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5.“低碳循環(huán)”、如何降低大氣中CO2的含量、有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視.
I. 用電弧法合成的儲氫納米碳管,可用如下氧化法提純,請完成下述反應:
5 C+4 KMnO4+6  H2SO4→5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6  H2O
II.某研究小組現(xiàn)將三組CO(g)與H2O(g)的混合氣體分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,一定條件下發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,得到如表數(shù)據(jù):
實驗組溫度/℃起始量(mol)平衡量(mol)達到平衡所需要時間/min
CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)
I80022x15
II900120.50.5 tm
III90024yytn
(1)實驗I中,前5min的反應速率υ(CO2)=0.1mol•L-1•min-1
(2)下列能判斷在800℃實驗條件下CO(g)與H2O(g)反應一定達到平衡狀態(tài)的是D.
A.容器內壓強不再變化     B.$\frac{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}{c(CO)•c({H}_{2}O)}$=2
C.混合氣體密度不變       D.υ(CO)=υ(CO2
(3)實驗III中:y=1.
(4)Ⅲ的若實驗容器改為在絕熱的密閉容器中進行,實驗測得H2O(g)的轉化率a(H2O)隨時間變化的示意圖,如圖所示,b點:υ>υ(填“<”.“=”或“>”).

分析 I、根據(jù)氧化還原反應氧化劑、還原劑得失電子數(shù)目相等配平;
II、(1)根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v(H2),再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v(CO2);
(2)反應達到平衡狀態(tài)時,同種物質的正、逆反應速率相等,平衡時各組分的物質的量、濃度、含量等不再發(fā)生變化,以及由此衍生的其它量不變,選擇判斷的物理量,隨著反應的進行發(fā)生變化,當該物理量由變化到定值時,說明可逆反應到達平衡狀態(tài);
(3)II和III為同溫下的反應,III相當于在II的基礎上增大了反應物的濃度,增大一倍,據(jù)此解答即可;
(4)由圖可知,b點的轉化率不是最高,故正反應速率高于逆反應速率.

解答 解:I、反應中C元素化合價0→+4,Mn元素化合價+7→+2,反應得失電子相等,則有:5C~4KMnO4,則配平后的計量數(shù)分別是:5、4、5、4、2,故答案為:5、4、5、4、2;
II.(1)v(H2)=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{5min}$=0.1mol•(L•min)-1,速率之比等于化學計量數(shù)之,則v(CO2)=0.1mol•(L•min)-1,故答案為:0.1;
(2)A.反應前后氣體的物質的量不發(fā)生變化,容器中始終壓強不變,不能說明反應到達平衡,故A錯誤;
B.  容器的體積為2L,初始濃度=1mol/L
      CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
開始(mol/L)1      1        0        0
轉化         0.5    0.5      0.5     0.5
平衡         0.5     0.5     0.5     0.5
800攝氏度K=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1,K=2不能說明平衡,故B錯誤;
C.容器體積不變,氣體的質量不變,故密度始終不變,故密度不變不能說明達到平衡,故C錯誤;
D.根據(jù)反應可知,υ(CO)=υ(CO2)能說明反應到達平衡,故D正確,故選D;
(3)II和III在同一條件下進行,III中物質的量是II中的2倍,達到平衡K值不變,故y=2×0.5=1,故答案為:1;
(4)由圖可知,b點的轉化率不是最高,故正反應速率高于逆反應速率,即υ>υ;故答案為:>.

點評 本題考查化學反應速率的影響因素,為高頻考點,側重于學生的分析能力和基本概念的理解和應用的考查,注意把握影響化學反應速率的因素,把握題給信息,學會分析圖象,難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.將2molA和1molB充入某密閉容器中發(fā)生反應:2A(g)+B(g)?xC(g),達到化學平衡后,C的體積分數(shù)為a,假設該反應的條件分別和下列各選項的條件相同,下列判斷正確的是( 。
A.若在恒溫恒壓下:當x=1時,按1.5molA、1molC作為起始物質,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為a
B.若在恒溫恒容下:當x=2時,將3molC作為起始物質,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為a
C.若在恒溫恒壓下:當x=3時,按1molA、1molB、1molC作為起始物質,達到平衡后,C的體積分數(shù)為a
D.若在恒溫恒容下:按0.6molA、0.3molB、1.4molC作為起始物質,達到平衡后,C的體積分數(shù)仍為a,則x為2或3

