组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:178 题号:13672814
如图是研究催化剂对过氧化氢分解反应速率影响的实验装置图。某学生研究小组在50mL量筒中盛满水,倒置于水槽中,通过分液漏斗把过氧化氢溶液加入锥形瓶中(内中已有适量催化剂),记录各时间段收集到的氧气的体积。

实验一:以二氧化锰作催化剂,进行以下四组实验。
第1组:粉末状的二氧化锰0.2g+5mL6%H2O2
第2组:粉末状的二氧化锰0.2g+3mL10%H2O2
第3组:粉末状的二氧化锰0.1g+5mL6%H2O2
第4组:颗粒状的二氧化锰0.1g+5mL6%H2O2
催化剂:MnO2第1组第2组第3组第4组
前15s产生氧气的量(mL)111587
前30s产生氧气的量(mL)2124119
前45s产生氧气的量(mL)31351812
前60s产生氧气的量(mL)45482615
实验二:以不同的催化剂对过氧化氢(均为5mL6%H2O2)分解反应速率影响进行研究,记录反应的时间t和相应的量筒内的气体体积读数V,用(V2—V1)/t作为反应速率的表达式(单位:mL·s-1),得到以下实验数据:
催化剂产生气体速率/mL·s-1催化剂产生气体速率/mL·s-1
MnO20.03土豆0.03
CuO0.07活性炭[]0.12
(1)写出H2O2分解的反应方程式___
(2)实验一的几组数据能说明___
(3)实验二的几组数据反映出___
(4)用碰撞理论解释催化剂能增大化学反应速率的原因___
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(一)天然气与氮气为原料,以固态质子交换膜为电解质,在低温常压下通过电解原理制备氨气如图所示:

写出在阴极表面发生的电极反应式:_____________
(二)天然气为原料合成氨技术简易流程如下:

一段转化主要发生的反应如下:
①CH4(g) +H2O(g) CO(g)+3H2(g)     ΔH1 = 206 kJ·molˉ1
②CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)     ΔH2 = -41 kJ·molˉ1
二段转化主要发生的反应如下:
③2CH4(g)+ O2(g) 2CO(g)+4H2(g)             ΔH3 = -71.2 kJ·molˉ1
④2CO(g) + O2(g) 2CO2(g)                      ΔH4 = -282 kJ·molˉ1
(1)已知CO中不含C=O,H-H的键能为436 kJ·molˉ1,H-O的键能为463 kJ·molˉ1,C-H的键能为414 kJ·molˉ1,试计算C=O的键能_________
(2)实验室模拟一段转化过程,在800oC下,向体积为1L的恒容密闭反应器中,充入1mol的CH4与1mol的H2O,达到平衡时CH4的转化率为40%,n(H2)为1.4mol,请计算反应②的平衡常数_________
(3)下列说法正确的是_________
A.合成氨过程实际选择的温度约为700℃,温度过高或过低都会降低氨气平衡产率
B.上述工业流程中压缩既能提高反应速率又能提高合成氨的产率
C.二段转化释放的热量可为一段转化提供热源,实现能量充分利用
D.二段转化过程中,需严格控制空气的进气量,否则会破坏合成气中的氢氮比
(4)已知催化合成氨中催化剂的活性与催化剂的负载量、催化剂的比表面积和催化反应温度等因素有关,如图所示:

①实验表明相同温度下,负载量5%催化剂活性最好,分析负载量9%与负载量1%时,催化剂活性均下降的可能原因是________
②在上图中用虚线作出负载量为3%的催化剂活性变化曲线_______
2020-04-27更新 | 155次组卷
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(1)用于合成异丙醇。
已知:①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g) 6CO2(g)+8H2O(g) ΔH1=—akJ·mol-1
②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g) ΔH2=—bkJ·mol-1(a>b)
若CH3CH=CH2(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH3(g) ΔH,该反应逆反应的活化能为ckJ·mol-1,则正反应的活化能为___________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g)ΔH<0。一定条件下,恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2:1、1:1、1:2、1:3,平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
   
①表示=1:2的曲线是___________(填“I”“II”“III”或“IV”)。
T3___________T4(填“>”或“<”),原因是___________
③M点时,O2的转化率是___________(保留三位有效数字)。
(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯,反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH,一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g),平衡时,n(C3H6)=0.6mol,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.HZSM-5能提高该反应的平衡转化率
B.达到平衡时,再向容器中通入1.5molCH3OH(g),重新达到平衡时C3H6的浓度增大
C.达到平衡后,再通入物质的量均为0.6mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g),此时平衡逆向移动
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向T°C、压强为28MPa的恒压密闭容器中通入1mol丙烯、1mol氨气和4.8mol氧气发生反应I、II,容器内H2O(g)、CH2=CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示:
   
①图中表示CH2=CHCN(g)的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②平衡时,CH2=CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=___________MPa。
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【推荐3】研究氮氧化物的性质具有重要的意义。
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(3)在一定温度下,一定量分解成氮气和氧气,同时释放出热量。分解的部分实验数据如下表。反应一段时间后,只改变如下一个条件。下列说法正确的是:_____。
反应时间/min0102030405060708090100
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A.增大压强,分解速率增大
B.增大容器的体积,该分解反应平衡右移,变小
C.减小的浓度,该分解反应速率减小
D.升高温度,容器内气体的压强一定变大

(4)以固体催化剂催化CO还原NO生成气体,反应历程如下(*表示吸附态),
请补充完整。
化学吸附:
表面反应:_____
_____
脱附:
2023-07-23更新 | 195次组卷
共计 平均难度:一般