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9.催化劑是化工技術的核心,絕大多數的化工生產需采用催化工藝.

(1)CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價)可用作H2O2分解的催化劑,具有較高活性.圖1表示兩種不同方法制得的催化劑CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃時催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化曲線.由圖中信息可知:微波水熱法制取得到的催化劑活性更高;Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是Co2+
(2)H2S熱分解制氫時(2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)△H=+169.8kJ•mol-1),常向反應容器中通入一定比例的空氣,使部分H2S燃燒,其目的是為H2S熱分解反應提供熱量.
(3)在納米鈷的催化作用下,肼(N2H4)可分解生成兩種氣體,其中一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍.若反應在不同溫度下達到平衡時,混合氣體中各組分的體積分數如圖2所示,則N2H4發生分解反應的化學方程式為3N2H4$?_{△}^{催化劑}$N2+4NH3;為抑制肼的分解,可采取的合理措施有降低反應溫度、增加壓強等(寫兩種).

分析 (1)過氧化氫的分解速率越大,催化劑活性更高;隨x值越大,過氧化氫的分解速率越大,而x增大,Co2+的比例增大;
(2)使部分H2S燃燒,放出熱量,為H2S熱分解反應提供熱量;
(3)使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣,由圖1得知:溫度越高,肼的百分含量越低,即分解的越快,升壓平衡逆向移動,所以增加壓強也抑制肼的分解.

解答 解:(1)過氧化氫的分解速率越大,催化劑活性更高,根據圖象可知,x相同時,微波水熱法初始速度大于常規水熱法,故微波水熱法制得催化劑的活性更高;由圖可知,隨x值越大,過氧化氫的分解速率越大,而x增大,Co2+的比例增大,故Co2+的催化活性更高,故答案為:微波水熱;Co2+
(2)H2S熱分解制氫時,常向反應器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,放出熱量,為H2S熱分解反應提供熱量;故答案為:為H2S熱分解反應提供熱量;
(3)使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣,即肼分解生成氨氣,依據元素守恒得知另外一種產物為氮氣,故化學反應方程式為:3N2H4$?_{△}^{催化劑}$N2+4NH3,由圖1可知,溫度越高,肼的體積分數含量越低,故要抑制肼的分解,應降低反應溫度,升壓平衡逆向移動,所以增加壓強也抑制肼的分解,
故答案為:3N2H4$?_{△}^{催化劑}$N2+4NH3;降低反應溫度、增加壓強等.

點評 本題考查學生對實驗原理理解、方案設計的評價等,難度中等,是對知識的綜合運用,需要學生具有扎實的基礎與綜合運用分析解決問題的能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.檢驗SO2中是否含有CO2應采用的方法是(  )
A.通過澄清石灰水
B.先通過NaHCO3溶液,再通過澄清石灰水
C.通過品紅溶液
D.先通過足量的酸性高錳酸鉀溶液,再通過澄清石灰水

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.今有如下三個熱化學方程式:
H2(g)+$\frac{1}{2}$ O2 (g)═H2O (g)△H=a kJ•mol-1
H2 (g)+$\frac{1}{2}$ O2 (g)═H2O (l)△H=b kJ•mol-1
2H2 (g)+O2 (g)═2H2O (g)△H=c kJ•mol-1
關于它們的下列表述正確的是(  )
A.它們都是吸熱反應B.a、b和c均為正值
C.a=bD.2a=c

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是(  )
A.打開啤酒瓶蓋,逸出大量氣泡
B.實驗室可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
C.將銅粉和鋅粉混合后放入稀硫酸中,產生氣體的速率比不加銅粉時的快
D.在pH等于3的醋酸溶液中加入少量CH3COONH4固體,溶液pH增大

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

4.一定條件下存在反應:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),△H<0.現有三個體積相同的密閉容器 I、II、III,按如如圖所示投料,并在400℃條件下開始反應.達到平衡時,下列說法正確的是(  )
A.SO2的體積分數:II>III
B.容器I、III中反應焓變不同
C.容器II、III中正反應速率相同
D.容器 I中SO2的轉化率與容器 II中SO3的轉化率之和小于1

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.在水溶液中橙色的Cr2O72-與黃色的CrO42-有平衡關系:把重鉻酸鉀溶于水配成稀溶液呈橙色.
(1)寫出重鉻酸鉀溶于水過程中的離子方程式Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+
(2)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈黃色.
(3)向已加入NaOH溶液的溶液中再加入過量稀硫酸,則溶液應是橙色,因為H+濃度增大,平衡向左移動,Cr2O72- 濃度增大.
(4)向原溶液中加入 硝酸鋇溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀),則平衡向右移(向左或向右移),溶液顏色將變淺.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.將pH=4的酸性溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH可能是(  )
A.等于7B.大于7C.小于7D.無法確定

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18.三氯化碘(ICl3,I的化合價為+3價)在藥物合成中用途非常廣泛,其熔點:33℃,沸點73℃.實驗室可用如圖裝置制取ICl3
(1)試劑X、Y分別是:飽和食鹽水、堿石灰.裝置E的作用是:吸收多余的氯氣,防止污染空氣.
(2)制備氯氣選用的藥品為漂白精固體(主要成分為Ca(ClO)2)和濃鹽酸,相關反應的化學方程式為:Ca(ClO)2+4HCl(濃)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O.

(3)裝置B可用于除雜,也是安全瓶,能監測實驗進行時裝置C中是否發生堵塞,請寫出發生堵塞時B中的現象:吸濾瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升.
(4)氯氣與單質碘需在溫度稍低于70℃下反應,則裝置D適宜的加熱方式為水浴加熱.
(5)某同學欲測定ICl3樣品中ICl3的純度,他準確稱取ICl3樣品10.0g于燒杯中,加入適量水和過量KI晶體,充分反應:ICl3+3KI═2I2+3KCl(樣品中雜質不反應).將所得溶液配置成100mL待測液.取25.00mL待測液,用2.0mol/L的Na2S2O3標準液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),以淀粉溶液作指示劑,達到終點時的現象為:當加入最后一滴標準液時,溶液由藍色變為無色且半分鐘內不恢復藍色.重復滴定3次,測得消耗Na2S2O3溶液體積的平均值為20.00mL.該樣品中ICl3的質量分數為:93.4%.(ICl3相對分子質量為233.5)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.碳、硅及其化合物的開發由來已久,在現代生活中有廣泛應用.
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一,保存氫氧化鈉溶液的玻璃瓶應用橡膠塞的原因是SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O(用化學方程式表示);Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應制得,高溫熔融純堿時下列坩堝可選用的是D.
A.普通玻璃坩堝     B.石英玻璃坩堝      C.氧化鋁坩堝     D.鐵坩堝
(2)高純硅是現代信息、半導體和光伏發電等產業都需要的基礎材料.工業上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下:

①用石英砂和焦炭在電弧爐中制粗硅,該反應的化學方程式為SiO2+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiC+2CO↑.
②在流化床反應的產物中,SiHCl3大約占85%,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有關物質的沸點數據如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和精餾(或蒸餾).
物質SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸點/℃2 35557.631.88.2-30.4-84.9-111.9
③SiHCl3極易水解,其完全水解的化學方程式為SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑.

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