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【题目】甲烷是一种理想的洁净燃料,利用甲烷与水反应制备氢气,因原料廉价,具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0
(1)800℃时,反应的化学平衡常数K=l.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如表。则此时正、逆反应速率的关系是____。
CH4 | H2O | CO | H2 |
3.0molL-1 | 8.5molL-1 | 2.0molL-1 | 2.0molL-1 |
(2)为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa,其余实验条件见下表)。
实验序号 | 温度/℃ | 压强/kPa | CH4初始浓度/ molL1 | H2O初始浓度/ molL1 |
1 | 360 | p | 2.00 | 6.80 |
2 | t | 101 | 2.00 | 6.80 |
3 | 360 | 101 | 2.00 | 6.80 |
表中t=____,P=_____;设计实验2、3的目的是________________;
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____(用K1、K2、K3表示)。
(3)一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCH4、1molH2O | a molCH4、a molH2O、b molCO、c molH2 |
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=_______,若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则b的取值范围为________。
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【题目】无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ/mol。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是 _________。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变
d.气体密度不变
达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡时,混合气体颜色____(填 “变深”“变浅”或“不变”),判断理由_______。
(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式 _______________________(用p总、各气体物质的量分数x表示);影响Kp的因素_________________。
(3)上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为____(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k正=4.8×104 s-1,当N2O4分解10%时,v正=______________kPa·s-1。
(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为__________________________。
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【题目】某学习小组通过下列装置探究 MnO2与FeCl3·6H2O反应产物。
(查阅资料)FeCl3是一种共价化合物,熔点306℃,沸点315℃。
实验编号 | 操作 | 现象 |
实验 1 | 按上图所示,加热A中MnO2与FeCl3·6H2O混合物 | ①试管A中固体部分变液态,上方出现白雾 ②稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴 ③试管B中KI-淀粉溶液变蓝 |
实验 2 | 把A中的混合物换为FeCl3·6H2O,B中溶液换为KSCN溶液,加热。 | A中固体部分变液态,产生白雾和黄色气体,B中KSCN溶液变红 |
(实验探究)实验操作和现象如下表:
(问题讨论)
(1)实验前首先要进行的操作是______________________________。
(2)实验1和实验2产生的白雾是_______(填化学式)溶解在水中形成的小液滴。
(3)请用离子方程式解释实验2中黄色气体使KI-淀粉溶液变蓝色的原因_____________。
(4)为确认黄色气体中含有Cl2,学习小组将实验1中试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,发现B中溶液呈橙色,经检验无Fe2+,说明黄色气体中含有Cl2。用铁氰化钾溶液检验Fe2+的离子方程式是_________________________________。选择NaBr溶液的原因是________________________________________________________________。
(实验结论)
(5)实验1充分加热后,若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1:2,则A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。
(实验反思)
该学习小组认为实验1中溶液变蓝,也可能是酸性条件下,I-被空气氧化所致,可以先将装置中的空气排尽,以排除O2的干扰。
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【题目】将一定量的CO2气体通入2L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)下列说法正确是( )
A.oa段反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
B.O点溶液中所含溶质的化学式为NaHCO3、Na2CO3
C.标准状况下,通入CO2的体积为4.48L
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5molL﹣1
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【题目】恒温恒容下,向2L密闭容器中加入MgSO4和CO(g),发生反应:
MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g),反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/min | n(MgSO4)/mol | n(CO)/mol | n(CO2)/mol |
0 | 2.00 | 2.00 | 0 |
2 | 0.80 | ||
4 | 1.20 |
下列说法正确的是
A. 反应在0~2min内的平均速率为v(SO2)=0.6mol·L-1·min-1
B. 反应在2~4min内容器内气体的密度没有变化
C. 若升高温度,反应的平衡常数变为1.00,则正反应为放热反应
D. 保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.00molMgSO4和1.00molCO,到达平衡时n(CO2)>0.60mol
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【题目】A、B、C、D四种不同物质之间具有如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。下列有关物质的推断不正确的是 ( )
选项 | 假设 | 结论 |
A | A为NaOH溶液 | D可能是CO2 |
B | B为CO | C可能是CO2 |
C | C为FeCl2 ,D为Fe | A可能是盐酸 |
D | C为SO2 | A可能是H2S |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】实验中需配制1.0 mol/L的NaOH溶液950 mL,假如其他操作均是准确无误,以下情况会引起配制溶液浓度偏高的是
A.称取40.0gNaOH固体
B.容量瓶水洗后未烘干直接使用
C.定容时俯视
D.摇匀后发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线平齐
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【题目】某研究小组将V1mL0.50mol/LH2SO4溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验装置和实验结果如下图所示(实验中始终保持V1 +V2=50mL)。回答下列问题:
(1)上图所示实验装置中有一个明显的错误________________。
(2)为了减少实验误差,实验过程中将NaOH溶液________________ (选填“一次”或“分多次”)倒入盛有稀硫酸的小烧杯中。溶液混合后,准确读取混合溶液的____________,记为终止温度。
(3)研究小组做该实验时环境温度________ 22°C(填“高于”、“ 低于”或“等于”),判断的依据是___________________。
(4)由题干及图形可知,V1:V2=_________时,酸碱恰好完全中和,此反应所用NaOH溶液的浓度应为_________ mol/L。
(5)若通过实验测定及有关计算知此反应共放出a kJ的热量.请写出此反应的热化学方程式:_____。
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【题目】二甲醚作为燃料电池的原料,可通过以下途径制取:
I.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH
II.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2=-49.0kJ·mol-1
③CH3OCH3(g)+ H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3=+23.5kJ·mol-1
则反应I的ΔH=_______kJ·mol-1
(2)在10L恒容密闭容器中,均充入4molCO2和7molH2,分别以铱(Ir)和铈(Ce)作催化剂,通过反应II制二甲醚,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图1所示。
①根据图1,下列说法不正确的是________。
A.反应II的ΔH<0,ΔS>0
B.600K时,H2的速率:v(b)正>v(a)逆
C.分别用Ir、Ce作催化剂时,Ce使反应II的活化能降低更多
D.从状态d到e,α(CO2)减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动
②状态e(900K)时,α(CO2)=50%,则此时的平衡常数K=______(保留3位有效数字)。
(3)写出二甲醚碱性(电解质溶液为KOH溶液)燃料电池的负极电极反应式____________________________。
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【题目】碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
则M、N相比,较稳定的是____________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5kJ·mol-1,CH3OH(l) + 1/2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(g)
△H=-akJ·mol-1,则a_____726.5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式_______________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为_________________。
(5)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
C(石墨)+O2(g) =CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=______________。
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