應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)需要研究化學(xué)反應(yīng)的條件、限度和速率.
(1)773K、固定體積的容器中,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)過(guò)程中能量變化如圖甲.曲線Ⅱ表示使用催化劑時(shí)的能量變化.若投入amol CO、2amol H2,平衡時(shí)能生成0.1a mol CH3OH,反應(yīng)就具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值.

①若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為
 

②在容器容積不變的前提下,欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施(答兩項(xiàng)即可)
 
、
 
;
③下列與催化劑有關(guān)的說(shuō)法中,正確的是
 
 (填字母序號(hào)).
a.使用催化劑,使反應(yīng) CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H>-91kJ?mol-1
b.使用催化劑,能夠提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
c.使用催化劑,不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù)K
(2)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途.我國(guó)學(xué)者提出用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的方案,裝置如圖乙I所示.
①Fe電極作
 
 極(填“陰”或“陽(yáng)”);
②Ni電極的電極反應(yīng)式為:
 

(3)欲用圖乙Ⅱ裝置通過(guò)測(cè)定氣體生成量測(cè)算硝酸被還原的速率,當(dāng)反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后,可以通過(guò)測(cè)定
 
推算反應(yīng)速率.
考點(diǎn):探究濃度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響,電解原理
專題:
分析:(1)①轉(zhuǎn)化率=參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量與最初CO的物質(zhì)的量之比;
②要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取增大CO濃度、適當(dāng)降低溫度、及時(shí)分離生成的CH3OH的方法;
③根據(jù)催化劑對(duì)可逆反應(yīng)的影響進(jìn)行判斷;
(2)鐵與電源的正極相連,所以鐵是陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O,Ni電極上氫離子放電,電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,據(jù)此分析解答;
(3)根據(jù)反應(yīng)速率的表達(dá)式v=
△v
△t
解答.
解答: 解:(1)①若不采取其它方法改變平衡移動(dòng)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率最小,根據(jù)方程式知,參加反應(yīng)的一氧化碳和生成的甲醇的物質(zhì)的量相等,所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為:
0.1amol
amol
×100%=10%,
故答案為:10%;
 ②可以采取增大CO濃度、適當(dāng)降低溫度、及時(shí)分離生成的CH3OH的方法來(lái)促使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率,
故答案為:增大CO濃度、適當(dāng)降低溫度(或及時(shí)分離生成的CH3OH);  
③使用催化劑,只能改變反應(yīng)速率,不能改變化學(xué)平衡,則不會(huì)改變反應(yīng)的焓變、不會(huì)影響反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、不影響化學(xué)平衡常數(shù),所以ab錯(cuò)誤,c正確,
故答案為:c;
(2)①根據(jù)裝置圖可知,鐵與電源的正極相連,則鐵為電解池的陽(yáng)極,
故答案為:陽(yáng);
 ②鎳與電源負(fù)極相連,為電解池的陰極,鎳電極上氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2或2H2O+2e-═H2↑+2OH-
故答案為:2H++2e-=H2(或2H2O+2e-=H2+2OH-);
(3)根據(jù)v=
△v
△t
知,可以通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積(或收集一定體積的氣體所用的時(shí)間)推(計(jì))算反應(yīng)速率,
故答案為:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)收集的氣體體積(或收集一定體積的氣體所用的時(shí)間).
點(diǎn)評(píng):本題考查了化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素、電解原理及其應(yīng)用,題目難度中等,試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

將6.5g鋅投入200mL某濃度的稀鹽酸中,鋅和稀鹽酸恰好完全反應(yīng).求:
(1)6.5g鋅的物質(zhì)的量;
(2)所用稀鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度;
(3)反應(yīng)中生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積;
(4)向反應(yīng)后的溶液中加水至500mL,求此時(shí)氯化鋅的物質(zhì)的量濃度.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列物質(zhì)可通過(guò)置換反應(yīng)一步得到的是( �。�
①H2�、赟i�、跢e3O4�、躉2
A、只有②③
B、只有①④
C、①②③④能得到
D、①②③能得到

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

用如圖所示裝置(夾持儀器已省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),E為分液漏斗活塞.將液體A逐滴加入到固體B 中,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖中D裝置在實(shí)驗(yàn)中的作用是
 
;
(2)若A為濃氨水,B為生石灰,C中盛有AlCl3溶液,旋開(kāi)E,足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,C中的現(xiàn)象是
 
,C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 
;
(3)若A為濃鹽酸,B為MnO2,并加熱圓底燒瓶,此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 
,若C中盛有KI淀粉溶液,旋開(kāi)E后,C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氯氣是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要的應(yīng)用.
已知Cl2+H2O=HCl+HClO.為了探究HClO的漂白性,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn).

