某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为______________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明________;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=________mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二:________;
假设三: ________;
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定]
实验方案 (不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
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沼气是一种廉价的能源。农村富有秸秆、杂草等废弃物,它们经微生物发酵之后,便可以产生沼气,可以用来点火做饭。
(1)煤的主要成分是碳,写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式:
、;并指出哪一种燃料对环境的污染小?。
(2)我国农村大约有700万个沼气发生池,如果每个沼气池平均每天产生2立方米的沼气(主要是甲烷),1mol甲烷完全燃烧能放出890kJ的热量,计算每天可节约燃烧值为3.36×107J·kg-1的标准煤多少千克?
火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652KJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为
(2)又已知H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44kJ·mol-1。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是KJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是。
已知下列反应 :
H2(g)=2H(g)ΔH1=+Q1 kJ/mol
O2(g)=2O(g)ΔH2=+Q2 kJ/mol
2H(g)+O(g)=H2O(g)ΔH3=-Q3 kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)ΔH4=-Q4 kJ/mol
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l);ΔH5=-Q5 kJ/mol
试指出Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的等量关系:
某不可逆反应的反应进程的能量变化如图所示
(1)该反应是热反应,反应热ΔH0
(2)反应的活化能为
(3)对反应体系加热,提高了活化分子数增多,反应速率加快;在反应体系中加入催化剂,降低了活化分子数增多,反应速率大大地加快。(2、3两问用E1、E2、填空)
热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(I) △H= -571.6kJ/mol表示的意义是
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=