1 . 甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。
(1)电催化释氢
催化电解含较低浓度的混合溶液,可获得与(如图所示)、其中电极b表面覆盖一种与P形成的化合物(晶胞结构如图所示)作催化剂。①催化剂可由与混合物与高温灼烧制得(反应中N元素化合价不变),该反应的化学方程式为___________ 。
②电解时,电极b上同时产生与的物质的量之比为、则电极b上的电极反应式为___________ ,此种情况下,电解过程中每产生,通过阴离子交换膜的为___________ 。
(2)水化释氧
45℃时,碱性条件下作催化剂可将甲醛转化为,反应的机理如图所示:使用时将纳米颗粒负载在表面以防止纳米团聚,其他条件不变,反应相同时间,浓度对氢气产生快慢的影响如图所示:①若将甲醛中的氢用D原子标记为,得到的氢气产物为___________ (填化学式)。
②若浓度过大,的产生迅速减慢的原因可能是___________ 。
(3)氢气在化学工业中应用广泛,一定条件下,在某恒容密闭容器中,按投料比发生如下反应:
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A. B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②研究表明该反应速率方程式为,其中k为速率常数。与温度、活化能有关,若投料比时的初始速率为,当转化率为时,反应速率为,由此可知___________ ;设此时反应的活化能为,不同温度条件下对应的速率常数分别为,存在关系:(R为常数),据此推测:升高一定温度,活化能越大,速率常数增大倍数___________ (填“越大”“越小”或“不变”)。
(1)电催化释氢
催化电解含较低浓度的混合溶液,可获得与(如图所示)、其中电极b表面覆盖一种与P形成的化合物(晶胞结构如图所示)作催化剂。①催化剂可由与混合物与高温灼烧制得(反应中N元素化合价不变),该反应的化学方程式为
②电解时,电极b上同时产生与的物质的量之比为、则电极b上的电极反应式为
(2)水化释氧
45℃时,碱性条件下作催化剂可将甲醛转化为,反应的机理如图所示:使用时将纳米颗粒负载在表面以防止纳米团聚,其他条件不变,反应相同时间,浓度对氢气产生快慢的影响如图所示:①若将甲醛中的氢用D原子标记为,得到的氢气产物为
②若浓度过大,的产生迅速减慢的原因可能是
(3)氢气在化学工业中应用广泛,一定条件下,在某恒容密闭容器中,按投料比发生如下反应:
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②研究表明该反应速率方程式为,其中k为速率常数。与温度、活化能有关,若投料比时的初始速率为,当转化率为时,反应速率为,由此可知
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2 . 在2A(s)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A.v(A)=0.7 mol·L-1·s-1 | B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 |
C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1 | D.v(D)=60 mol·L-1·min-1 |
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3 . I.用一定质量的Zn跟足量的稀硫酸反应制氢气,请回答:
(1)实验过程如图1所示,EF段化学反应速率加快与该反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应有关。(2)为了减慢上述反应的化学反应速率且不影响氢气的量,向溶液中加入下列物质,你认为可行的是___________(填字母代号)。
Ⅱ.某温度时,气体A、B在5 L密闭容器中反应的物质的量随时间变化的曲线如图2所示。由图中数据分析求:(3)该反应的化学方程式为___________ 。
(4)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为___________ 。
(5)4min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)___________ v(逆) (填“>”、“<”或“=”)。
(6)平衡时气体A的体积分数为___________ 。
(1)实验过程如图1所示,EF段化学反应速率加快与该反应是
A.蒸馏水 | B.NaCl溶液 | C.NaNO3固体 | D.CuSO4固体 |
Ⅱ.某温度时,气体A、B在5 L密闭容器中反应的物质的量随时间变化的曲线如图2所示。由图中数据分析求:(3)该反应的化学方程式为
(4)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为
(5)4min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)
(6)平衡时气体A的体积分数为
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解题方法
4 . Ⅰ.以溶液与稀盐酸的反应为例,探究外界条件对该化学反应速率的影响,(已知:)设计以下三组实验:
试回答下列问题:
(1)表中编号③的V为___________ ;设计实验编号①和②的目的是___________ 。
(2)该实验___________ (填“能”或“不能”)利用如图装置测定反应速率,若不能,填写原因,若能,本空不需要填写___________ 。II.在恒温恒容密闭容器中投入和在一定条件下充分反应,如图是和随时间的变化曲线。(3)前的平均反应速率为___________ ;平衡时,的转化率为___________ 。
