高考化学第一轮复习:化学反应速率的影响因素


高考化学第一轮复习:化学反应速率的影响因素
一、选择题
1.下列叙述正确的是(  )
A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小
B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈
C.反应活化能越高,该反应越易进行
D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
2.在体积都为2L的恒容容器中,200℃和T℃时,发生如下反应,A的物质的量浓度(单位:mol/L)随时间变化的有关实验数据见下表:
  时间/min温度/℃ 0 2 4 6 8 10
容器1 200 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15
容器2 T 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18
下列有关该反应的描述正确的是(  )
A.在200℃时,4min内用B表示的化学反应速率为0.225mol/(L·min)
B.T℃下,6min时反应刚好达到平衡状态
C.从表中可以看出T>200℃
D.向容器1中通入氦气,容器中压强增大,可以加快反应速率
3.一定温度下,在的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A.X点的Y点的
B.Z点时反应达到平衡状态
C.B的平衡转化率为30%
D.保持温度、体积不变,时充入,正逆反应速率均增大
4.下列表示的是化学反应在不同条件下的反应速率,其中最快的是(  )
A. B.
C. D.
5.在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A.该反应
B.200℃时,前10min的平均反应速率
C.400℃时,反应的平衡常数K=2
D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
6.已知汽车尾气无害化处理反应为 。下列说法不正确的是(  )
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
7.传统酿酒过程的部分操作如图所示。下列说法错误的是(  )
蒸粮 拌曲 堆酵 馏酒
A.“蒸粮” 时适当鼓风可加快燃烧速率
B.“拌曲”时加入的酒曲起催化作用
C.“堆酵” 过程中淀粉会发生水解
D.“馏酒”得到的馏出物为纯净物
8.为探究浓度对化学反应速率的影响,某化学小组同学设计了如下实验方案:
实验编号 加入0.1 溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 加入0.1 溶液的体积/mL 开始出现浑浊所需时间/s
1 2 0 2
2 1 a b
下列说法错误的是(  )
A.若,,则
B.有关反应的离子方程式为
C.实验1中,0~s的平均反应速率:
D.实验1比实验2先出现乳白色浑浊
9.下列工业生产中采用的措施与目的相符合的是(  )
A.合成氨工业中用铁触媒作催化剂,以提高氨气的平衡浓度
B.硫酸工业中用热交换器,以维持反应条件、节约能源
C.海水提溴时用苦卤为原料,以防止溴与水发生反应
D.海带提碘时通过浓缩提高,以减少氧化剂的用量
10.下列有关反应说法错误的是(  )
A.升高温度,可加快反应速率 B.增大压强,可加快反应速率
C.达平衡时, D.达平衡时,不再改变
11.中医药根植于中华传统文化。下列说法错误的是
A.屠呦呦团队用乙醚从青蒿中提取了青蒿素,采用了萃取的方法
B.中药甘草、金银花、石膏、明矾等的主要化学成分都是有机物
C.汤药存放于冰箱中,可以减小其腐败变质的速率
D.煎制草药不宜使用铁质容器,可能因为草药的有些成分能与铁发生反应影响药效
12.在某密闭容器中,一定条件下,对于反应,下列说法错误的是(  )
A.该反应为可逆反应
B.升高温度,正反应速率增大
C.该反应达到平衡状态时,
D.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
二、非选择题
13.某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为   (答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,中过氧键的数目为   。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节,被氧化为,该反应的离子方程式为   (的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为、   (填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为   时,(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大体积分数时,(Ⅱ)氧化速率减小的原因是   。
(5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成,该反应的化学方程式为   。
(6)“沉镁”中为使沉淀完全,需控制不低于   (精确至0.1)。
14.近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ: 2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H1=+551 KJ·mol-1
反应Ⅲ: S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=-297 KJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:   。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。P2   P1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是   。
(3)Ⅰ-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+    =   +    +2I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
①B是A的对比实验,则a=   。
②比较A、B、C,可得出的结论是   。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:   。
15. 是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是   。
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为   。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是   (填标号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.盐酸 d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?   ,其原因是   。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为   。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,产生的   。
16.NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO。若用活性炭对NO进行吸附,可发生C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表:
浓度(mol L-1) 时间(min)
0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
(1)关于该反应说法错误的是   。
a.该反应体现了NO的氧化性 b.降低NO浓度能够减慢反应速率
c.加入足量的炭粉可以使NO100%转化 d.合适的催化剂可以加快反应速率
(2)表中0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=   ;当升高反应温度,该反应的平衡常数K减小,说明正反应为   反应(填“吸热”或“放热”).
