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【題目】為了探究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的有關(guān)問題,某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ.以H2O2的分解反應(yīng)為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)記錄如下表,t表示收集a mL O2所需的時(shí)間。
序號(hào) | 反應(yīng) 溫度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的目的是研究____________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)為研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,可以將實(shí)驗(yàn)________和實(shí)驗(yàn)________作對(duì)比(填序號(hào))。
(3)將實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2作對(duì)比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反應(yīng)為例(2Fe3++2I-2Fe2++I2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究此反應(yīng)存在一定的限度?蛇x試劑:
①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 ③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 鹽酸 ⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加幾滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液;
(2)充分反應(yīng)后,將溶液分成三份;
(3)取其中一份,加試劑⑥,振蕩,CCl4層顯紫色,說明反應(yīng)生成碘;
(4)另取一份,加試劑________(填序號(hào)),現(xiàn)象______________,說明此反應(yīng)存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解為NO2。在100 mL密閉容器中投入0.01 mol N2O4,利用現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)跟蹤測(cè)量c(NO2)。c(NO2)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)記錄如下圖所示。
(1)反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有______________,其中N2O4的物質(zhì)的量為________mol。
(2)c(NO2)隨時(shí)間變化的曲線表明,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的化學(xué)反應(yīng)速率在逐漸減小,最后________。
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【題目】【化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】某化工廠以醇A與芳香族化合物C7H8O為基本原料,按下面的流程生產(chǎn)可制得一種重要的液晶材料的中間體Z。
已知:① RCH=CH2RCH2CH2OH;
②一個(gè)碳原子上有2個(gè)—OH時(shí)會(huì)自動(dòng)脫水形成羰基。
(1)A →B的反應(yīng)條件為_______________,C7H8O →X的反應(yīng)類型是___________。
(2)D中官能團(tuán)名稱為__________,B的名稱為___________,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。
(3)寫出X與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________。
(4)C7H8O轉(zhuǎn)化為Y過程中可得到一種相對(duì)分子質(zhì)量比Y大16的副產(chǎn)品W,W有多種同分異構(gòu)體,滿足下列條件的同分異構(gòu)體共有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4組峰的物質(zhì)的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________________(寫出兩種即可)。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(5)參照上述流程,寫出以為基本原料合成苯乙醛的合成路線圖______________________________________________________。
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【題目】[化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)]輝銅礦主要成分為Cu2S,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),軟錳礦主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。研究人員開發(fā)綜合利用這兩種資源,用同槽酸浸濕法冶煉工藝,制備硫酸錳晶體和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下:
已知:
①MnO2有較強(qiáng)的氧化性,能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水溶液中會(huì)分解生成NH3;
③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍(開始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)實(shí)驗(yàn)室配制250 mL 4.8 mol·L1的稀硫酸,所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要 。
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有 (任寫一點(diǎn))。得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)調(diào)節(jié)浸出液pH=4的作用是 。
(4)本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 (寫化學(xué)式)。
(5)獲得的MnSO4·H2O晶體需要進(jìn)一步洗滌、干燥,洗滌時(shí)應(yīng)用 洗滌。
(6)測(cè)定MnSO4·H2O樣品的純度:準(zhǔn)確稱取樣品14.00 g,加蒸餾水配成100 mL溶液,從中取出25.00 mL用標(biāo)準(zhǔn)的BaCl2溶液測(cè)定,完全反應(yīng)后得到了4.66 g沉淀,則此樣品的純度為__________(保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬,它具有多種價(jià)態(tài),單質(zhì)鉻熔點(diǎn)為1857 ℃。
(1)工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻的流程如圖所示:
①Fe(CrO2)2中各元素化合價(jià)均為整數(shù),則鉻為_______價(jià)。
