某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:
(1)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是________________
(2)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、CuCl2、MgSO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實驗中CuSO4
溶液起相似作用的是________;
(3)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有________________(答兩種)
(4)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,
收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。

實驗
混合溶液
    A
    B
    C
    D
    E
    F
4mol/L  H2SO 4/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請完成此實驗設(shè)計,其中:V1=      ,V6=      ,V9=      ;
② 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因                

(1) CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu-Zn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率  (2分)    
(2)  CuCl2、(1分)
(3)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、或增加鋅的比表面積等(2分) 
(4)①30 10 17.5。3分)
②當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積(2分)

解析試題分析:CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu-Zn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率,因此能起到相似作用的應(yīng)該是含有銅離子的,所以為氯化銅。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有,溫度,催化劑,濃度,壓強,反應(yīng)物的接觸面積。AB應(yīng)比較的是硫酸銅溶液對該反應(yīng)的影響。因此硫酸的量應(yīng)與A的相同,所以V1=30 據(jù)表格可知,CDEF應(yīng)該是呈兩倍的關(guān)系遞增,所以V6="10" 。從圖表可知飽和硫酸銅的體積與水的體積之和應(yīng)為20毫升。所以V9應(yīng)為20減去2.5等于17.5. :當(dāng)加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降主要是由于當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積
考點:考查影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的相關(guān)知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

在一定條件下,反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3,在2L密閉容器中進行,5min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7 g,則反應(yīng)速率為

A.v(H2)="0.03" mol/(L·min) B.v(N2)="0.02" mol/(L·min)
C.v(NH3)="0.01" mol/(L·min) D.v(NH3)="0.17" mol/(L·min)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

一定條件下反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 (   )  
A.2υ(正、A2)=υ(逆、AB)
B.容器內(nèi)的總壓強不隨時間而變化
C.單位時間內(nèi)生成n mol AB的同時,生成n mol的B2
D.A2、B2、AB的反應(yīng)速率比為2:2:1的狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(7分)
(1)Zn粒和稀鹽酸反應(yīng)一段時間后,反應(yīng)速率會減慢,當(dāng)加熱或加入濃鹽酸后,反應(yīng)速率明顯加快。由此判斷,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有          。
(2)為探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程的速率變化,某同學(xué)的實驗測定方法是:在100ml稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實驗記錄如下(氫氣體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況):

時間/min
1
2
3
4
5
體積/mL
50
120
232
290
310
①哪一時間段反應(yīng)速率最大_______(填“0~1 min”或“1~2 min”或“2~3 min”或“3~4 min”或“4~5min”)。
②2~3 min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)為________。
③試分析1~3min時間段里,反應(yīng)速率變大的主要原因                         。
(3)對于容積固定的反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)放熱),達到平衡的標(biāo)志有___    。
A  N2、H2、NH3的百分含量不再變化          B 總壓強不變  
C  N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1∶3∶2      D  N2、H2、NH3的濃度相等
E.N2、H2不再起反應(yīng)                       F.v(N2)=v(H2)
G.混合氣體的密度不變                   H.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
I.正反應(yīng)放出的熱量等于逆反應(yīng)吸收的熱量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(5分)H2可以催化還原NO以達到消除污染的目的:
(1)已知:①      
 
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為:________________。
(2)一定條件下,在體積為2 L的容器中通入1 mol H2和l mol NO氣體生成N2(g)和H2O(l),該反應(yīng)達平衡時,容器內(nèi)的壓強是反應(yīng)起始時的40%。保持其它條件不變,只往容器中再通入1 mol H2,計算反應(yīng)再達新平衡時,化學(xué)平衡常數(shù)為__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(共6分)一定溫度下,在一定容積的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng):
2A(g)+B(g)2C(g) ,在反應(yīng)過程中,C的物質(zhì)的量n(C)隨時間的變化關(guān)系如下圖所示(從t1時間開始對反應(yīng)體系升高溫度)。試回答下列問題:

(1)a點時,反應(yīng)的v(正)   v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
(2)此反應(yīng)的逆反應(yīng)為      熱反應(yīng)(填“放”或“吸”);
(3)a、b兩點的正反應(yīng)速率:v(a)  v(b)
(填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)我國有豐富的天然氣資源。以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化
步驟及生成物未列出):

