答案. (1)①0.16 mol•L-1•min-1 ② 放 ③2a=b>1(2)①增大壓強(qiáng) ②降低溫度 【查看更多】

 

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氨分解反應(yīng)(2NH3N2+3H2)在容積為2 L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行，已知起始時(shí)氨氣的物質(zhì)的量為4 mol，5 s末為2.4 mol，則用氨氣表示該反應(yīng)的速率為(    )

A.0.32 mol·(L·s)-1                                

B.1.6 mol·(L·s)-1

C.0.16 mol·(L·s)-1                                 

D.0.8 mol·(L·s) -1

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近年來，碳和碳的化合物在生產(chǎn)生活實(shí)際中應(yīng)用廣泛．
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活．
已知 ①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214.6kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ?mol-1
則反應(yīng)CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）的△H=
-890.3 kJ?mol-1
-890.3 kJ?mol-1
．
（2）若用石墨做電極電解500ml飽和食鹽水，寫出電解反應(yīng)的離子方程式為：
2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-
2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-
，電解一段時(shí)間后兩極共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L（不考慮氣體的溶解）．停止通電，假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變，則所得溶液的pH=
13
13
．
（3）0.10mol/L硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢�，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c（Cu2+）=
2.2×10-8
2.2×10-8
mol?L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．
（4）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如表三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所
需時(shí)間/min
H2O CO CO2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實(shí)驗(yàn)1中以υ（H2） 表示的反應(yīng)速率為
0.16 mol/（L?min）
0.16 mol/（L?min）
．
②實(shí)驗(yàn)2中的平衡常數(shù)是
0.17
0.17
 （計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
③該反應(yīng)的正反應(yīng)為
放
放
（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
④若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等），則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是
b=2a
b=2a
 （用含a、b的數(shù)學(xué)式表示）．

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鐵鹽在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的價(jià)值。

（1）將55.600g綠礬（FeSO4∙7H2O，式量為278）在高溫下加熱，充分反應(yīng)后生成Fe2O3固體和SO2、SO3、水的混合氣體，則生成Fe2O3的質(zhì)量為        g；SO2為         mol。

（2）實(shí)驗(yàn)室可用以下方法制備摩爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，式量為392]。

Ⅰ．將4.400g鐵屑（含F(xiàn)e2O3）與25mL3mol/L H2SO4充分反應(yīng)后，得到 FeSO4和H2SO4的混合溶液，稀釋溶液至100mL，測得其pH=1。

①鐵屑中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是         （保留兩位小數(shù)）。

Ⅱ．向上述100mL溶液中加入與該溶液中FeSO4等物質(zhì)的量的(NH4)2SO4晶體，待晶體完全溶解后蒸發(fā)掉部分水，冷卻至t℃，析出摩爾鹽晶體12.360g，剩余溶液的質(zhì)量為82.560g。

②t℃時(shí)，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度是           g/100g水（保留兩位小數(shù)）。

（3）黃鐵礬是難溶于水且不含結(jié)晶水的鹽，它由兩種陽離子和兩種陰離子構(gòu)成。工業(yè)上常用生成黃鐵礬的方法除去溶液中的Fe2+，原理是：用氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+的水解產(chǎn)物與溶液中某些離子一起生成黃鐵礬沉淀。

實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)過程的操作如下：

向1L 0.0500mol/L的稀硫酸中加入16.680g綠礬，完全溶解后，依次加入1.065gNaClO3（式量106.5）和1.610gNa2SO4∙10H2O（式量322），充分反應(yīng)后，得到9.700g黃鐵礬沉淀。所得無色溶液中含有的H+為0.16 mol，SO42—為0.075 mol，Cl—為0.01mol。

計(jì)算并確定黃鐵礬的化學(xué)式。

 

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草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。

（1）為證明濃度對反應(yīng)速率的影響，曾有教科書《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取兩支試管，各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液，分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL，記錄溶液褪色所需時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：      ；

預(yù)期現(xiàn)象是：

①溶液的顏色由      色變?yōu)?u>      色，

②其中加入      mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。

然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過程顏色復(fù)雜，且褪色先緩慢，后逐漸加快；最大的問題是草酸濃度大，反應(yīng)速率卻更慢。

