Ⅰ．控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据，分析以下数据，回答下列问题：
(1)化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的，但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验2和实验3表明______ 对反应速率有影响。
(2)我们最好选取实验______ （填3个实验序号）研究锌的形状对反应速率的影响。我们发现在其它条件相同时，反应物间的______ 反应速率越快。
(3)若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快。原因是______ 。
Ⅱ．某温度时，在5L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题：______ 。
(5)分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式______ 。
序号 | 硫酸的体积/mL | 锌的质量/g | 锌的形状 | 温度/℃ | 完全溶于酸的时间/s | 生成硫酸锌的质量/g |
1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 |
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2 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 25 | 70 |
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3 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 35 | 35 |
|
4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 |
|
6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 |
| 16.1 |
7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 |
| 16.1 |
(1)化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的，但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验2和实验3表明
(2)我们最好选取实验
(3)若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快。原因是
Ⅱ．某温度时，在5L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题：
(5)分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式
更新时间：2024-04-11 14:37:18
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【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)的合成方法主要有两种：方法一：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)
(1)恒温恒容下进行上述反应，能说明反应已达平衡状态的是_______ 。
a.混合气体密度不变
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.3v(CO2)正=v(H2)逆
d.
不变
反应达到平衡，其他条件不变，向容器中再加入等物质的量的H2(g)和H2O(g)，平衡向_______ (选填“正”或“逆”)反应方向移动，理由是_______ 。
(2)方法一是CO2高值化利用的途径之一、已知CO2溶于水的过程可表示为：CO2(g)＋H2O(l)⇌H2CO3(aq)；
，p(CO2)表示CO2的平衡压强。将CO2(g)通入NaClO(aq)中，当n(CO2)∶n(NaClO)=1恰好反应，离子方程式为_______ ，该反应的平衡常数表达式K=_______ 。向反应后的溶液中加过量NaOH(aq)，c(
)_______ c(ClO-)(选填“>”“＜”或“=”)。
方法二：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ①
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g) ②
(3)T℃，在2L的密闭容器中充入4molCO和8molH2合成二甲醚，4min达到平衡，平衡时CO的转化率为0.8，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)。0~4min内，v(CH3OCH3)=_______ 。
(4)300℃和500℃时，反应①的平衡常数分别为K1、K2，且K1>K2，则反应①正反应为_______ 反应(选填“吸热”或“放热”)。
(1)恒温恒容下进行上述反应，能说明反应已达平衡状态的是
a.混合气体密度不变
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.3v(CO2)正=v(H2)逆
d.
不变反应达到平衡，其他条件不变，向容器中再加入等物质的量的H2(g)和H2O(g)，平衡向
(2)方法一是CO2高值化利用的途径之一、已知CO2溶于水的过程可表示为：CO2(g)＋H2O(l)⇌H2CO3(aq)；
，p(CO2)表示CO2的平衡压强。将CO2(g)通入NaClO(aq)中，当n(CO2)∶n(NaClO)=1恰好反应，离子方程式为)方法二：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ①
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g) ②
(3)T℃，在2L的密闭容器中充入4molCO和8molH2合成二甲醚，4min达到平衡，平衡时CO的转化率为0.8，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)。0~4min内，v(CH3OCH3)=
(4)300℃和500℃时，反应①的平衡常数分别为K1、K2，且K1>K2，则反应①正反应为
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【推荐2】I.根据所学知识，按要求回答下列问题：
