【題目】某探究小組用HNO3 與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格,實(shí)驗(yàn)溫度為298K、308K,每次實(shí)驗(yàn)HN03 的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g。
(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表,在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào):
試驗(yàn)編號(hào) | T/K | 大理石規(guī)格 | HNO3濃度mol/L | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> |
① | 298 | 粗顆粒 | 2.00 | 實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3 濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; (II)實(shí)驗(yàn)①和____探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; (III)實(shí)驗(yàn)①和____探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響。 |
② | 298 | 粗顆粒 | 1.00 | |
③ | 308 | 粗顆粒 | 2.00 | |
④ | 298 | 細(xì)顆粒 | 2.00 |
(2)實(shí)驗(yàn)①中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見圖:
依據(jù)反應(yīng)方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,計(jì)算實(shí)驗(yàn)①在70~90s范圍內(nèi)HNO3的平均反應(yīng)速率_______。(忽略溶液體積變化)
(3)請(qǐng)?jiān)谏蠄D中,畫出實(shí)驗(yàn)②和③中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖,并標(biāo)出線的序號(hào)_______。
(4)工業(yè)上己實(shí)現(xiàn)CO2和H2反應(yīng)生成甲醇的轉(zhuǎn)化。己知:在一恒溫、恒容密閉容器中充入1mol CO2和3molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。測得CO2和CH3OH (g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。請(qǐng)回答:
①達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_______。在前10min內(nèi),用CO2表示的反應(yīng)速率:V(CO2)=______mol/(L·min)
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______。
a.容器壓強(qiáng)不變 b.混合氣體中c(CO2)不變
c. v(CH3OH)=v(H2O) d. c(CH3OH)=c(H2O)
【答案】 ③④ 0.009(或0.01)mol/(L·s) 75% 0.075 a b
【解析】(1)由實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍骄繚舛、接觸面積、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3 濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響,則變量是硝酸濃度;實(shí)驗(yàn)①③中只有溫度不同,探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;實(shí)驗(yàn)①④的溫度、硝酸濃度相同,大理石規(guī)格不同,探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響。(2)由圖可知70至90S,CO2生成的質(zhì)量為m(CO2)=0.95g-0.84g=0.11g,物質(zhì)的量為n(CO2)=0.0025mol,由CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O可知消耗HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)=0.025mol×2=0.05mol,又溶液體積為25ml=0.025L,所以HNO3減少的濃度△c(HNO3)=0.2molL-1,反應(yīng)的時(shí)間t=90s-70s=20s,所以HNO3在70-90S范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(HNO3)=△c/△t=0.01mol/(L·s);(3)由于②硝酸濃度是①的一半,所以反應(yīng)速率比①小,生成的二氧化碳是①的一半;③中的硝酸濃度與①相同,所以生成的二氧化碳物質(zhì)的量相等,但是溫度③最高,反應(yīng)速率最快,
根據(jù)以上畫出實(shí)驗(yàn)②和③中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖為。4)①達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇是0.75mol/L,消耗氫氣是2.25mol/L,所以H2的轉(zhuǎn)化率為2.25/3×100%=75%。在前10min內(nèi)消耗CO2是1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,因此用CO2表示的反應(yīng)速率:V(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min);②a.正反應(yīng)體積減小,則容器壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a正確;b.混合氣體中c(CO2)不變明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;c. v(CH3OH)=v(H2O)不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不一定處于平衡狀態(tài),c錯(cuò)誤;d.c(CH3OH)=c(H2O) 不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不一定處于平衡狀態(tài),d錯(cuò)誤,答案選ab。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從海水中可以提取溴,主要反應(yīng)為2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,下列說法正確的是
A.溴離子具有氧化性 B.氯氣是還原劑
C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) D.氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CH4和H2O在一定條件下, 可以轉(zhuǎn)化為合成一系列有機(jī)化合物、氨的重要原料(CO+H2),這種方法稱作甲烷水蒸氣重整法制合成氣,其能量變化如圖:
(1)甲烷水蒸氣重整法制合成氣的熱化學(xué)方程式為_______;該反應(yīng)只有在_____(填“高溫”、“低溫”或“常溫”)才自發(fā)進(jìn)行。
(2)下列有關(guān)甲烷水然氣重整法制合成氣的說法正確的是_____(填字母)。
A.相同條件下,該反應(yīng)的逆反應(yīng)更易發(fā)生
B.恒溫恒容時(shí)充入一定量CO2,可促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化并可調(diào)節(jié)CO和H2的比例
C.若反應(yīng)的高效催化劑為A,則A一定是CO和H2合成CH4的高效催化劑
D.恒溫時(shí)向上述平衡體系中充入少量Ar,平衡一定不移動(dòng)
E.有副反應(yīng):H2O+COCO2+H2
(3)在恒容密閉容器中充入2mol的CH4和H2O(g)混合氣體,且CH4和H2O(g)的物質(zhì)的量之比為x,相同溫度下測得H2平衡產(chǎn)率與x的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)問a、b兩點(diǎn)比較(填“>”、“<”、“=”);CH4的轉(zhuǎn)化率a點(diǎn)____b點(diǎn),a點(diǎn)CH4的濃度_____b點(diǎn)H2O(g)的濃度,氫氣的產(chǎn)率a點(diǎn)_____b點(diǎn)。
(4)當(dāng)充入CH4和H2O(g)物質(zhì)的量之比1:2.2時(shí),溫度、壓強(qiáng)p對(duì)平衡時(shí)CO體積分?jǐn)?shù)φ(CO)的影響如圖,則壓強(qiáng)由大到小的排序是_____;當(dāng)T<450℃和T≥1000℃時(shí),壓強(qiáng)p對(duì)φ(CO)幾乎無影響的原因是_____________________。
(5)在下圖左室充入1molCH4和H2O(g)混合氣體(物質(zhì)的量之比為1:1),恒溫條件下反應(yīng)建立平衡,測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,則其平衡常數(shù)為_________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。對(duì)下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是
選項(xiàng) | 現(xiàn)象或事實(shí) | 解釋 |
A | 用熱的純堿溶液洗去油污 | Na2CO3可直接和油污反應(yīng) |
B | 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) | 漂白粉中的CaCl2 與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 |
C | 施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用 | K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效 |
D | FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作 | FeCl3能從含有Cu2+的溶液中置換出銅 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】含有2 000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段徹底水解后得到的物質(zhì)種類數(shù)最多為( )
A. 4種 B. 5種 C. 6種 D. 8種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲、乙、丙、丁為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族,丙、丁處于同一周期,甲的原子半徑是整個(gè)周期表中最小,丁原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子最外層電子數(shù)之和。乙的氣態(tài)氫化物X與其最高價(jià)氧化物的水化物能發(fā)生反應(yīng)生成化合物Y。
(1)丙離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________.甲和丙可形成化合物,該化合物為____(填“離子”或“共價(jià)”)化合物。用電子式表示該化合物的形成過程:____________。
(2)寫出乙單質(zhì)的電子式:_____________。以上四種元素原子的半徑從大到小的順序?yàn)?/span>______(填具體的元素符號(hào))。
(3)Y中含有的化學(xué)鍵有_____________。
(4)丁所在的族各元素的氫化物中:沸點(diǎn)最低的是_______(填化學(xué)式),其中的某氫化物的水溶液不能用玻璃瓶貯存,用化學(xué)方程式解釋其原因_________________
(5)己知丁的單質(zhì)與一定量的X在一定條件下能反應(yīng)生成乙的單質(zhì),同時(shí)生成兩種化合物W 和Z, W是一種鹽,Z是一種強(qiáng)酸,若W和Z的物質(zhì)的量之比為2 : 4 ,寫出丁的單質(zhì)與X反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列措施或事實(shí)不能用勒沙特列原理解釋的是 ( )
A.滴加酚酞的氨水中加入氯化銨固體后紅色變淺
B.棕紅色的NO2加壓后顏色先變深后變淺(已知: 2NO2 (g) N2O4 (g))
C.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中,使用過量的空氣以提高SO2的利用率
D.用硫酸氫鈉去除暖水瓶中的水垢
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為1;元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有5個(gè)電子;元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍;元素W基態(tài)原子的核外電子共有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(1)①在元素周期表中,元素X位于 區(qū),元素Y在周期表中的位置是 。
②Z所在周期中,第一電離能最大的元素是 (填元素名稱)。
③X+的核外電子排布式為 。
④Y和W兩元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性較強(qiáng)的是 (填化學(xué)式)。
(2)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。在1個(gè)晶胞中,X離子的數(shù)目為 ;該化合物的化學(xué)式為 。
(3)①在乙醇中的溶解度:Z的氫化物(H2Z)大于H2W,其主要原因是 。
②穩(wěn)定性:H2Z H2W(填“>”、“<”或“=”),其主要原因是 。
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