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是   (填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
某实验室模拟该反应,在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
(4)由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是   ;在1100K时,CO2的体积分数为   。
(5)NO2排放到大气中会引起   (填两个)等环境问题。
17.一定温度下,在某容积为2L的恒容密闭容器中,加入等物质的量的N2(g)和H2(g),发生反应:,反应中N2(g)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)0~2min内,N2(g)的平均反应速率为    mol·L-1·min-1。
(2)2min时,NH3(g)的浓度为    mol·L-1,请在图中画出H2(g)的物质的量随时间的变化曲线   。
(3)对于可逆反应:。下列措施能加快反应速率的是___________ (填标号)。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入N2(g)
(4)下列有关说法正确的是___________(填标号)。
A.容器内气体的密度不再发生改变,说明反应已达平衡
B.气体混合物的平均摩尔质量不再改变,说明反应已达平衡
C.当反应达到平衡时,反应停止
D.反应速率时,说明反应已达平衡
E.单位时间内1molN≡N键断裂的同时有6molN-H键断裂,说明反应已达平衡
(5)容器中3min时的压强与0min时的压强之比为   。
18.回收磷酸铁锂电池的正极材料,工艺流程如下:
已知:该温度时Co(OH)2、Mn(OH)2的Ksp分别为2.0 ×10-15、1.9×10-13。
回答下列问题:
(1)磷酸铁锂电池在剥离前要充分放电,通过Li+移动把FePO4转化为LiFePO4该电极反应式为   。
(2)磷酸铁锂电池的正极材料“浸出”前需要粉碎,目的是   。
(3)“滤渣”中含有FePO4和C,为了得到纯净的FePO4,简单除碳方法为   。
(4)“净化”时为除尽微量的Mn2+、Co2+,确保浓度控制为等于或小于1 ×10-5mol·L-1,加入NaOH溶液调pH至   (填“酸性”或“碱性”)较好。
(5)粗Li2CO3固体表面上黏有Na2CO3溶液和   溶液,工业上用热水而不用冷水清洗固体,原因有   、   、后期易干燥且Li2CO3产率高。
(6)“浸出”过程中发生的化学方程式为   。
答案与解析
1.答案:B
分析:该题考查知识点较多,主要有:水解程度和水解常数、生锈的原理和影响生锈的因素及金属的防护、电化学腐蚀、活化能与化学反应的关系、红外光谱的作用;应重点掌握:①离子的水解程度和离子对应酸碱的强弱有关即对应酸碱性越弱则水解程度越强;②金属防生锈可以通过镀其他金属(常见的镀锌管)的方式来保护金属,但是如果镀层破坏容易形成原电池使腐蚀速度更快;③活化能指的是从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,活化能越低越容易发生;④红外光谱的作用是测有机物中的团能团或化学键,只要有机物中化学键或者官能团不同就会显示不同的光谱图。
解析:解:A.根据“越弱越水解”的原理,HA的Ka越小,代表HA越弱,所以A-的水解越强,应该是NaA的Kh(水解常数)越大。选项A不符合题意。
B.铁管镀锌层局部破损后,形成锌铁原电池,因为锌比铁活泼,所以锌为负极,对正极铁起到了保护作用,延缓了铁管的腐蚀。选B符合题意。
C.反应的活化能越高,该反应进行的应该是越困难(可以简单理解为需要“翻越”的山峰越高,“翻越”越困难)。选项C不符合题意。
D.红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的,C2H5OH和CH3OCH3的官能团明显有较大差异,所以可以用红外光谱区分,选项D不符合题意。
故答案为:B
2.答案:C
分析: A.不能用固体浓度变化量表示反应速率;
B.利用“变者不变即平衡”;
C.依据表格数据分析;
D.依据影响反应速率的因素分析。
解析: A.B为固体,不能用固体浓度变化量表示反应速率,A错误;
B.T℃下,6min及以后A的物质的量浓度均不发生改变,说明反应达到平衡,但不能说明6min时反应刚好达到平衡,可能在4~6min之间(不包括4min)反应已达到平衡,B错误;
C.由表格数据可知,T℃下,反应先达到平衡,说明T℃下反应速率更快,则T>200℃,C正确;
D.容器体积不变,向容器1中通入氦气,容器中压强增大,但各物质浓度不变,反应速率不变,D错误;
故答案为:C。
3.答案:A
分析:化学反应速率的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
解析:A.XY点后反应仍正向进行,且X点反应物的浓度较大、生成物浓度较小,则X点正反应速率更大,故X点的正反应速率大于Y点的正反应速率,故A正确;
B.Z点后反应仍正向进行,则Z点时反应没有达到平衡状态,故B错误;
C.B的平衡转化率为0.6mol/1mol=60%,故C错误
D.持温度、体积不变,5min时充入He,不影响反应中各物质的浓度,正逆反应速率不变,故D错误;
故答案为:A.
