【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(zhì)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表示的平均反應速率為0.158 mol/(L·s)
B.反應開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol/L
C.反應的化學方程式為:X(g)+Y(g)Z(g)
D.反應開始到10s時,Y的轉化率為79.0%
【答案】D
【解析】
由圖象可以看出,反應中X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應物,Z為生成物,且△n(Y):△n(X):△n(Z)=0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2,最終各種物質(zhì)都存在,且濃度不再變化,則反應的化學方程式為:X+Y2Z,據(jù)以上分析解答。
A.反應開始到10s,Z的物質(zhì)的量增加了1.58mol,用Z表示的反應速率為V(Z)= ==0.079mol/(Ls),A錯誤;
B.由圖象可知反應開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了=0.395mol/L,B錯誤;
C.由以上分析可知反應的化學方程式為:X+Y2Z,C錯誤;
D.反應開始到10s時,Y的轉化率為×100%=79.0%,D正確;
故合理選項是D。
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【題目】如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是
A.溶液酸性:A>B>C
B.溶液B轉化為溶液C發(fā)生反應的離子方程式為4H++2Fe2++O2 =2Fe3++2H2O
C.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能會變?yōu)榧t色
D.加氧化亞鐵可以使溶液C轉化為溶液A
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【題目】I.標準狀態(tài)下,氣態(tài)分子斷開1 mol化學鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和O=O鍵的鍵焓分別為436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1,請寫出水蒸氣分解的熱化學方程式__________。
II.甲醇(CH3OH)廣泛用作燃料電池的燃料,可由CO和H2來合成,化學方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)下圖是反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線。
①T1____T2(填“>”“<”或“=”)。T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1____(填“>”“<”或“=”)K2。
②若容器容積不變,下列措施不能增加CO轉化率的是______(填字母)。
a. 降低溫度 b. 將CH3OH(g)從體系中分離
c. 使用合適的催化劑 d. 充入He,使體系總壓強增大
(2)在容積為1 L的恒容容器中,分別研究在300 ℃、350 ℃和370 ℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種溫度下H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1 mol)與CO平衡轉化率的關系,則曲線x對應的溫度是______℃;曲線z對應的溫度下上述反應的化學平衡常數(shù)為______。曲線上a、b、c點對應的化學平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關系為___________。
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)值。關于常溫下pH=2的H3PO4溶液,下列說法正確的是( )
A. 加水稀釋使電離度增大,溶液pH減小
B. 每升溶液中的H+數(shù)目為0.02NA
C. 加入NaH2PO4固體,溶液酸性增強
D. c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH)
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【題目】室溫下(20oC))課外小組用下列裝置探究鐵和硝酸反應情況,過程如下圖所示:
將Ⅲ中液面上的氣體排入小試管中點燃,有尖銳爆鳴聲,小試管壁出現(xiàn)液滴。取反應后溶液,加入足量NaOH 溶液得到灰綠色沉淀。煮沸時,蒸氣帶有刺激性氣味并能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍。
(1)X氣體是______ (填化學式),證據(jù)是________。
(2)實驗中硝酸被還原成另一種產(chǎn)物的化學方程式_____。
(3)甲同學對產(chǎn)生的氣體原因提出假設并設計方案:
假設1:該濃度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-
假設2:H+還原反應速率大于NO3-的還原反應速率
I. 驗證假設1:可用____(選 “ Cu” 或“Zn”)粉與同濃度硝酸反應,依據(jù) ____________ ,則假設1不成立。
II. 驗證假設2:改變條件重復上圖過程實驗,結果如下:(所用試劑的量、氣體成分與實驗上圖相同)
序號 | 反應溫度 | 實驗結果 |
a | 40oC | 溶液淺綠色,收集氣體為3.4mL |
b | 60oC | 溶液淺綠色,收集氣體為2.6mL |
上表實驗結果_____(填“能”或“否”)判斷假設2成立。由實驗數(shù)據(jù)結果分析溫度對鐵粉與硝酸反應時對生成X體積的影響的原因___________。
(4)常溫下(20℃),乙同學改用3mol·L–1 HNO3 進行圖1過程實驗,Ⅱ中仍為無色氣體,在Ⅲ中氣體變紅色。由此得出的相關結論正確的是______ 。
a. 該實驗產(chǎn)生的無色氣體只有NO
b. 若改用濃硝酸時,反應會更劇烈還原產(chǎn)物為NO2
c. 硝酸的濃度不同時,其主要還原產(chǎn)物不同
(5)綜上所述,金屬與硝酸生成X氣體,需要控制的條件是___________ 。
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【題目】下列敘述錯誤的是
A.NaHCO3溶液中:c(H+) +c(H2CO3)=c(CO32-) +c(OH-)
B.25℃時,0.2mol·L-1鹽酸與等體積0.05 mol·L-1Ba(OH)2溶液混合后,溶液的pH=1
