2024届高三化学一轮复习:化学反应速率(含解析)

2024届高三化学一轮复习:化学反应速率
一、单选题
1.(2022秋·浙江杭州·高三杭师大附中校考期中)下列生产或实验事实引出的结论错误的是
选项 生产或实验事实 结论
A 其他条件相同,铁片和稀硫酸反应,适当升高溶液的温度,单位时间内产生的气泡增多 当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B 工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积,使SO3的吸收速率加快
C 在容积可变的密闭容器中发生反应:N2O4(g)2NO2(g),把容器的体积缩小一半 逆反应速率增大, 正反应速率减慢
D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A.A B.B C.C D.D
2.(2022秋·重庆北碚·高三西南大学附中校考开学考试)用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M。为研究降解效果,设计如下对比实验探究外界条件对降解速率和效果的影响,实验测得M的浓度与时间关系如图所示:
实验编号 温度/℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
下列说法不正确的是
A.15min内,实验①中M的降解速率为1.33×10-5mol·L-1·min-1
B.实验①②说明:其他条件相同,升高温度,M降解速率增大
C.实验①③说明:其他条件相同,pH越高,越不利于M的降解
D.实验③④说明:M的起始浓度越小,降解的速率越快
3.(2023春·北京丰台·高三统考期中)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。
下列说法不正确的是
A.NO属于共价化合物 B.过程②吸收能量
C.过程③释放能量 D.过程④形成非极性共价键
4.(2023春·高三校联考期末)反应使用不同催化剂的调控中,研究人员发现,一定条件下,Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标记,TS表示过渡态。下列说法正确的是
A.题述反应的
B.经历TS1,中共价键发生断裂,且生成羧基
C.相对能量差为0.92eV的反应为
D.如果换作铜系催化剂,题述反应的焓变会发生改变
5.(2023秋·湖北武汉·高三武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校考期末)工业生产硝酸涉及反应:,下列说法正确的是
A.若反应速率分别用、、、表示,则
B.加入催化剂可降低逆反应的活化能,从而加快逆反应速率
C.恒温恒容时,增大压强,则反应物中活化分子百分数增大,反应速率加快
D.达到平衡时,升高温度,正反应速率减小、逆反应速率增大
6.(2022秋·安徽·高三统考阶段练习)为探究反应的速率影响因素,某同学设计了以下实验:
锥形瓶编号 0.1的 Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水/mL 0.2的H2SO4溶液/mL 反应温度/℃ 浑浊出现时间/s 备注
1 10 0 10 20 10
2 10 5 5 20 16
3 10 0 10 50 5 第10秒开始浑浊不再增多
4 10 5 4 50 8
下列说法正确的是
A.该反应也可通过测SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢
B.3号瓶中前10s内v(Na2S2O3)为0.01
C.由2号瓶和3号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快
D.由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快
7.(2022秋·江苏扬州·高三统考期末)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知1eV=1.6×10-19J,NA约为6.02×1023mol-1)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法不正确的是
A.过渡态TS1比TS2更稳定
B.过程TS1→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C.化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂
D.该过程的热化学方程式为:M(s)+CO2(g)=N(s) ΔH=-1120.2kJ mol-1
8.(2022秋·内蒙古兴安盟·高三乌兰浩特市第四中学校考阶段练习)一定温度下,反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A.缩小容器的体积使压强增大
B.恒容条件下,充入H2
C.恒容条件下,充入一定量的C
D.恒压条件下,充入He
