【題目】苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應(yīng)原理是:C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=120kJ·mol-1某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表:
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.24 | n2 | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.20 | 0.20 |
(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是_____________。
(2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是_______________________。
(3)若保持其他條件不變,用0.40 molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g),當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí),該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是__________。此時(shí),該合成反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)?_______(填“是”或“否”)。
(4)工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng)),C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。
①由圖Ⅰ可知,T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②由圖Ⅱ可知,當(dāng)其他條件不變時(shí),水蒸氣的用量越大,C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“越大”、“越小”或“不變”),原因是______________________________________。
【答案】4×10-3mol.L-1.min-10.1062.5%否大于越大隨著水蒸氣的加入,擴(kuò)大了容器體積,相當(dāng)于對(duì)反應(yīng)體系減小壓強(qiáng)(或使Q<K),從而使平衡右移,轉(zhuǎn)化率增大。
【解析】I.(1)將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),20min后,剩余0.24mol,減少了0.16mol,
C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)
起始(mol) 0.40 0 0
變化(mol) 0.16 0.16 0.16
20min(mol) 0.24 0.16 0.16
v(H2)= =0.004mol/(Lmin),故答案為:0.004mol/(Lmin);
(2) C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)
起始(mol/L) 0.20 0 0
變化(mol/L) 0.10 0.10 0.10
30min(mol/L) 0.10 0.10 0.10
化學(xué)平衡常數(shù)K= = =0.10;故答案為:0.10;
(3)根據(jù)C8H10(g)C8H8(g)+H2(g),△H=120kJ·mol-1,可知 C8H8(g)+H2(g)C8H10(g) △H=-120kJmol-1,有30kJ熱量放出時(shí),消耗的H2量為0.25mol,所以氫氣轉(zhuǎn)化率= ×100%= ×100%=62.5%;根據(jù)(2)知,C8H8(g)+H2(g)C8H10(g)的平衡常數(shù)為 =10,
C8H8(g)+H2(g)C8H10(g)
起始(mol/L) 0.2 0.2 0
變化(mol/L) 0.125 0.125 0.125
某時(shí)刻(mol/L) 0.75 0.75 0.125
= =≠10,反應(yīng)不是平衡狀態(tài);故答案為:62.5%;否;
Ⅱ.(4)C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=125kJmol-1,溫度升高,平衡正向移動(dòng),C8H10的轉(zhuǎn)化率增大,由圖I可知,壓強(qiáng)相同時(shí),T1時(shí)C8H10的轉(zhuǎn)化率大于T2時(shí)C8H10的轉(zhuǎn)化率,故T1大于T2;故答案為:大于;
(5)其他條件不變,水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大;故答案為:越大;水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮元素在海洋中的循環(huán),是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。
(1)海洋中的氮循環(huán)起始于氮的固定,其中屬于固氮作用的一步是_________(填圖中數(shù)字序號(hào))。
(2)下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是__________(填字母序號(hào))。
a. 海洋中存在游離態(tài)的氮
b. 海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化
c. 海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與
d. 向海洋排放含NO3-的廢水會(huì)影響海洋中NH4+的含量
(3)有氧時(shí),在硝化細(xì)菌作用下,NH4+可實(shí)現(xiàn)過(guò)程④的轉(zhuǎn)化,將過(guò)程④的離子方程式補(bǔ)充完整:_____NH4+ + 5 O2==2 NO2- + ___ H+ + ______+ _______
(4)有人研究了溫度對(duì)海洋硝化細(xì)菌去除氨氮效果的影響,下表為對(duì)10 L人工海水樣本的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):
溫度/℃ | 樣本氨氮含量/mg[ | 處理24 h[] | 處理48 h |
氨氮含量/mg | 氨氮含量/mg | ||
