【题目】Ⅰ为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3 molH2。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1。T1温度下,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图。
请回答:
(1)从反应开始到平衡,氢气的反应速率v(H2)=____。
(2)能够说明该反应已达到平衡的是____(填字母序号,下同)。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗3 molH2的同时生成1molCH3OH
(3)下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____。
A.加入催化剂
B.充入He(g),使压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.降低温度
(4)求此温度(T1)下该反应的平衡常数K1=____(计算结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ | 25 | t1 | t2 |
水的离子积 | 1×10-14 | a | 1×10-12 |
试回答下列问题:
(1)若25<t1<t2,则a___(填“>”“<”或“=”)1×10-14,作出此判断的理由是_____。
(2)在t1时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol·L-1,则c(OH-)为___。该温度下,测得某H2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-6mol·L-1,该溶液中c(H+)=___mol·L-1,c(OH-)=___mol·L-1。
【答案】0.225mol·L-1min-1 AC CD 5.33 > 温度升高,水的电离程度增大,离子积增大 2.4×10-7mol·L-1 1×10-5 5.76×10-9
【解析】
Ⅰ(1)由图可知,二氧化碳的浓度变化量为0.75mol/L,结合反应可知消耗H2,结合化学反应速率的定义求解;
(2)结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判断;
(3)若能使n(CH3OH)/n(CO2)增大,则需使平衡向正向移动;
(4)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,结合平衡浓度计算K;
Ⅱ. (1)水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大;
(2)依据纯水存在电离平衡,电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同来计算回答;
Ⅰ(1)由图可知,二氧化碳的浓度变化量为0.75mol/L,消耗c(H2)=0.75 mol·L-1×3=2.25 mol·L-1,则v(H2)==0.225mol·L-1min-1,故答案为:0.225mol·L-1min-1;
(2)A. 容器内压强不再变化,可知物质的量不变,为平衡状态,A项正确;
B. 质量、体积始终不变,则密度始终不变,不能判断平衡状态,B项错误;
C. 浓度保持不变,为平衡状态,C项正确;
D. 单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH,只体现正反应速率,不能确定正逆反应速率关系,不能判断平衡状态,D项错误;
故答案为:AC;
(3)A. 加入催化剂,平衡不移动, n(CH3OH)/n(CO2)不变,A项错误;
B. 充入He(g),使体系压强增大,但参加反应各物质的浓度保持不变,则平衡不移动, n(CH3OH)/n(CO2)不变,B项错误;
C. 将H2O(g)从体系中分离,平衡向正向移动,能使n(CH3OH)/n(CO2)增大,C项正确;
D. 降低温度,平衡向正向移动, 能使n(CH3OH)/n(CO2)增大,D项正确;
故答案为:CD;
(4)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化学平衡常数K=
,
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol/L) 1300
转化(mol/L) 0.752.250.750.75
平衡(mol/L) 0.250.750.750.75
K==
,
故答案为:5.33;
Ⅱ. (1)水的电离为吸热反应,升高温度,平衡向着正反应方向移动,导致水的离子积常数增大,根据表格知,温度大小顺序是,25<t1<t2,则a>1×1014,
故答案为:>;温度升高,水的电离程度增大,离子积增大;
(2) 在t1时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol·L-1,则此时水的c(OH)= c(H+)=2.4×107 mol/L;某H2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-6mol·L-1,则氢离子浓度为1×10-5mol/L,该溶液中c(OH)==
=5.76×10-9molL1,
故答案为:2.4×107 mol/L; 1×10-5;5.76×10-9。
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【题目】常温下,下列三个化学反应均能发生:
X2+2W2+2X-+2W3+
Z2+2X-2Z-+X2
2W3++2Y-2W2++Y2
则在相同条件下,下列三个反应也能发生的是( )
①Y2+2X-2Y-+X2 ②Z2+2Y-
2Z-+Y2 ③2W3++2Z-
2W2++Z2
A. 只有① B. 只有② C. ①和② D. ②和③
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【题目】某实验小组学生用50 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量计算中和热。下列说法正确的是
A. 实验过程中没有热量损失
B. 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C. 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
D. 酸或碱的物质的量越大,所测中和热的数值越大
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【题目】(1)在25℃、1.01×105Pa时,16g S粉在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫气体,放出148.5kJ的热量,则S的燃烧热的热化学方程式为:___。
(2)1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反应放出57.3kJ热量,其热化学方程式为:___。
(3)已知如图所示的可逆反应:
①A(g)+B(g)2C(g) +D(g);ΔH=QkJ/mol则Q___0(填“>”、“<”或“=”)
②反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1的变化是:E1___,ΔH的变化是:ΔH___(填“增大”“减小”“不变”)。
(4)发射卫星用N2H4作燃料,NO2作氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ/mol
则1mol气体肼和NO2完全反应时的反应热△H=___kJ/mol。
