草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元有机弱酸,常用作还原剂、沉淀剂等,可与酸性KMnO4溶液发生反应,以下为探究外界条件对反应速率的影响。请回答下列问题:
(1)硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的离子方程式为_______ 。
(2)完成此实验设计,其中:V1=_______ ,V2=_______ 。
(3)对比实验1、2可探究_______ 对反应速率的影响。
实验编号 | 所加试剂及用量/mL | 条件 | 溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.01mol·L-1H2C2O4溶液 | 0.01mol·L-1KMnO4溶液 | 3.0mol·L-1稀H2SO4 | 水 | 温度/℃ | ||
1 | 12.0 | 2.0 | 3.0 | 3.0 | 20 | t1 |
2 | 6.0 | 2.0 | 3.0 | V1 | 20 | t2 |
3 | V2 | 2.0 | 3.0 | 9.0 | 30 | t3 |
(2)完成此实验设计,其中:V1=
(3)对比实验1、2可探究
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(已下线)第10练 用控制变量的思想突破影响化学反应速率的因素-2022年【暑假分层作业】高二化学(2023届一轮复习通用)
更新时间:2022-06-25 12:08:56
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填空题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】工业上合成氨反应为:N2+3H22NH3,回答下列问题:
(1)反应过程中拆开的化学键是_______ ;
(2)反应放热,从价键角度分析,反应放热的原因是_______ ,下列图象正确的是_______ 。
(3)在体积是2L的密闭容器中开始加入1molN2,3molH2,反应过程浓度中,物质的浓度与时间的关系如图所示。
①t1时生成NH3的物质的量是_______ ;用H2表示的化学反应速率υ(H2)=_______ 。
②下列各项能表明反应达到化学平衡状态的是_______ 。
A.容器中气体的密度保持不变
B.容器中气体的压强不变
C.氨气的含量不变
D.拆开3molH—H键同时形成6molN—H键
(4)下列措施中能提高合成氨反应化学反应速率的是_______ 。
A.使用高效催化剂 B.恒温恒容再充入氢气 C.降低反应温度 D.扩大容器体积
(1)反应过程中拆开的化学键是
(2)反应放热,从价键角度分析,反应放热的原因是
(3)在体积是2L的密闭容器中开始加入1molN2,3molH2,反应过程浓度中,物质的浓度与时间的关系如图所示。
①t1时生成NH3的物质的量是
②下列各项能表明反应达到化学平衡状态的是
A.容器中气体的密度保持不变
B.容器中气体的压强不变
C.氨气的含量不变
D.拆开3molH—H键同时形成6molN—H键
(4)下列措施中能提高合成氨反应化学反应速率的是
A.使用高效催化剂 B.恒温恒容再充入氢气 C.降低反应温度 D.扩大容器体积
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(0.65)
名校
【推荐2】请根据下列有关规定的情景填空。
(1)①下图是除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中产生氢气的速率随时间的变化关系,曲线前段出现高峰的主要影响因素是________ 。
②下图是过氧化氢在酶的催化作用下分解速率随温度的变化关系,曲线后段明显下降的主要影响因素是__ 。
(2)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见图。在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为_________ (填序号)。
(3)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图。
①250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________ 。
②当温度的取值范围在________ 时,温度是影响乙酸的生成速率的主要因素。
(1)①下图是除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中产生氢气的速率随时间的变化关系,曲线前段出现高峰的主要影响因素是
②下图是过氧化氢在酶的催化作用下分解速率随温度的变化关系,曲线后段明显下降的主要影响因素是
(2)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见图。在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为
(3)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图。
①250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
②当温度的取值范围在
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解题方法
【推荐3】水溶性硝态氮(以NO、NO等形式存在)是水体污染物之一,须处理达到国家规定的标准后才能排放。
(1)在反硝化细菌作用下,用葡萄糖处理酸性废水中的NO,产生两种对大气无污染的气体。该反应的离子方程式为___________ 。
(2)纳米铁铜双金属有巨大的比表面积和很高的反应活性,可用于水体脱硝。
① 纳米铁铜双金属与普通铁铜双金属脱硝效果(以处理某硝酸盐为例)如图-1所示。在0到20min内,纳米铁铜双金属脱硝效果显著,其原因可能是___________ 。
② 研究表明水体中溶解氧的存在降低了纳米铁铜双金属脱硝的效果,验证的实验方案是______ 。
(3)Jetten 等人提出了利用厌氧氨氧化菌细胞中的三种酶处理废水中NH3和NO的生化反应模型,其反应机理如图-2所示。在NR酶和HH酶作用下的反应过程可分别描述为___________ 、___________ 。
(1)在反硝化细菌作用下,用葡萄糖处理酸性废水中的NO,产生两种对大气无污染的气体。该反应的离子方程式为
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② 研究表明水体中溶解氧的存在降低了纳米铁铜双金属脱硝的效果,验证的实验方案是
