【題目】將一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中,550℃時,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)2SO2+O22SO3。反應(yīng)達到平衡后,將容器中的混合氣體通過過量氫氧化鈉溶液,氣體體積減小了21.28 L;再將剩余氣體通過一種堿性溶液吸收氧氣,氣體的體積又減少了5.6 L(以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。(計算結(jié)果保留一位小數(shù))請回答下列問題:
(1)判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填字母)__________________。
a.二氧化硫和三氧化硫濃度相等
b.三氧化硫百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強不變
d.三氧化硫的生成速率與二氧化硫的消耗速率相等
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)求該反應(yīng)達到平衡時,消耗二氧化硫的物質(zhì)的量占原二氧化硫的物質(zhì)的量的百分比____。
(3)若將平衡混合氣體的5%通入過量的氯化鋇溶液中,生成沉淀的質(zhì)量是多少?______
【答案】 bc 94.7% 10.5 g
【解析】(1)可逆反應(yīng)到達平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進行發(fā)生變化,該物理量由變化到不變化說明到達平衡;
(2)混合氣體通過過量NaOH溶液時,減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫,剩余氣體為氧氣,利用硫元素守恒計算二氧化硫起始物質(zhì)的量,根據(jù)剩余氧氣的量計算參加反應(yīng)的氧氣的量,再根據(jù)方程式計算參加反應(yīng)二氧化硫物質(zhì)的量,進而計算消耗二氧化硫的物質(zhì)的量占原二氧化硫的物質(zhì)的量的百分比;
(3)三氧化硫物質(zhì)的量等于參加反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量,三氧化硫反應(yīng)生成硫酸鋇,由S元素守恒計算硫酸鋇質(zhì)量。
(1)a.可逆反應(yīng)到達平衡時SO2和SO3濃度不一定相等,與二氧化硫的轉(zhuǎn)化率有關(guān),a錯誤;b.可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的百分含量不變,三氧化硫百分含量保持不變,說明到達平衡狀態(tài),b正確;c.隨反應(yīng)進行氣體的物質(zhì)的量減小,恒溫恒容下,容器內(nèi)氣體壓強減小,當(dāng)容器中氣體的壓強不變,說明到達平衡狀態(tài),c正確;d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率都表示正反應(yīng)速率,始終二者都按1:1進行反應(yīng),不能說明到達平衡狀態(tài),d錯誤;e.混合氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以密度始終不變,不能說明到達平衡狀態(tài),e錯誤;答案選bc;
(2)混合氣體通過過量NaOH溶液時,減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未參加反應(yīng)的二氧化硫的體積是21.28L,剩余氧氣的體積是5.6L,平衡時二氧化硫、三氧化硫總物質(zhì)的量為21.28L÷22.4L/mol=0.95mol,根據(jù)S元素守恒可知,二氧化硫起始物質(zhì)的量為0.95mol,平衡時氧氣物質(zhì)的量為5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,則參加反應(yīng)的氧氣為0.7mol-0.25mol=0.45mol,由方程式可知參加反應(yīng)的二氧化硫為0.45mol×2=0.9mol,故消耗二氧化硫的物質(zhì)的量占原二氧化硫的物質(zhì)的量的百分比為0.9mol/0.95mol×100%=94.7%;
(3)若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl2溶液,三氧化硫反應(yīng)生成硫酸鋇,由S元素守恒生成硫酸鋇質(zhì)量為0.9mol×5%×233g/mol=10.485g≈10.5g。
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【題目】有機物與人們的衣、食、住、行及健康等有非常密切的關(guān)系,認知和研究有機物具有十分重要的作用.
(1)有機物A是構(gòu)成營養(yǎng)素的基礎(chǔ)物質(zhì)(含C、O、H、N等元素),A的球棍模型如圖所示,圖中“棍”代表單鍵或雙鍵或三鍵,不同顏色的球代表不同元素的原子.回答下列問題: A的分子式是 , 含氧官能團的名稱是;
(2)將含有C、H、O的有機物3.24g裝入元素分析裝置,通入足量的O2使之完全燃燒,將生成的氣體依次通過CaCl2管(A)和堿石灰(B),測得A管質(zhì)量增加了2.16g,B管增加了9.24g,已知該有機物的相對分子質(zhì)量為108. 該有機物的分子式為 , 該有機物1分子中有1個苯環(huán),試寫出它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式中的任意一種 .