(5)已知反应A放出热量Q1kJ,焓变为△H1,反应B放出热量Q2kJ,焓变为△H2,若Q1>Q2,则△H1___△H2
(6)1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g),需吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=___kJ/mol;
(7)反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.15mol/(Ls) ②v(B)=0.6mol/(Ls)
③v(C)=0.4mol/(Ls) ④v(D)=0.45mol(Ls)
则该反应进行最快的为___(填序号)
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【题目】某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是________(填字母)。
A.冷水 B.沸水 C.NaOH浓溶液 D.NaCl浓溶液
(2)现有甲、乙、丙三名同学进行Fe(OH)3胶体的制备:
①甲同学的操作:取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。请评价该操作是否正确______。
②乙直接加热饱和FeCl3溶液,请评价是否正确______。
③丙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,为了使反应进行充分,煮沸10分钟,请评价是否正确________。
(3)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式: ____________________。证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是_____________________。该操作利用胶体的性质是________。
(4)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是____________________(填字母,下同)。
A.胶体粒子直径小于1nm B.胶体粒子带正电荷
C.胶体粒子作布朗运动 D.胶体粒子能透过滤纸
(5)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是________。
A.Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100 nm之间
B.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D.Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸
(6)若取少量制得的胶体加入试管中,加入硫酸铵溶液,现象是_____________,这种现象称为胶体的________。
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【题目】如图是N2与H2反应的能量变化曲线图。下列叙述正确的是
A. 该反应的热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),△H = +92 kJ/mol
B. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C. 加入催化剂,该化学反应的反应热减小
D. 加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
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【题目】氮的化合物既是一种资源,也会给环境造成危害。
I.氨气是一种重要的化工原料。
(1)NH3与CO2在120°C,催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)(NH2)2CO(s)+H2O(g),ΔH= -x KJ/mol (x>0),其他相关数据如表:
物质 | NH3(g) | CO2(g) | CO(NH2)2(s) | H2O(g) |
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ | a | b | z | d |
则表中z(用x a b d表示)的大小为________。
(2)120℃时,在2L密闭反应容器中充入3mol CO2与NH3的混合气体,混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图所示,该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为_____, 此温度时的平衡常数为_____。
下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有___________.
① 及时分离出尿素 ② 升高温度 ③ 向密闭定容容器中再充入CO2 ④ 降低温度
Ⅱ.氮的氧化物会污染环境。目前,硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用,将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率(已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体)。
(l)写出装置⑤中反应的化学方程式_________。
(2)装置①和装置②如下图,仪器A的名称为_____,其中盛放的药品名称为_______。
装置②中,先在试管中加入2-3 粒石灰石,注入适量稀硝酸,反应一段时间后,再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应,加入石灰石的作用是________。
(3)装置⑥中,小段玻璃管的作用是______;装置⑦的作用是除去NO, NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液,同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽,若氨气未除尽,可观察到的实验现象是_________。
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【题目】某化学实验小组为验证常见还原剂SO2、I-、Fe2+的还原性强弱的顺序为SO2>I->Fe2+,用下图所示装置进行实验(加热和夹持装置已略,气密性已检验)。
已知:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑。
(1)上述实验需要加热的装置是_____。
(2)D中烧杯盛放的是____。
(3)实验开始时,关闭K1,打开K2,通入少量氯气,写出B中发生反应的离子方程式___。
①为验证I-的还原性比Fe2+强,取(3)后B中的少量溶液于试管中,应再往试管中滴入___溶液,现象是____。
②在(3)后,为了比较SO2和I-的还原性强弱,接下来的操作是___。
A.关闭K2打开K1
B.关闭K1打开K2
C.同时打开K1和K2
(4)若打开K2,通入Cl2恰好将Fe2+、I-全部氧化后,再打开K1通入SO2,当Fe3+全部转化为Fe2+时,此时通入的SO2的体积(标准状况下)为_____。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)参加反应的HNO3和作为氧化剂的HNO3的个数比为________。
(2)若有64 g Cu被氧化,则被还原的HNO3的质量是________。
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