顏色深,故A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模环项}意;
B.所加試劑會(huì)導(dǎo)致溶液的濃度會(huì)發(fā)生變化,故加入相同體積的溶液,保持離子濃度相同,只改變KSCN的濃度,根據(jù)顏色的變化判斷平衡的移動(dòng),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故B不符合題意。
C.比較不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,但加入的陽離子和陰離子都不同,不能確定比較的催化劑是誰,故不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,符合題意;
D.根據(jù)醋酸的酸性比碳酸強(qiáng),碳酸的酸性比硼酸酸性強(qiáng),根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理,觀察是否有氣體產(chǎn)生從而能比較酸性強(qiáng)弱。
【點(diǎn)睛】
注意在改變條件時(shí),若多個(gè)條件都改變時(shí)可以讓其中的一些條件變化相同,這種控制變量法也可研究條件對(duì)反應(yīng)的影響。
16.A
【詳解】
A.測定中和熱時(shí),防止熱量散失,要將50mL溶液快速倒入50mL鹽酸中,蓋上硬紙板,并用環(huán)形玻璃攪拌棒不斷攪拌,故A選;
B.充滿的密閉玻璃球存在 反應(yīng),溫度變化,顏色深淺不同,則可以研究溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響,故B不選;
C.苯甲酸的溶解度受溫度的變化影響較大,則可以用重結(jié)晶提純苯甲酸,故C不選;
D.溶液與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,單質(zhì)硫,二氧化硫,根據(jù)冒氣泡的快慢可以研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,故D不選;
故選:A。
17.D
【詳解】
A.乙醇與橙色酸性重鉻酸鉀溶液混合,橙色溶液變?yōu)榫G色,鉻由+6價(jià)降為+3價(jià),被還原,說明乙醇具有還原性,故A正確;
B.滴有少量水的小木板上放上小燒杯,加入20gBa(OH)2?8H2O和10gNH4Cl,用玻璃棒快速攪拌并觸摸燒杯外壁下部,發(fā)現(xiàn)很冷,說明溫度降低,Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故B正確;
C.浸透石蠟的礦渣棉用噴燈加熱,產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色,說明產(chǎn)生的氣體中含有不飽和鍵,產(chǎn)生的氣體中可能含乙烯、丙烯等烯烴,故C正確;
D.向5mL0.1mol·L-1 FeCl3溶液中滴入0.1mol·L-1KI溶液5~6滴,加2mLCCl4振蕩,靜置后取上層清液滴加KSCN溶液,溶液變紅,F(xiàn)e3+過量,無法說明鐵離子沒有反應(yīng)完是因?yàn)榉磻?yīng)有一定限度,故D錯(cuò)誤;
故選D。
18.B
【詳解】
A.40℃之后淀粉開始發(fā)生糊化,不適合做指示劑,所以通過測量溶液變藍(lán)的時(shí)間無法正確判斷溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,A正確;
B.溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以雖然25℃、45 ℃時(shí)溶液變藍(lán)的時(shí)間相同,但R的反應(yīng)速率不等,B不正確;
C.10℃時(shí)R的反應(yīng)速率為=5.0×10-5mol·L-1·s-1,C正確;
D.因?yàn)?0℃之后淀粉開始發(fā)生糊化,所以需要在40℃之后更換指示劑,D正確;
故選B。
19.氣體 吸收劑消耗完全,飽和逸出 常溫時(shí)硫的吸收率已經(jīng)很高了,升高溫度吸收率變化不大 NO可能被氧化成及其他含氮化合物
【詳解】
(1)①由圖可知當(dāng)時(shí),硫的總吸收率不斷減小;當(dāng),硫的總吸收率增大;當(dāng)時(shí),和硫的總吸收率降低。當(dāng)時(shí),濃度較高與反應(yīng),生成硫單質(zhì)和硫化氫氣體,導(dǎo)致硫的總吸收率減小;由題目可知,和一定條件下反應(yīng),生成硫磺和,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;當(dāng)時(shí),吸收劑消耗完全,飽和逸出,導(dǎo)致和硫的總吸收率降低。故答案為:氣體;;吸收劑消耗完全,飽和逸出。
②由圖二可看出,溫度對(duì)吸收率的影響不大,說明常溫時(shí)硫的吸收率已經(jīng)很高了,升高溫度吸收率變化不大;
(2)采用“35%的氯酸同時(shí)脫硫脫氮技術(shù)”,處理煙氣,因?yàn)闊煔庵泻小O,故可能導(dǎo)致NO被氧化成及其他含氮化合物,故答案為:NO可能被氧化成及其他含氮化合物。
