【題目】超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層?茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應(yīng)為:2NO+2CO2CO2+N2(降溫后該反應(yīng)的平衡常數(shù)變大)為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表:
時(shí)間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10﹣3 | 4.50×10﹣4 | 2.50×10﹣4 | 1.50×10﹣4 | 1.00×10﹣4 | 1.00×10﹣4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10﹣3 | 3.05×10﹣3 | 2.85×10﹣3 | 2.75×10﹣3 | 2.70×10﹣3 | 2.70×10﹣3 |
請(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
(1)反應(yīng)的Q___0(填寫“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=___。
(3)計(jì)算在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。
(4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是___。
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
(5)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | T(℃) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度 (mol/L) | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | ___ | ___ | ___ | 124 |
Ⅲ | 350 | ___ | ___ | 124 |
①請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
②請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中,畫出上表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢曲線圖,并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)___。
【答案】> 1.88×10-4molL-1s-1 5000 C、D 280 1.20×10-3 5.80×10-3 1.20×10-3 5.80×10-3
【解析】
(1)結(jié)合平衡隨溫度變化情況分析;
(2)根據(jù)v=計(jì)算平均反應(yīng)速率v(NO),再計(jì)算v(N2);
(3)反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,再結(jié)合平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度計(jì)算平常常數(shù);
(4)結(jié)合影響平衡移動(dòng)的因素分析;
(5)①目的是研究溫度和催化劑的比表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響,所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持NO、CO的初始濃度不變,讓溫度、比表面積其中一個(gè)量變化,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化劑的比表面積對(duì)速率的影響,因此可確定Ⅱ中溫度為280℃;
②Ⅰ、Ⅱ研究的是催化劑的比表面積對(duì)速率的影響,因此可確定Ⅱ中溫度為280℃;Ⅱ、Ⅲ的催化劑比表面積相同,研究的是溫度對(duì)速率的影響;Ⅰ、Ⅲ催化劑的比表面積不同,溫度不同,研究溫度、催化劑的比表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響;繪圖時(shí),要注意達(dá)平衡的時(shí)間、平衡濃度的相對(duì)大。孩蚺cⅠ溫度相同,平衡不移動(dòng),平衡濃度相同,但Ⅱ催化劑比表面積增大,達(dá)平衡時(shí)間短;Ⅲ與Ⅱ的催化劑比表面積相同,Ⅲ溫度高,溫度升高,不僅達(dá)平衡時(shí)間縮短,平衡向左移動(dòng),使NO的平衡濃度也增大。
(1)其反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2平衡后降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)變大,說明降溫平衡正向移動(dòng),即正反應(yīng)放熱,即反應(yīng)的Q>0;
(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO)==0.375×10-4mol/(L·s),則v(N2)=×0.375×10-4mol/(L·s)≈1.88×10-4molL-1s-1;
(3)反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,4s后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)平衡濃度c(NO)= 1.00×10-4molL-1、c(CO)= 2.70×10-3molL-1、c(CO2)=9.0×10-4molL-1、c(N2)= 4.5×10-4molL-1,則在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K==5000;
(4)A.選用更有效的催化劑,可改變反應(yīng)速率,但不改變平衡的移動(dòng),對(duì)NO的轉(zhuǎn)化率無影響,故A錯(cuò)誤;
B.升高反應(yīng)體系的溫度,平衡逆向移動(dòng),降低NO的轉(zhuǎn)化率,故B錯(cuò)誤;
C.降低反應(yīng)體系的溫度,平衡正向移動(dòng),提高NO的轉(zhuǎn)化率,故C正確;