(4)以下操作会引起化学反应速率变快的是___________ (填字母)。
A.向容器中通入氦气 B.升高温度 C.扩大容器的容积
D.向容器中通入 E.使用正催化剂
实验编号 | 反应温度/℃ | 溶液 | 稀盐酸 | 出现浑浊所用的时间/s | |||
① | 25 | 0.1 | 5 | 0.2 | 10 | 5 | 10 |
② | 25 | 0.2 | 5 | 0.4 | 5 | 10 | 5 |
③ | 35 | 0.1 | 5 | 0.2 | 10 | V | 4 |
(1)表中编号③的V为
(2)该实验
(4)以下操作会引起化学反应速率变快的是
A.向容器中通入氦气 B.升高温度 C.扩大容器的容积
D.向容器中通入 E.使用正催化剂
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5 . Ⅰ. 甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。
温度为T1时,向容积为2L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO和H2O(g),发生反应:CO(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) 。相关数据如下:
(1)甲容器中,反应在t1 min 内的平均速率v(H2)= ___________ mol/(L·min)。
(2)甲容器中,平衡时,反应放出的热量___________ kJ。
(3)T1时,反应的平衡常数K甲=___________ 。
(4)乙容器中,a=___________ mol。
II.已知:①N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g) △H1=+180kJmol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393kJmol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3=-221kJmol-1
(5)若某反应的平衡常数表达式为,请写出此反应的热化学方程式:___________ 。
(6)欲研究在某催化剂作用下2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的反应速率与温度的关系,在其他条件相同时,改变反应温度,测得经过相同时间时该反应的正反应速率如下图所示,A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是___________ ,A、B两点对应温度下该反应的活化能Ea(A)___________ Ea(B)(填“>”或“<”)。(7)设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。在某温度下,原料组成n(CO):n(NO)=1:1,初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行上述反应,体系达到平衡时N2的分压为20kPa,则该反应的相对压力平衡常数=___________ 。
(8)用NH3可以消除NO污染:4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(1),该反应速率v正=k正c4(NH3)c6(NO),v逆=K逆c5(N2),若将9molNH3和11molNO投入真空容器中恒温恒容(温度298K、体积为10L)进行反应,已知该条件下k正=6.4×102(mol/L)-9s-1,当平衡时NH3转化率为,v逆=___________ molL-1s-1。
温度为T1时,向容积为2L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO和H2O(g),发生反应:CO(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) 。相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | ||
反应物 | CO | H2O | CO | H2O |
起始时物质的量(mol) | 1.2 | 0.6 | 2.4 | 1.2 |
平衡时物质的量(mol) | 0.8 | 0.2 | a | b |
达到平衡的时间(min) | t1 | t2 |
(2)甲容器中,平衡时,反应放出的热量
(3)T1时,反应的平衡常数K甲=
(4)乙容器中,a=
II.已知:①N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g) △H1=+180kJmol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393kJmol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3=-221kJmol-1
(5)若某反应的平衡常数表达式为,请写出此反应的热化学方程式:
(6)欲研究在某催化剂作用下2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的反应速率与温度的关系,在其他条件相同时,改变反应温度,测得经过相同时间时该反应的正反应速率如下图所示,A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是
(8)用NH3可以消除NO污染:4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(1),该反应速率v正=k正c4(NH3)c6(NO),v逆=K逆c5(N2),若将9molNH3和11molNO投入真空容器中恒温恒容(温度298K、体积为10L)进行反应,已知该条件下k正=6.4×102(mol/L)-9s-1,当平衡时NH3转化率为,v逆=