20.20mg?g-1 活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),可吸附水中的As(V)和As(III) 加入氧化劑,將三價(jià)砷轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷 pH由3→4時(shí),溶液中Fe3+的水解程度顯著增大,幾乎全部轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3而沉降下來 空氣中的O2 若As(III)被Fe3+氧化,則還原得到的Fe2+會(huì)使溶液中Fe2+的濃度會(huì)增大,這與圖2所示溶液中的Fe2+的濃度一直接近為0的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相悖
【詳解】
(1)①由圖可知,納米二氧化鈦投加量為20mg?g-1時(shí),砷的吸附量可達(dá)最大,故答案為:20mg?g-1。
②物理吸附法去除水體中砷的過程中用活性炭負(fù)載納米二氧化鈦吸附水中的砷,由于活性炭自身具有一定吸附能力,因此未加二氧化鈦時(shí)就有一定的吸附砷的能力,故答案為:活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),可吸附水中的As(V)和As(III)。
③由圖可知,納米二氧化鈦投加量相同時(shí),As(V)吸附量始終高于As(III)吸附量,因此若要提高廢水中As(III)的去除率,可將As(III)氧化為As(V),故答案為:加入氧化劑,將三價(jià)砷轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷。
(2)①Fe3+為弱離子,在水中會(huì)發(fā)生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,溶液pH增大,F(xiàn)e3+水解程度增大,最終以Fe(OH)3形式沉淀,故答案為:pH由3→4時(shí),溶液中Fe3+的水解程度顯著增大,幾乎全部轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3而沉降下來。
②若溶液中As(III)是被Fe3+氧化,則溶液中Fe3+被還原為Fe2+會(huì)使溶液中Fe2+濃度增大,由圖可知,溶液中Fe2+濃度始終為0,由此說明廢水中的As(III)主要被空氣中的O2氧化為As(V),故答案為:空氣中的O2;若As(III)被Fe3+氧化,則還原得到的Fe2+會(huì)使溶液中Fe2+的濃度會(huì)增大,這與圖2所示溶液中的Fe2+的濃度一直接近為0的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相悖。
21.9.79 mol/L ② 探究催化劑(MnO2)對(duì)反應(yīng)速率的影響 溫度越高H2O2分解速率越快, HCl溶液對(duì)H2O2分解有抑制作用 分液漏斗 催化劑的接觸面積(催化劑狀態(tài)或表面積均可) 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢
【分析】
根據(jù)濃度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算濃度就;反應(yīng)速率受外界影響因數(shù)有:溫度、濃度、催化劑、接觸面積,結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷外界條件與速率的關(guān)系;根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平雙氧水分解的方程式;利用圖像表示的意義判斷反應(yīng)的快慢,結(jié)合外界條件判斷反應(yīng)的快慢;
【詳解】
I.(1)計(jì)算得出雙氧水溶液中H2O2的物質(zhì)的量濃度9.79 mol/L,故答案為:9.79 mol/L;
II.(2)根據(jù)濃度越大反應(yīng)速率越快進(jìn)行判斷,由于②的雙氧水的濃度比①大,故H2O2分解速率較快的是②,故答案為②;根據(jù)表格中的不同條件判斷,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)②和③的目的是探究催化劑(MnO2)對(duì)反應(yīng)速率的影響;
(3) 實(shí)驗(yàn)③、⑤中,不同的條件是溫度,根據(jù)圖像判斷反應(yīng)速率快的是⑤,得出結(jié)論:溫度越高H2O2分解速率越快;實(shí)驗(yàn)③、④不同的條件是在④中加入了HCl,根據(jù)圖像判斷反應(yīng)③曲線斜率大,速率快,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:HCl溶液對(duì)H2O2分解有抑制作用;
III.(4)根據(jù)反應(yīng)物判斷,二氧化錳做催化劑,雙氧水分解的反應(yīng)根據(jù)原子守恒配平得:;裝置a的名稱是:分液漏斗;根據(jù)實(shí)驗(yàn)中溫度的高低判斷,反應(yīng)放出的熱量不同,根據(jù)很燙判斷,反應(yīng)快,由此推斷催化劑的催化效果與催化劑的接觸面積有關(guān),故答案為:催化劑的接觸面積;
(5)根據(jù)圖像判斷,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的量越來越少,判斷隨著反應(yīng)進(jìn)行,由于濃度越來越小,反應(yīng)速率越來越慢,故答案為:隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢;
【點(diǎn)睛】
