【題目】Ⅰ.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素,離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(KMnO4溶液已酸化):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | A溶液 | B溶液 |
① | 20mL 0.1mol·L-1H2C2O4溶液 | 30mL 0.1 mol·L-1KMnO4溶液 |
② | 20mL 0.2mol·L-1H2C2O4溶液 | 30mL 0.1mol·L-1KMnO4溶液 |
(1)該實(shí)驗(yàn)探究的是____因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。如圖一,相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得的CO2體積大小關(guān)系是___(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。
(2)若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了2.24mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在2min末,c(MnO4-)___ mol·L-1(假設(shè)混合液體積為50mL)。
(3)除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率外,本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定___來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。
(4)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖二,其中t1~t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是①產(chǎn)物MnSO4是該反應(yīng)的催化劑、②_____。
Ⅱ.一定溫度下,將一定量的N2和H2充入固定體積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)下列描述能說(shuō)明該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有___。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變
B.容器內(nèi)氣體的密度不變
C.相同時(shí)間內(nèi)有3mol H-H鍵斷裂,有6mol N-H鍵形成
D.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
E.NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變
(2)若起始時(shí)向容器中充入10mol ·L-1的N2和15mol ·L-1的H2,10min時(shí)測(cè)得容器內(nèi)NH3的濃度為1.5mol ·L-1。10min內(nèi)用N2表示的反應(yīng)速率為___;此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為___。
【答案】濃度 ②>① 0.0596mol/L 測(cè)定生成相同體積的CO2所需時(shí)間或相同時(shí)間內(nèi)KMnO4溶液顏色變化的程度 該反應(yīng)放熱 AE 0.075mol/( L·min) 15%
【解析】
Ⅰ.(1)①和②實(shí)驗(yàn)中,KMnO4溶液的濃度和體積均相同,但H2C2O4溶液的濃度不同,所以該實(shí)驗(yàn)探究的是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。由于②中草酸的濃度大于①中草酸的濃度,所以相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得的CO2體積②大于①;
(2)若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24mLCO2(即1×10-4mol),根據(jù)化學(xué)方程式,消耗的MnO4-為2×10-5mol,原有MnO4-的物質(zhì)的量為0.003mol,則在2min末,剩余的MnO4-的物質(zhì)的量為2.98×10-3mol,c(MnO4-)=2.98×10-3mol/0.05L=0.0596mol/L;
(3)除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率外,本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定生成相同體積的CO2所需時(shí)間或相同時(shí)間內(nèi)KMnO4溶液顏色變化的程度來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率;
(4)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率增大,可能的原因除了產(chǎn)物MnSO4是該反應(yīng)的催化劑外,還可能是由于反應(yīng)放熱,溫度升高,使反應(yīng)速率增大;
Ⅱ.(1)A.此反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),所以當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí),混合氣的總物質(zhì)的量不變,達(dá)到了平衡狀態(tài),故A正確;
B.氣體密度等于混合氣的總質(zhì)量除以容器體積,此反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物都是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒,混合氣的總質(zhì)量是不變的,而容器的體積也是固定的,所以容器內(nèi)氣體的密度一直不變,所以混合氣的密度不變不能作為此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故B不正確;
C.相同時(shí)間內(nèi)有3mol H-H鍵斷裂,必然有6mol N-H鍵形成,故C不正確;
D.平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再改變,而不是各物質(zhì)的濃度之比等于方程式的系數(shù)比,故c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)準(zhǔn),故D不正確;
E.平衡時(shí),各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都不再變化,所以NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變可以作為達(dá)到平衡的判斷標(biāo)準(zhǔn),故E正確;
故選AE。
(2)若起始時(shí)向容器中充入10mol ·L-1的N2和15mol ·L-1的H2,10min時(shí)容器內(nèi)NH3的濃度為1.5mol ·L-1。即NH3的濃度增加了1.5mol ·L-1,所以N2的濃度變化量為0.75mol ·L-1,10min內(nèi)用N2表示的反應(yīng)速率為=0.075mol/( L·min);NH3的濃度增加了1.5mol ·L-1,所以反應(yīng)的H2為2.25mol ·L-1,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為×100%=15%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】物質(zhì)的量是高中化學(xué)常用的物理量,請(qǐng)完成以下有關(guān)計(jì)算。
(1)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物質(zhì)的量是___________。
(2)___________molH2O2所含原子數(shù)與0.2molH3PO4所含原子數(shù)相等。
