影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,实验报告如下表所示。
序号 | 条件 | 现象 | 结论 | |
温度/℃ | 催化剂 | |||
1 | 40 | FeCl3溶液 |
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2 | 20 | FeCl3溶液 |
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3 | 20 | MnO2 |
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4 | 20 | 无 |
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试回答:
①实验1、2研究的是_______________对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是_____________________________________________________。
(2)实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显但不久突然褪色,反应速率明显加快。
①针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_____________________的影响。
②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是___________。
A、硫酸钾B、硫酸锰C、水D、氯化锰
(3)实验三:经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
①定性如图甲可通过观察________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是______________________________。
②定量如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_______________________________________________。
Ⅰ.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
则煤气化主要反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的ΔH=____________________。
Ⅱ.为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198 kJ·mol-1。
(1)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是____________。
(2)在一定温度下,向2.0 L固定容积的密闭容器中充入2 mol H2和1 mol CO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 80 | 100 |
n(H2)/mol | 2.0 | 1.4 | 0.85 | 0.4 | — |
n(CO)/mol | 1.0 | — | 0.425 | 0.2 | 0.2 |
n(CH3OCH3)/mol | 0 | 0.15 | — | — | 0.4 |
n(H2O)/mol | 0 | 0.15 | 0.2875 | 0.4 | 0.4 |
①0~20 min的平均反应速率v(CO)=__________________mol·L-1·min-1;
②达到平衡时,H2的转化率为__________________;
③在上述温度下,该反应的平衡常数K=______________________;
④能表明该反应达到平衡状态的是________(填序号);
A CO的转化率等于H2O的产率 B 混合气体的平均相对分子质量不变
C v(CO)与v(H2)的比值不变 D 混合气体的密度不变
⑤在上述温度下,向平衡后的2 L容器中再充入0.4 mol H2和0.4 mol CH3OCH3(g),则化学平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
在体积不变的密闭容器中,保持一定的温度发生下列反应:4A(g)+B(?)⇌2C(g)+2D(g),请用“增大”“减小”“不变”或“能”“不能”填空。
(1)当B为固体时,若反应向右进行,容器内混合气体的密度___________;若反应向左进行,容器内混合气体的密度___________;当容器内混合气体的密度不变时___________说明反应已经达到平衡。
(2)当B为气体时,不论向哪个方向反应,容器内混合气体的密度___________,故当容器内混合气体的密度不变时___________说明反应已经达到平衡。
(3)当B为固体时,无论向哪个方向反应,容器内混合气体的压强___________,故当容器内混合气体的压强不变时___________说明反应已经达到平衡。
I.300℃时将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g) △H,2min末达到平衡,生成0.8moLD。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为K=________,已知K300℃<K350℃,则△H________(填“>”或“<” 0).
(2)在2min末时,B的平衡浓度为________,D的平均反应速率为________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________填“增大”“减小”或“不变”。
II.在一定条件下,可逆反应:mA+nB⇌pC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则,m+n________(填“>”“<”或“” p)。
(2)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是________。
(3)加热后,可使C的质量增加,则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
Ni(CO)4可用于有机合成,也常用作催化剂。一定条件下,恒容密闭容器中发生反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示:
温度/℃ | 25 | 80 | 230 |
平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
下列说法正确的是
A.25℃达到平衡时,向容器中继续充入CO(g),CO的转化率减小
B.温度越低,越有利于Ni(CO)4的生产
C.80℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v正<v逆
D.平衡后,向密闭容器中加入少量镍粉,平衡正向移动,达到新平衡时CO的浓度比原平衡小
一定温度下,某密闭容器中存在如下反应A(g)+xB(g) 2C(g),反应过程中有关量值变化如下图所示,下列说法中错误的是( )
A.30 min时扩大了容器的容积
B.首次平衡时的K=4
C.40 min时增大了压强
D.8 min前A的平均反应速率为0.8 mol/(L·min)