某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72—轉(zhuǎn)化為Cr3＋。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下：
(1)在25℃下，控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。

測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的Cr2O72—濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。

(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為_(kāi)_____________(填化學(xué)式)。
(3)實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明________；實(shí)驗(yàn)①中0～t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代數(shù)式表示)。
(4)該課題組對(duì)鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：
假設(shè)一：Fe2＋起催化作用；
假設(shè)二：________；
假設(shè)三：    ________；
……
(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。[除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的濃度可用儀器測(cè)定]

實(shí)驗(yàn)方案
(不要求寫具體操作過(guò)程)
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
 
 
 

(1)

(2)CO2
(3)溶液pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響　2(c0－c1)/t1
(4)Al3＋起催化作用　SO42—起催化作用
(5)

實(shí)驗(yàn)方案
(不要求寫具體操作過(guò)程)
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
用等物質(zhì)的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)
反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，若溶液中c(Cr2O72—)大于實(shí)驗(yàn)①中的c(Cr2O72—)，則假設(shè)一成立；若兩溶液中的c(Cr2O72—)相同，則假設(shè)一不成立
 
(本題屬于開(kāi)放性試題，合理答案均可)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 　________________________________; 
(2)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有　　　　　　　　　　　　(答兩種); 
(3)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)容器中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。

　　　　　　實(shí)驗(yàn)
混合溶液　　　　　
A
B
C
D
E
F
4 mol·L-1 H2SO4溶液/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
飽和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
 
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=　　　　,V6=　　　　,V9=　　　　; 
②反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈　　　　色,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈　　　　色; 
③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

合成氨尿素工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程如下圖所示。

(1)天然氣在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成H2和CO的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。
(2)在合成氨生產(chǎn)中，將生成的氨氣及時(shí)從反應(yīng)后的氣體中分離出來(lái)。運(yùn)用化學(xué)平衡的知識(shí)分析這樣做是否有利于氨的合成，說(shuō)明理由：___________。
(3)下圖為合成氨反應(yīng)在不同溫度和壓強(qiáng)、使用相同催化劑條件下，初始時(shí)氮?dú)狻錃獾捏w積比為1：3時(shí)，平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)。

①若分別用vA(NH3)和vB(NH3)表示從反應(yīng)開(kāi)始至平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，則vA(NH3)________vB(NH3)(填“>”、“<”或“＝”)。
②在相同溫度下，當(dāng)壓強(qiáng)由p1變?yōu)閜3時(shí)，合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
③在250°C、1.0×104kPa下，H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______%(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在某一容積為5 L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol 的CO和0.2mol的H2O（g），在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），反應(yīng)放出熱量。反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化的情況如下圖所示。

（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)_______；反應(yīng)平衡時(shí)c（H2）＝________。
（2）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是________（填序號(hào)）。

A．CO減少的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等
B．CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等
C．CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
D．正、逆反應(yīng)速率都為零

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）（△H＜0）
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                     
（2）降低溫度，該反應(yīng)K值    ，二氧化硫轉(zhuǎn)化率     ，化學(xué)反應(yīng)速率       （以上均填增大、減小或不變）。
（3）600℃時(shí)，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是                         。

（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是                     （用文字表達(dá)）。
（5）10min到15min的曲線變化的原因可能是       （填寫編號(hào)）。
a．加了催化劑      b．縮小容器體積  
c．降低溫度       d．增加SO3的物質(zhì)的量。
（6）能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（   ）
a． v（SO3）＝2v（O2）        b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v逆（SO2）=2v正（O2）     d．恒容容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變
（7）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是（   ）
a．及時(shí)分離出SO3氣體         b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O2的濃度              d．選擇高效的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

(1)一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
根據(jù)題意和所給圖像完成下列各題：

①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________。
②升高溫度，K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)一定溫度下，將3 mol A氣體和1 mol B氣體通入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)??xC(g)。若容器體積固定為2 L，反應(yīng)2 min時(shí)測(cè)得剩余0.6 mol B，C的濃度為0.4 mol·L－1。
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x＝________。
②平衡混合物中，C的體積分?jǐn)?shù)為50%，則B的轉(zhuǎn)化率是______________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
（1）在T℃時(shí)，將0．6molH2和0．4molN2置于容積為2 L的密閉容器中(壓強(qiáng)為mPa)發(fā)生反應(yīng)：3H2+N22NH3 △H<0。若保持溫度不變，某興趣小組同學(xué)測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖所示：8 min內(nèi)分鐘NH3的平均生成速率為   mol·L-1·min-1。

