【題目】(1)碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途。例如焦炭可用來(lái)制取水煤氣、冶煉金屬,活性炭可處理大氣污染物NO。一定條件下,在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無(wú)雜質(zhì))反應(yīng)生成氣體A和B。當(dāng)溫度在T1 ℃時(shí),測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表:
活性炭(mol) | NO(mol) | A(mol) | B(mol) | |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
在T1 ℃時(shí),達(dá)到平衡共耗時(shí)2分鐘,則NO的平均反應(yīng)速率為________ mol·L-1·min-1;當(dāng)活性炭消耗0.015 mol時(shí),反應(yīng)的時(shí)間________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分鐘。
(2)固定和利用CO2,能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法,該方法的化學(xué)方程式是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為2 L 的密閉容器中(溫度保持不變),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo));卮鹣铝袉(wèn)題:
①該反應(yīng)在0~8min時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率是________。
②僅改變某一條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示。a、b、c、d四點(diǎn)中逆反應(yīng)速率大小關(guān)系為_________,M、b、N三點(diǎn)中平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是_______。
【答案】0.015 小于 33.3% d>c>b>a K(b)=K(M)>K(N)
【解析】
(1)根據(jù)v=計(jì)算v(NO);由表中數(shù)據(jù)可知,2min平衡時(shí)活性炭變化量為2.03mol-2mol=0.03mol,平均1min消耗0.015molC(s),但第一分鐘反應(yīng)速率較第二分鐘快,故消耗0.015molC(s)時(shí)需要的時(shí)間小于1min;
(2)①反應(yīng)在0~8min時(shí),H2的變化物質(zhì)的量為8mol-2mol=6mol,由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,CO2變化物質(zhì)的量為6mol×=2mol,則CO2的轉(zhuǎn)化率=;
②a、b、c、d均是在相同溫度下進(jìn)行的,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成物的濃度越來(lái)越大,則逆反應(yīng)速率越來(lái)越快;根據(jù)圖知,改變條件I時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間縮短,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率加快,但是氫氣轉(zhuǎn)化率減小且初始?xì)錃馕镔|(zhì)的量不變,平衡逆向移動(dòng);改變條件II時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間縮短,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率加快,但是氫氣轉(zhuǎn)化率增大且初始?xì)錃馕镔|(zhì)的量不變,平衡正向移動(dòng);化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)減小。
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,2min平衡時(shí)NO變化量為0.1mol-0.04mol=0.06mol,故v(NO)==0.015mol/(Lmin);由表中數(shù)據(jù)可知,2min平衡時(shí)活性炭變化量為2.03mol-2mol=0.03mol,平均1min消耗0.015molC(s),但第一分鐘反應(yīng)速率較第二分鐘快,故消耗0.015molC(s)時(shí)需要的時(shí)間小于1min;
(2)①反應(yīng)在0~8min時(shí),H2的變化物質(zhì)的量為8mol-2mol=6mol,由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,CO2變化物質(zhì)的量為6mol×=2mol,則CO2的轉(zhuǎn)化率===33.3%;
②a、b、c、d均是在相同溫度下進(jìn)行的,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成物的濃度越來(lái)越大,則逆反應(yīng)速率越來(lái)越快,則a、b、c、d四點(diǎn)中逆反應(yīng)速率大小關(guān)系為d>c>b>a;根據(jù)圖知,改變條件I時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間縮短,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率加快,但是氫氣轉(zhuǎn)化率減小且初始?xì)錃馕镔|(zhì)的量不變,平衡逆向移動(dòng),改變的體積是升高溫度;改變條件II時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間縮短,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率加快,但是氫氣轉(zhuǎn)化率增大且初始?xì)錃馕镔|(zhì)的量不變,平衡正向移動(dòng),改變的條件是增大壓強(qiáng),該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)減小,溫度不變化學(xué)平衡常數(shù)不變,則I高于原來(lái)溫度、II和原來(lái)溫度相同,則M、b、N三點(diǎn)中平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(b)=K(M)>K(N)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、Q、R均為短周期元素(原子序數(shù)Y<X<R<Q<Z)。25℃時(shí),其最高價(jià)氧化物的水化物溶液(濃度均為0.001mol/L)的pH和原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.X和R的簡(jiǎn)單離子半徑:X < R
B.Z、Q的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z > Q
C.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HZO3
D.上述五種元素中有兩種元素是金屬元素
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在含有弱電解質(zhì)的溶液中,往往有多個(gè)化學(xué)平衡共存。
(1)一定溫度下,向溶液中加入固體,則溶液中________(填“增大”“不變”或“減小”);寫(xiě)出表示該混合溶液中所有離子濃度之間關(guān)系的一個(gè)等式:_______________________________________________________________。
