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
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:448 题号:3573290
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL
4601030
5601030
560______________________

测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化的离子方程式为____________________
(3)实验①和②的结果表明________________;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3)=________________mol·L1·min1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2起催化作用:
假设二:____________________
假设三:____________________
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论
________________________

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(1)下列描述错误的是___________
a.为了防止试剂瓶内的试剂被污染,取用后多余的试剂一定都不能放回原试剂瓶
b.滴定管、容量瓶、分液漏斗在使用时都需要检漏
c.海带中碘的提取时需要对干海带进行灼烧,此时需要用到的仪器有玻璃棒、燃烧匙、泥三角、三脚架、酒精灯
d.检验Na2SO3固体是否被氧化:取少量固体溶于水,加入Ba(NO32溶液,产生白色沉淀,滴加稀盐酸,观察白色沉淀是否溶解
e.海带中碘的提取时,对碘水中的碘进行萃取可采用裂化汽油、苯、四氯化碳、无水酒精等有机溶剂
(2)某溶液中可能存在Br-、CO32-、SO32-、I-、A13+、Mg2+、Na+等7种离子中的某几种。现取该溶液进行实验,得到如下现象:
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色气泡冒出;
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加入稀盐酸沉淀不溶解.
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色.据此可以推断:该溶液肯定存在的离子是:___________
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验.将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,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
ABCDEF
4mol•L-1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mLV7V8V9V10100

①请完成此实验设计,其中:V1=" ___________" ,V6=" ___________" ,V9= ___________
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:___________
2019-01-30更新 | 34次组卷
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【推荐2】目前世界各国都规划了碳达峰、碳中和的时间节点,以CO2为碳源,将其转化为能源物质。选择性加氢合成CH3OH,合成过程中发生下列反应:
反应i:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=-akJ‧mol-1
反应ii:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2
反应iii:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3=-bkJ‧mol-1
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,∆H2=。___________kJ‧mol-1(用含a,b的代数式表示)。
(2)在一绝热、刚性容器中,只发生反应iii。下列说法表明反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.混合气体的总物质的量不再变化B.n(CH3OH):n(H2O)=1:1
C.v(CH3OH)=3v(H2)D.该反应的K不再变化
(3)中科院兰州化物所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,反应过程如图所示。催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)后可改变反应的选择性。

在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表所示:
助剂CO2转化率(%)各产物在所有产物中的占比
C2H4C3H6其他
Na42.535.939.624.5
K27.275.622.81.6
Cu9.880.712.56.8
欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加Na助剂是否效果最好?_________(填“是”或“否”),请叙述原因:___________
(4)合成二甲醚反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H=-74kJ‧mol-1。该反应正反应的活化能___________(填“>”“<”或“=”) 逆反应的活化能。
(5)在一定条件下,将1molCO和2molH2充入IL恒容密闭容器中:发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2,相同时间(2min)内测得CO的转化率与温度的对应关系如图所示:

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(6)为实现CO2资源化利用,通过光电转化原理以CO2为原料制备甲酸产品(如图所示)。

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【方案2】若M3+/M2+=EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+(配合物)
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来源1:CO2通过电极反应产生CO
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