24.研究化學(xué)反應(yīng)的速率和限度對于日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都具有重要的意義。
(1)一定溫度下,在2L的恒容容器中充入N2與H2各1mol,H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。回答下列問題:
①反應(yīng)0~2min,以NH3表示的平均反應(yīng)速率為
。
②能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
。
a.混合氣體的密度保持不變
b.容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1:3:2
e.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
f.NH3的體積分?jǐn)?shù)保持不變
③我國科研人員研究發(fā)現(xiàn)合成氨的反應(yīng)歷程有多種,其中有一種反應(yīng)歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*表示)。下列說法錯(cuò)誤的是
。
a.N2生成NH3是通過多步還原反應(yīng)生成的
b.過程Ⅰ和Ⅲ中能量的變化相同
c.適當(dāng)提高N2分壓,可以加快N2(g)→*N2反應(yīng)速率,提高N2(g)轉(zhuǎn)化率
d.大量氨分子吸附在催化劑表面,將降低反應(yīng)速率
(2)一種“碘鐘實(shí)驗(yàn)”是將濃度均為0.01mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定時(shí)間后溶液變?yōu)樗{(lán)色。某小組同學(xué)在室溫下對該實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行探究。資料:該實(shí)驗(yàn)的總反應(yīng)為H2O2+2S2+2H+=S4+2H2O。反應(yīng)分兩步進(jìn)行,第i步:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,第ii步:??????
①第ii步的離子方程式是
。對于總反應(yīng),I-的作用相當(dāng)于
。
②為探究溶液變藍(lán)快慢的影響因素,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ(溶液濃度均為0.01mol/L)。
實(shí)驗(yàn)序號 |
H2O2溶液 |
H2SO4溶液 |
Na2S2O3溶液 |
KI溶液(含淀粉) |
H2O |
變藍(lán)時(shí)間 |
實(shí)驗(yàn)I |
5mL |
4mL |
8mL |
3mL |
0 |
30min |
實(shí)驗(yàn)Ⅱ |
5mL |
2mL |
xmL |
ymL |
zmL |
40min |
實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,x、y、z所對應(yīng)的數(shù)值分別是
。對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ,可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
。
③為探究其他因素對該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”的影響,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ(溶液濃度均為0.01mol/L)。
實(shí)驗(yàn)序號 |
H2O2溶液 |
H2SO4溶液 |
Na2S2O3溶液 |
KI溶液(含淀粉) |
H2O |
實(shí)驗(yàn)Ⅲ |
4mL |
4mL |
9mL |
3mL |
0 |
實(shí)驗(yàn)過程中,溶液始終無明顯顏色變化。試結(jié)合該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”總反應(yīng)方程式及第i、ii步反應(yīng)速率的相對快慢關(guān)系,解釋實(shí)驗(yàn)Ⅲ未產(chǎn)生顏色變化的原因
。