C.pH=3的二元弱酸H2R溶液與pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,則反應后的混合液中:2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+)
D.25℃時,若0.3 mol·L-1 HY溶液與0.3 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH=9,則:c(OH-)-c(HY)=c(H+)=1×10-9 mol·L-1
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【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,可能發(fā)生的反應如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
(1)已知反應②中相關化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學鍵 | H-H | C=O | C≡O | H-O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1076 | 465 |
由此計算ΔH2=____kJ·mol-1。已知ΔH3=+99kJ·mol-1,則ΔH1=____kJ·mol-1。
(2) 一定比例的合成氣在裝有催化劑的反應器中反應12小時。體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關系如圖所示。
①溫度為470K時,圖中P點____(填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài),490K之后,甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而減小的原因除了升高溫度使反應①平衡逆向移動以外,還有___________________________________________________________、______________________________________________________________________。
②一定能提高甲醇產(chǎn)率的措施是______。
A.增大壓強 B.升高溫度 C.選擇合適催化劑 D.加入大量催化劑
(3)如圖為一定比例的CO2+H2,CO+H2、CO/CO2+H2條件下甲醇生成速率與溫度的關系。
①490K時,根據(jù)曲線a、c判斷合成甲醇的反應機理是______(填I或II)
Ⅰ.CO2COCH3OH
II.COCO2 CH3OH+H2O
②490K時,曲線a與曲線b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,從平衡移動的角度,結合反應①、②分析原因___________________________。
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【題目】重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:
回答下列問題:
(1)步驟①的主要反應為:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反應配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為__________。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是________________。
(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是____________,濾渣2的主要成分是_____________及含硅雜質(zhì)。
(3)步驟④調(diào)濾液2的pH使之變____________(填“大”或“小”),原因是___________________(用離子方程式表示)。
(4)有關物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________(填標號)得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。
a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃
步驟⑤的反應類型是___________________。
(5)某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品 m2 kg,產(chǎn)率為_____________。
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【題目】氮化鋁(AlN)是一種性能優(yōu)異的新型材料,在許多領域有廣泛應用,前景廣闊。某化學小組模擬工業(yè)制氮化鋁原理欲在實驗室制備氮化鋁并檢驗其純度。查閱資料:
①實驗室用飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液共熱制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。
②工業(yè)制氮化鋁:Al2O3+3C+N2高溫,2AlN+3CO,氮化鋁在高溫下能水解。
③AlN與NaOH飽和溶液反應:AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。
Ⅰ.氮化鋁的制備
(1)實驗中使用的裝置如上圖所示,請按照氮氣氣流方向將各儀器接口連接:e→c→d→a→b→____________________(根據(jù)實驗需要,上述裝置可使用多次)。
(2)B裝置內(nèi)的X液體可能是_____________,E裝置內(nèi)氯化鈀溶液的作用可能是_____。
Ⅱ.氮化鋁純度的測定
(方案ⅰ)甲同學用如圖裝置測定AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。
(3)為準確測定生成氣體的體積,量氣裝置(虛線框內(nèi))中的Y液體可以是________。
a.CCl4 b.H2O
c.NH4Cl飽和溶液 d.植物油
(4)若裝置中分液漏斗與導氣管之間沒有導管A連通,對所測AlN純度的影響是________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(方案ⅱ)乙同學按以下步驟測定樣品中AlN的純度。
(5)步驟②通入過量________氣體。
(6)步驟③過濾所需要的主要玻璃儀器有____________。
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