本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響？適宜的條件是怎樣的？某校一研究小組對此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分：

表1　試驗(yàn)安排及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)

編號

A（KMnO4溶液濃度/mol·L-1）

B（草酸溶液濃度/mol·L-1）

C（硫酸溶液濃度/mol·L-1）

褪色時(shí)間/s

1

3

3

1

336

2

1

2

3

82

3

3

1

3

76

4

1

3

2

133

5

2

3

3

102

6

3

2

2

156

7

2

2

1

300

8

2

1

2

115

9

1

1

1

200

 

應(yīng)用SPSS16.0對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果如下表

表2　各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果

 

A（KMnO4溶液）

B（草酸溶液）

C（硫酸溶液）

濃度/mol·L-1

0.005

0.010

0.015

0.1

0.5

0.9

6

12

18

平均褪色時(shí)間/s

138.3

172.3

189.3

130.3

179.3

190.3

278.7

134.7

86.7

 

（2）由表2可知，三因素中，      的濃度（選填“A、B或C”，下空同）對反應(yīng)速率影響顯著，而      的濃度對反應(yīng)速率的影響不顯著。

（3）由表2可知，當(dāng)高錳酸鉀濃度為      mol·L-1、草酸濃度為      mol·L-1時(shí)，反應(yīng)最快。即因素A、B的較適宜實(shí)驗(yàn)條件得以確定。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該小組同學(xué)繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應(yīng)速率的，測得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

表3　不同硫酸濃度下的褪色時(shí)間

c(H2SO4)/mol·L-1

18

16

14

12

10

8

6

褪色時(shí)間/s

67

83

90

103

129

146

200

 

（4）根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)的合適時(shí)間，可選溶液的褪色時(shí)間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液，即此時(shí)硫酸的濃度為      mol·L-1和      mol·L-1，這也有利于觀察這兩個(gè)反應(yīng)速率的差異。

結(jié)論：草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)，可作為課堂實(shí)驗(yàn)探究濃度對反應(yīng)速率的影響。

 

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合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義．其原理為：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol   據(jù)此回答以下問題：
（1）合成氨工業(yè)采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解釋的是
②③
②③
（填序號）．
①反應(yīng)壓強(qiáng)為20Mpa～50Mpa   ②500℃的高溫    ③鐵觸媒作催化劑   ④將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)到合成塔中．
（2）一定條件下NH3的平衡體積分?jǐn)?shù)隨n（N2）變化如圖所示（T-溫度）．則T2
＜
＜
T1（填＞、=、＜），判斷的依據(jù)是：
合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)下降，所以T1＞T2
合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)下降，所以T1＞T2

（3）合成氨氣所需的氫氣可以由水煤氣分離得到．涉及反應(yīng)信息如下：
反應(yīng)一：C（s）+H2O（g）?H2（g）+CO（g） 　 平衡常數(shù)K1
反應(yīng)二：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）  平衡常數(shù)K2
①K1的表達(dá)式：K1=
c(H2)?c(CO)
c(H2O)
．
c(H2)?c(CO)
c(H2O)
．

②將一定量的H2O（g）和CO（g）分別通入到體積為1L的密閉容器中，在不同條件下進(jìn)行反應(yīng)，得到以下三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組別 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O CO H2 CO
1 650 1 2 0.8 1.2 5
2 900 0.5 1 0.2 0.8 3
3 T a b c d t
（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)1中，用CO2表示反應(yīng)開始到平衡的平均反應(yīng)速率為
0.16 mol?L-1?min-1
0.16 mol?L-1?min-1

（Ⅱ） 在實(shí)驗(yàn)3，當(dāng)a=0.5、b=1時(shí)，要使c、d數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)2相同，且t＜3，可以采取的措施為
D
D
（填序號）
A．其它條件不變溫度T＜900℃B．其它條件不變溫度T＞900℃
C．充入一定量氖氣                    D．使用高效催化劑
（Ⅲ）對于反應(yīng)二，當(dāng)升高溫度時(shí)K2
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．

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