【题目】某组同学为探究草酸浓度对该反应速率的影响,设计下列对照实验:
(1)写出上述反应的离子方程式____________。
(2)根据所学知识,你预期的实验现象是:_______(填“l”或“Ⅱ”)中紫色先褪去
(3)实验时,他们发现反应速率的变化从开始后的一段时间内,变化趋势如图,已知反应过程中温度基本不变,分析:
① 反应开始时,速度加块的原因为________;
② 后期反应速度下降的原因为________。
【答案】 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O Ⅱ 反应生成Mn2+起到催化剂作用,使反应速率加快 随着反应物浓度的下降,反应速率减慢
【解析】(1)酸性高锰酸钾溶液能氧化草酸生成CO2,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得此反应的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(2)两个试管中酸性高锰酸钾溶液浓度相等,但Ⅱ中草酸浓度比I中大,浓度大反应速率快,故预期的实验现象是Ⅱ中紫色先褪去;
(3)① 反应开始时,因反应生成Mn2+起到催化剂作用,使反应速率加快 ;
② 随着反应物浓度的下降,浓度对反应速率的影响起决定因素,则后期反应速率减慢。
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【题目】甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ·mol-1,甲醚可作燃料电池的燃料。
(1) 写出甲醚燃烧的热化学方程式___________________ ;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1;计算反应:4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g) = 2CH3OCH3(g)的反应热为___________
(2) 工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0
①一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是___________(选填编号,注意大小写)
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b.单位时间内有2mol H2消耗时,有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变
d.容器中气体压强不再改变
②温度升高,该化学平衡移动后,达到新的平衡,CH3OCH3的产率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3) 以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32-,请写出该反应的负极反应式___ _ ;
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【题目】铁及其化合物在工业上有许多用途。回答下列有关问题:
(1) FeCl3可用于金属蚀刻、污水处理等。工业生产中FeCl3可由NaClO3氧化酸性FeCl2废液(含有的溶质为FeCl2、FeCl3、HCl)制备。
①写出NaClO3氧化酸性FeCl2废液的离子方程式:_______________。
②测得pH=2的FeCl2废液中,c(Cl-)=5.3×10-2mol· L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol· L-1,则c(Fe2+)=____mol· L-1,若在FeCl3的某次生产中处理了1m3该FeCl2废液,则反应中转移的电子为_________mol。
(2)铁系氧化物材料在五金器材的抛光、光学仪器和玉石的磨光材料、吸波材料、半导体材料等方面得以广泛应用。在空气中加热FeCO3可制得铁系氧化物材料。已知:
①4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-1648kJ·mol-1;
②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH=-393kJ·mol-1;
③2Fe(s)+2C(s) +3O2(g) =2FeCO3(s) ΔH=-1480kJ·mol-1;
则在空气中加热FeCO3生成铁系氧化物Fe2O3的热化学方程式为_____________。
(3)已知在某种含铁催化剂作用下发生下列反应;CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g) ΔH<0。
一定温度下和压强条件下,把1molCO和3molH2加入到压强为P0的恒压密闭容器中,测得不同时间CO的体积分数 (CO)如下表:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
(CO) | 0.250 | 0.230 | 0.214 | 0.202 | 0.200 | 0.200 |
①当______不再发生变化时(写出一条即可),则表明CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g)达到平衡。
②达到平衡时CO的转化率为________;若用平衡分压代替平衡浓度,则该温度下的平衡常数K=____(已知:气体分压=气体总压×体积分数)。
③若下图中表示该反应中CO的平衡转化率与温度、压强的关系。图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是______________。
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【题目】化合物G()有广泛应用。合成G的一种路径如图。1H-NMR谱显示C结构中只有一种环境的氢,且不能发生银镜反应。D的组成为C8H10。
已知①
②
(1)由A生成B的化学方程式为____________________。
(2)C的结构简式为____________________。
(3)由D生成E的化学方程式为_____________。
(4)写出同时符合下列条件的F的所有同分异构体的结构简式_________。
①1H-NMR谱显示分子中含有苯环;
②核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1
(5)设计由苯及2-丙醇合成N-异丙基苯胺()的合成路线(流程图表示,无机试剂任选)__________________。
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【题目】将5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入2mol/L的盐酸,当加入盐酸的体积为45mL时产生CO2的体积为896 mL(标准状况),之后再加入盐酸不再产生CO2。
(1)当加入40 mL盐酸时,产生二氧化碳的体积为_________mL;(标准状况)
(2)计算原混合物中Na2CO3的质量分数为____________;
(3)请在右图中绘制出加入盐酸体积与产生CO2体积的关系曲线。(要在纵坐标上标明标准状况下CO2体积的数值)____________
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【题目】白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2 = P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:E(P—P) = a kJ·mol-1、E(P—O) = b kJ·mol-1、E(P=O) = c kJ·mol-1、E(O=O) = d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.-(6a-12b-4c+5d)kJ·mol-1
B.-(-6a+12b+4c-5d)kJ·mol-1
C.-(-4a+6b+4c-5d)kJ·mol-1
D.-(4a-6b-4c+5d)kJ·mol-1
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【题目】铁元素在地壳中的含量丰富。关于铁及其化合物的说法错误的是
A. 钢属于铁合金 B. Fe2O3常用作红色油漆的原料
C. Fe(OH)3易溶于水 D. Fe3O4是具有磁性的黑色晶体
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【题目】在25℃、1.01×105Pa下,将33gCO2通入到1000ml1.0mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,放出xkJ热量。在该条件下1molCO2通入到2L1.0mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,放出ykJ热量,则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为
A. CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=-(2y-x)kJmol-1
B. CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=-(4x-y)kJmol-1
C. CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=-1/2(4x-y)kJmol-1
D. CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H=-(8x-2y)kJmol-1
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【题目】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用子炼铁等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________。
(2)将CO2转化为甲醇的热化学方程式为: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H
取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。
①下列情况能说明反应已达平衡状态的是________(填字母)。
A.容器内气体密度不变 B.容器内气体总压强保持不变
C.绝热恒容时,平衡常数不变 D.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
②反应过程中测得甲醇的体积分数α(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。操作中先在_____处通入NH3气体,然后再在_______处通入CO2气体。
②人工光合作用能够借助太阳能用CO2和水制备化学原料,右图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,请写出催化剂b处的电极反应式:________________。
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