20 | 1008 | 838 | 788 |
25 | 1008 | 757 | 468 |
30 | 1008 | 798 | 600 |
40 | 1008 | 977 | 910 |
硝化細(xì)菌去除氨氮的最佳反應(yīng)溫度是______,在最佳反應(yīng)溫度時(shí),48 h內(nèi)去除氨氮反應(yīng)的平均速率是______________mg·L-1·h-1。
(5)為了避免含氮廢水對(duì)海洋氮循環(huán)系統(tǒng)的影響,需經(jīng)處理后排放。圖是電解產(chǎn)物氧化工業(yè)廢水中氨氮(NH4+)的示意圖。
①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:____________________;
②寫(xiě)出電解產(chǎn)物氧化去除氨氮的離子方程式:____________;
③若生成H2和N2的物質(zhì)的量之比為3:1,則處理后廢水的c(H+)將________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)同時(shí)又是氧化還原反應(yīng)的是( )
A. 灼熱的炭與CO2反應(yīng) B. 鋁與稀鹽酸
C. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng) D. Na2O2與H2O的反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙酸乙酯廣泛用于藥物、燃料、香料等工業(yè),在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里常用下圖裝置來(lái)制備乙酸乙酯。(部分夾持儀器已略去)
已知:
制備粗品(圖1)
在A 中加入少量碎瓷片,將三種原料依次加入A 中,用酒精燈緩慢加熱,一段時(shí)間后在B 中得到乙酸乙酯粗品。
①濃硫酸、乙醇、乙酸的加入順序是________________________________________,A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。
②A 中碎瓷片的作用是_____________________________________,長(zhǎng)導(dǎo)管除了導(dǎo)氣外,還具有的作用是_____________________________。
③B 中盛裝的液體是_____________________,收集到的乙酸乙酯在_________層(填“上”或“下”)。
制備精品(圖2)
將B 中的液體分液,對(duì)乙酸乙酯粗品進(jìn)行一系列除雜操作后轉(zhuǎn)移到C 中,利用圖2 裝置進(jìn)一步操作即得到乙酸乙酯精品。
①C 的名稱是___________________。
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,冷卻水從_________口進(jìn)入(填字母);收集產(chǎn)品時(shí),控制的溫度應(yīng)在________℃左右。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(6分)某課外活動(dòng)小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問(wèn)題。
(1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為 。
總反應(yīng)的離子方程式為 。
有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào)) 。
①溶液中Na+向A極移動(dòng)
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)相同的狀態(tài)(質(zhì)量和濃度均相同)
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
(2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為
。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海水是巨大的資源寶庫(kù)。下圖是人類從海水資源獲取某些重要化工原料的流程示意圖。
回答下列問(wèn)題:
(1)操作A是_______________(填實(shí)驗(yàn)基本操作名稱)。要知道海水曬鹽的過(guò)程中溶液里食鹽含量在逐漸提高的簡(jiǎn)易方法是__________________。
a.分析氯化鈉含量 b.測(cè)定溶液密度 c.觀察是否有沉淀析出
(2)操作B需加入下列試劑中的一種,最合適的是_____________。
a.氫氧化鈉溶液 b.澄清石灰水 c.石灰乳d.碳酸鈉溶液
(3)上圖中虛線框內(nèi)流程的主要作用是_____________。寫(xiě)出溴水中通入SO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式____________
(4)上圖中虛線框內(nèi)流程也可用 Br2與Na2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:
___________
(5)已知苦鹵的主要成分如下:
理論上,1 L苦鹵最多可得到Mg(OH)2的質(zhì)量為________g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰空氣電池放電時(shí)的工作原理如下圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 放電時(shí)Li+由B極向A極移動(dòng)
B. 電池放電反應(yīng)為4Li+O2+2H2===4LiOH
C. B電極反應(yīng)式為O2+4e-===2O2-
D. 電解液a可以為氯化鋰溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A 分子式為C2H4,可發(fā)生以下系列轉(zhuǎn)化,已知B、D是生活中常見(jiàn)的兩種有機(jī)物,下列說(shuō)法不正確的是
A. 75%的B溶液常用以醫(yī)療消毒
B. 由物質(zhì)A到物質(zhì)B發(fā)生的是加成反應(yīng)
C. 物質(zhì)B、D和E可以用飽和Na2CO3溶液鑒別
D. 由物質(zhì)B、D制備E常用濃硫酸作脫水劑
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