根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷反應(yīng)速率的大小,利用圖像中單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的多少判斷反應(yīng)的快慢,根據(jù)外界條件的改變判斷反應(yīng)速率原因。
22.由于銨鹽具有不穩(wěn)定性,受熱易分解,所以溫度過高,(NH4)2CO3分解,從而使CaSO4轉(zhuǎn)化率下降 加快攪拌速率(即增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸取率)
【詳解】
由于銨鹽具有不穩(wěn)定性,受熱易分解,所以溫度過高,(NH4)2CO3分解,從而使CaSO4轉(zhuǎn)化率下降;
由于浸取過程中的反應(yīng)屬于固體與溶液的反應(yīng)(或發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化),保持溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的量不變,提高CaSO4轉(zhuǎn)化率即提高反應(yīng)速率,結(jié)合外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)過程中提高CaSO4轉(zhuǎn)化率的操作為加快攪拌速率(即增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸取率)。
23.1:2 相同溫度下,NH3與NO物質(zhì)的量的比值越小,NO脫除率就越??; 6×10?6
【詳解】
(1)①已知NH3越多,則NO反應(yīng)的就越多,即脫氮率就越高;NH3與NO物質(zhì)的量的比值越小,脫氮率就越低;c曲線在相同溫度下,脫氮率最小,故NH3與NO的物質(zhì)的量比值最小,即為1:2;
②從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)經(jīng)過20s,脫氮率為0.75?0.55=0.2,則NO減少的濃度為0.2×6×10-4 mg/m3=1.2×10?4 mg/m3,則v==1.2×10?4 mg/m3÷20s=6×10?6 mg/(m3.s);
(2)①a點(diǎn)時(shí),c(CO)=c(CO2),反應(yīng)前加入4mol CO,則反應(yīng)的CO為2mol,生成氮?dú)?mol,二氧化碳2mol;恒容密閉容器的體積為1 L,平衡時(shí),c(CO)=0.8mol/L,c(CO2)=3.2mol/L,則
K===40,則v正:v逆=×=;
②Kp==;
(3)已知催化效率b>a,催化劑b的活性在450℃時(shí)最大(未達(dá)平衡),則在450℃時(shí),脫氮率達(dá)到M點(diǎn),如圖所示。
24.bc 4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O 25℃ 1.125 吸熱 從反應(yīng)速率角度考慮,高溫更好,而且催化劑活性在500℃左右時(shí)最佳 C NH3?H2O NH3 NH
【分析】
①a.反硝化作用:反硝化細(xì)菌在缺氧條件下,還原硝酸鹽,釋放出分子態(tài)氮或一氧化二氮的過程,不一定有氧參加;
b.轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化;
c.轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中硝酸根離子增多,反硝化作用增強(qiáng),向海洋排放含NO3-的廢水會(huì)影響海洋中NH4+的含量;
d.海洋中不存在游離態(tài)的氮,氮元素是以化合態(tài)存在;
②根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律作答;
③根據(jù)表格作答;
④K隨溫度的升高而增大,表明升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);從催化劑活性考慮;
⑤氯化銨溶于水,電離出大量銨離子,抑制了氨水的電離,導(dǎo)致溶液中c(OH-)減??;
⑥據(jù)N原子守恒分析。
【詳解】
①a.反硝化作用是指將硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)獾倪^程;硝化作用是指氨在微生物作用下氧化為硝酸的過程,硝化細(xì)菌將氨氧化為硝酸的過程。反硝化作用:反硝化細(xì)菌在缺氧條件下,還原硝酸鹽,釋放出分子態(tài)氮或一氧化二氮的過程,不一定有氧參加,a項(xiàng)錯(cuò)誤;
b.轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化,大氣氧化生成氧化物,反應(yīng)得到銨根離子最后通過硝化作用得到硝酸根離子,b項(xiàng)正確;
c.轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中硝酸根離子增多,反硝化作用增強(qiáng),向海洋排放含NO3-的廢水會(huì)影響海洋中NH4+的含量,c項(xiàng)正確;
d.海洋中不存在游離態(tài)的氮,氮元素是以化合態(tài)存在,主要是硝酸根離子,d項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選:bc;
