1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。
(1)图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是 (选填“A”、“B”或“C”);
(2)20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: ;(图中为1molNO2与1molCO的反应)
(3)过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化。
①在体系中加入催化剂对反应热是否有影响? (填“是”或“否”),原因是 。
②在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1 ,E2 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图:
(8分)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO3— + 4H+ + 3e-NO↑+2H2O; KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:。
(2)反应中硝酸体现了等化学性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是mol。
(4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是。
(6分)(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+ 氧化成Co3+,然后以Co3+ 作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式 _______。
②写出Co3+除去甲醇的离子方程式。
(8分)工业生产硝酸铵的流程图如下:请回答下列问题:
(1)写出硝酸铵在工农业生产中的重要作用_____________________________(任写一条)。
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g),ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
在一定温度压强和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量___________(填“<” “>” “=”)92.4kJ,理由是。
(3)写出氨催化氧化的化学方程式:___________________________________________________。
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(NO)(mol) |
2.0 |
1.0 |
0.8 |
0.7 |
0.7 |
0.7 |
(1)已知升高温度,NO2的浓度减小,则该反应是热反应。
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v =
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离除NO2气体b.适当升高温度
c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
(10分)在一定温度下,将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成0.8 molD。由此推断:
(1)生成D的反应速率。
(2)B的平衡浓度为。
(3)A的转化率为。
(4)该温度下的平衡常数K=。
(5)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的转化率。(填“增大”或“减小”或“不变”)