【題目】(1)結合表中給出的電離平衡常數(shù)回答下列問題:
酸或堿 | CH3COOH | HNO2 | HCN | HClO |
電離平衡常數(shù)(Ka或Kb) | 1.8×10-5 | 4.6×10-4 | 5×10-10 | 3×10-8 |
①上述四種酸中,酸性最弱、最強的酸分別是_______、_______(用化學式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的電離程度增大,而電離平衡常數(shù)不變的操作是____(填序號)。
A.升高溫度 B.加水稀釋 C.加少量的CH3COONa固體
D.加少量冰醋酸 E.加氫氧化鈉固體
③依上表數(shù)據(jù)判斷醋酸和次氯酸鈉溶液能否反應,如果不能反應說出理由,如果能發(fā)生反應請寫出相應的離子方程式___________________________________。
(2) 某學習小組利用酸性KMnO4和H2C2O4反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。 實驗時,先分別量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液,然后倒入大試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。
①已知草酸H2C2O4是一種二元弱酸,寫出草酸的電離方程式__________、___________。酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應的離子方程式為:_____________________________
某同學設計了如下實驗
實驗編號 | H2C2O4溶液 | KMnO4溶液 | 溫度/℃ | ||
濃度(mol/L) | 體積(mL) | 濃度(mol/L) | 體積(mL) | ||
a | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
b | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
c | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
②探究濃度對化學反應速率影響的組合實驗編號是__________,可探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是__________。
③實驗a測得混合后溶液褪色的時間為40 s,忽略混合前后體積的微小變化,則這段時間內的平均反應速率v(KMnO4)=______ mol·L-1·min-1。
④在實驗中,草酸(H2C2O4)溶液與KMnO4酸性溶液反應時,褪色總是先慢后快,其可能的原因是___________________________________
【答案】HCNHNO2 BECH3COOH + ClO-= HClO + CH3COO-H2C2O4 H+ + HC2O4- HC2O4- H+ + C2O42-2MnO4 -+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2Oa和bb和c0.01mol·L-1·min-1反應生成的Mn2+對該反應有催化作用
【解析】
(1)①對于一元弱酸,電離平衡常數(shù)越大則酸性越強,反之則酸性越弱,HCN的電離平衡常數(shù)最小,則酸性最弱;HNO2的電離平衡常數(shù)最大,則酸性最強;故答案為:HCN、HNO2;
②A.升高溫度,電離程度增大,電離平衡常數(shù)增大;B.加水稀釋,電離程度增大,電離平衡常數(shù)不變;C.加少量的CH3COONa固體,電離出的醋酸根對醋酸的電離平衡起抑制作用,電離程度減小,電離平衡常數(shù)不變;D.加少量冰醋酸,則醋酸濃度增大,則電離程度減小,平衡常數(shù)不變;E.加氫氧化鈉固體,使溶液中氫離子濃度減少,電離平衡正向移動,電離子程度增大;綜上所述,答案為:BE;
③由表中電離平衡常數(shù)可在酸性:醋酸>次氯酸,故醋酸和次氯酸鈉溶液能發(fā)生反應,方程式為:CH3COOH + ClO-= HClO + CH3COO-;故答案為:CH3COOH + ClO-= HClO + CH3COO-;
(2)①草酸H2C2O4是一種二元弱酸,電離時分步進行,其電離方程式為:H2C2O4 H+ + HC2O4- 、HC2O4- H+ + C2O42-;在酸性條件下,高錳酸根離子能和草酸發(fā)生氧化還原反應生成二價錳離子、二氧化碳和水,離子方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;故答案為:H2C2O4 H+ + HC2O4- 、HC2O4- H+ + C2O42-;2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②由表中實驗條件對比可知:實驗a和b僅反應物的濃度不同,b與c僅實驗的溫度不同,故答案為:a和b、b和c;
③根據(jù)已知數(shù)據(jù)可得v(KMnO4)==0.01mol·L-1·min-1,故答案為:0.01mol·L-1·min-1;
④在其它條件都相同時,開始速率很小,過一會兒速率突然增大,說明反應生成了具有催化作用的物質,其中水在反應前后都存在,CO2釋放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故答案為:反應生成的Mn2+對該反應有催化作用。
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【題目】如圖是中學化學中常見物質之間的一些反應關系,其中部分產(chǎn)物未寫出。常溫下X是固體,B和G是液體,其余均為氣體。根據(jù)下圖關系推斷:
(1)寫出化學式:X_______,A________,B_______。
(2)實驗室收集氣體D和F的方法依次是_______法、________法。
(3)寫出C→E的化學方程式:____________。
(4)請寫出A與E反應生成D的化學方程式:_______________
(5)檢驗物質A的方法和現(xiàn)象是________________
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【題目】一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示下列描述正確的是
A. 反應開始到10s,用Z表示的反應速率為0.158 mol/(Ls)
B. 反應開始到10s,X的物質的量濃度減少了0.79 mol/L
C. 反應開始到10s,Y的轉化率為79.0 %
D. 反應的化學方程式為:X+YZ
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【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要意義。
⑴ 將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1 = +489.0 kJ·mol-1
C(石墨) + CO2(g) =2CO(g) ΔH 2 = +172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為___________________________________________。
⑵ 二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH
① 取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應。反應過程中測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應溫度T的關系如圖所示,則該反應ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