对应化学反应速率图像和化学平衡图像,应该注意下列几点:1、横轴坐标和纵坐标含义;2、曲线斜率或者趋势;3、曲线上特殊点,如起点、终点、交点和拐点等.
4.答案:B
分析: 同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比;
解析: 同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比;统一单位时,用各自的速率除以计量系数,所得数值越大,反应速率越快,进行比较,从而确定B正确;
故答案为:B。
5. 答案:C
分析:平衡图像解题技巧:对应化学反应速率图像和化学平衡图像,应该注意下列几点:1、横轴坐标和纵坐标含义;2、曲线斜率或者趋势;3、曲线上特殊点,如起点、终点、交点和拐点等;4、根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等。
解析:A..升高温度,转化率增大,平衡正向移动,正向是吸热反应即该反应放热,故A正确;
B.200℃时,前10min的平均反应速率,故B正确;
C.400℃时,X转化率为60%,平衡常数为:,故C错误;
D.ab阶段随温度升高,转化率增大,bc阶段随温度升高,转化率减小,该变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致,故D正确;
故答案为:C。
6.答案:A
分析:依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断和利用影响反应速率的因素分析;
解析:A.升高温度,正、逆反应速率都增大,故A错误;
B.使用高效催化剂,能够降低活化能,从而提高反应速率,正、逆反应速率都提高,故B正确;
C.反应达到平衡后,体系各组分的反应速率都保持恒定,故C正确;
D. 消耗1mol 一氧化碳能生成1mol 二氧化碳,而同时又消耗1mol 二氧化碳,可知正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,故D正确。
故答案为:A。
7.答案:D
分析:A、增加氧气浓度,可以加快反应速率;
B、催化剂可以加快反应速率;
C、淀粉水解为葡萄糖;
D、蒸馏的过程可以使杂质形成气体分离。
解析:A.鼓风可以增加氧气浓度,加快燃烧速率,故A不符合题意;
B.酒曲是一种催化剂,加入酒曲在酿酒时可以起催化作用,故B不符合题意;
C.“堆酵”过程中,酿酒原料所含淀粉在糖化酶的催化下水解生成葡萄糖,故C不符合题意;
D.“馏酒”主要是蒸馏过程,通过把酒精、水、高级醇、酸类等有效成分蒸发为蒸汽,再经冷却即可得到白酒;所以“馏酒”得到的馏出物不是纯净物,故D符合题意;
故答案为:D。
8.答案:C
分析: A.浓度大,反应速率快,所用的反应时间短 ;
B. 硫代硫酸根和氢离子反应生成硫单质、二氧化硫和水 ;
C. 表格中无法确定消耗的硫代硫酸钠量, 所以不能求出硫代硫酸钠的物质的量,也就无法是确定硫代硫酸钠的平均反应速率;
D. 浓度大的,反应速率就快,会先出现乳白色浑浊 。
解析:A.若a=1,b=2,实验1中Na2S2O3浓度大,反应速率快,时间短,A不符合题意 ;
B. 硫代硫酸根和氢离子反应生成硫单质、二氧化硫和水,B不符合题意 ;
C. 无法确定消耗的硫代硫酸钠量,C符合题意 ;
D. 实验1中Na2S2O3的浓度大,反应速率快,先出现乳白色浑浊,D不符合题意 ;
故答案为:C 。
9.答案:B
分析:A.催化剂不影响平衡移动;
B.二氧化硫的催化氧化为放热反应;
C.苦卤中溴元素浓度大;
D.浓缩提高,碘离子的物质的量不变。
解析:A.催化剂不能使平衡移动,合成氨工业中用铁触媒作催化剂,不能提高氨气的平衡浓度,故不选A;
B.二氧化硫的催化氧化为放热反应,硫酸工业中用热交换器,以维持反应条件、节约能源,故选B;
C.海水提溴时用苦卤为原料,是因为苦卤中溴元素浓度大,不能以防止溴与水发生反应,故不选C;
D.海带提碘时通过浓缩提高,碘离子的物质的量不变,不能改变氧化剂的用量,故不选D;
故答案为:B。
10.答案:C