(1)如图1所示的四种装置中可以构成原电池的是_______ (填字母)。能构成原电池的装置中，负极材料是_______ (填元素符号)，反应一段时间后，电解质溶液质量_______ (填“增大“减小”或“不变”)，正极的电极反应式为_______ 。
(2)原电池可以将化学能直接转化为电能，根据这一原理推测，能设计原电池的氧化还原反应应该是_______ (填“吸热”或“放热”)反应，下列物质之间的化学变化能设计成原电池的是_______ (填字母)。
A.碳与二氧化碳反应 B.碳酸氢钠与盐酸应
C.氢气与氧气反应 D.氢氧化钠与盐酸反应
II.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)
2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。
(3)下列可以说明该反应达到平衡的是 _______ (填标号)。
(4)在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol·L-1 N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①请在图上画出N2O4的浓度随时间的变化曲线_______
②该条件下，N2O4的平衡转化率是_______ 。
③下列措施能使该反应速率加快的是：_______ (填标号)。
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积 C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
(1)如图1所示的四种装置中可以构成原电池的是
(2)原电池可以将化学能直接转化为电能，根据这一原理推测，能设计原电池的氧化还原反应应该是
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2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。(3)下列可以说明该反应达到平衡的是 _______ (填标号)。
| A．c(N2O4)：c(NO2)=1：2 | B．v正(N2O4)=2v逆(NO2) |
| C．容器内气体的颜色不再变化 | D．混合气体的压强不再变化 |
①请在图上画出N2O4的浓度随时间的变化曲线
②该条件下，N2O4的平衡转化率是
③下列措施能使该反应速率加快的是：
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积 C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
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【推荐3】氮氧化物和二氧化硫对环境的影响很大，为加大对环境治理的力度，对含氮氧化物和二氧化硫的处理是一个重要的课题。
(1)N2和O2生成NO时的能量变化情况如下图所示。
则N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的反应是_________ (填“吸热”或“放热”) 反应。
(2)在体积为2 L的密闭容器中充入0.5 mol NO2和1 mol CO，一定条件 下发生反应：NO2(g)+CO(g)
CO2(g)+NO(g)，2 min时，测得容器中NO的物质的量为0.2 mol。
①该段时间内，用CO2表示的平均反应速率为______________ 。
②下列事实能说明此反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是____________ 。
A.容器内气体总质量保持不变
B. NO2的物质的量浓度不再改变
C. NO2和CO的物质的量之比保持不变
D. 容器内气体总压强保持不变
(3)碳热还原法脱硝：即用碳将氮氧化物(NO)转化为无毒物质，写出反应的化学方程式____________ ，NO脱除效率在无氧和有氧条件下随温度的变化如下图所示，有氧条件更有利于NO低温脱除，但高于600°C脱除率开始下降，下降的原因可能是______________ 。
(4)空气质子交换法治理SO2，其原理是将含有SO2的烟气与O2通过原电池反应制得硫酸，负极的电极反应式是_________________ 。
(1)N2和O2生成NO时的能量变化情况如下图所示。
则N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的反应是
(2)在体积为2 L的密闭容器中充入0.5 mol NO2和1 mol CO，一定条件 下发生反应：NO2(g)+CO(g)
CO2(g)+NO(g)，2 min时，测得容器中NO的物质的量为0.2 mol。①该段时间内，用CO2表示的平均反应速率为
②下列事实能说明此反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是
A.容器内气体总质量保持不变
B. NO2的物质的量浓度不再改变
C. NO2和CO的物质的量之比保持不变
D. 容器内气体总压强保持不变
(3)碳热还原法脱硝：即用碳将氮氧化物(NO)转化为无毒物质，写出反应的化学方程式
(4)空气质子交换法治理SO2，其原理是将含有SO2的烟气与O2通过原电池反应制得硫酸，负极的电极反应式是
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【推荐1】对烟气高效的脱硫、脱硝是防治空气污染的重要方式。
Ⅰ．尿素液相脱硫脱硝
(1)尿素
含有的氨基中的N原子可与
形成配位键，原因是_______ 。
(2)尿素溶液吸收烟气中的
，生成一种正盐和
，反应的化学方程式是_______ 。
(3)研究发现，用尿素溶液吸收烟气中的NO时，脱除率很低。若
与尿素溶液联用，将NO转化为
，可大大提高NO的脱除率。与
溶液反应可生成两种无毒无污染的气体，反应的化学方程式是_______ 。
Ⅱ．气相脱硫脱硝
一定温度下，将模拟烟气通入气相氧化反应器中。NO和的初始浓度相同，改变的浓度，相同时间内，气体的氧化率随与NO或的物质的量浓度之比的变化如图所示。其中①、④分别为NO和单独通入反应器时NO、的氧化率，②、③分别为将NO和同时通入反应器时NO、的氧化率。
已知：对于确定的基元反应，反应速率(v)与速率常数(k)成正比。
气相氧化NO的关键基元反应：
基元反应1：
基元反应2：
气相氧化的关键基元反应：
基元反应3：
基元反应4：
(4)单独氧化时，氧化率很低。原因是_______ 。
(5)将和NO同时通入气相氧化反应器中时，和NO的氧化率与将其单独通入反应器中时不同。原因分别是_______ 。
(6)当体系中有水蒸气时，单独氧化的氧化率有很大提升。研究表明，此时被氧化不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸。反应的化学方程式是_______ 。
Ⅰ．尿素液相脱硫脱硝
(1)尿素
