【题目】在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),图1表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图2表示温度与C的体积分数的变化关系,则下列结论正确的是
A.由图可知该反应为2A(g)+B(g) C(g) ΔH<0
B.200℃,该反应的平衡常数为25
C.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1
D.当外界条件由200℃降温到100℃,原平衡被破坏,且正逆反应速率均增大
【答案】B
【解析】
根据图1可知,200℃时,A的物质的量减少:0.8mol-0.4mol=0.4mol,B的物质的量减少:0.4mol-0.2mol=0.2mol,C的物质的量增大0.2mol,则该反应方程式为:2A(g)+B(g)C(g),由图2可知,温度越高,平衡时C的体积分数越大,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,据此分析解答。
A.根据上述分析,升高温度,平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,故A错误;
B.由图1可知,200℃反应达到平衡时c(A)==0.2mol/L、c(B)=c(C)==0.1mol/L,反应方程式为2A(g)+B(g)C(g),则K==25,故B正确;
C.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)==0.02molL-1min-1,故C错误;
D.降低温度,正、逆反应速率都减小,故D错误;
故选B。
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【题目】下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,其中浓硫酸除了做吸水剂和脱水剂的作用外还有_________;
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,我选择的装置是__(选填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管除起冷凝作用外,它的另一重要作用是_________;
[实验步骤](1)按选择的装置组装仪器,在试管中先加入3mI乙醇,2m1冰醋酸,并在摇动下缓缓加入2mI浓硫酸充分摇匀,(2)将试管固定在铁架上;(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;(4)用酒精灯对试管①加热;(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]a.根据试管②中观察到的现象,可知乙酸乙酯的物理性质有:无色油状液体、____;
b.试管②中饱和Na2CO3的作用是溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度还有______的作用;
c.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是______;
d、生成乙酸乙酯的化学反应方程______。
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【题目】常温下,将NaOH固体分别加入浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.由a点到e点水的电离程度先增大后减小
B.d点溶液中存在:c(HX)+c(X-)=0.1mol/L
C.c点溶液中存在:c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY)
D.b点溶液中存在:c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L
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【题目】以方铅矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体直接排放可能造成的环境问题是____________,“焙烧”前须将方铅矿研磨粉粹的目的是________________________________。
(2)电解时,如c(Pb2+)远大于c(H+),则Pb2+优先于H+放电,工业上应用此原理可对铅进行电解精炼。“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等,则阳极泥的主要成分为_________。
(3)写出制备PbO2的离子方程式________________________。
(4)已知部分含铅化合物的Ksp如下表所示:
物质 | PbCl2 | PbS |
Ksp | 1.2×10-5 | 9.0×10-29 |
①铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止,原因是_____________________。
②Pb(NO3)2是强酸弱碱盐,氢硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105时可以认为反应基本完全,通过计算判断向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体能否形成PbS沉淀___________________。(要求写出计算过程)
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【题目】硒(Se)是第四周期ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,其氢化物H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的基础原料。
(1)已知:①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol1
②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH2=b kJ·mol1
反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反应热ΔH3=___________kJ·mol1(用含a、b的代数式表示)。
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和lmolSe,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)。
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.气体的密度不变 b.υ(H2)=υ(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为液体H2Se,并将分离出的H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时,Se的转化率会提高。请用化学平衡理论解释_________________________________。
③以5小时内得到的H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如下图所示:
则制备H2Se的最佳温度和压强为______________________。
(3)已知常温下H2Se的电离平衡常数K1=1.3×104,K2=5.0×1011,则NaHSe溶液呈___________(填“酸性”或“碱性”),该溶液中的物料守恒关系式为____________________。
(4)用电化学方法制备H2Se的实验装置如下图所示:
写出Pt电极上发生反应的电极反应式:_________________________________。
(5)H2Se在一定条件下可以制备CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×1049,CuS的Ksp=1.3×1036,则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=________(保留2位有效数字)。
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【题目】常温下将盐酸溶液滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物质的量分数(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.Kb1(N2H4)=10-6
B.反应的pK=9.0(已知:Pk=-lgK)
C.N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH-)
D.N2H5Cl溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)
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【题目】(物质结构与性质)
硅电池、锂离子电池都是现代高性能电池的代表,高性能的电极材料与物质结构密切相关。
(l) LiFePO4因具有良好的结构稳定性而成为新一代正极材料,这与PO43-的结构密切相关,PO43-的立体构型为____。P、O、S的电负性从大到小的顺序为______________
(2)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是 ___,抗坏血酸中碳原子的杂化方式为 ___,1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为______。(取材于选修3课本51页)。
(3) Li+过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生O2而爆炸,实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子,下列结构式(黑点代表电子)中最有可能代表O2分子结构的是____(填标号)。
A. B. C. D.
(4)目前最常用的电极材料有锂钴复合氧化物和石墨。
①锂钴复合氧化物中Li、Co、O分别形成了六边层状结构(图a),按照Li-O-Co-O-Li–O-Co-O- Li--顺序排列,则该化合物的化学式为____,Co3+的价层电子排布式为_____。
②石墨晶胞(图b)层间距为d pm,C—C键长为a pm,石墨晶体的密度为p g/cm3,列式表示阿伏加德罗常数为____mol-l。
(5)硅酸盐中Si元素一般显+4价,如下图所示是一种无限长单键的多聚硅酸根离子的结构,其中“”表示Si原子,“”表示氧原子,则该长链硅酸根离子的通式为________________________。
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【题目】用石墨电极完成下列电解实验。
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A.a为电解池的阴极
B.b处有氯气生成,且与水反应生成了盐酸和次氯酸
C.c处发生了反应:Fe-3e-=Fe3+
D.d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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【题目】利用电解法制取 Na2FeO4 的装置图如图所示,下列说法正确的是(电解过程中温度保 持不变,溶液体积变化忽略不计)
A.Y 是外接电源的正极,Fe 电极上发生还原反应
B.Ni 电极上发生的电极反应为:2H2O - 4e-== O2↑+4H+
C.若隔膜为阴离子交换膜,则电解过程中 OH-由 B 室进入 A 室
D.电解后,撤去隔膜,充分混合,电解液的 pH 比原来小
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