分析:升温、增大压强均能加快该反应的反应速率;可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
解析:A、升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,化学反应速率加快,故A正确;
B、增大压强,单位体积内活化分子数目增加,学反应速率加快,故B正确;
C、化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0,故C错误;
D、可逆反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,因此该反应达平衡时, 不再改变 ,故D正确;
故答案为:C。
11.答案:B
分析:A.青蒿素在水中的溶解度小于在乙醚中的溶解度;
B.石膏、明矾属于无机物;
C.降低温度化学反应速率减小;
D.草药中可能会含有酸性物质会与铁反应而失效。
解析:A.屠呦呦团队用乙醚从青蒿中提取了青蒿素,利用青蒿素在乙醚中较大的溶解度,采用了萃取的方法,A不符合题意;
B.中药甘草、金银花的主要化学成分是有机物,石膏、明矾属于无机物,B符合题意;
C.温度降低,反应速率降低,故汤药存放于冰箱中,可以减小其腐败变质的速率,C不符合题意;
D.煎制草药不宜使用铁质容器,应该使用耐腐蚀的陶制器皿,可能因为草药的有些成分能与铁发生反应影响药效,D不符合题意;
故答案为:B。
12.答案:C
分析:A、该反应为可逆反应;
B、温度升高,反应速率加快;
C、当反应达到平衡状态时,反应仍在进行,速率不为0;
D、吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量;
解析:A、在可逆反应的化学方程式中用“”表示,该反应为可逆反应,A不符合题意;
B、温度升高,正逆反应速率都增大,B不符合题意;
C、当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应仍在进行,速率不为0,C符合题意;
D、该反应为吸热反应,则反应物的总能量小于生成物的总能量,D不符合题意;
故答案为:C
二、非选择题
13.答案:(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
(2)NA
(3);Fe(OH)3
(4)9.0%;SO2有还原性,过多将会降低 的浓度,降低 (Ⅱ)氧化速率
(5)
(6)11.1
分析:流程题的一般思路是:
浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物是怎样除去的等等。要抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
解析:(1)增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积等,都可以提高化学反应速率
(2)根据H2SO5的结构,1个分子含有有个-O-O-键,所以1molH2SO5含有过氧键数目为NA
(3)Mn2+被H2SO3为二氧化锰,离子反应为:,在pH=4时,滤渣有二氧化锰和氢氧化铁;
(4)4)根据图示可知二氧化硫体积分数为0.9%时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大二氧化硫体积分数时,由于SO2有还原性,过多将会降低H2SO5的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率;
(5)“沉钻镍”中得到的Co(OH)2,在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为:
(6)氢氧化镁的Ksp=10-10.8, 当镁离子完全沉淀时,c(Mg2+)=10-5mol/L,根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L,根据Kw=10-14,c(H+)=10-11.1mol/L,所以溶液的pH=11.
