2.目前,汽車廠商常利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:2NO+2CO$\stackrel{催化劑}{?}$2CO2+N2.為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過程反應(yīng)速率,某課題組進(jìn)行了以下實驗探究.
【資料查閱】
①不同的催化劑對同一反應(yīng)的催化效率不同;
②使用相同的催化劑,當(dāng)催化劑質(zhì)量相等時,催化劑的比表面積對催化效率有影響.
【實驗設(shè)計】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響規(guī)律,設(shè)計了以下對比實驗.
(1)完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格).
實驗編號實驗?zāi)康?/td>T/℃NO初始濃度
mol/L
CO初始濃度
mol/L
同種催化劑的比表面積m2/g
為以下實驗作參照2806.50×10-34.00×10-380
探究催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響2806.50×10-34.00×10-3120
探究溫度對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響3606.50×10-34.00×10-380
【圖象分析與結(jié)論】利用氣體傳感器測定了三組實驗中CO濃度隨時間變化的曲線圖,如下:
(2)計算第Ⅰ組實驗中,達(dá)平衡時NO的濃度為3.50×10-3mol/L;
(3)由曲線Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化劑比表面積,汽車尾氣轉(zhuǎn)化速率增大(填“增大”、“減小”、“無影響”).

分析 (1)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑的比表面積,而要想探究一種影響因素,必須保持其他影響因素是一致的來分析;
(2)根據(jù)第Ⅰ組實驗中,達(dá)平衡時CO的平衡濃度為1.00×10-3mol/L,可得出CO的濃度該變量,再根據(jù)在一個反應(yīng)中,各物質(zhì)的濃度的該變量之比等于計量數(shù)之比即可求出NO的濃度的該變量,從而求出NO的平衡濃度;
(3)由圖象可知,增大催化劑比表面積后,縮短了到達(dá)平衡的時間,故增大了反應(yīng)速率.

解答 解:(Ⅰ)(1)探究一種影響因素,必須保持其他影響因素是一致,通過對比Ⅱ和Ⅰ的條件可知,兩者的區(qū)別是催化劑的比表面積不同,故其他的影響因素均應(yīng)相同,故Ⅱ中溫度為280T,NO初始濃度為6.50×10-3mol/L,CO初始濃度為4.00×10-3mol/L,而且Ⅱ探究的是催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響,
故答案為:

實驗編號實驗?zāi)康?/td>T/℃NO初始濃度
mol/L
CO初始濃度
mol/L
同種催化劑的比表面積m2/g
為以下實驗作參照
探究催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響2806.50×10-34.00×10-3
(2)通過圖象可知,平衡時CO的平衡濃度為1.00×10-3mol/L,可得出CO的濃度該變量△c(CO)=4.00×10-3mol/L-1.00×10-3mol/L=3.00×10-3mol/L,在一個反應(yīng)中,各物質(zhì)的濃度的該變量之比等于計量數(shù)之比,故NO的濃度的該變量△c(NO)=3.00×10-3mol/L,故NO的平衡濃度c(NO)=6.50×10-3mol/L-3.00×10-3mol/L=3.50×10-3mol/L,
故答案為:3.50×10-3mol/L;
(3)由圖象可知,增大催化劑比表面積后,縮短了到達(dá)平衡的時間,故增大了反應(yīng)速率,
故答案為:增大.

點評 本題考查了影響反應(yīng)速率的因素,題目難度中等,注意掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,明確設(shè)計對照試驗原則:要探究一種影響因素,必須保持其他影響因素完全相同.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.給你提供純鋅、純銅片、500 mL 0.2 mol/L的H2SO4溶液、導(dǎo)線、1 000 mL量筒.試用如圖裝置來測定鋅和稀硫酸反應(yīng)時,在某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量.
(1)如圖所示,裝置氣密性良好,且1 000mL量筒中已充滿了水,則開始實驗時,首先要用導(dǎo)線把a、b兩電極連接起來.
(2)①a電極材料為純鋅片,其電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+
②b電極材料為純銅片,其電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑.
(3)當(dāng)量筒中收集到672 mL氣體時(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下),通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為0.06mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.如圖所示裝置工作時均與H2有關(guān).

