科目: 來源: 題型:實驗題
某實驗小組用0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1NaOH溶液
(1)若實驗中大約要使用470 mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體 g。
(2)從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母): 。
名稱 | 托盤天平 (帶砝碼) | 小燒杯 | 坩堝鉗 | 玻璃棒 | 藥匙 | 量筒 |
儀器 | ||||||
序號 | a | b | c | d | e | f |
實驗 次數(shù) | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度 t2/℃ | 溫度差平均值 (t2-t1)/℃ | |||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | ||||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
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科目: 來源: 題型:實驗題
利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:
步驟一:用量筒量取50ml 0.50 mol?L-1鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度t1;
步驟二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol?L-1 NaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度t2;
步驟三:將NaOH溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液最高溫度t3。
回答下列問題:
(1)步驟三中倒入NaOH溶液的正確操作是__________。
A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。
A.輕輕地振蕩燒杯 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.用溫度計小心攪拌 D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動
(3)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱,理由是________________________________________。
(4)在反應中若因為有放熱現(xiàn)象,而造成少量HCl在反應中揮發(fā),則測得的中和熱_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
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科目: 來源: 題型:計算題
氫是一種理想的綠色清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。利用FeO/Fe3O4循環(huán)制氫,已知:
H2O(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+4H2(g) △H=akJ/mol (I)
2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) △H=bkJ/mol (II)
下列坐標圖分別表示FeO的轉(zhuǎn)化率(圖-1 )和一定溫度時,H2出生成速率[細顆粒(直徑0.25 mm),粗顆粒(直徑3 mm)](圖-2)。
(1)反應:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H= (用含a、b代數(shù)式表示);
(2)上述反應b>0,要使該制氫方案有實際意義,從能源利用及成本的角度考慮,實現(xiàn)反應II可采用的方案是: ;
(3)900°C時,在兩個體積均為2.0L密閉容器中分別投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用細顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。
①用細顆粒FeO和粗顆粒FeO時,H2生成速率不同的原因是: ;
②細顆粒FeO時H2O(g)的轉(zhuǎn)化率比用粗顆粒FeO時H2O(g)的轉(zhuǎn)化率 (填“大”或“小”或“相等”);
③求此溫度下該反應的平衡常數(shù)K(寫出計箅過程,保留兩位有效數(shù)字)。
(4)在下列坐標圖3中畫出在1000°C、用細顆粒FeO時,H2O(g)轉(zhuǎn)化率隨時間變化示意圖(進行相應的標注)。
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科目: 來源: 題型:計算題
乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應原理為:
2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol-1
已知:CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=" —41.2" kJ·mol-1
(1)以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學方程式如下:
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) △H = 。
(2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題。
①某研究小組在實驗室以Ag– ZSM– 5為催化劑,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖。若不使用CO,溫度超過800℃,發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低,其可能的原因為 ;在n(NO)/n(C O)=1的條件下,應控制的最佳溫度在 左右。
②用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C (s) +2NO2(g) N2 (g) + CO2 (g)。某研究小組向某密閉容器中加人足量的活性炭和NO,恒溫( T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/mol?L-1 時間/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目: 來源: 題型:計算題
甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列有關上述反應的說法正確的是________。
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.保持容器體積不變,升高溫度可提高CO的轉(zhuǎn)化率
d.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)量
(2)在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。右圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關系。
①在上述三種溫度中,曲線Z對應的溫度是 。
②利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算該反應在對應溫度下的平衡常數(shù)K (寫出計算過程)。
③在答題卡相應位置上畫出:上述反應達到平衡后,減小體系壓強至達到新的平衡過程中,正逆反應速率與時間的變化關系圖并標注。
(3)已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程式為 。
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科目: 來源: 題型:計算題
甲烷和氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
(1)制備合成氨原料氣H2,可用甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法,主要轉(zhuǎn)化反應如下:
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反應所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒,必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應生成易除去的CO2,同時又可制得等體積的氫氣的方法。此反應稱為一氧化碳變換反應,該反應的熱化學方程式是 。
(2)工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應的化學方程式為:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),該反應的平衡常數(shù)和溫度關系如下:
T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
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科目: 來源: 題型:計算題
除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料氣。
(1)生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應:①C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2;③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H3;
上述反應△H3與△H1、△H2之間的關系為 。
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術,其反應原理為:2CH4(g)+3O2(g)4CO(g)+4H2O(g) △H=-1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同):
①X在750℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
②Y在600℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
③Z在440℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×106倍;
根據(jù)上述信息,你認為在生產(chǎn)中應該選擇的適宜催化劑是 (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是 ;
(3)請在答題卡中,畫出(2)中反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖,并進行必要標注。
(4)合成氣合成甲醇的主要反應是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反應的平衡常數(shù)為160。
此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應10min后測得各組分的濃度如下:
物質(zhì) | H2 | CO | CH3OH |
濃度/(mol·L-1) | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
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科目: 來源: 題型:計算題
工業(yè)合成氨的反應為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H <0
某實驗將3.0 mol N2(g)和4. 0 mol H2(g)充入容積為10L的密閉容器中,在溫度T1下反應。測得H2的物質(zhì)的量隨反應時間的變化如下圖所示。
(1)反應開始3min內(nèi),H2的平均反應速率為 。
(2)計算該條件下合成氨反應的化學平衡常數(shù)(寫出計算過程,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)僅改變溫度為T2 ( T2小于TI)再進行實驗,請在答題卡框圖中畫出H2的物質(zhì)的量隨反應時間變化的預期結(jié)果示意圖。
(4)在以煤為主要原料的合成氨工業(yè)中,原料氣氫氣常用下述方法獲得:
①C+H2O(g) CO+H2;②CO+H2O(g) CO2+H2;
已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283.0kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=—241.8kJ/mol
寫出上述CO與H2O(g)反應的熱化學方程式: 。
(5)合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2混有少量CO、NH3)在進入合成塔之前,用醋酸二氨合銅(I)溶液來吸收CO,其反應為:
CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]?CO △H<0
寫出提高CO吸收率的其中一項措施: 。
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科目: 來源: 題型:計算題
一定條件下,通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:
2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H
(1)已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H1=—566kJ?mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g) △H2=—296kJ?mol—1
則反應熱ΔH= kJ?mol-1。
(2)其他條件相同、催化劑不同時,SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖a。260℃時 (填Fe2O3、NiO或Cr2O3)作催化劑反應速率最快。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達到最高,不考慮價格因素,選擇Fe2O3的主要優(yōu)點是 。
(3)科研小組在380℃、Fe2O3作催化劑時,研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]對SO2轉(zhuǎn)化率的影響,結(jié)果如圖b。請在答題卡坐標圖中畫出n(CO)∶n(SO2)="2∶1" 時,SO2轉(zhuǎn)化率的預期變化曲線。
(4)工業(yè)上還可用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某溫度下用1.0mol?L-1 Na2SO3溶液吸收純凈的SO2,當溶液中c(SO32-)降至0.2mol?L-1時,吸收能力顯著下降,應更換吸收劑。
①此時溶液中c(HSO3-)約為______mol?L-1;
②此時溶液pH=______。(已知該溫度下SO32—+H+HSO3—的平衡常數(shù)K="8.0" × 106 L?mol-1,計算時SO2、H2SO3的濃度忽略不計)
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科目: 來源: 題型:計算題
氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關化學反應的能量變化如下圖所示。
反應①②③為_________反應(填“吸熱”或“放熱”)。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為__________________。
① ② ③
(2)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。
①某溫度下,向容積為10L的密閉容器中通入2mol NH3和1molCO2,反應達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=___________。該溫度下平衡常數(shù)K的計算結(jié)果為____________。
②為進一步提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,下列措施中能達到目的的是_____________
A.提高NH3的濃度 | B.增大壓強 |
C.及時轉(zhuǎn)移生成的尿素 | D.使用更高效的催化劑 |
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