14.答案:(1)3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2= 254kJ·mol 1
(2)>;反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4 的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大
(3)SO2;SO42 ;4H+
(4)0.4;I 是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率;反应ii比i快;D中由反应ii产生的H+使反应i加快
分析:本题考查盖斯定律的应用,化学反应平衡图像的应用。氧化还原反应方程式的书写。反应速率的影响。解题时注意考查的基本知识点要熟练,不能应题的变化而让所学知识混肴,模糊。根据平衡影响三因素 ,速率影响两因素进行解题。
解析:(1)根据过程,反应II为SO2催化歧化生成H2SO4和S,反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应用盖斯定律,反应I+反应III得,2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol,反应II的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。
(2)在横坐标上任取一点,作纵坐标的平行线,可见温度相同时,p2时H2SO4物质的量分数大于p1时;反应II是气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,H2SO4物质的量增加,体系总物质的量减小,H2SO4物质的量分数增大;则p2 p1。
(3)反应II的总反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S,I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,催化剂在反应前后质量和化学性质不变,(总反应-反应i) 2得,反应ii的离子方程式为I2+2H2O+SO2=4H++SO42-+2I-。
(4)①B是A的对比实验,采用控制变量法,B比A多加了0.2mol/LH2SO4,A与B中KI浓度应相等,则a=0.4。
②对比A与B,加入H+可以加快SO2歧化反应的速率;对比B与C,单独H+不能催化SO2的歧化反应;比较A、B、C,可得出的结论是:I 是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率。
③对比D和A,D中加入KI的浓度小于A,D中多加了I2,反应i消耗H+和I-,反应ii中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率D A,由此可见,反应ii比反应i速率快,反应ii产生H+使c(H+)增大,从而反应i加快
15.答案:(1)做还原剂,将 还原
(2)S2-+Ca2+=CaS ↓
(3)c
(4)不可行; 也会与盐酸反应生成可溶于水的 ,导致 溶液中混有 杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
(5)
(6)
分析:浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物是怎样除去的等等。
解析:(1)碳粉的主要作用是做还原剂,将硫酸钡还原成BaS;
(2)易溶于水的BaS 与过量的CaCl2可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀;S2-+Ca2+=CaS ↓
(3)由于硫酸钡和磷酸钡均不溶于的沉淀,所以只能加入盐酸酸化;选择c;
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的,其原因是:硫化钙与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙,导致氯化钡溶液中混有氯化钙杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低;
(5)有分析可知,沉淀过程为非氧化还原,即复分解反应,反应方程为:BaCl2+TiCl4+H2O+2(NH4)2C2O4=BaTi(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,为氧化还原反应,产物有CO2和CO,该反应的化学方程式为:
BaTi(C2O4)2=BaTiO3+2CO2↑+2CO↑
16. 答案:(1)c
(2)0.042mol/(L·min);放热
(3)bc
(4)1050K前反应未达平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内NO转化率增大;0.2
(5)酸雨、光化学烟雾
分析:(1)a.该反应中NO中的N元素化合价降低,为氧化剂;
b.降低反应物的浓度,反应速率减小;
c.可逆反应不能100%转化;
d.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率;
(2)根据计算;升温平衡常数减小,说明升温反应逆向进行;
(3)该温度下的平衡常数K=,温度不变平衡常数不变,30min后改变条件,设平衡时CO2的浓度为xmol/L:,解得x=0.36,即30min后改变条件使N2和CO2浓度同等程度增大;