② 在兩種不同條件下發(fā)生反應,測得CH3OH的物質的量隨時間變化如圖所示,曲線I、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為:KⅠ______KⅡ(填“>” 或“<”)。
⑶ 以CO2為原料還可以合成多種物質。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應方程式為_____________________________________。當氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )=3,達平衡時CO2的轉化率為60%,則NH3的平衡轉化率為______。
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【題目】隨著原子序數(shù)的遞増,八種短周期元素(用字母x、y、z…表示)的原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。請根據(jù)判斷出的元素回答下列問題
(1)f在元素周期表中的位置是第三周期第____族。
(2)比較d、e常見離子的半徑大小:_______(用化學符號表示且用“>”連接,下同)。比較g、h的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱:_______
(3)寫出x與z形成的常見四原子共價化合物的電子式_______
(4)物質A是一種常用的比水輕的有機溶劑,其僅由x、y兩種元素組成,且y元素與x元素的質量比為12:1,A的相對分子質量為78。A與濃硫酸、濃硝酸在50~60℃下發(fā)生反應的化學方程式為__________,反應類型為__________。
(5)f的最高價氧化物對應的水化物可以與e的最高價氧化物對應的水化物反應,請寫出該反應的離子方程式:_______________。
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【題目】中共十九大報告指出,加快水污染防治、實施流域環(huán)境和近岸海域綜合治理、環(huán)境污染的治理是化學工作者研究的重要課題,也是踐行“綠水青山就是金山銀山”的重要舉措。在適當?shù)臈l件下,將CO2轉化為甲醇、甲醚等有機物,既可降低CO2造成的溫室效應對環(huán)境的影響,還可得到重要的有機產(chǎn)物。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=484 kJ/mol
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=50 kJ/mol
則2CH3OH(g)+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH,ΔH=_____________。
(2)已知T K時,某恒容密閉容器中存在如下反應:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0,測得容器中不同時刻時各物質的濃度(mol/L)如下表所示:
c(CO2) | c(H2) | c(CH3OCH3) | c(H2O) | |
開始時 | a | b | 0 | 0 |
10 s時 | 3 | 0.5 | c | 1.5 |
①若反應開始到10s時間段內,v(H2)=_____________,既能提高反應速率,又能提高H2轉化率的方法是________________________。
②若T K時,化學平衡常數(shù)K=15,則10 s 時v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”),此時CO2的轉化率為________。
(3)一定條件下,向某恒容密閉容器中充入x mol CO2和y mol H2,發(fā)生的反應為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=50 kJ·mol1。
①下圖1中能表示該反應的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關系曲線為______(填“a”或“b”),其判斷依據(jù)是__________________________________。
②若x=2、y=3,測得在相同時間內不同溫度下H2的轉化率如圖2所示,則在該時間段內,恰好達到化學平衡時,容器內的壓強與反應開始時的壓強之比為____________。
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【題目】一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應:xA(g)+yB(g)zC(g),達到平衡后測得A氣體的濃度為0.5 mol·L-1,保持溫度不變,將密閉容器的容積壓縮為原來的一半再次達到平衡后,測得A濃度為0.8 mol·L-1,則下列敘述正確的是( )
A.平衡向正反應方向移動 B.x+y<z
C.B的物質的量濃度減小 D.C的體積分數(shù)降低
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【題目】氮的化合物在生產(chǎn)、生活中廣泛存在。
(1)鍵能是將1mol理想氣體分子AB拆開為中性氣態(tài)原子A和B所需的能量。已知下列化學鍵的鍵能如下表:
寫出1mol氣態(tài)肼(H2N-NH2)燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式________________。
(2)用焦炭還原NO的反應為:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容積均為1L的甲、乙、丙三個恒容恒溫(反應溫度分別為400℃、400℃、T℃)容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO,測得各容器中n(NO)隨反應時間t的變化情況如下表所示:
①該反應為________(填“放熱”或“吸熱”)反應。
②乙容器在60min時達到平衡狀態(tài),則0~60min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)=____________。
(3)用焦炭還原NO2的反應為:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1molNO2和足量C發(fā)生該反應,測得平衡時NO2和CO2的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示:
①A、C兩點的濃度平衡常數(shù)關系:Kc(A)________Kc(C)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三點中NO2的轉化率最高的是________(填“A”或“B”或“C”)點。
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【題目】下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系
據(jù)此判斷下列說法中正確的是( )
A. 石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?/span>
B. 白磷比紅磷穩(wěn)定
C. ①S(g)+O2(g)=SO2(g);②S(s)+O2(g)=SO2(g);放出熱量:①②
D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2 (g);該反應為吸熱反應
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