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内因
题型:解答题-结构与性质 难度:0.65 引用次数:120 题号:22082957
铜是生活中一种非常重要的金属,黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物,火法炼铜时涉及反应:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2
(1)O的轨道表示式为_______,其最高能级的原子轨道形状为_______,第一电离能:O_____N(填“>”或“<”),Fe2+的价层电子排布式为______
(2)SO2的VSEPR构型为_______,键角_______H2O(填“>”或“<”);Cu元素位于周期表的________区,Cu和Zn的部分电离能数据如表所示,观察数据可知I2(Cu)>I2(Zn),对此,你的解释是______
元素CuZn
电离能/(kJ•mol-1)I1746906
I219851733

(3)我国科学家实现了铜催化剂将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示:

该反应的决速步骤的化学反应方程式可以表示为______;该反应在______(填“高温”/“低温”/“任何温度”)下有自发性。

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Ⅰ.在金属催化剂表面可以合成,普遍反应路径有三种,其中一种反应路径经历中间体。某小组研究了金属钴的不同晶面【】对这种反应路径的催化效果,相关基元反应能量变化如下表(*指微粒吸附在催化剂表面):
基元反应步骤
活化能(eV)反应热(eV)活化能(eV)反应热(eV)活化能(eV)反应热(eV)
0.46-0.520.66-0.120.20-0.69
1.270.730.23-0.161.360.78
0.76-0.110.44-0.180.96-0.47
0.530.150.420.140.540.15
0.900.270.800.081.370.69
0.70-0.630.33-0.470.60-1.02
(1)写出在晶面反应的控速步基元反应:______
(2)仅比较表格数据可知,在该条件下合成______晶面的催化效果最好。
Ⅱ.一定条件下也可以合成甲醇,该过程存在副反应II。
反应Ⅰ:   
反应Ⅱ:   
(3)上述反应中相关物质能量如图1所示。计算______
(4)向VL密闭容器中通入,在催化剂作用下发生反应。相同时间内温度对转化率及产率的影响如图2所示。的转化率随温度升高而增大的原因可能是______。表示产率随温度变化的曲线是______(填“a”或“b”)。

(5)假设体系中只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在某温度下反应tmin达到平衡状态。此时CO2的转化率为30%,CO2对CH3OH的选择性为40%(),则0~tmin内的反应速率为______mol/(L·min),反应Ⅱ的平衡常数为______(结果保留2位有效数字)。
Ⅲ.2021年我国科学家首先实现了从到淀粉的全人工合成。其中的一个步骤是利用新型电化学催化装置(如图所示)将转化为

(6)写出该过程中阴极的电极反应式:______
2022-12-16更新 | 257次组卷
【推荐2】合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH,测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示:

(1)p1、p2、p3的大小关系是_______,欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为___________________。图中a、b、c三点对应的平衡常数(用Ka、Kb和Kc表示)大小关系是____________________
(2)900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V,CO2的转化率为__________,该反应的平衡常数K=________________
(3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃,压强降至0.101 3 MPa,重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时,正反应和逆反应速率如何变化?_________________,二者之间有何关系?__________________
(4)CO2催化加氢也可转化为CO,但同时会合成二甲醚,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图

其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________
(5)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的ΔH_______0(填“大于”、“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E_______eV,写出该步骤的化学方程式____________________
2020-04-08更新 | 83次组卷
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【推荐3】H2O2是一种常见试剂,在实验室、工业生产上有广泛用途。H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了如下图甲、乙两种实验装置。

(1)若利用图甲装置,可通过观察___________现象,从而定性比较得出结论。
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(6)使用催化剂Mn2+催化H2O2分解的反应中,Mn2+改变了___________(填字母序号)
A.活化分子的浓度                    B.反应限度                    C.反应焓变
D.反应路径                           E.反应活化能                    F.活化分子百分数
2023-10-27更新 | 33次组卷
共计 平均难度:一般