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【推荐1】某储氢合金(M)的储氢机理简述如下:合金吸附H2→氢气解离成氢原子→形成含氢固溶体MHx(相)→形成氢化物MHy(相)。已知:(相)与MHy(相)之间可建立平衡:
请回答下列问题:
(1)上述平衡中化学计量数k=________ (用含x、y的代数式表示)。
(2)t℃时,向体积恒定的密闭容器中加入一定量的储氢合金(M),随充入H2量的改变,固相中氢原子与金属原子个数比(H/M)与容器中H2的平衡压强p的变化关系如图所示。
①在________ 温________ 压强下有利于该储氢合金(M)储存H2(填“低”或“高”)。
②若6g该储氢合金(M)在10 s内吸收的H2体积为24 mL,吸氢平均速率v=________ mL/(g∙s)。
③关于该储氢过程的说法错误的是________ 。
a.OA段:其他条件不变时,适当升温能提升形成相的速率
b.AB段:由于H2的平衡压强p未改变,故AB段过程中无H2充入
c.BC段:提升H2压力能大幅提高相中氢原子物质的量
(3)实验表明,H2中常含有O2、CO2、、H2O等杂质,必须经过净化处理才能被合金储存,原因是___________ 。
(4)有资料显示,储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子,若把储氢合金制成纳米颗粒,单位时间内储氢效率会大幅度提高,可能的原因是________________ 。
(5)某镁系储氢合金的晶体结构如图所示:
该储氢合金的化学式为________ 。若储氢后每个Mg原子都能结合2个氢原子,则该储氢合金的储氢容量为________ mL/g(储氢容量用每克合金结合标准状况下的氢气体积来表示,结果保留到整数)。
请回答下列问题:
(1)上述平衡中化学计量数k=
(2)t℃时,向体积恒定的密闭容器中加入一定量的储氢合金(M),随充入H2量的改变,固相中氢原子与金属原子个数比(H/M)与容器中H2的平衡压强p的变化关系如图所示。
①在
②若6g该储氢合金(M)在10 s内吸收的H2体积为24 mL,吸氢平均速率v=
③关于该储氢过程的说法错误的是
a.OA段:其他条件不变时,适当升温能提升形成相的速率
b.AB段:由于H2的平衡压强p未改变,故AB段过程中无H2充入
c.BC段:提升H2压力能大幅提高相中氢原子物质的量
(3)实验表明,H2中常含有O2、CO2、、H2O等杂质,必须经过净化处理才能被合金储存,原因是
(4)有资料显示,储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子,若把储氢合金制成纳米颗粒,单位时间内储氢效率会大幅度提高,可能的原因是
(5)某镁系储氢合金的晶体结构如图所示:
该储氢合金的化学式为
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(0.65)
【推荐2】某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,实验过程的数据记录如下(见表格),请结合表中信息,回答有关问题:
(1)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中,反应速率最快的实验可能是__________ (填实验序号)。
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合是__________ (填实验序号);
②A和B、A和C的组合比较,所研究的问题是___________________________________________ ;
③B和C的组合比较,所研究的问题是___________________________________________ 。
(3)实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较:___________________________________________ 。
实验序号 | 反应温度/ | 参加反应的物质 | ||||
A | 20 | 10 | 0.1 | 10 | 0.1 | 0 |
B | 20 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
C | 20 | 10 | 0.1 | 5 | 0.1 | 5 |
D | 40 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
(1)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中,反应速率最快的实验可能是
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合是
②A和B、A和C的组合比较,所研究的问题是
③B和C的组合比较,所研究的问题是
(3)实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较:
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解题方法
【推荐3】苯乙烯()是生产各种塑料的重要单体,可通过乙苯催化脱氢制得:+H2(g)
(1)已知:
计算上述反应生成1mol氢气的热效应___ (填吸放多少kJ)
(2)工业上,通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1︰10,N2不参与反应),控制反应温度600℃,并保持体系总压为0.1Mpa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图。
①A、B两点对应的正反应速率较大的是___ 。
②控制反应温度为600℃的理由是___ 。
(1)已知:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/kJ/mol | 412 | 348 | 612 | 436 |
计算上述反应生成1mol氢气的热效应
(2)工业上,通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1︰10,N2不参与反应),控制反应温度600℃,并保持体系总压为0.1Mpa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图。
①A、B两点对应的正反应速率较大的是
②控制反应温度为600℃的理由是
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