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.海水中化學資源的綜合開發(fā)利用,已受到各國的高度重視.Br2和Mg等兩種單質都可以從海水中提取,如圖為提取它們的主要步驟:

請回答:
Ⅰ.從海水中提取的溴占世界溴年產量的$\frac{1}{3}$,主要方法就是上述流程中的空氣吹出法.
(1)制取Br2時第一次通入Cl2時發(fā)生反應的離子方程式是_Cl2+2Br-═2 Cl-+Br2_
(2)吸收塔中反應的離子方程式是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2 Br-
Ⅱ.鎂及其合金是用途很廣的金屬材料,而目前世界上60%的鎂就是從海水中按上述流程提取的.
(1)上述流程中為了使MgSO4完全轉化為Mg(OH)2,試劑①可以選用NaOH或Ca(OH)2(寫化學式).
(2)加入試劑②后反應的離子方程式是Mg(OH)2+2 H+═Mg2++2H2O.
(3)步驟①包括加熱、蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾.
(4)通電時無水MgCl2在熔融狀態(tài)下反應的化學方程式是MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ Mg+Cl2↑.
Ⅲ.上述流程在生產溴和鎂的同時還可以制得其他化工物質,比如制備耐火材料氧化鎂和鹽酸.生產方法是:
①將氯化鎂晶體(MgCl2•6H2O)加熱到523℃以上,該晶體可以分解得到耐火材料氧化鎂和兩種氣態(tài)化合物,其中一種氣體常溫下為無色液體.
②將兩種氣體冷卻至室溫,再根據(jù)需要,加入不同量的水,就可得到不同濃度的鹽酸.
(1)MgCl2•6H2O在523℃以上分解的化學方程式是MgCl2•6H2O$\frac{\underline{\;523°C\;}}{\;}$MgO+2 HCl↑+5H2O↑.
(2)現(xiàn)用1molMgCl2•6H2O分解所得的非固體產物來制取密度為1.19g/cm3的鹽酸溶液168mL,需加水36.9g(精確到0.1),該鹽酸中溶質的物質的量濃度是11.9mol/L(精確到0.1).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.如圖是一些常見的單質、化合物之間的轉化關系圖,有些反應中的部分物質被略去.常溫常壓下,A為無色有毒氣體,B為黑色固體、有磁性,C、E為金屬單質.反應①②均為工業(yè)上的重要反應.

請回答下列問題:
(1)寫出C與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式2Al+2 NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
(2)寫出B與C高溫反應生成E和F的化學方程式8Al+3Fe3O4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 9Fe+4Al2O3
(3)寫出過量的D通入到L溶液中的離子方程式CO2+AlO2-+2H2O=Al (OH)3↓+HCO3-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.已知反應:①101kPa時,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ•mol-1
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
④H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ•mol-1
下列結論正確的是( 。
A.碳的燃燒熱大于110.5 kJ•mol-1
B.濃硫酸與稀NaOH溶液反應生成1 mol水,放出57.3 kJ熱量
C.氫氣的燃燒熱為241.8 kJ•mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 的反應熱為△H=+571.6 kJ•mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

10.下列有機化合物分子中的所有碳原子不一定處于同一平面的是(  )
A.B.HC≡C-CH2-CH3C.CH2=C(CH32D.CH2=CHCH=CH2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.根據(jù)圖示填空:

(1)化合物A含有的官能團碳碳雙鍵;
(2)反應①的化學反應方程式是HC≡CH+H2$→_{△}^{Ni}$CH2=CH2,該反應屬于加成反應;
(3)反應②的化學方程式n CH2=CH2$→_{△}^{催化劑}$,該反應屬于加聚反應;
(4)反應④的化學方程式+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBr.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.某飽和醇1mol與O2氣充分燃燒產生標況下44.8L的CO2氣體,另取1mol該醇與足量的Na反應,收集到標況下22.4L的氣體,則該醇為( 。
A.CH4OB.CH3CH2OHC.D.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.下列說法正確的是(  )
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊試液,溶液將先變紅后褪色
B.欲除去Cl2中少量HCl氣體,可將此混合氣體通過盛飽和食鹽水的洗氣瓶
C.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,應密閉保存
D.氯氣有漂白性,所以氯氣能使有色布條褪色

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