9.(2023秋·山东临沂·高三校考期末)H2与ICl的反应分①②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A.反应①、反应②均为放热反应
B.反应①、反应②均为氧化还原反应
C.反应①、反应②的焓变之和为ΔH=218 kJ·mol1
D.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关
二、多选题
10.(2022秋·山西·高三校联考期末)碳酸二甲酯DMC()具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A.该合成反应
B.过程是该反应的决速步
C.过程中既有键的断裂,又有键的形成
D.是反应的中间产物
三、非选择题
11.(2022秋·浙江嘉兴·高三校考阶段练习)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响,在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因_______。
(2)实验①和②的目的是_______。
(3)写出实验③的化学反应方程式:_______。
12.(2022·全国·高三专题练习)当今中国积极推进绿色低碳发展,力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发CO2利用技术,降低空气中CO2含量成为研究热点。工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH),过程中发生如下两个反应:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-51kJ mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ mol-1
有研究表明,用可控Cu/Cu2O界面材料作催化剂可以提高CO2还原合成甲醇的选择性。将6.0molCO2和8.0molH2充入一体积为2L的恒温密闭容器中,发生反应3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0。测得起始压强为70MPa,H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。
该反应在0—4min内H2O的平均反应速率为_____(保留2位有效数字)。
13.(2023春·北京东城·高三北京一七一中校考期中)甲、乙两位同学探究外界条件对化学反应速率的影响。
【实验原理】反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,反应过程中溶液出现乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸馏水。
试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一:甲同学利用如图装置测定化学反应速率。
(1)为保证实验的准确性和可靠性,利用该装置进行实验前应先进行的操作是_______。除如图所示的实验用品外,还需要的实验仪器是_______。
(2)若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体,可计算出在2min内的反应速率v(H+)=0.02mol/(L·min),而该速率值比实际值偏小,其原因是_______。
实验二:乙同学得到各组实验数据如下表。
实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水
浓度/ (mol/L) 体积/mL 浓度/ (mol/L) 体积/mL 体积/mL 温度/℃
Ⅰ 0.1 1.5 0.1 1.5 V 20
Ⅱ 0.1 2.5 0.1 1.5 8 a
Ⅲ 0.1 2.5 0.1 1.5 8 30
(3)实验Ⅰ、Ⅱ探究_______对化学反应速率的影响。
①a=_______。
②V=_______,加入VmL水的目的是_______。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象是_______。
14.(2023秋·高三课时练习)化学反应是有历程的。研究反应机理对于认识反应和调控反应意义重大。
I:NO和H2可以反应生成N2和水蒸气,该反应的历程包含下列两步:
①(慢)
②(快)
(1)该反应速率由___________(填①或②)决定。
(2)活化能___________(填“>或<或=”)。
II:催化剂参与反应过程,能加快反应速率。
(3)的速率很慢,NO和都可以作为该反应的催化剂,发生两步基元反应,快速生成。请结合催化剂的特点,写出NO做催化剂时,这两步基元反应的方程式___________、___________。
(4)请在下图中画出加入催化剂时的能量变化过程(在图上画出)(已知该两步反应均为放热反应) ______。
15.(2019秋·河北保定·高三统考期末)治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ.硫酸厂大量排放含SO2的尾气会对环境造成严重危害。