(4)1050K前反应未达平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内NO转化率增大;列出反应的三段式计算;
(5) NO2会造成酸雨,还会引起光化学烟雾。
解析:(1)a.C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),NO中N元素价态从+2价降到0价,体现出NO的氧化性,a正确;
B.降低NO浓度,减慢反应速率,b正确;
C.该反应是可逆反应,加入足量的碳粉无法使NO转化率无法达到100%,c不正确;
D.催化剂可以改变反应速率,合适的催化剂可以加快反应速率,d正确;
故答案为:c。
(2)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),图表数据得到0~10min内,NO的平均反应速率;升高反应温度,该反应的平衡常数K减小,说明平衡往逆向移动,逆向吸热,正向则放热;故答案为:0.042mol/(L min),放热;
(3)
a.加入一定量的活性炭,平衡不发生移动,NO、N2浓度都不变,a不正确;
b.通入一定量的NO,平衡往正向移动,根据勒夏特列原理, NO浓度增大,CO2、N2浓度同等程度增加,b正确;
c.适当缩小容器的体积,相当于增大压强,平衡不发生移动,且NO、N2浓度增加的倍数相等,c正确;
d.加入合适的催化剂,平衡不发生移动,NO、N2浓度都不变,d不正确;
故答案为:bc。
(4)1050 kPa 前,反应b 中NO2转化率随着压强增大而增大的原因,1050KPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO转化率提高,
故答案为:1050KPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO转化率提高;
根据图示,在1100K时,NO转化率是40%,设起始投入的NO的浓度为amol/L,根据题意列三段式:
CO2的体积分数==0.2;
(5)NO2排放到大气中会引起酸雨、光化学烟雾等。
17.答案:(1)0.025
(2)0.1;
(3)C
(4)B;E
(5)9:10
分析:判断一个反应达到平衡的依据:即正反应和逆反应速率相等;或者是反应中作为变化的物理量不再变化。
解析:(1)氮气的 平均反应速率为 0.1/2×2=0.025 mol·L-1·min-1;
(2)根据各物质的物质的量变化值之比等于化学计量数之比,可以由氮气的浓度变化值计算出氨气在2min时的浓度;
(3)A.恒压充He会使体系放热体积增大,那么反应物的浓度会减小,会减小速率;A是错误的;
B.恒容充He,不会影响反应物的浓度,反应速率不变;B是错误;
C.恒容时体积不变,充He不会影响反应物浓度,所以不会影响反应速率,D是正确的。
故答案为:C。
(4)A.反应物和生成物都是气体,反应符合原子守恒,体积不变,可见气体的密度始终是不变,不能证明反应已达平衡;
B.气体的平均摩尔质量不变,说明合个物质的量不再变化,说明反应已经达到平衡;
C.反应达到平衡时,时一种动态平衡,并不是说明反应停止;
D.各物质的反应速率之比始终等于计量数之比,并不能等于反应达到平衡;
E. 单位时间内imol氮氮三键断裂的同时有6mol的氮氢键断裂,这说明正反应和逆反应速率是相等的,说明反应已经达到平衡。
故答案为:BE。
(5)由于反应物和生成物都是气体,可见压强之比等于气体物质的量之比。
18.答案:(1)FePO4+Li++e-=LiFePO4
(2)增大表面积,增大浓硫酸的接触面积,加快反应速率
(3)灼烧
(4)碱性
(5)Na2SO4;易溶解;易于洗涤
(6)
分析:根据流程图,“浸出”时,发生反应,
,C不参与反应,所以过滤得到滤渣为C;“净化”中,向滤液中加入氢氧化钠,可除去铁离子,过滤后的滤液经过浓缩,加入碳酸钠溶液沉锂,得到粗碳酸锂。
解析:废旧磷酸铁锂电池正极材料(含LiFePO4、石墨粉等),加入Na2S2O8、H2SO4进行酸浸,发生反应,得到的滤液中含有Li+、Fe3+,过滤得到滤渣为C,向滤液中加入氢氧化钠,除去铁离子,过滤后的滤液经过浓缩,加入饱和碳酸钠溶液沉锂,得到碳酸锂,据此作答。
(1)放电时,FePO4在正极得电子发生还原反应,电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4。
(2)磷酸铁锂电池的正极材料“浸出”前需要粉碎,目的是增大表面积,增大与浓硫酸的接触面积,加快反应速率。
(3)“滤渣”中含有FePO4和C,C灼烧可以生成CO2,则为了得到纯净的FePO4,简单除碳方法为灼烧。
(4)“净化”时为除尽微量的Mn2+、Co2+,确保浓度控制为等于或小于1×10-5mol/L,则Mn2+完全沉淀c(OH-)==1.4×10-4mol/L,pH≈10,则Co2+完全沉淀c(OH-)==2.4×10-5mol/L,pH≈9,故加入NaOH溶液调pH至碱性较好。
(5)根据分析,粗Li2CO3固体表面黏有Na2CO3溶液和Na2SO4溶液,工业上用热水而不用冷水清洗固体,原因有杂质易溶解以及易于洗涤,后期易干燥且Li2CO3产率高。
(6)“浸出”过程中LiFePO4和Na2S2O8、H2SO4进行反应,生成硫酸锂、硫酸铁、磷酸,则酸浸发生的化学方程式为。
()

延伸阅读:

标签:

上一篇:【创新周测卷】第六周学习测评能力过关卷—2023—2024人教版数学七年级上册(含解析)

下一篇:湖北省二十一所重点中学2024届高三上学期第一次联考英语试题