②高溫氧化時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
③操作a由兩種均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的過程構(gòu)成的,其內(nèi)容分別是_______________、鋁熱反應(yīng)。
(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物,請(qǐng)寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時(shí)生成的兩種鹽的化學(xué)式____________________________。
(3)鉻元素能形成含氧酸及含氧酸鹽,若測(cè)得初始濃度為1 mol/L的鉻酸 (H2CrO4) 溶液中各種含鉻元素的微粒濃度分別為:c()=0.0005 mol·L1、c()=0.1035 mol·L1、c()=a mol·L1、則a=______,KHCrO4溶液中c(OH)___c(H+)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)水中的鉻元素對(duì)水質(zhì)及環(huán)境均有嚴(yán)重的損害作用,必須進(jìn)行無害化處理。
①處理含有的污水方法通常為:用鐵作電極電解污水,被陽極區(qū)生成的離子還原成為Cr3+,生成的Cr3+與陰極區(qū)生成的OH結(jié)合生成Cr(OH)3沉淀除去。則陰極上的電極反應(yīng)式為_________________________,若要處理含10 mol 的污水,則至少需要消耗的鐵為_______g。
②轉(zhuǎn)化為重要產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體(CrxFeyOz):先向含的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵,待充分反應(yīng)后再通入適量空氣(氧化部分Fe2+)并加入NaOH,就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。寫出在酸性條件下被Fe2+還原為Cr3+ 的離子方程式:____________________________________,若處理含1 mol(不考慮其它含鉻微粒) 的污水時(shí)恰好消耗10 mol FeSO4,則當(dāng)鐵鉻氧體中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2時(shí),鐵鉻氧體的化學(xué)式為__________。
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【題目】化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化、能量變化、速率變化及反應(yīng)的限度均是化學(xué)工作者研究的內(nèi)容。
(1)對(duì)于基元反應(yīng)(即反應(yīng)物一步轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng))mA+nBpC+qQ來說,其反應(yīng)速率v=k正cm(A)cn(B)(可逆反應(yīng)也存在類似的表達(dá)式),k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù);對(duì)于非基元反應(yīng)(即不是一步完成的反應(yīng)),則速率公式中的m、n就不一定均等于A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù),若某一物質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率無影響,則其不會(huì)出現(xiàn)在上述公式中。
某科研小組測(cè)量反應(yīng)“H2O2+2I+2H+I2+H2O”的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示
c(H2O2)/(mol·L1) | c(I)/(mol·L1) | c(H+)/(mol·L1) | I2的生成速率(mol·L1·s1) |
0.010 | 0.010 | 0.010 | 1.75106 |
0.030 | 0.010 | 0.10 | 5.25106 |
0.030 | 0.020 | 0.10 | 1.05105 |
0.030 | 0.020 | 0.20 | 1.05105 |
該反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度關(guān)系表達(dá)式為_________________,速率常數(shù)k=____________,該反應(yīng)_______(填“是”或“不是”)基元反應(yīng)。
(2)氮的氧化物是造成大氣污染的主要成分之一,有多種方法消除氮氧化物的污染。下列 反應(yīng)是消除污染的方法之一。
反應(yīng)Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH =746 kJ·mol1
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) ΔH=227 kJ·mol1
①寫出CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式 。
②已知C≡O(shè)的鍵能為1076 kJ·mol1、C=O的鍵能為745 kJ·mol1,則使1 mol NO2(g)、1 mol NO(g)分解成相應(yīng)的原子所需要的能量之差是___________。
(3)向某密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO、NO,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH =746 kJ·mol1。測(cè)得反應(yīng)在不同溫度、壓強(qiáng)條件下,平衡混合物中CO2的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示。又知該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率公式為v逆=
k逆c2(CO2)·c(N2),實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)v逆與c(N2)的關(guān)系如圖2所示。
①圖Ⅰ中,A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K(A)_________K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同),p1_______p2,C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)中N2的產(chǎn)率是_______________。
②圖Ⅱ中,當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為__________。
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【題目】【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】將“廢雜銅煙塵”用硫酸吸收浸取,既可保護(hù)環(huán)境又可得到用途廣泛的高純硫酸鋅。已知煙塵中主要含ZnO,還有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO、PbO、CdO。制備工藝流程如下:
已知:相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH及沉淀完全的pH如下表:
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Zn2+ | 5.5 | 8.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