(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2,得到Na2SO3溶液,该反应的离子方程式为______。
Ⅱ.沥青混凝土可作为反应;2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
(2)a、b、c、d四点中,达到平衡状态的是______。
(3)已知c点时容器中O2浓度为0.02mol L-1,则50℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=______(用含x的代数式表示)。
(4)观察分析图,回答下列问题:
①CO转化反应的平衡常数K(a)______K(c)。
②在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要______(填“大”、“小”)。
③______点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高。
16.(2016·上海闵行·统考二模)大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放,脱硝的方法有多种。
完成下列填空:
Ⅰ直接脱硝
(1)NO在催化剂作用下分解为氮气和氧气。在10L密闭容器中,NO经直接脱硝反应时,其物质的量变化如图1所示。则0~5min内氧气的平均反应速率为___mol/(L min)。
Ⅱ臭氧脱硝
(2)O3氧化NO结合水洗可完全转化为HNO3,此时O3与NO的物质的量之比为___。
Ⅲ氨气脱硝
(3)实验室制取纯净的氨气,除了氯化铵外,还需要___、___(填写试剂名称)。不使用碳酸铵的原因是___(用化学方程式表示)。
(4)吸收氨气时,常使用防倒吸装置,图2装置不能达到此目的是___。
NH3脱除烟气中NO的原理如图3:
(5)该脱硝原理中,NO最终转化为___(填化学式)和H2O。当消耗1molNH3和0.25molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为___L。
17.(2020秋·浙江·高三期中)用如图所示装置进行如下实验:
(1)在检验装置气密性后,向试管a中加入的硝酸和铜片,立即用橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a中反应的化学方程式________。
(2)在实验过程中常常反应开始时速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于_____,当反应进行一段时间后速率又逐渐减小,原因是___________。
(3)欲较快地制得,可采取的措施是___(填写字母序号)。
A 加热 B 使用铜粉 C 稀释 D 使用浓硝酸
18.(2018秋·山东临沂·高三阶段练习)关于化学反应的理论是一个经过简化的概念模型,合理简化的概念模型是研究化学反应原理的基础。反应速率的碰撞理论提出:能引发化学反应的碰撞称为有效碰撞。
(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________(填“a”“b”或“c”)。
(2)过渡态理论是在碰撞理论的基础上提出的: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。根据图Ⅱ写出相应的热化学方程式:_____________________________________________ 。
(3)过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了活化能从而改变了反应的途径。请在图Ⅱ中画出该反应在其他条件不变,仅使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图。________
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.其他条件相同,铁片和稀硫酸反应,适当升高溶液的温度,单位时间内产生的气泡增多,则说明其他条件不变时,升高反应温度,反应速率增大,A正确;
B.装填瓷环后,与不装瓷环相比,从塔顶喷淋下来的浓硫酸与从塔底进入的气体在瓷环间隙充分接触,能加快反应速率,因此得出结论,增大气液接触面积,使SO3的吸收速率加快,B正确;
C.在容积可变的密闭容器中发生反应,N2O4(g)2NO2(g),把容器的体积缩小一半,则压强增大,气体反应物的浓度增大,正、逆反应速率都增大,C错误;
D.在A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快,则说明反应速率增大,该对比实验中,变量为催化剂,因此得出结论,当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率,D正确;
故选C。
2.D
【详解】A.由图中数据,可知15 min内△c(M)=(0.3mol/L-0.1mol/L)×10-3=2×10-4mol/L,则,选项A正确;
B.由图中曲线变化可看出实验②相对于实验①,M降解速率增大,由表中数据可知,其他条件相同,实验②的温度高,所以说明升高温度,M降解速率增大,选项B正确;
