【題目】化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化,在400 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):
時(shí)間/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積/mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一時(shí)間段反應(yīng)速率最大________min(填“0~1”,“1~2”,“2~3”,“3~4”或“4~5”),原因是_____。
②求3~4 min時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率______(設(shè)溶液體積不變)。
(2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過(guò)快難以測(cè)量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率,你認(rèn)為不可行的是________(填字母)。
A.蒸餾水 B.KCl溶液
C. KNO3溶液D.Na2SO4溶液
(3)某溫度下在4 L密閉容器中,X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖。
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
②該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____(填字母)。
A.Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
B.X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1
C.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
D.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變
E.生成1 mol Y的同時(shí)消耗2 mol Z
【答案】2~3 因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時(shí)溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快 0.025 mol·L-1·min-1 C 3X(g)+Y(g)2Z(g) AC
【解析】
根據(jù)題中表格數(shù)據(jù),可判斷那一段速率最快,由反應(yīng)放熱解釋;根據(jù)H+濃度減小,反應(yīng)速率減慢,進(jìn)行判斷;根據(jù)題中圖示,由變化量與計(jì)量系數(shù)關(guān)系,判斷反應(yīng)物和生成物和寫(xiě)出化學(xué)方程式;根據(jù)化學(xué)平衡的本質(zhì)特征及相關(guān)量的變與不變,判斷平衡狀態(tài);據(jù)此解答。
(1)①在相同條件下,反應(yīng)速率越大,相同時(shí)間內(nèi)收集的氣體越多;由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是2~3 min,原因是:該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)速率越大,且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快;答案為2~3 ,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時(shí)溫度高,鹽酸濃度較大,反應(yīng)速率較快。
②3~4分鐘時(shí)間段,收集的氫氣體積V(H2)=(576-464)mL=112mL,n(H2)= =0.005mol,根據(jù)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知,消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol,則v(HCl)==0.025 mol·L-1·min-1;答案為:0.025 mol·L-1·min-1。
(2)A.加入蒸餾水,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率降低,故A可行;
B.加入KCl溶液,相當(dāng)于稀釋,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率降低,故B可行;
C.加入KNO3溶液,相當(dāng)于含有硝酸,硝酸和Zn反應(yīng)生成NO而不是氫氣,故C不行;
D.加入Na2SO4溶液,相當(dāng)于稀釋,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率降低,故D可行;
答案為C。
(3)①根據(jù)圖知,隨著反應(yīng)進(jìn)行,X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增加,則X和Y是反應(yīng)物而Z是生成物,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol,同一可逆反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,則該反應(yīng)方程式為3X(g)+Y(g)2Z(g);答案為3X(g)+Y(g)2Z(g)。
②A.Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A選;
B.X、Y的反應(yīng)速率比為3:1時(shí),如果反應(yīng)速率都是指同一方向的反應(yīng)速率,則該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故B不選;
C.反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)減小,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C選;
D.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量一直保持不變,容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D不選;
E.生成1mol Y的同時(shí)消耗2mol Z,只表示逆反應(yīng),不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故E不選;
答案為AC。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化氯(ClO2)是國(guó)際公認(rèn)高效、安全的殺菌、保鮮劑,是氯制劑的理想替代品。工業(yè)上制備ClO2的方法很多,NaClO3 和NaClO2是制取ClO2的常見(jiàn)原料。完成下列填空:
(1)以下反應(yīng)是制備ClO2的一種方法:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4→Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O
上述反應(yīng)物中屬于第三周期元素的原子半徑大小順序是___;其中原子半徑最大元素的原子,其核外電子排布式為___,其核外有___種不同能量的電子。
(2)ClO2的分子構(gòu)型為“V”形,則ClO2是___(選填“極性”、“非極性”)分子,其在水中的溶解度比氯氣___(選填“大”、“小”、“一樣”)。
(3)ClO2具有強(qiáng)氧化性,若ClO2和Cl2在消毒時(shí)自身均被還原為Cl-,ClO2的消毒能力是等質(zhì)量Cl2的___倍(保留2位小數(shù))。
(4)若以NaClO2為原料制取ClO2,需要加入具有___(填“氧化”、“還原”)性的物質(zhì)。
(5)工業(yè)上制取NaClO3通過(guò)電解法進(jìn)行,電解時(shí),不同反應(yīng)環(huán)境下的總反應(yīng)分別為:
4NaCl +18H2O→4NaClO3+3O2↑+18H2↑(中性環(huán)境)
NaCl +3H2O→NaClO3 +3H2↑(微酸性環(huán)境)
①電解時(shí),氫氣在___極產(chǎn)生。
②更有利于工業(yè)生產(chǎn)NaClO3的反應(yīng)環(huán)境是___,理由__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)物中有單質(zhì)
B.生成物均是氧化物
C.反應(yīng)前是混合物,反應(yīng)后是純凈物
D.化學(xué)方程式是2H2S+3O22SO2+2H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】制備鈣摻雜納米Fe3O4,并模擬吸附廢水中磷元素的主要實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:①CaO2能氧化溶液中的FeCl2,反應(yīng)生成Fe(OH)3和Fe3+。
②摻雜的Ca2+嵌入Fe3O4中,洗滌時(shí)不損失,吸附時(shí)不形成Ca3(PO4)2等沉淀。
③溶液的pH對(duì)吸附劑表面所帶電荷有影響。pH越高,表面所帶負(fù)電荷越多; pH越低,表面所帶正電荷越多。
(1)向FeCl2、FeCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,一定條件下反應(yīng)生成Fe3O4,其離子方程式為___________。
(2)步驟Ⅱ調(diào)節(jié)pH至11,共沉淀需在70℃條件下進(jìn)行,適宜的加熱方式為________。為提高共沉淀效果,還可采取的措施為_______________。
(3)磷元素的吸附效果、H3PO4水溶液中含磷物種分布分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系分別如圖1和圖2所示。
①步驟Ⅳ用KH2PO4溶液模擬廢水,測(cè)得酸性條件下(pH > 2)對(duì)磷元素吸附量較大,原因是:pH越低,吸附劑表面所帶正電荷越多,有利于吸附陰離子;___________________
②步驟Ⅴ將吸附劑取出,用堿液解吸回收磷。結(jié)合表中數(shù)據(jù),分析鈣摻雜納米Fe3O4吸附劑與其他類型吸附劑相比的優(yōu)勢(shì)有:________。
不同類型吸附劑對(duì)磷酸鹽吸附能力比較
吸附劑 | 本產(chǎn)品 | 純Fe3O4 | 陶瓷材質(zhì) |
吸附量/mg·g-1 | 24.1 | 5.0 | 12.5 |
(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從步驟Ⅱ反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中獲取鈣摻雜納米Fe3O4產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方案:用磁鐵將沉淀物和溶液分離,______________,用篩網(wǎng)篩分得到產(chǎn)品 (實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑和儀器有:蒸餾水、無(wú)水乙醇、pH計(jì)、研缽、烘箱)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】C6H14的各種同分異構(gòu)體中所含甲基數(shù)和它的一氯取代物的數(shù)目分別是( )
A.2個(gè)甲基,能生成4種一氯代物 B.4個(gè)甲基,能生成1種一氯代物
C.3個(gè)甲基,能生成5種一氯代物 D.4個(gè)甲基,能生成4種一氯代物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)在四種晶體,其離子排列方式如圖所示,其中化學(xué)式正確的是( )
A. AB2
B. EF2
C. XY3Z
D. AB3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究小組以芳香族化合物A為起始原料,按下列路線合成高血壓藥物阿替洛爾。
已知:化合物H中除了苯環(huán)還有其它環(huán)
:
請(qǐng)回答:
(1)下列說(shuō)法正確的是________。
A.化合物D能發(fā)生加成,取代,氧化反應(yīng),不發(fā)生還原反應(yīng)
B.化合物E能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.化合物1具有弱堿性
D.阿替洛爾的分子式是
(2)寫(xiě)出化合物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。
(3)寫(xiě)出的化學(xué)方程式________。
(4)設(shè)計(jì)從A到B的合成路線(用流程圖表示,無(wú)機(jī)試劑任選)________。
(5)寫(xiě)出化合物C同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。
①譜和IR譜檢測(cè)表明:分子中共有4種氫原子,無(wú)氮氧鍵和碳氮雙鍵;
②除了苯環(huán)外無(wú)其他環(huán)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化學(xué)方程式或離子方程式正確的是
A.苯與溴水反應(yīng):2+Br2 2
B.1-氯丙烷中加入氫氧化鈉溶液并加熱:CH3CH2CH2Cl+NaOH→CH3CH=CH2↑+NaCl+H2O
C.苯酚鈉溶液中通入少量CO2:C6H5O-+H2O+CO2→C6H5OH+HCO3-(C6H5-代表苯環(huán))
D.實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的反應(yīng):CaC2+H2O → CaO + CH≡CH↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)硝基甲苯是醫(yī)藥、染料等工業(yè)的一種重要有機(jī)中間體,它常以濃硝酸為硝化劑,濃硫酸為催化劑,通過(guò)甲苯的硝化反應(yīng)制備。
++
一種新的制備對(duì)硝基甲苯的實(shí)驗(yàn)方法是:以發(fā)煙硝酸為硝化劑,固體NaHSO4為催化劑(可循環(huán)使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脫水作用),45℃反應(yīng)1h 。反應(yīng)結(jié)束后,過(guò)濾,濾液分別用5% NaHCO3溶液、水洗至中性,再經(jīng)分離提純得到對(duì)硝基甲苯。
(1)上述實(shí)驗(yàn)中過(guò)濾的目的是___________。
(2)濾液在分液漏斗中洗滌靜置后,有機(jī)層處于________層(填“上”或'下”)。
(3)5% NaHCO3溶液洗滌的目的是__________
(4)下列給出了催化劑種類及用量對(duì)甲苯硝化反應(yīng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
催化劑 | n(催化劑)/n(甲苯) | 硝化產(chǎn)物中各種異構(gòu)體質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%) | 總產(chǎn)率(%) | ||
對(duì)硝基甲苯 | 鄰硝基甲苯 | 間硝基甲苯 | |||
濃H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.1 | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 |
①NaHSO4催化制備對(duì)硝基甲苯時(shí),催化劑與甲苯的最佳物質(zhì)的量之比為_______________。
②由甲苯硝化得到的各種產(chǎn)物的含量可知,甲苯硝化反應(yīng)的特點(diǎn)是_________________。
③與濃硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的優(yōu)點(diǎn)有_____________。
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