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 > 化学反应的速率
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:770 题号:18626778
为研究金属与酸反应的实质,室温下将金属镁与不同酸反应,具体条件如下:
序号金属V(酸)/mLC(酸)/mol·L-1
I0.1g光亮的镁屑HCl100.10
0.1g光亮的镁屑CH3COOH100.10
0.1g光亮的镁屑HCl100.001
实验测得的气体体积、pH变化如下图1、2

已知,室温时,CH3COOHKa≈1.0×10-5
(1)镁与CH3COOH反应的离子方程式为___________
(2)计算实验ⅡCH3COOH溶液的c(H+)≈___________mol·L-1
(3)对比Ⅱ、ⅡI反应的初始阶段可以看出,c(H+)___________(填“是”或“不是”)产生气体速率差异的主要因素。
序号实验方案现象结论
取0.1g光亮的镁屑,投入10ml冰醋酸中立即产生大量气泡证明CH3COOH分子可以与Mg直接反应
取0.1g光亮的镁屑,投入10ml0.10mol·L-1CH3COOH中,测定初始反应速率va及pH=5时的反应速率vbva=2.3mL·min-l
vb=0.8mL·min-l
1.镁与醋酸溶液反应时,CH3COOH分子、H+均能与镁反应产生氢气
2.CH3COOH分子是与Mg反应产生气体的主要微粒
取0.1g光亮的镁屑,投入10ml含0.10mol·L-1的CH3COOH与0.10mol·L-1CH3COONa混合液(pH=5),测定pH=5时的反应速率vcvc=2.1mL·min-l
(4)探究镁与醋酸溶液中哪种微粒进行反应,进行如下实验方案
①实验Ⅳ可以证明CH3COOH分子可以与Mg直接反应的理由是___________
②pH均为5时,V和Ⅵ溶液中CH3COOH分子浓度分别约为___________mol/L和___________mol/L,对比实验V和Ⅵ,可以证明与Mg反应的主要微粒为CH3COOH分子,其理由是___________

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【推荐1】近十几年来,化学界掀起研究二氧化碳与氢气反应的热潮。回答下列问题:
(1)已知CoO(s)有下列两个反应:
I.CoO(s)+H2(g)Co(s)+H2O(g) △H=-3.9 kJ·mol-1
II.CoO(s)+CO(g)Co(s)+CO2(g) △H=-45.1 kJ·mol-1
①根据焓变判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_______H2(填“大于”或“小于”)。
②反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=_______kJ·mol-1
(2)在723 K、10.0 kPa的甲装置中发生反应I,在723 K、12.0 kPa的乙装置中发生反应II,得到部分气体的分压随时间的变化关系如下图所示。

①在甲装置中,10~40 min内反应的平均速率v(H2)=_______kPa·min-1
②已知甲、乙两装置中的反应分别在40 min、31 min达到平衡状态,则在723 K时,反应的平衡常数Kp=_______(保留三位有效数字)。
(3)向装置丙中充入0.10 mol H2和0.20 mol CO2,在一定温度和12.0 kPa下进行反应:,平衡时水蒸气体积分数为0.10。再向达到平衡后的装置丙中加入足量的CoO(s)和Co(s),得到如下图象。

①上表中的a、b两条线分别代表的气体物质是_______ (填化学式)。
②可作为的催化剂的是_______ (填标号)。
A.Co(s)               B.CoO(s)               C.CoO(s)和Co(s)
(4)科学家设计了如下光电池,常温下在水溶液中完成反应。

①装置中的电解质参与了多个反应,在使用过程中电解质的量_______(填标号)。
A.增大               B.减少                  C.基本不变             D.无法确定
②已知电极X上的电极反应为,结合总反应式,写出Y电极上的电极反应式:_______
2022-01-11更新 | 549次组卷
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【推荐2】科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”,其简单流程如图所示部分(条件及物质未标出)。

(1)已知:CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1,则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)       ΔH=_______
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)       ΔH<0,某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下:
时间/h123456
0.900.850.830.810.800.80
①用H2表示前2h平均反应速率v(H2)=_______
②该温度下CO2的平衡转化率为_______
③达到平衡后,改变下列条件,能够提高CO2转化率的是_______
A.加入催化剂   B.压缩体积   C.升高温度   D.分离出水蒸气
(3)在300℃、8MPa下,将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得二氧化碳的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数Kp=_______MPa-2 (计算结果用分数表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)       △H2=-1269.0kJ/mol
写出NH3与NO反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式:_______
(2)氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法,备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂,氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如图:

Pt原子表面上发生的反应除N+N=N2、2H+O=H2O外还有_______
(3)在密闭容器中充入4molNO和5molH2,发生反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)   △H<0,平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。

①下列物理量中,图中d点大于b点的是_______(填字母)。
A.正反应速率                       B.H2的转化率
C.N2(g)的浓度                       D.对应温度的平衡常数
②c点NO的平衡转化率为_______
③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中a、b、c、d中的点:_______
(4)T℃时,向容积为2L的恒容容器中充入0.4molNO、0.8molH2发生反应:2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g),体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
t/min010203040
p/kPa240226216210210
①0~20min内该反应的平均反应速率v(NO)= _______mol/(L·min)。
②该温度下反应的平衡常数Kp=_______kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×物质的量分数)。
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