①圖1所示裝置中陽極的電極反應(yīng)式為MnO42--e-=MnO4-
②圖2所示裝置中,通入H2一極的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O.
③某同學(xué)按圖3所示裝置進(jìn)行實驗,實驗結(jié)束后,將玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)冷卻后,溶于稀硫酸,充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再滴入新制氯水,溶液變?yōu)榧t色.該同學(xué)據(jù)此得出結(jié)論:鐵與水蒸氣反應(yīng)生成FeO和H2.該結(jié)論不嚴(yán)密(填“嚴(yán)密”或“不嚴(yán)密”),你的理由是2Fe3++Fe=3Fe2+(用離子方程式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.電子表所用的某種紐扣電池的電極材料為Zn和Ag2O,電解質(zhì)溶液是KOH溶液.電池總反應(yīng)式為:Zn+Ag2O═ZnO+2Ag,下列說法錯誤的是(  )
A.該電池的正極是Ag2O,負(fù)極是Zn
B.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O
C.理論上該電池工作一段時間后,溶液中KOH的濃度不變
D.該電池工作時,電解質(zhì)中的陰離子向正極移動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列實驗的實驗?zāi)康、圖示操作和實驗現(xiàn)象均正確的是( 。
A、探究不同催化劑對同一反應(yīng)速率的影響B、探究溫度對化學(xué)平衡的影響

試劑:淀粉溶液、碘水、
唾液、2mol/L H2SO4溶液
現(xiàn)象:圖中左試管溶液顏色一段時間后逐漸變藍(lán)色,右試管溶液顏色迅速變藍(lán)色

2NO2(g)?N2O4△H<0
試劑:燒瓶中各充入等質(zhì)量的NO2
現(xiàn)象:一段時間后,右邊燒瓶內(nèi)氣體顏色變淺,左邊燒瓶內(nèi)氣體顏色變深
C、探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性強(qiáng)弱D、驗證外加電流的陰極保護(hù)法

試劑:0.1mol/L醋酸溶液、飽和硼酸
溶液0.1mol/L Na2CO3溶液
現(xiàn)象:圖中左試管內(nèi)液面產(chǎn)生氣泡,右試管無明顯現(xiàn)象

試劑:酸化的3%的NaCl溶液、
鐵氰化鉀溶液
現(xiàn)象:一段時間后,向燒杯中滴加2滴鐵氰化鉀溶液,不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.如圖Ⅰ所示裝置通電10分鐘后,去掉直流電源,連接成圖Ⅱ所示裝置,可觀察到U形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì),U形管右端液面上升,下列說法正確的是( 。
A.裝置I中石墨電極處得到氣體的體積比鐵電極處得到氣體的體積大
B.用裝置Ⅱ進(jìn)行實驗時鐵電極的電極反應(yīng)為 Fe-2e-+2OH-═Fe(OH)2
C.用裝置Ⅱ進(jìn)行實驗時石墨電極的電極反應(yīng)為2H++2e-═H2
D.裝置I通電10分鐘后,溶液的pH降低

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義.對于密閉容器中的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如圖所示.下列敘述正確的是(  )
A.點a的正反應(yīng)速率比點b的小
B.點c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,773K下反應(yīng)至t1時刻,n(H2)比圖中d點的值大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.銅是重要金屬,Cu的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途,如CuSO4溶液常用作電解液、電鍍液等.請回答以下問題:
(1)亞銅離子(Cu+)基態(tài)時的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積(或A1),其配位數(shù)為12;
(3)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH34]SO4,下列說法正確的是AD.
A.[Cu(NH34]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
B.在[Cu(NH34]2+中Cu2+給出孤電子對,NH3提供空軌道
C.[Cu(NH34]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素
D.SO42-與PO43- 互為等電子體,空間構(gòu)型均為正四面體
(4)氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖1,碳原子的雜化方式為sp2、sp3.該分子中σ鍵與π鍵個數(shù)比值為9:1.
(5)在硅酸鹽中,SiO${\;}_{4}^{4-}$四面體(如圖2a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式.圖2b為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,Si與O的原子數(shù)之比為1:3,化學(xué)式為SiO32-(或(SiO3n2n-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.將C棒、Fe棒平行插人飽和NaCl溶液中(如圖所示).下列敘述符合事實的是( 。
A.斷開 K2,閉合 K1時,F(xiàn)e 電極反應(yīng)為:2 H++2e-=H2
B.斷開 K2,閉合 Kl 時,C電極反應(yīng)為:2Cl--2e-=Cl2
C.斷開 K1,閉合 K2時,F(xiàn)e 電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+
D.斷開 Kl,閉合 K2時,C電極反應(yīng)為:2Cl--2e-=Cl2

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