(1)回收的產(chǎn)品Y是_____________________。
(2)“除鐵”時(shí),先加入_________________(氧化劑、還原劑),再將溶液的pH調(diào)整到__________。
(3)“除錳”時(shí)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
(4)除去Cu、Cd、Pb的同時(shí)可以回收一些重金屬,試劑X為__________________。
(5)ZnSO4溶液經(jīng)過__________、__________、過濾及干燥得到ZnSO4·7H2O。
(6)為了測(cè)定產(chǎn)品中ZnSO4·7H2O的含量,取ag產(chǎn)品溶于水,向所得溶液中慢慢加入碳酸鈉溶液至沉淀完全;過濾、洗滌沉淀,在將沉淀固體煅燒至完全分解,稱得為bg,則產(chǎn)品中ZnSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________________________。
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【題目】下表為烯類化合物與溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對(duì)速率(以乙烯為標(biāo)準(zhǔn))。
烯類化合物 | 相對(duì)速率 |
(CH3)2C=CHCH3 | 10.4 |
CH3CH=CH2 | 2.03 |
CH2=CH2 | 1.00 |
CH2=CHBr | 0.04 |
(1)下列化合物與氯化氫加成時(shí),取代基對(duì)速率的影響與表中規(guī)律類似,其中反應(yīng)速率最快的是______(填序號(hào))。
A.(CH3)2C=C(CH3)2 B.CH3CH=CHCH2CH3
C.CH2=CH CH3 D.CH2=CHCl
(2)烯烴與溴化氫、水加成時(shí),產(chǎn)物有主次之分,例如:
CH2=CHCH3+HBr→CH3CHBrCH3+CH3CH2Br
(主要產(chǎn)物)(次要產(chǎn)物)
請(qǐng)寫出與HBr反應(yīng)的主要產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________。
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【題目】【化學(xué)——選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】鉻(Cr)位于第四周期ⅥB族,主要化合價(jià):+2、+3、+6,單質(zhì)硬度大,耐腐蝕,是重要的合金材料。
(1)基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布圖:____________________,CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據(jù)此可判斷CrO2Cl2晶體類型是________,溶劑CCl4、CS2中的碳原子雜化類型分別是___________、_____________。
(2)CrCl3·6H2O實(shí)際上是配合物,配位數(shù)為6,其固體有三種顏色,其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應(yīng)時(shí),1 mol 固體可生成2 mol氯化銀沉淀。
則這種淺綠色固體中陽離子的化學(xué)式:_____________。
(3)某鑭(La)鉻(Cr)型復(fù)合氧化物具有巨磁電阻效應(yīng),晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①則其化學(xué)式為_________。
②工業(yè)上用共沉淀法制備該晶體,以硝酸鉻、硝酸鑭[La(NO3)3]等金屬硝酸鹽為原料,以濃氨水為沉淀劑。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
③NH3空間構(gòu)型為________。
④該晶體中距離氧原子最近的鑭原子有________個(gè);若最近的氧原子核間距為a pm,組成物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為b g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶體密度的表達(dá)式為____________g·cm-3。
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【題目】2008年北京殘奧會(huì)吉祥物是以牛為形象設(shè)計(jì)的“福牛樂樂”(Funiulele)。有一種有機(jī)物的鍵線式也酷似牛形(下圖所示),故稱為牛式二烯炔醇。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.牛式二烯炔醇含有4種官能團(tuán)
B.牛式二烯炔醇不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.1 mol牛式二烯炔醇最多可跟4mol Br2發(fā)生加成反應(yīng)
D.該有機(jī)物的化學(xué)式為C29H44O
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【題目】CH4和CO2可以制造價(jià)值更高的化學(xué)產(chǎn)品。
已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802.0 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJ·mol-1
(1)求反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。
(2)一定條件下,等物質(zhì)的量的(1)中反應(yīng)生成的氣體可合成二甲醚(CH3OCH3),同時(shí)還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
(3)用Cu2Al2O4作催化劑,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率的關(guān)系如圖,回答下列問題:
①250~300 ℃時(shí),乙酸的生成速率降低的原因是________________________________。
②300~400 ℃時(shí),乙酸的生成速率升高的原因是________________________________。
(4)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在850℃時(shí),K=1。此溫度下,若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和xmol H2,則:
①當(dāng)x=5.0時(shí),上述反應(yīng)向______方向進(jìn)行。
②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是______。
③在850℃時(shí),若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%,則a______b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組用甲烷燃料電池進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示:
回答下列問題:
若電池甲烷通入量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為_______ (已知NA=6.02×1023mol-1,電子電荷量為1.60×10-19C,列式表示即可),最多能產(chǎn)生的氯氣體積 為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
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