(I)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 |
实验目的 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol/L |
CO初始浓度 mol/L |
同种催化剂的比表面积m2/g |
Ⅰ |
为以下实验作参照 |
280 |
6.50×10-3 |
4.00×10-3 |
80 |
Ⅱ |
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|
|
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120 |
Ⅲ |
探究温度对尾气转化速率的影响 |
360 |
6.50×10-3 |
4.00×10-3 |
80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为 ;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·s-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
实验室采用如下图所示的装置,可将反应粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去)。
(1)仪器A的名称是 。
(2)连接好装置后,加入药品前,应该进行的实验操作是 。
(3)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(4)有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要(填“是”或“否”) 。
(5)虚线内缺少实验装置,请你画出装置图,标明药品名称。
某同学在实验室进行钠的化合物性质的实验。请回答下列问题。
(1)过氧化钠与水反应的化学方程式为 ,实验结束后,向试管所得溶液中滴加酚酞溶液,现是 。
(2)Na2CO3和NaHCO3是两种常见的钠盐。
①下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法中,正确的是________(填字母)。
a. NaHCO3的俗称是苏打
b. Na2CO3溶液显碱性,说明Na2CO3属于碱
c. 向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸,后者反应速率快
②按下图所示装置做实验,请回答下列问题。
___________(填“A”或“B”)中澄清石灰水变浑浊,原因是(用化学方程式表示)
________________________________,_________________________________。
某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
探究一 设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验。
(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为____________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是______________________。
(3)装置E中的现象是___________________________。
探究二 设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于________后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为________(选填序号,下同);若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为________。
①一定有Fe3O4 ②一定有Fe ③只有Fe3O4 ④只有Fe
探究三 设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
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Ⅰ.(1)某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是 (填序号)
序号 |
A |
B |
C |
装置 |
![]() |
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原理 |
通入V升空气,测定生成沉淀的质量 |
当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积V |
通入V升空气,测定U型管增加的质量 |
(2)兴趣小组乙取336mL(标准状况)某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe3+是否能氧化SO2,设计了如下实验装置。
(1)如上图连接好装置。实验前应进行 操作
(2)观察到装置C中产生了白色沉淀,同学们提出了以下猜想(每个猜想只考虑一种物质的氧化性)。
猜想1: ;
猜想2:SO2被Fe3+氧化了;
猜想3:SO2被NO3—氧化了
(3)甲同学认为猜想1正确,并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
(4)乙同学认为猜想2正确,则装置C中反应的离子方程式是
(5)丙同学认为猜想3正确,他利用甲同学的实验装置,设计实验验证猜想。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:NaNO3溶液、KSCN溶液、FeCl3溶液、BaCl2溶液、Fe(NO3)3溶液
实验步骤 |
预期现象和结论 |
关于电解池应用的规律提炼题组
某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,回答下列问题:
(1)通O2的Pt电极为电池 极(填电极名称),其电极反应式为 。
(2)若B电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则X电极材料为 ,电解质溶液为 。
(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质,在 电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积,该电极的电极反应式为 。
(4)若X、Y均为Pt,B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变)。恢复到常温下,B电池溶液的pH= ,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入 (填物质并注明物质的量)。
(5)若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为 。
(6)若X、Y均是Pt,电解质溶液为Na2SO4溶液,通电一段时间后,在阴极上逸出c mol气体,同时有N g Na2SO4•10H2O 晶体析出,若温度不变,此时剩余溶液的溶质的质量分数为 。
(学法题)通过以上题目,请总结书写电极反应式的关键 。