C.由图中曲线变化可看出实验①相对于实验③,M降解速率增大,由表中数据可知,其他条件相同,实验③的pH高,所以说明pH越高,越不利于M的降解,选项C正确;
D.根据表中信息可知,实验③④除了浓度不同,还有pH不同,无法判断是哪个条件影响M的降解速率,选项D错误;
答案选D。
3.D
【详解】A.只含有共价键的化合物是共价化合物,非金属元素与非金属元素之间形成的化合物一般是共价化合物,NO属于共价化合物,则A正确;
B.由图可知,过程②NO中化学键发生断裂形成氮原子和氧原子,此过程需要吸收能量,故B正确;
C.过程③形成了新的化学键N≡N键和O=O键,此过程释放能量,故C正确;
D.由图可知,过程④没有化学键的断裂和生成,故D错误;
故选:D。
4.C
【详解】A.1 mol和3mol的相对能量为0ev,1 mol和1mol的相对能量为-0.51eV,则题述反应是放热反应,故该反应的,A错误;
B.由图像可以看出变为且经历TS1,没有羧基生成,B错误;
C.由图像知相对能量差为0.92eV的反应为经历TS3的反应,为,C正确;
D.由题意知催化剂不改变反应物、生成物的总能量,则使用催化剂不会改变反应的焓变,D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.氨气和氧气二者速率之比等于其化学计量数之比,则,A错误;
B.加入催化剂可降低反应的活化能,正、逆反应速率同时加快,B正确;
C.恒温恒容时,若充入反应物以增大压强,单位体积内活化分子数目增多,活化分子百分数不变,反应速率加快;若充入不参与反应的气体以增大压强,单位体积内活化分子数目不变,活化分子百分数不变,反应速率不变,C错误;
D.达到平衡时,升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误;
故选B。
6.D
【分析】本题为对比实验,通过不同组之间数据对比,控制变量,得出结论,据此分析。
【详解】A.气体体积受温度的影响较大,不能通过SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢,A错误;
B.3号瓶第10s开始浑浊不再增多,说明反应完全,,B错误;
C.2号和3号对比,3号硫酸的浓度比2号大,且反应温度也比2号高,不能说明是哪个条件对化学反应速率产生影响,C错误;
D.1号和4号对比,1号硫酸的浓度大于4号,1号的温度低于4号的温度,但4号的反应速率高于1号,说明温度越高,反应速率越快,D正确;
故本题选D。
7.B
【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应
【详解】A.据图可知TS1的能量比TS2的能量低,所以TS1更稳定,A正确;
B.过程P→TS2为两步反应中活化能能较大的反应,为慢反应,为化合物M生成化合物N的决速步骤,B错误;
C.M为催化剂,整个反应前后M的结构不会发生改变,对比M和N的结构特点可知,当N中Fe-O键断裂,重新连接H原子才能生成M,所以化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂,C正确;
D.图示为一个CO2分子反应的过程,据图可知该过程能量变化ΔE=-11.63eV,所以当1molCO2参与反应时能量变化为-11.63×1.6×10 19J×6.02×1023 mol-1=-1.12×106J mol-1=-1120kJ,所以该反应的焓变ΔH=-1120kJ/mol,该过程的热化学方程式为:M(s)+CO2(g)=N(s) ΔH=-1120.2kJ mol-1,D正确;
故选B。
8.C
【详解】A.缩小容器的体积使压强增大,增大单位体积内活化分子个数,所以反应速率增大,故A不符合题意;
B.恒容条件下,充入H2,增大生成物浓度,反应速率增大,故B不符合题意;
C.由于固体的用量不影响反应速率,所以恒容条件下,充入一定量的C,反应速率不变,故C符合题意;
D.恒压条件下,充入He,导致气体总体积增大,组分浓度减小,反应速率减小,故D不符合题意;
答案为C。
9.D
【分析】影响化学反应速率的内因是反应的活化能,活化能越大,化学反应越慢。
【详解】A.从能量曲线图看,反应①、反应②的反应物总能量都高于生成物总能量,即均为放热反应,A项正确;
B.反应①有H2参与、反应②有I2生成,必然都有化合价变化,均为氧化还原反应,B项正确;
C.能量曲线图表明,起始反应物“H2(g)+2ICl(g)”比最终生成物“I2(g)+2HCl(g)”能量高218 kJ·mol-1,即 ΔH=-218 kJ·mol-1,C项正确;
D.图中,反应①的活化能比反应②的大,使反应①比反应②速率慢。活化能与断裂反应物中化学键吸收能量有关,D项错误;
故选:D。
10.AC
【详解】A.由图示可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,,A正确;
B.活化能大的步骤即决速步,由图示可知是该反应的决速步,B错误;
C.过程中甲醇反应时有键的断裂,生成水时有键的形成,C正确;
D.反应中是催化剂,D错误;
故选AC。
11.(1)降低了活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响