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【題目】下列電離方程式書寫正確的是: ( )
A.CuCl2 = Cu + Cl2 ↑B.HI = H++I-
C.H2SO4 = 2H++SO4-2D.NaHCO3 = Na++H++CO32-
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【題目】碳酸亞鐵(白色固體,難溶于水)是一種重要的工業(yè)原料,可用于制備補血劑乳酸亞鐵,也可用作可充電電池的電極。某研究小組通過下列實驗,尋找利用復(fù)分解反應(yīng)制備FeCO3的最佳方案:
實驗 | 試劑 | 現(xiàn)象 | |
滴管 | 試管 | ||
0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) | 1 mol/L Na2CO3溶液 (pH=11.9) | 實驗Ⅰ:立即產(chǎn)生灰綠色沉淀,5min后出現(xiàn)明顯的紅褐色 | |
0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) | 1 mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) | 實驗Ⅱ:產(chǎn)生白色沉淀及少量無色氣泡,2min后出現(xiàn)明顯的灰綠色 | |
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0) | 1 mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) | 實驗Ⅲ:產(chǎn)生白色沉淀及無色氣泡,較長時間保持白色 |
(1)實驗I中紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因可用如下反應(yīng)表示,請補全反應(yīng):_____________
Fe2++ + + H2O Fe(OH)3 + HCO3
(2)實驗II中產(chǎn)生FeCO3的離子方程式為__________________。
(3)為了探究實驗III中NH4+所起的作用,甲同學(xué)設(shè)計了實驗IV進行探究:
操作 | 現(xiàn)象 | |
實驗IV | 向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入________,再加入一定量Na2SO4固體配制成混合溶液(已知Na+對實驗無影響,忽略混合后溶液體積變化)。再取該溶液一滴管,與2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合 | 與實驗III現(xiàn)象相同 |
實驗IV中加入Na2SO4固體的目的是_________。
對比實驗II、III、IV,甲同學(xué)得出結(jié)論:NH4+水解產(chǎn)生H+,降低溶液pH,減少了副產(chǎn)物Fe(OH)2的產(chǎn)生。
乙同學(xué)認為該實驗方案不夠嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)補充的對比實驗操作是:_________,再取該溶液一滴管,與2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。
(4)小組同學(xué)進一步討論認為,定性實驗現(xiàn)象并不能直接證明實驗III中FeCO3的純度最高,需要利用如圖所示的裝置進行定量測定。分別將實驗I、II、III中的沉淀進行過濾、洗滌、干燥后稱量,然后轉(zhuǎn)移至A處的廣口瓶中。
① 補全A中裝置并標(biāo)明所用試劑。____________
② 為測定FeCO3的純度,除樣品總質(zhì)量外,還需測定的物理量是____________。
(5)實驗反思:經(jīng)測定,實驗III中的FeCO3純度高于實驗I和實驗II。通過以上實驗分析,制備FeCO3實驗成功的關(guān)鍵因素是____________。
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【題目】下列敘述正確的是( )
A.摩爾是七個基本物理量之一
B.1 mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個分子
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol任何物質(zhì)體積均為22.4 L
D.摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量
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【題目】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的表示及說法正確的是( 。
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ/mol
B.含20.0g NaOH的稀溶液與稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為:NaOH(aq)+ H2SO4 (aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol
C.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s)△H>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定
D.已知I2(g)+H2(g)=2HI(g)△H1<0;I2(s)+H2(g)=2HI(g )△H2<0,則△H1>△H2
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【題目】甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料.工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡 | 溫度/℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=(用K1、K2表示).500℃時測得反應(yīng)③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(molL﹣1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正v逆(填“>”、“=”或“<”).
(2)對于反應(yīng)③,在相同溫度和容積不變時,能說明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是
A.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:3:1:1
B.容器內(nèi)壓強保持不變
C.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3:1
D.容器內(nèi)的密度保持不變.
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