某酸性工业废水中含有，光照下，草酸能将其中的转化为某课题组研究发现，少量铁明矾即可对该反应...

某酸性工业废水中含有，光照下，草酸能将其中的转化为某课题组研究发现，少量铁明矾即可对该反应起催化作用，为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，

探究如下：在下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，具体数据如表：

测得实验和溶液中的随时间变化关系如图所示．

（1）实验和的结果表明 ______ ．

（2）根据实验和，画出实验中随时间变化的趋势图．_____________

（3）该课题组对铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：起催化作用；

假设二： ______ ；

假设三： ______ ；

（4）设计实验验证上述假设一，可选用下列物质代替少量铁明矾

的是 ______        ，    

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某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。

(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。

(3)实验①和②的结果表明________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：Fe2＋起催化作用：

假设二：________；

假设三：________；

……

(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)

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某酸性工业废水中含有K₂Cr₂O₇。光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

测得实验①和②溶液中的Cr₂O₇^2-浓度随时间变化关系如图所示。

（2）上述反应后草酸被氧化为________（填化学式）。

（3）实验①和②的结果表明________；实验①中0~t₁时间段反应速率v（Cr³⁺）=________mol·L^-1·min^-1

(用代数式表示)。

（4）该课题组队铁明矾[Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：Fe²⁺起催化作用；

假设二：________；

假设三：________；

……

（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K₂SO₄、FeSO₄、Al₂Fe(SO₄)₄·24H₂O、Al₂(SO₄)₃等，溶液中Cr₂O₇^2-的浓度可用仪器测定。）

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某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

(1)在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。

(2)上述反应后草酸被氧化为______________(填化学式)。

(3)实验①和②的结果表明________；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：Fe2＋起催化作用；

假设二：________；

假设三：　　 ________；

……

(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定]

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硫酸酸化的草酸(H2C2O4，二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO转化为Mn2＋，草酸被氧化为二氧化碳。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表，填写空白。

（2）该反应的化学方程式　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　 。

（3）若t1<t2，则根据实验①和②得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

（4）某小组同学按①进行实验发现反应速率变化如下图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂、②　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度：取a g草酸晶体(H2C2O4·2H2O，摩尔质量126 g/mol)溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO4溶液V mL。滴定到达终点的现象是：　　　 　　 　　　　 ；实验中装KMnO4溶液用到　　　　 　　 　　 滴定管(填酸式或碱式)。该KMnO4溶液的物质的量浓度为　　　　　　 mol/L。

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（17分）有硫酸酸化的草酸（H2C2O4，二元弱酸）溶液能将KMnO4溶液中的MnO4－转化为Mn2+。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表。

（2）该反应的离子方程式_______________________________。

（3）若t1＜t2，则根据实验①和②得到的结论是_______________________________。

（4）请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用，完成下表中内容。

（5）化学小组滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度：取ag草酸晶体（H2C2O4•2H2O，摩尔质量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25. 00mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO4溶液VmL。滴定到达终点的现象是: _______________________；实验中所需的定量仪器有________________（填仪器名称）。该KMnO4溶液的物质的量浓度为_______mol/L。

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氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间1 h)：

相应的化学方程式：2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1

回答下列问题：

(1)此合成反应的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)

(2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1

则2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g)　ΔH＝________kJ·mol－1

(3)从323 K到353 K，氨气的生成量减少的可能原因_________________；

(4)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1 ，分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。

②a、b、c三点H2的转化率最小的是________点、转化率最大的是________点。

③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)  N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为________ 。

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某课题组利用CO2催化氢化制甲烷，研究发现HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：，镍粉是反应I、II的催化剂。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示(仅改变镍粉用量，其他条件不变)：

由图可知，当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是(　　 )

A.反应I的速率增加，反应II的速率不变

B.反应I的速率不变，反应II的速率增加。

C.反应I、II的速率均增加，且反应I的速率增加得快

D.反应I、II的速率均增加，且反应II的速率增加得快

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(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：

相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g)　 △H＝+765.2 kJ/mol　 (I)

请回答下列问题：

(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为　　　　　　　 ；反应的平衡常数K＝　　　　　　　　 (不要求写单位)。

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