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6 . 在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为和,其中、分别为反应②和③的速率常数、反应③的活化能大于反应②,测得W(g)的浓度随时间的变化如下表:
下列说法正确的是
反应②和③的速率方程分别为和,其中、分别为反应②和③的速率常数、反应③的活化能大于反应②,测得W(g)的浓度随时间的变化如下表:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.160 | 0.113 | 0.080 | 0.056 | 0.040 | 0.028 |
A.内,W的平均反应速率为 |
B.若升高温度,平衡时减小 |
C.若,平衡时 |
D.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大 |
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7 . 臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:,反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是
A | B | C | D |
降低温度,平衡常数变大 | 内,反应速率为 | 时仅加入催化剂,平衡向正方向移动 | 达平衡时,仅改变x,则x为 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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8 . 2023年7月1日我国开始实施汽车尾气排放“国六b”标准,研究汽车尾气中等污染物的转化对环境保护具有重要意义。一种脱硝方法是利用将氧化为高价态氮氧化物反应机理如下:
ⅰ)
ⅱ)
(1)已知反应ⅱ的逆反应活化能为,则其正反应的活化能为___________ 。
(2)在一恒温恒容的容器中发生上述反应ⅰ、ⅱ,若降低的浓度,的转化率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”);保持恒温恒容,下列描述不能说明反应已达到平衡的是___________ 。
A.
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
C.某时刻容器中与的物质的量之比为
D.容器中气体的总压强不随时间而变化
(3)将、充入恒容密闭容器中,起始时浓度均为,下图是温度为、时,随时间变化图。温度下,,反应的平均速率___________ 。若只发生反应ⅰ,反应速率,其中、只与温度及活化能有关,若加入正催化剂,和均___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。M点与N点对应的的大小关系:M___________ N(填“>”、“<”或“=”),N点时___________ 。
(4)用惰性电极电解食盐水对烟气脱氮,将含NO的烟气通入电解池,其中NO被阳极产生的氧化为,则电解池中发生的总的离子反应方程式为___________ 。
ⅰ)
ⅱ)
(1)已知反应ⅱ的逆反应活化能为,则其正反应的活化能为
(2)在一恒温恒容的容器中发生上述反应ⅰ、ⅱ,若降低的浓度,的转化率
A.
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
C.某时刻容器中与的物质的量之比为
D.容器中气体的总压强不随时间而变化
(3)将、充入恒容密闭容器中,起始时浓度均为,下图是温度为、时,随时间变化图。温度下,,反应的平均速率
(4)用惰性电极电解食盐水对烟气脱氮,将含NO的烟气通入电解池,其中NO被阳极产生的氧化为,则电解池中发生的总的离子反应方程式为
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9 . 如图是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图,结合已学知识分析,下列说法正确的是(每次用相同体积的硫酸,忽略反应前后溶液体积变化)
A.用一根导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通,操作更容易,结果更准确 |
B.铁屑中混入少量活性炭,对反应速率无影响 |
C.若第一次测得,第二次测得则第一次快 |
D.每次测得反应速率均先加快,后逐渐减慢,说明硫酸的浓度先增大,后减小 |
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解题方法
10 . 反应S2O+3I-=2SO+I的反应机理为①S2O+I-=S2O8I3-,②……,③I2+I-=I(快反应),改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如下表所示,下列说法错误的是
c(S2O)/ (mol·L-1) | c(I-)/ (mol·L-1) | v/(mol·L-1·min-1) |
0.038 | 0.060 | 1.4×10-5 |
0.076 | 0.060 | 2.8×10-5 |
0.076 | 0.030 | 1.4×10-5 |
A.该反应的速率方程为v=k·c(S2O)·c(I-) |
B.该反应的速率常数k的值为6.14×10-3 |
C.三步反应中反应③的活化能最大 |
D.第②步的反应方程式为S2O8I3-+I-=2 SO+I2 |
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