②有氧時(shí),在硝化細(xì)菌作用下,NH可實(shí)現(xiàn)過程④的轉(zhuǎn)化,生成N2O、NO、H+和水,氮元素化合價(jià)-3價(jià)變化為+1價(jià)和+3價(jià),氧元素化合價(jià)0價(jià)變化為-2價(jià),電子轉(zhuǎn)移總數(shù)20e-,所以銨根離子前為4,氧氣前為5,NO2-前為2,N2O前為1,結(jié)合電荷守恒得到氫離子前為6,水分子式前為5,配平得到離子方程式為:4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O,故答案為:4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O;
③硝化細(xì)菌去除氨氮的最佳反應(yīng)溫度是處理24h和處理48h后氨氮含量最少的溫度是25℃,處理效果好,在最佳反應(yīng)溫度時(shí),48h內(nèi)去除氨氮反應(yīng)的平均速率==1.125mg/(L?h),故答案為:25℃;1.125;
④大氣固氮中,K隨溫度的升高而增大,表明升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);工業(yè)固氮選擇500℃左右,從反應(yīng)速率角度考慮,高溫更好,而且催化劑活性在500℃左右時(shí)最佳,故答案為:吸熱;從反應(yīng)速率角度考慮,高溫更好,而且催化劑活性在500℃左右時(shí)最佳;
⑤氯化銨溶于水,電離出大量銨離子,抑制了氨水的電離,導(dǎo)致溶液中c(OH-)減小,答案選:C;
⑥據(jù)N原子守恒可知,溶液中NH3?H2O、NH3和NH三種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.1mol,故答案為:NH3?H2O;NH3;NH。
【點(diǎn)睛】
本題考查了平衡常數(shù)的應(yīng)用、合成氨反應(yīng)的條件選擇、影響化學(xué)平衡的因素,難點(diǎn)④注意把握K與溫度的關(guān)系以及影響化學(xué)平衡的因素。
25. 反應(yīng)放熱,體系的溫度升高,反應(yīng)速率加快 225 K甲<K乙=K丙 P甲>P乙 α甲<α乙<α丙 900~1000℃
【詳解】
(1)①用O2表示的速率方程為v(O2)=k1?c2(NO)?c(O2);NO2表示的速率方程為v(NO2)=k2?c2(NO) ?c(O2),2v(O2)=v(NO2),所以==;
(2)①甲為絕熱容器,反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量對(duì)反應(yīng)速率影響大,0~3s內(nèi),甲容器中NO2的反應(yīng)速率增大的原因是:0~3s內(nèi)溫度升高對(duì)反應(yīng)速率影響大于濃度降低的影響;
②相同溫度下,分別充入0.2mol的NO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)?N2O4(g) ΔH<0,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)二氧化氮濃度為0.02mol/L,結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算得到平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù),
平衡常數(shù)K==225;
③容積均為1L的甲、乙、丙三個(gè)容器,其中甲為絕熱恒容,乙為恒溫恒容,丙為恒溫恒壓,相同溫度下,分別充入0.2mol的NO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)?N2O4(g) ΔH<0,甲容器中溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,K甲<K乙,乙容器和丙容器的溫度相等,K乙=K丙,平衡常數(shù)K甲<K乙=K丙;
甲為絕熱恒容,乙為恒溫恒容,2NO2(g)?N2O4(g) ΔH<0,溫度升高平衡逆向進(jìn)行,其物質(zhì)的量增大,氣體壓強(qiáng)增大,故P甲>P乙;
甲為絕熱恒容,容器溫度升高,抑制二氧化氮的轉(zhuǎn)化,乙為恒溫恒容,丙為恒溫恒壓,壓強(qiáng)大于乙,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),二氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大,則轉(zhuǎn)化率α甲<α乙<α丙;
(3)氮氧化物殘留濃度越低越好,根據(jù)圖知,在900~1000℃時(shí)氮氧化物濃度最低;溫度超過1000℃,氨氣和氧氣反應(yīng)生成NO,導(dǎo)致NO濃度增大,脫硝的適宜溫度范圍為900~1000℃。
這是一份2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理題型必練71化學(xué)反應(yīng)原理基礎(chǔ)題含解析,共34頁。試卷主要包含了已知化學(xué)反應(yīng)①等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理題型必練70化學(xué)反應(yīng)原理基礎(chǔ)題含解析,共33頁。試卷主要包含了下列說法正確的是_______等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理題型必練2化學(xué)反應(yīng)原理基礎(chǔ)題含解析
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