D.縮小容器的體積,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),提高NO的轉(zhuǎn)化率,故D正確;
故答案為CD;
(5)①目的是研究溫度和催化劑的比表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響,所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持NO、CO的初始濃度不變,讓溫度、比表面積其中一個(gè)量變化,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化劑的比表面積對(duì)速率的影響,因此可確定Ⅱ中溫度為280℃,故上表空格中填入剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)為:Ⅱ、280;1.20×10-3;5.80×10-3;Ⅲ、1.20×10-3;5.80×10-3;
②Ⅰ、Ⅱ研究的是催化劑的比表面積對(duì)速率的影響;Ⅱ、Ⅲ的催化劑比表面積相同,研究的是溫度對(duì)速率的影響;Ⅰ、Ⅲ催化劑的比表面積不同,溫度不同,研究溫度、催化劑的比表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響;繪圖時(shí),要注意達(dá)平衡的時(shí)間、平衡濃度的相對(duì)大。孩蚺cⅠ溫度相同,平衡不移動(dòng),平衡濃度相同,但Ⅱ催化劑比表面積增大,達(dá)平衡時(shí)間短;Ⅲ與Ⅱ的催化劑比表面積相同,Ⅲ溫度高,溫度升高,不僅達(dá)平衡時(shí)間縮短,平衡向左移動(dòng),使NO的平衡濃度也增大,三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢曲線圖為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是分離混合物時(shí)常用的儀器,可以進(jìn)行的混合物分離操作分別是()
A.蒸餾、過濾、萃取、蒸發(fā)B.蒸餾、蒸發(fā)、萃取、過濾
C.萃取、過濾、蒸餾、蒸發(fā)D.過濾、蒸發(fā)、萃取、蒸餾
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水電池是我國1991年研制的以鋁—空氣—海水為能源的新型電池,可用于航海標(biāo)志燈的供電。
(1)下列裝置的模型,能體現(xiàn)海水電池工作原理的是_______(填字母)。
(2)海水電池工作過程中,負(fù)極的電極反應(yīng)式為____,該極是電子___(填“流出”或“流入”)的一極,發(fā)生___反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈉有多種化合物,如氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等等,這些物質(zhì)在實(shí)際生活中有廣泛的應(yīng)用,一定條件下相互間能進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
完成下列計(jì)算:
(1)將7.8克Na2O2完全溶解于93.8克水中,所得溶液的質(zhì)量百分比濃度為______。
(2)將11.6克二氧化碳和水蒸汽的混合物與足量的Na2O2充分反應(yīng),固體質(zhì)量增加了3.6克,則原混合氣體的平均分子量為______。
(3)向100 mL NaOH溶液中通入CO2充分反應(yīng)后,在減壓和較低溫度下,小心地將溶液蒸干,得到白色固體M(不含結(jié)晶水)。通入二氧化碳的體積V(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與M的質(zhì)量W的關(guān)系如下圖所示。
①推斷b點(diǎn)時(shí)M的組成成份(寫出計(jì)算過程)____________。
②若向b點(diǎn)的鹽溶液中只加入0.03mol某鈉的化合物,充分反應(yīng)后,減壓低溫蒸發(fā)得到無水Na2CO3 8.48g,則加入的物質(zhì)可以是________或_______。
(4)由31g NaOH和NaHCO3的固體混合物,在密閉密器中加熱到250℃,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體、冷卻,稱得剩余固體的質(zhì)量為N g,試分析不同N值時(shí),剩余固體的組成成份(已知NaHCO3的分解溫度低于250℃)。_____________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高分子聚合物P的合成路線如圖:
(1)寫出反應(yīng)所需試劑與條件。反應(yīng)①___;反應(yīng)⑦___。
(2)寫出反應(yīng)類型:反應(yīng)③___;反應(yīng)⑥___。
(3)寫出結(jié)構(gòu)簡式.E___;P___。
(4)設(shè)計(jì)反應(yīng)⑥⑦的目的是___。
(5)寫出用1,3-丁二烯與乙酸為原料合成的合成路線(無機(jī)原料任選)___。
(合成路線的常用表示方法為:AB……目標(biāo)產(chǎn)物)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】欲用濃硝酸法(測定反應(yīng)后生成氣體的量)測定某銅銀合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),但資料表明:反應(yīng)中除了生成NO2氣體外還會(huì)有少量的NO生成;常溫下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃時(shí)幾乎只有無色的N2O4液體或晶體存在。為完成測定并驗(yàn)證確有NO生成,有人設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
(1)實(shí)驗(yàn)開始前要先打開A部分的活塞K1,持續(xù)通一段時(shí)間的氮?dú)庠訇P(guān)閉K1,這樣做的目的是___。
(2)裝置B瓶的作用是___。