含有的氨基中的N原子可与形成配位键，原因是(2)尿素溶液吸收烟气中的
，生成一种正盐和，反应的化学方程式是(3)研究发现，用尿素溶液吸收烟气中的NO时，脱除率很低。若
与尿素溶液联用，将NO转化为，可大大提高NO的脱除率。与溶液反应可生成两种无毒无污染的气体，反应的化学方程式是Ⅱ．
气相脱硫脱硝一定温度下，将模拟烟气通入气相氧化反应器中。NO和
的初始浓度相同，改变的浓度，相同时间内，气体的氧化率随与NO或的物质的量浓度之比的变化如图所示。其中①、④分别为NO和单独通入反应器时NO、的氧化率，②、③分别为将NO和同时通入反应器时NO、的氧化率。已知：对于确定的基元反应，反应速率(v)与速率常数(k)成正比。
气相氧化NO的关键基元反应：基元反应1：
基元反应2：
气相氧化的关键基元反应：基元反应3：
基元反应4：
(4)
单独氧化时，氧化率很低。原因是(5)将
和NO同时通入气相氧化反应器中时，和NO的氧化率与将其单独通入反应器中时不同。原因分别是(6)当体系中有水蒸气时，
单独氧化的氧化率有很大提升。研究表明，此时被氧化不再经历基元反应3和基元反应4，而是生成两种常见的强酸。反应的化学方程式是
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【推荐2】(1)某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计如下系列实验：
①写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式：___ 。
②该实验①、②可探究___ 对反应速率的影响，因此V3是___ ；实验①、③可探究___ 对反应速率的影响，因此V5是___ 。
(2)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：
①该反应的化学平衡常数表达式为K=__ 。
②该反应为__ 反应(填“吸热”或“放热”)。
③某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)∙c(H2)=c(CO)∙c(H2O)，试判断此时的温度为__ ℃。
④在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2mol/L，c(H2)=1.5mol/L，c(CO)=1mol/L，c(H2O)=3mol/L，则下一时刻，反应向___ (填“正向”或“逆向”)进行。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1___ ΔH2。(填“＞”或“＜”)。
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1
②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2
(4)氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别是436kJ∙mol-1、391kJ∙mol-1、946kJ∙mol-1。写出合成氨的热反应方程式：___ 。
| 实验序号 | 反应温度/℃ | Na2S2O3溶液 | 稀H2SO4 | H2O | ||
| V/mL | c/(mol/L) | V/mL | c/(mol/L) | V/mL | ||
| ① | 20 | 10.0 | 0.10 | 10.0 | 0.50 | 0 |
| ② | 40 | V1 | 0.10 | V2 | 0.50 | V3 |
| ③ | 20 | V4 | 0.10 | 4.0 | 0.50 | V5 |
②该实验①、②可探究
(2)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：
| t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
②该反应为
③某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)∙c(H2)=c(CO)∙c(H2O)，试判断此时的温度为
④在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2mol/L，c(H2)=1.5mol/L，c(CO)=1mol/L，c(H2O)=3mol/L，则下一时刻，反应向
(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1
②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2
(4)氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别是436kJ∙mol-1、391kJ∙mol-1、946kJ∙mol-1。写出合成氨的热反应方程式：
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解答题-实验探究题
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【推荐3】某同学用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与盐酸进行探究实验，实验方法如图所示：
(1)该探究实验的实验目的为___________ 。
(2)表中，a为___________ ，b为___________ 。
(3)实验表明，实验III的反应速率最快，支持这一结论的实验现象为___________ 。
(4)为了更好的完成这个探究实验，你认为还可以进行探究的因素有___________ 。
| 实验序号 | Na2S2O3溶液 | 盐酸溶液 | 蒸馏水 | 温度/℃ | ||
| 浓度(mol/L) | 体积/mL | 浓度(mol/L) | 体积/mL | 体积/mL | ||
| I | 0.1 | 1.5 | 0.1 | 1.5 | 10 | 20 |
| II | 0.1 | 2.5 | 0.1 | 1.5 | 9 | a |
| III | 0.1 | b | 0.1 | 1.5 | 9 | 30 |
(2)表中，a为
(3)实验表明，实验III的反应速率最快，支持这一结论的实验现象为
(4)为了更好的完成这个探究实验，你认为还可以进行探究的因素有
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解答题-工业流程题
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【推荐1】为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：
请回答：
（1）绿矾的化学式为__________ 。
