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 > 影响化学反应速率的外因 > 催化剂对化学反应速率的影响
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:238 题号:16268719
以软锰矿(含和少量)和辉铜矿(含和少量)为原料生产高纯的工艺流程如下:

已知有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH7.52.75.68.3
沉淀完全的pH9.03.76.79.8
(1)“浸取”所得滤渣经提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣的主要成分是_______(填化学式)。浸取时,发生主要反应的离子方程式为_______
(2)试剂A最好选用_______(填序号),其调节溶液pH的范围是_______
A.氨水        B.CuO        C.NaOH
(3)上述流程中可循环利用的物质是_______。除铁后检验溶液中是否含有的试剂名称是_______;研究发现,若软锰矿和辉铜矿中不含,浸取速率明显变慢,浸取速率明显变慢的可能原因除了有氧化性外,还可能是_______
(4)“沉锰”所得溶液中铜元素主要以形式存在,则生成的离子方程式是_______

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解答题-实验探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】某小组同学探究Cu和H2O2的反应,进行如下实验。
实验ⅰ:向装有的烧杯中加入溶液,一段时间内无明显现象,10小时后,溶液中有少量蓝色浑浊,Cu片表面附着少量蓝色固体。
(1)蓝色固体是_______(填化学式)。
针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验。
资料:(深蓝色)
装置序号试剂a现象
混合液表面很快生产少量气泡,溶液逐渐变蓝,产生较多气泡
氨水混合液溶液立即变为深蓝色,产生大量气泡,表面有少量蓝色不溶物
(2)实验中ⅱ:溶液变蓝的原因是_______(用化学用语解释)。
(3)实验ⅲ中:
①深蓝色溶液含有,其中提供空轨道的微粒是_______,提供孤电子对的原子是_______
②对比实验ⅰ和ⅲ,为探究氨水对的还原性或氧化性的影响,利用下图装置继续实验。

已知:电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异;差异越大,电压越大
a.K闭合时,电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后,电压不变。
c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后,电压增大了y。
该实验的结论是_______,结合化学用语解释c中电压增大的原因_______。利用该方法也可证明酸性增强可提高的氧化性,导致溶解速率加快。
(4)对比实验ii和iii,实验iii中产生氧气速率明显更快,可能的原因是_______
(5)基于以上实验,影响Cu与反应速率的因素有_______
2022-05-04更新 | 179次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】综合利用CO2和CO是科学家研究的热点课题。
(1)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为:CO(g)+N2O(g)⇌ CO2(g)+N2(g)   。几种物质的相对能量如表:
物质
相对能量()283475.50393.5
_______
②有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行:
第一步:
第二步:_______(写化学方程式)。
第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应活化能_______第一步反应活化能(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)在实验室采用测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的粉末和一定量的CO,发生反应:I2O5(s)+5CO(g)⇌ 5CO2(g)+I2(s)。测得CO的转化率如图所示:

①相对曲线a,曲线b仅改变一个条件,改变的条件可能是_______
②在此温度下,该可逆反应的平衡常数_______(用含x的代数式表示)。
(3)CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。反应为CH4(g)+CO2(g)⇌ 2CO(g)+2H2(g) =−49.0 kJ·mol−1
其他条件不变,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是_______
2024-01-05更新 | 67次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
(1)大气中的CO2主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧,CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ•mol-1
③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ•mol-1
反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=____kJ•mol-1
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图1所示,电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后KHCO3浓度基本保持不变,温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为_____

(3)CO2的电化学催化还原具有条件温和、对环境友好的优点。Cu对CO2的电还原有一定的催化作用。在0.1mol•L-1CuSO4/H2SO4溶液中,改变沉积时间,进行恒电位沉积制备纳米Cu电极。图2是根据不同沉积时间制备的纳米Cu电极的循环伏安曲线作出的CO2的还原峰电流(峰电流越大,表明纳米Cu电极催化效果越好)与沉积时间的关系图,沉积时间超过50s,进一步延长沉积时间,纳米Cu电极催化效果减弱的原因是____

(4)常温下,以NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品Na2CO3。用1LNa2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3,再过滤,所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为____mol•L-1
[已知:常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11,Ksp(BaCO3)=1×10-10;忽略溶液体积变化]
(5)章根强课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO3)0.5(OH)•0.11H2O纳米线(用Co表示),测试结果表明,该Co在可见光下具有优异的光催化CO2还原活性。分析表明,该CO2还原催化机理为典型的Co/CoI反应路径(如图3)。首先,光敏剂([Ru(bpy)3]2+)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)3]2+*),随后([Ru(bpy)3]2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)3]+)还原物种,该还原物种将向Co供激发电子将Co还原为CoI_____。(结合图示,描述CO2还原为CO的过程)
2022-12-08更新 | 461次组卷
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