(3)某硫酸鈉溶液中含有3.01×1022個(gè)Na+,則溶液中SO42-的物質(zhì)的量是___________。
(4)質(zhì)量相同的H2、NH3、SO2、O3四種氣體中,含有分子數(shù)目最少的是____________。
(5)現(xiàn)有mg某氣體,它是三原子分子,其摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,請(qǐng)用以上符號(hào)及相應(yīng)數(shù)字填寫下列空格。
①該氣體的物質(zhì)的量為___________mol。
②該氣體所含原子總數(shù)為___________個(gè)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇在工業(yè)中有廣闊的用途
已知:①2CH3OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=-a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-b kJ·mol-1
(1)反應(yīng)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)的△H=___________。
(2)CH3OH不充分燃燒時(shí),生成C、CO和CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)10L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):
CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H>0
①有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的條件是___________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.高溫 B.低溫 C.低壓 D.高壓
②下列事實(shí)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是___________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.體系中的顏色不發(fā)生變化 B. v正(CO)/v逆(H2)=1
C.c(CO)/c(H2)=1 D.CO2的濃度不再發(fā)生變化
③向該密閉容器中充入2 mol CO,4.8molH2O。在200℃下,20分鐘后達(dá)到平衡,測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,v(CO2)=___________;該溫度下的平衡常數(shù)是___________。
(3)在加熱條件下用甲醇?xì)庀喾ㄖ苽銫O和H2時(shí),常采用加NiO作催化劑。發(fā)生2CH3OH(l)2CO(g)+4H2(g) △H>0,日產(chǎn)量與溫度的關(guān)系如圖所示。
①保證較高日產(chǎn)量的適宜溫度是______________;
②310℃以后日產(chǎn)量下降的原因可能是___________。
(4)21世紀(jì)甲醇燃料電池是最佳動(dòng)力源之一。甲醇空氣電池成為了車載電池,該燃料電池工作時(shí)的電池反應(yīng):2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)。原理如圖
①c處應(yīng)通入_________________________________;
②該電池的負(fù)極反應(yīng)式為_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鈦是一種重要的金屬,以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),還含有少量Fe2O3]為原料制備鈦的工藝流程如圖所示。
(1)濾液1中鈦元素以TiO2+形式存在,則“溶浸”過(guò)程發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(2)物質(zhì)A為________(填化學(xué)式),“一系列操作”為________。
(3)“水解”步驟中生成TiO2·xH2O,為提高TiO2·xH2O的產(chǎn)率,可采取的措施有________、________。(寫出兩條)。
(4)“電解”是以石墨為陽(yáng)極,TiO2為陰極,熔融CaO為電解質(zhì)。陰極的電極反應(yīng)式為________;若制得金屬Ti 9.60g,陽(yáng)極產(chǎn)生氣體________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(5)將少量FeSO4·7H2O溶于水,加入一定量的NaHCO3溶液,可制得FeCO3,寫出反應(yīng)的離子方程式________;若反應(yīng)后的溶液中c(Fe2+)=2×10-6mol·L-1,則溶液中c(CO32-)=________mol·L-1。(已知:常溫下FeCO3飽和溶液濃度為4.5×10-6mol·L-1)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定條件下,xA+yBzC的反應(yīng)達(dá)到平衡。
(1)已知A、B、C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則x、y、z之間的關(guān)系是__________________;
(2)已知C是氣體,且x+y=z,在增大壓強(qiáng)時(shí),如果平衡發(fā)生移動(dòng),則平衡一定向_____________移動(dòng);
(3)已知B、C是氣體,當(dāng)其他條件不變,增大A的物質(zhì)的量時(shí),平衡不發(fā)生移動(dòng),則A是_____________態(tài)物質(zhì)。
(4)若加熱后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,則正反應(yīng)是_________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物W用作調(diào)香劑、高分子材料合成的中間體等,制備W的一種合成路線如下。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)F的化學(xué)名稱是________,⑤的反應(yīng)類型是________。
(2)E中含有的官能團(tuán)是________(寫名稱),D聚合生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(3)將反應(yīng)③得到的產(chǎn)物與O2在催化劑、加熱的條件下反應(yīng)可得D,寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式________。
(4)④、⑤兩步能否顛倒?________(填“能”或“否”)理由是________。
(5)與A具有含有相同官能團(tuán)的芳香化合物的同分異構(gòu)體還有________種(不含立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜為六組峰,且峰面積之比為1:1:2:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(6)參照有機(jī)物W的上述合成路線,以M和CH3Cl為原料制備F的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)中,表示該反應(yīng)速率最快的是( )
A. υ(A)=0.5 mol/(L·s) B. υ(B)=0.3 mol/(L·s)
C. υ(C)=0.8 mol/(L·s) D. υ(D)=1 mol/(L·s)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A.硫是一種不溶于水的淡黃色固體
B.硫與非金屬反應(yīng)時(shí)一定作還原劑
C.硫與鐵反應(yīng)時(shí)生成硫化鐵
D.硫在自然界中僅以化合態(tài)存在
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