(3)A中的反應(yīng)停止后,打開D中的活塞K2,并通入氧氣,若反應(yīng)確有NO產(chǎn)生,則D中應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是___;實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通入氧氣溫度的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有較大影響,則為便于觀察應(yīng)通入___(填“冷”或“熱”)的氧氣。
(4)為減小測量誤差,在A中反應(yīng)完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后,還應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的操作是___。
(5)實(shí)驗(yàn)測得下列數(shù)據(jù):所用銅銀合金質(zhì)量:15.0g、濃硝酸:40mL13.5mol/L;實(shí)驗(yàn)后A中溶液體積:40mL;H+濃度:1.0mol/L。若設(shè)反應(yīng)中硝酸既無揮發(fā)也無分解,則:
①參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為___。
②若已測出反應(yīng)后E裝置的生成物中含氮元素的質(zhì)量,則為確定合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還需要測定的數(shù)據(jù)是___。
(6)若實(shí)驗(yàn)只測定 Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù),不驗(yàn)證NO的產(chǎn)生,則在銅銀合金中與濃硝酸反應(yīng)后,只需要簡單的實(shí)驗(yàn)操作可達(dá)到目的,請(qǐng)簡述實(shí)驗(yàn)過程:___。
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【題目】如圖是制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖:
下列說法不正確的是
A.在陰極室,發(fā)生的電極反應(yīng)為: 2H2O+2e- = 2OH -+ H2↑
B.在陽極室,通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?/span>,是因?yàn)殛枠O區(qū)H+濃度增大,使平衡2CrO42-(黃色)+2H+ Cr2O72-(橙色)+H2O向右移動(dòng)
C.該制備過程總反應(yīng)為: 4K2CrO4 + 4H2O2K2Cr2O7 + 4KOH + 2H2↑+ O2↑
D.測定陽極液中K和Cr的含量,若K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d,則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)水溶液中的離子平衡是中學(xué)化學(xué)中重要知識(shí)。
①常溫下,0.001mol/LNaOH溶液的pH=____;
②(NH4)2SO4是一種重要的氮肥,長期施用會(huì)使土壤酸化,其原因是_______(用離子方程式表示);
③已知在25℃:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,向KCl和K2S濃度均為0.001mol/L的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,最先產(chǎn)生的沉淀是_____(填“AgCl”或“Ag2S”)。
(2)甲醇是可再生能源,其燃燒熱為726.5kJ·mol-1。下列能正確表示甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式的是____(填字母代號(hào))。
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+726.5kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ·mol-1
C.CH3OH+O2=CO2+2H2O △H=726.5kJ·mol-1
(3)800℃,向某恒容密閉容器中充入反應(yīng)物A,發(fā)生反應(yīng)2A(g) 2B(g)+C(g) △H<0。已知A的濃度隨時(shí)間的變化如下:
反應(yīng)時(shí)間((min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
c(A)(mol/L) | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.58 | 0.43 | 0.50 | 0.50 |
請(qǐng)回答下列問題:
①在10-20min內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為________mol/(L.min);
②不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是__________(填字母代號(hào));
A.容器內(nèi)氣體密度不再變化 B.容器內(nèi)氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化 C.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化
③800℃時(shí),平衡常數(shù)K=_________;
④若溫度將為600℃,其平衡常數(shù)K將________(填“增大”、“減小”、或“不變”)。
(4)如圖所示,閉合S后不久,可觀察到濾紙a端附近呈藍(lán)色,則:
①濾紙b端與電源__________(填“正極”或“負(fù) 極”)相連;
②濾紙a端發(fā)生的電極反應(yīng)式為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】VCB是鋰離子電池的一-種添加劑,以環(huán)氧乙烷(EO)為原料制備VCB的一種合成路線如下:
下列說法錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)①的原子利用率為100%
B.②的反應(yīng)類型為取代反應(yīng).
C.EO、EC的一氯代物種數(shù)相同
D.CIEC、VCB分子中所有原子均處于同一平面
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