(3)
【详解】(1)由于催化剂改变了反应的途径,降低反应所需的活化能,从而加快反应速率,故填降低了活化能;
(2)实验①10mL2% H2O2溶液,实验②10mL5% H2O2溶液,两者中双氧水的浓度不同,所以实验①和②的目的是探究浓度对化学反应速率的影响,故填探究浓度对反应速率的影响;
(3)根据已知信息,实验③是在氯化铁的催化作用下发生分解反应,其反应为,故填。
12.0.24mol L-1 min-1
【详解】该反应在0—4min内消耗氢气的物质的量为(8-2.3)=5.7mol,根据方程式可知生成水的物质的量为1.9mol,H2O的平均反应速率为mol·L-1·min-1
13.(1) 检查装置的气密性 计时器
(2)生成的二氧化硫溶解在反应后的溶液中,测得的体积小于实际生成的体积,故速率偏小
(3) Na2S2O3溶液浓度 20 9 控制硫酸的起始浓度相同
(4)实验III观察到出现浑浊的时间更短
【详解】(1)气体制备或性质探究实验,本实验是探究化学反应速率的影响因素,需保证气密性良好,否则会影响实验结果,反应速率的计算公v=,测反应速率是在一定时间段内,故还需要秒表,故答案为:检查装置的气密性;秒表(或计时器)。
(2)该反应是在水溶液中进行,SO2易溶于水,生成的SO2部分溶在水中,故答案为:生成的二氧化硫溶解在反应后的溶液中,测得的体积小于实际生成的体积,故速率偏小;
(3)该实验室是探究外界条件对Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的反应速率的影响,从表格中可以看出Na2S2O3溶液用量增加,应该是改变Na2S2O3溶液的浓度,实验I、II硫酸用量不变,所以控制总体积不变,是保证硫酸浓度不变,另外还需要控制温度不变;故答案为:Na2S2O3溶液的浓度;20;9;控制硫酸的起始浓度相同;
(4)探究实验II、III改变的是温度条件,其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率增大,因为反应中有S沉淀生成,故可以测定溶液变浑浊的快慢,故答案为:实验III比实验II变浑浊所需时间更短。
14.(1)①
(2)>
(3)
(4)
【分析】一个化学反应如果可以分成多个基元反应,反应的速率应主要取决于慢反应这一步;化学反应的活化能越低,反应速率越快,催化剂在反应中可以通过降低反应的活化能来加快化学反应速率,但不会改变反应的焓变,催化剂在化学反应中会先被消耗,然后重新生成。
【详解】(1)化学反应速率越慢耗费时间越长,占整个反应所耗费的时间比例越高,所以化学反应速率主要取决于慢反应,所以填①;
(2)活化能越低,化学反应速率越快,所以反应①的活化能应大于反应②的活化能,所以填>;
(3)因为NO和NO2都可以作为该反应的催化剂,催化剂在化学反应中会先被消耗,然后重新生成,所以当NO作为催化剂时,NO先被O2氧化为NO2,然后NO2可再被SO2还原为NO,所以两步基元反应方程式分别为:O2+2NO=2NO2,2SO2+2NO2=2SO3+2NO;
(4)催化剂的加入会降低反应的活化能,加快化学反应速率,但不会改变反应物和产物的能量之差,又因为该两步反应均为放热反应,所以加入催化剂后的能量图如下图所示。
15. CO32-+SO2=SO32-+CO2 bcd > 大 e
【分析】(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2,得到Na2SO3溶液,结合原子守恒、电荷守恒书写离子方程式;
(2)图象分析可知b点反应达到平衡状态,升温平衡逆向进行;
(3)一氧化碳降解反应2CO(g)+O2(g) 2CO2(g),K=进行计算;
(4)①平衡常数是温度的函数,温度升高向吸热方向进行,即向逆反应方向进行,K=,故K减小;
②相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大;
③温度越高,有效碰撞的几率越大;
【详解】(1)工业上可利用废碱液(主要成分为Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2,得到Na2SO3溶液,结合原子守恒、电荷守恒书写离子方程式为:CO32-+SO2=SO32-+CO2;
(2)图象分析可知b点反应达到平衡状态,升温平衡逆向进行,a、b、c、d 四点中,达到平衡状态的是bcd;
(3)CO的降解率为x,设起始CO浓度为1mol/L,
平衡常数K===;
(4)①平衡常数是温度的函数,温度升高向吸热方向进行,即向逆反应方向进行,K=,故K减小,即Ka>Kc;
②由图得,相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大;
③温度越高,有效碰撞的几率越大,故e点的有效碰撞的几率是最大的;
16. 0.015 1:2 消(熟)石灰 碱石灰 (NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+2H2O d N2 22.4L
【分析】(1)由图象得到NO物质的量变化,计算得到氧气物质的量变化,结合化学反应速率概念计算V=;