(2)土壤的pH一般在4~9之間。土壤中N含量較高時(shí),pH可高達(dá)10.5,試用離子方程式解釋土壤呈堿性的原因:___________________________________________________________________。
加入石膏可以使土壤堿性降低,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(3)常溫下在溶液中逐滴加入溶液40 mL,溶液中含碳元素的各種粒子(因逸出未畫(huà)出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
①在同一溶液中,、、________(填“能”或“不能”)大量共存;
②當(dāng)時(shí),溶液中含碳元素的主要粒子為________,溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為_____________________________________________________________________________________;
③已知在25 ℃時(shí),水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)
,當(dāng)溶液中時(shí),溶液的________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用如右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過(guò)量濃硫酸的反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)不合理的是( )
A. 上下移動(dòng)①中銅絲可控制SO2的量
B. ②中選用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成
C. ③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2
D. 為確認(rèn)CuSO4生成,向①中加水,觀察顏色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶液平衡均屬于化學(xué)平衡。
(1)已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。
①NaHA溶液的pH___填大于、小于或等于)Na2A溶液的pH。
②某溫度下,若向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/LKOH溶液至溶液呈中性。此時(shí)該混合溶液中下列關(guān)系中,一定正確的是___。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14 B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+) D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol/L
③已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)的飽和溶液中存在平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使該溶液中Ca2+濃度變小,可采取的措施有__。
A.升高溫度 B.降低溫度 C.加入NH4Cl晶體 D.加入Na2A固體
④(CaA)的飽和溶液中存在平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0,加入Na2A固體,Ksp會(huì)___(填“變大”或“變小”或“不變”)
(2)常溫下,若在0.10mol·L-1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+)=___mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是( )
A.反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子
B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2+2OH--2e-===2H2O
C.電池工作時(shí),CO32-向電極B移動(dòng)
D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-===2CO32-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物G是一種醫(yī)藥中間體,由芳香化合物A制備G的一種合成路線如下:
已知:①酯能被LiAlH4還原為醇
②+2ROHROOC—COOR+H2O
③HOC—CHO
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱_________________。
(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______________,由B生成C的反應(yīng)類型_____________。
(3)由F生成G的反應(yīng)方程式_____________________。
(4)芳香化合物X是C的同分異構(gòu)體,1mol X與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成88g CO2,其核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積之比為3:1:1的有________種,寫(xiě)出1種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】含有11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應(yīng),放出11.46kJ的熱量,表示該反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) △H=-11.46 kJ·mol-1
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-11.46 kJ·mol-1
C.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1
D.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】課外活動(dòng)小組的同學(xué)探究影響鋅與酸反應(yīng)生成氫氣的快慢的因素,實(shí)驗(yàn)如下:分別向兩只燒杯中加入500mL0.4mol·L-1鹽酸、500mLamol·L-1硫酸,再同時(shí)向兩只燒杯中加入等質(zhì)量、等大小的過(guò)量鋅片(未用砂紙打磨),并開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)。
(1)實(shí)驗(yàn)中硫酸的物質(zhì)的量濃度的數(shù)值a為___。
(2)在2~6s內(nèi),Zn與鹽酸的反應(yīng)速率為v(H+)=__mol·L-1·s-1。
(3)在0~2s內(nèi),兩溶液中的H+的物質(zhì)的量濃度均下降至0.38mol·L-1,但均未得到H2,可能的原因是___。
(4)小組同學(xué)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到Zn與鹽酸反應(yīng)的速率隨時(shí)間變化的情況。
①反應(yīng)開(kāi)始8s后,Zn與鹽酸反應(yīng)的速率逐漸減慢,原因可能是___。
②第4~6s的反應(yīng)速率高于第2~4s的反應(yīng)速率,原因可能是__。
(5)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)推測(cè),影響鋅與酸反應(yīng)生成氫氣的快慢的因素有__。
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