(1)通入Cl2后,從集氣瓶A中干燥的紅色布條的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是
 
,從集氣瓶B中濕潤(rùn)的紅色布條的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是
 

(2)為了確證是HClO使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色,你認(rèn)為還應(yīng)增加的實(shí)驗(yàn)是
 

(3)某化學(xué)興趣小組計(jì)劃用氯氣和氫氧化鈉溶液制取簡(jiǎn)易消毒液.
①其反應(yīng)原理為:(用離子方程式表示)
 

②實(shí)驗(yàn)室配制好4.0mol?L-1的NaOH溶液,這種溶液
 
L才能與2.24L氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)恰好完全反應(yīng).
(4)配制250mL 4.0mol?L-1NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)步驟:
a.計(jì)算需要?dú)溲趸c固體的質(zhì)量.
b.稱量氫氧化鈉固體.
c.將燒杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁2~3次,洗滌液也注入容量瓶.
d.用適量蒸餾水溶解稱量好的氧氧化鈉固體,冷卻.
e.蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻.
f.繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至刻度線下1cm~2cm時(shí),改用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面與刻度線相切.
上述步驟的正確操作順序是
 

(5)配制完畢后,教師指出有四位同學(xué)各進(jìn)行了下列某一項(xiàng)錯(cuò)誤操作,你認(rèn)為這四項(xiàng)錯(cuò)誤操作會(huì)導(dǎo)致所得溶液濃度偏高的是
 

A.定容時(shí)仰視容量瓶刻度線
B.定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
C.將溶解冷卻的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶后就直接轉(zhuǎn)入定容操作
D.定容后,把容量瓶倒置搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,便補(bǔ)充幾滴水至刻度處
(6)若要配制480ml0.1mol?L-1的NaOH溶液,應(yīng)選用
 
ml的容量瓶(填“100”或“250”或“500”),要用托盤天平稱取NaOH固體
 
克.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

1體積某氣態(tài)烴只能與1體積HCl發(fā)生加成反應(yīng),生成氯代烷.1mol此氯代烷可與5mol氯氣發(fā)生完全的取代反應(yīng),則該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為( �。�
A、CH2=CH2
B、CH3CH=CH2
C、CH3CH3
D、CH3CH2CH=CH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)小組用廢導(dǎo)線拆解的銅絲制取Cu(NO32,并對(duì)其化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究.
(1)他們選擇的方法是:把銅絲絞碎、放在空氣中灼燒,再加入稀HNO3反應(yīng)制取硝酸銅;而沒(méi)有選擇直接用銅屑與HNO3反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅的原因是:
 

(2)小組用下圖所示裝置(夾持和加熱裝置均已略去),進(jìn)行了Cu(NO32熱穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)探究.

取少許無(wú)水Cu(NO32晶體放入試管A、并加熱,觀察到試管A中有紅棕色氣體生成,經(jīng)U型管變?yōu)闊o(wú)色,收集于試管B中,待試管B中液面不再變化時(shí),停止實(shí)驗(yàn);試管A中殘留有黑色粉末.
①寫出Cu(NO32受熱分解的化學(xué)方程式:
 

②當(dāng)取出冰鹽浴中U型管時(shí),U型管內(nèi)氣體顏色又逐漸變?yōu)榧t棕色,用必要文字和化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明發(fā)生這一現(xiàn)象的原因:
 

(3)在盛有Cu(NO32溶液的試管中滴入稀硫酸酸化,再加入鐵粉,充分反應(yīng)后沒(méi)有固體殘留存在.
①小組推測(cè),反應(yīng)中可能大量存在的陽(yáng)離子組合有
 
種;
②小組對(duì)反應(yīng)后溶液中可能大量存在的陽(yáng)離子組進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)鑒定,結(jié)論是
 

實(shí) 驗(yàn) 操 作 步 驟現(xiàn) 象
步驟1:觀察溶液.溶液呈暗藍(lán)色
步驟2:取少量稀釋后溶液,滴加酸性KMnO4溶液.紫色不消失
步驟3:取少量稀釋后溶液,滴加KSCN溶液.變紅色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,雜質(zhì)不溶于水和酸)為原料,制備藍(lán)色晶體G,其化學(xué)式為[Cu(NH34]SO4?H2O,涉及流程如下:

已知25℃時(shí),幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表:
Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
Ksp8.0×10162.2×10224.0×1038
完全沉淀pH≥9.6≥6.4≥3.2
(1)加快黃銅礦焙燒速率,可采用的措施有
 
(寫兩種).
(2)加人雙氧水可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
 
;試劑X的化學(xué)式為
 

(3)常溫下,0.1mol/L試劑Y的pH=11,則該溫度下,試劑Y的電離常數(shù)為
 
,用pH試紙測(cè)該溶液pH值的方法是
 

(4)已知Cu(OH)2+4NH3?H2O?[Cu(NH34]2++2OH+4H2O,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:
 

(5)在溶液N中加入乙醇的目的是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

電解飽和食鹽水的裝置如圖所示,若收集的H2為2 L,則同樣條件下收集Cl2小于2 L,原因是
 
.此副反應(yīng)的產(chǎn)物之一是84消毒液的主要成分,其消毒的原理是
 

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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