(2)O3氧化NO 结合水洗可完全转化为HNO3,反应的化学方程式为:O3+2NO+H2O=2HNO3;
(3)实验室利用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成,氨气是碱性气体,干燥需要碱性干燥剂,不使用碳酸铵的原因是碳酸铵加热生成氨气同时会生成二氧化碳气体;
(4)氨气极易溶于水,在水溶液中易发生倒吸,根据气体压强的知识进行分析;
(5)①由图3可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水;
②根据氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量计算。
【详解】(1)在10L密闭容器中,NO经直接脱硝反应时,其物质的量变化如图1所示,NO在5min内变化物质的量8.0mol﹣6.5mol=1.5mol,NO在催化剂作用下分解为氮气和氧气,2NO=O2+N2,生成氧气物质的量0.75mol,则0~5min内氧气的平均反应速率==0.015mol/L min;
(2)O3氧化NO 结合水洗可完全转化为HNO3,反应的化学方程式为:O3+2NO+H2O=2HNO3,此时O3与NO的物质的量之比为1:2;
(3)实验室利用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成,氨气是碱性气体,干燥需要碱性干燥剂,实验室制取纯净的氨气,除了氯化铵外,还需要消(熟)石灰、碱石灰,不使用碳酸铵的原因是碳酸铵加热生成氨气同时会生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为:(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+2H2O;
(4)装置abc中都有一个容积较大的仪器,它们能够吸收较多的液体,从而不会使倒吸的液体进入前面的装置,可以防止倒吸,d中导气管插入到水中,氨气极易溶于水,易引起倒吸,不能防倒吸,应是四氯化碳在下层,水在上层,防止倒吸且能吸收氨气,故答案为:d;
(5)①由图3可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水,所以NO最终转化为N2和H2O;
②氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水,反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量,2mol NH3转化为N2失去6mol电子,0.25mol O2得到1mol电子,则NO转化为N2得到的电子为2mol,所以NO的物质的量为1mol,其体积为22.4L。
17. 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2=2NO2 开始时溶液温度较低,反应速率缓慢,该反应为放热反应,随着反应的进行,溶液温度升高是影响化学反应速率的主要因素,故反应速率加快 反应一段时间后HNO3的浓度降低,故反应速率又逐渐减慢 AB
【分析】(1)试管a中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮,一氧化氮在空气中被氧化成二氧化氮;
(2)开始时溶液温度较低,反应速率缓慢,该反应为放热反应,随着反应的进行,溶液温度升高是影响化学反应速率的主要因素,故反应速率加快;反应一段时间后HNO3的浓度降低是影响化学反应速率的主要因素,故反应速率又逐渐减慢;
(3)根据影响化反应速率的因素选择。
【详解】(1)试管a中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮,一氧化氮在空气中被氧化成二氧化氮,方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2=2NO2;
(2)开始时溶液温度较低,反应速率缓慢,该反应为放热反应,随着反应的进行,溶液温度升高是影响化学反应速率的主要因素,故反应速率加快;反应一段时间后HNO3的浓度降低是影响化学反应速率的主要因素,故反应速率又逐渐减慢;
(3)A. 加热能加快反应速率,可以欲较快地制得,故A正确;
B. 使用铜粉,增加固体的接触面积能加快反应速率,可以欲较快地制得,故B正确;
C. 稀释HNO3,速率减小,故C错误;
D. Cu与浓硝酸反应得到的气体是NO2,故D错误;
正确答案是AB。
18. a
【详解】(1)只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,分析三个图,可知只有a有新物质生成,则a为有效碰撞,故答案为a;
(2)反应热为134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234 kJ/mol,故答案为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234 kJ/mol;
(3)使用催化剂而使反应速率加快的的原因是降低了反应的活化能,故答案为

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