（2）写出反应①的化学方程式______________________________________________ ，反应②生成沉淀的离子反应方程式 _________________________________________ 。
（3）为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为（试剂自选）：__________________________________________________________________ 。
（4）在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是_____________________ 。
（5）若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体，试剂Y为无色液体，则反应④的总化学方程式为__________________________ ；若不考虑绿色化学工艺，所选试剂Y为1mol/L的硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4，则需该硝酸的体积_____ L。
请回答：
（1）绿矾的化学式为
（2）写出反应①的化学方程式
（3）为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为（试剂自选）：
（4）在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是
（5）若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体，试剂Y为无色液体，则反应④的总化学方程式为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】广安友谊中学高二某班学生为了研究外界条件对化学反应速率的影响设计了如下一系列的实验：收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
（1）①②④中化学反应速率由大到小的顺序为______________ （填序号）
（2）探究浓度对化学反应速率影响的是______________ （填序号）；探究温度对化学反应速率影响的是______________ （填序号）；①③探究__________ 对化学反应速率影响
（3）某同学查资料得知向上面的实验中加入硫酸铜固体能加快反应速率，其原因为_________________________ 。
（4）为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计，其中：V1=_______ ，V6=_______ 。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____________________________________________________________________ 。
| 实验 | ① | ② | ③ | ④ |
| 50mL4 mol/L H2SO4 | 50mL2 mol/L H2SO4 | 50mL4 mol/L H2SO4 | 50mL4 mol/L H2SO4 | |
| 20℃ | 20℃ | 20℃ | 40℃ | |
| 6.5g块状Zn | 6.5g块状Zn | 6.5g粉末状Zn | 6.5g块状Zn |
（2）探究浓度对化学反应速率影响的是
（3）某同学查资料得知向上面的实验中加入硫酸铜固体能加快反应速率，其原因为
（4）为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
| 4 mol/L H2SO4(mL) | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
| 饱和CuSO4溶液(mL) | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
| H2O(mL) | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因
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解答题-实验探究题
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【推荐3】某小组通过观察电流表的指针偏转探究电极上发生的氧化还原反应。
(1)连接装置(如图Ⅰ所示)，断开开关K时，将铁片和铜片同时插入稀硫酸中，Fe表面产生大量无色气泡，Cu表面无明显变化；闭合开关K，电流表指针向右偏转，Fe和Cu表面均产生大量无色气泡。
①欲验证铁电极发生氧化反应的产物，实验操作和现象是_______ 。
②分别用化学用语表示Fe和Cu表面均产生无色气泡的原因：_______ ；_______ 。
(2)该小组同学将(1)中装置的稀硫酸换成浓硝酸，两极均产生大量红棕色气体。改进实验装置(如图II所示)，闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，观察到指针快速向右偏转，约2秒后指针缓缓向左偏转，并在一段时间内电流表示数几乎不变。
①铜与浓硝酸反应的离子方程式为_______ 。
②闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，观察到指针快速向右偏转的原因是_______ (结合铜电极反应式说明)。
③电流表指针向左偏转后，示数几乎不变的原因之一是铁电极上氧化膜放电，但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。请设计实验方案证明：_______ 。
(1)连接装置(如图Ⅰ所示)，断开开关K时，将铁片和铜片同时插入稀硫酸中，Fe表面产生大量无色气泡，Cu表面无明显变化；闭合开关K，电流表指针向右偏转，Fe和Cu表面均产生大量无色气泡。
①欲验证铁电极发生氧化反应的产物，实验操作和现象是
②分别用化学用语表示Fe和Cu表面均产生无色气泡的原因：
(2)该小组同学将(1)中装置的稀硫酸换成浓硝酸，两极均产生大量红棕色气体。改进实验装置(如图II所示)，闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，观察到指针快速向右偏转，约2秒后指针缓缓向左偏转，并在一段时间内电流表示数几乎不变。
①铜与浓硝酸反应的离子方程式为
②闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，观察到指针快速向右偏转的原因是
③电流表指针向左偏转后，示数几乎不变的原因之一是铁电极上氧化膜放电，但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。请设计实验方案证明：
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