【题目】已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,请回答下列问题。
(1)a、c分别代表什么意义?
a:____________________;c:____________________。
(2)该反应ΔH_________(填“>”“<”或“=”)0。
【答案】代表旧键断裂吸收的能量或反应物的活化能 代表反应放出的热量 <
【解析】
(1)依据化学反应的反应热可以根据反应的实质分析,断裂化学键吸收能量,生成化学键放出能量,二者的差值是反应的反应热;
(2)依据反应物和生成物的能量高低和反应的能量守恒分析判断。
(1)图象中可以分析判断,a代表旧键断裂吸收的能量或反应物的活化能;c为反应生成化学键放出的热量减去反应断裂化学键吸收的热量,即c代表反应放出的热量;
故答案为:a代表旧键断裂吸收的能量或反应物的活化能;c代表反应放出的热量;
(2)反应物的能量高于生成物的能量,依据化学反应的能量守恒,反应是放热反应,焓变小于0,
故答案为:<。
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【题目】如图为实验室制备乙炔并进行性质验证的装置(夹持仪器己略去)。
(1)实验开始前,首先进行的操作是___;
(2)实验室制各乙炔的方程式为___;
(3)仪器A在安装前必须进行的操作是___,为防止气体生成的速率过快,由A滴入B的试剂为___。
(4)装置C可选用的试剂为___(写出一种即可),其作用为___;
(5)反应开始后,D中的现象为___,所发生反应的反应类型为___;
(6)D中验证实验结束后。B中反应仍在继续。此时可撤去装置D,在装置C之后连接收集装置,以下装置中最适合用于收集乙炔的是___。
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【题目】某化学兴趣小组利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘废液,再利用含碘废液获取NaI固体,实验流程如下:
已知反应②:2I﹣+2Cu2+++H2O2CuI↓++2H+。
回答下列问题:
(1)过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、_____________。
(2)反应③中CuI被氧化,还原产物只有NO2,该反应的化学方程式为_________________。当有95.5 g CuI参与反应,则需要标况下______________L的O2才能将生成的NO2在水中完全转化为硝酸。
(3)化合物B中含两种元素,铁原子与另一种元素原子的物质的量之比为3∶8,则化合物B的化学式为_____________。
(4)反应⑤中生成黑色固体和无色气体,黑色固体的俗称为磁性氧化铁,则反应⑤的化学方程式为______。
(5)将足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中,一段时间后把溶液蒸干得到固体的质量为_________g。
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【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = -aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= -bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
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【题目】可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥B. ②③⑤C. ①③④D. ①②③④⑤⑥
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【题目】工业上制取ClO2的化学反应:2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4,下列说法中正确的是
A. NaClO3在反应中失去电子
B. SO2在反应中被氧化
C. H2SO4在反应中作氧化剂
D. 1 mol氧化剂在反应中得到2 mol电子
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【题目】反应:3X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.5 mol,则此反应的反应速率为( )
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1D.v(W)=0.10 mol·L-1·s-1
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【题目】常温下,分别取浓度不同、体积均为20.00 mL的3种HCl溶液,分别滴入浓度为1.0001mol/L、0.1000 mol/L和0.01000 mol/L的NaOH溶液,测得3个反应体系的pH随V(NaOH)变化的曲线如图。在V(NaOH)=20.00 mL前后pH出现突跃。下列说法不正确的是
A.曲线a、b、c对应的c(HCl):a=100c
B.曲线a、b、c对应的c(NaOH):a>b>c
C.当V(NaOH)=20.00 mL时,3个体系中均满足:c(Na+)=c(Cl-)
D.当V(NaOH)相同时,pH突跃最大的体系中的c(H+)最大
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【题目】二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
①若“重整系统”发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,则FexOy的化学式为____________。
②“热分解系统”中每分解1mol FexOy,转移电子的物质的量为________。
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/mol,CH3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/mol,则2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3=______kJ/mol。
①一定条件下,上述合成甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的nCO2/nH2值变小
②在某压强下,合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。T1温度下,将6 mol CO2和12molH2充入2L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3) =___;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_____。
(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c (NH4+)_____c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7mol·L-1,K2=4×10-11mol·L-1)
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