(1)“造合成氣”發(fā)生的熱化學(xué)方程式是CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△H>0
在恒溫恒容的條件下,欲提高CH4的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是     。
A、增大壓強    B、升高溫度     C、充入He氣    D、增大水蒸氣濃度

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
(2)“轉(zhuǎn)化一氧化碳”發(fā)生的方程式是H2O(g) +CO(g) H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下:
提高氫碳比[ n(H2O)/n(CO)],K值   (填“增大”、“不變”或“減小”);若該反應(yīng)在400℃時進行,起始通入等物質(zhì)的量的H2O和CO,反應(yīng)進行到某一時刻時CO和CO2的濃度比為1∶3,此時v(正)   v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中正確的是     。
A、該反應(yīng)屬于人工固氮
B、合成氨工業(yè)中使用催化劑能提高反應(yīng)物的利用率
C、合成氨反應(yīng)溫度控制在500℃左右,目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
D、合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作的主要原因是為了加快反應(yīng)速率
(4)生產(chǎn)尿素過程中,理論上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比為  ,而實際生產(chǎn)過程中,往往使n(NH3)∶n(CO2)≥3,這是因為     。
(5)當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為60%時,以3.0×108 L甲烷為原料能夠合成     L 氨氣。(假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)氫是一種重要的非金屬元素。氫的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛而重要的作用。
(1)某硝酸廠處理尾氣中NO的方法是:催化劑存在時用H2將NO還原為N2。
已知:

則H2還原NO生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式是:
                                                  。
(2)在一定條件下,用H2將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下:
CO2(g)+4H2 (g) CH4 (g)+2H2O(g)
向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時發(fā)生上述反應(yīng),達到平衡時各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2mol·L1,H2 0.8mol·L1,CH40.8mol·L1,H2O1.6mol·L1。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為   。上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=     。200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應(yīng)的△H   0(填“>’’或“<”)。
(3)某研究小組以H2與CaCl2制備某種鈣的化合物。已知反應(yīng)只生成甲、乙兩種化合物。對產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn):化合物甲的組成中鈣、氯元素的質(zhì)量分數(shù)分別為52.29%、46.41%,化合物乙的水溶液顯酸性。請回答下列問題:
①乙的化學(xué)式為            。
②甲與水反應(yīng)可得H2,其化學(xué)方程式是:
                                。
(4)H2的獲得途徑很多,由哈工大研究小組設(shè)計的微生物電解有機廢水法,既可以清除廢水中的有機雜質(zhì),同時可以獲得氫氣。下圖為一種處理含甲醇工業(yè)廢水的微生物電解池,寫出電解過程中,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式:                 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)工業(yè)上以乙苯為原料生產(chǎn)苯乙烯的反應(yīng)如下(Ph代表苯基):
Ph—CH2CH3(g)Ph—CH=CH2(g)+H2(g) △H
某研究小組為探究溫度等因素對該反應(yīng)的產(chǎn)率影響,在容積可變的密閉容器中分別作了四組實驗,實驗結(jié)果如下圖a、b所示。

(1)根據(jù)反應(yīng)及上圖(a),判斷△H     0(填“<”“=”或“>”,下同),△S    0;請選擇經(jīng)濟、且適宜的反應(yīng)溫度:        。
(2)下列事實可以說明該反應(yīng)已達平衡的是          。
A.混合氣體的密度不再變化
B.氫氣的體積分數(shù)保持不變
C.氫氣、苯乙烯的生成速率之比保持不變
D.單位時間內(nèi)消耗的n(乙苯)等于生成的n(H2)
(3)從壓強因素分析,為提高乙苯的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采用      的生產(chǎn)條件。實際工業(yè)生產(chǎn)中常采用通入水蒸氣的方法。水蒸氣的含量對反應(yīng)的影響結(jié)果如上圖(b)所示。
①在做這四組實驗時,應(yīng)該采用的其他實驗條件是           。
A.反應(yīng)溫度相同         B.采用不同的催化劑
C.壓強都控制在常壓下    D.反應(yīng)相同時間時測定實驗數(shù)據(jù)
②圖(b)表明:                           。

③一定溫度下,在恒壓密閉容器中,通入一定量n(H2O)/n(乙苯)=7:1的氣體,發(fā)生上述反應(yīng),在t1時刻達到平衡。保持其他條件不變,此時分離出一定量的水蒸氣,在t2時刻重新達到平衡,請在右圖中畫如反應(yīng)再次達到平衡過程的圖像。

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