（2）仍在T℃時(shí)，將0．6molH2和0．4molN2置于一容積可變的密閉容 器中。
①下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是      (填序號(hào))。
a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為l：3：2
b．3v正(N2)=v逆(H2)
c．3v正(H2)=2v逆(NH3)
d．混合氣體的密度保持不變
e．容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
②該條件下達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)與題（1）條件下NH3的體積分?jǐn)?shù)相比          (填“變大”“變小”或“不變”)。
③達(dá)到平衡后，改變某一條件使反應(yīng)速率發(fā)生了如圖所示的變化，改 變的條件可能是         。

a．升高溫度，同時(shí)加壓
b．降低溫度，同時(shí)減壓
c．保持溫度、壓強(qiáng)不變，增大反應(yīng)物濃度
d．保持溫度、壓強(qiáng)不變，減小生成物濃度
（3）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。   氨氣能將氮氧化物還原為氮?dú)夂退�，其反�?yīng)機(jī)理為：
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g)  H=-akJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-bkJ·mol-1
則NH3直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：              。
若標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO與NO2混合氣體40．32L被足量氨水完全吸收，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?2．56L。該混合氣體中NO與NO2的體積之比為       。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2 , 化學(xué)方程式如下：2NO + 2 CO2CO2 + N2 ，為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下，用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如下表：

時(shí)間 /s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/mol·L—1
1.00×10—3
4.50×10—4
2.50×10—4
1.50×10—4
1.00×10—4
1.00×10—4
c(CO)/mol·L—1
3.60×10—3
3.05×10—3
2.85×10—3
2.75×10—3
2.70×10—3
2.70×10—3
 
請(qǐng)回答：（以下各題均不考慮溫度變化對(duì)催化效率的影響）：
（1）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v (N2)＝               。
（2）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝               ；若升高溫度時(shí)K值變小，則該反應(yīng)的ΔH   0(填寫“＞”、“＜”、“＝”)。
（3）若在容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)平衡后，下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是            
A. 選用更有效的催化劑   B. 升高反應(yīng)體系的溫度
C. 降低反應(yīng)體系的溫度                D. 縮小容器的體積
（4）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。請(qǐng)?jiān)谙旅嬖O(shè)計(jì)表的空格中填入剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T / ℃
NO初始濃度
( mol·L—1 )
CO初始濃度
( mol·L—1 )
催化劑的比表面積
( m2·g—1 )
Ⅰ
280
1.20 × 10—3
5.80 × 10—3
82
Ⅱ
 
 
 
124
Ⅲ
350
 
 
124
 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)制硫酸的過(guò)程中利用反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；△H＜0，將SO2轉(zhuǎn)化為SO3，尾氣SO2可用NaOH溶液進(jìn)行吸收。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是            。
A．若反應(yīng)速率v(SO2)=v(SO3)，則可以說(shuō)明該可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B．保持溫度和容器體積不變，充入2 mol N2，化學(xué)反應(yīng)速率加快
C．平衡后僅增大反應(yīng)物濃度，則平衡一定右移，各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定都增大
D．平衡后移動(dòng)活塞壓縮氣體，平衡時(shí)SO2、O2的百分含量減小，SO3的百分含量增大
E．保持溫度和容器體積不變，平衡后再充入2molSO3，再次平衡時(shí)各組分濃度均比原平衡時(shí)的濃度大
F．平衡后升高溫度，平衡常數(shù)K增大
（2）將一定量的SO2（g）和O2（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)得到如下表中的兩組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
4
2
x
0．8
6
2
T2
4
2
0．4
y
9
 
①實(shí)驗(yàn)1從開(kāi)始到反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，v（SO2）表示的反應(yīng)速率為     ，表中y=    。
②T1      T2 ,(選填“＞”、“＜”或“=”),實(shí)驗(yàn)2中達(dá)平衡時(shí) O2的轉(zhuǎn)化率為       。
（3）尾氣SO2用NaOH溶液吸收后會(huì)生成Na2SO3。現(xiàn)有常溫下0．1mol/LNa2SO3溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)定其pH約為8，完成下列問(wèn)題：
①該溶液中c（Na+）與 c（OH-）之比為          。
②該溶液中c（OH-）= c（H+）+         +         （用溶液中所含微粒的濃度表示）。
③當(dāng)向該溶液中加入少量NaOH固體時(shí)，c（SO32-）    ,c（Na+）    。（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）如果用含等物質(zhì)的量溶質(zhì)的下列各溶液分別來(lái)吸收SO2，則理論吸收量由多到少的順序是             。
A．Na2CO3       B．Ba(NO3)2     C．Na2S    D．酸性KMnO4

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