【題目】化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實驗記錄如表(累計值):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積(mL)(標(biāo)準(zhǔn)狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一時間段反應(yīng)速率最大__________min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5),原因是__________。
②求3~4分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率__________(設(shè)溶液體積不變)。
(2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率,你認(rèn)為不可行的是(_________)
A.蒸餾水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某溫度下在4L密閉容器中,X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________。
②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__________。
A X、Y、Z的反應(yīng)速率相等
B X、Y的反應(yīng)速率比為3:1
C 容器內(nèi)氣體壓強保持不變
D 生成1mol Y的同時生成2mol Z
③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為__________。
④若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為H2、N2、NH3,且已知17g氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:__________。
【答案】2~3min 因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快 0.025mol/(L·min) CD 3X(g)+Y(g) 2Z(g) CD 30% N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol;
【解析】
(1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min時間段中,產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、54mL,生成氣體體積越大的時間段,反應(yīng)速率越大,結(jié)合溫度、濃度對反應(yīng)速率的影響分析;
②計算出氫氣的體積,根據(jù)2HCl~H2,計算消耗鹽酸的物質(zhì)的量,計算濃度的變化,根據(jù)v=△c/△t計算反應(yīng)速率;
(2)為了減緩反應(yīng)速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量,可降低H+濃度,但不能影響H+的物質(zhì)的量;
(3)①根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比書寫化學(xué)方程式;
②反應(yīng)到達平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比(不同物質(zhì)),平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,可由此進行判斷;
③轉(zhuǎn)化率=×100%;
④17g氨氣的物質(zhì)的量是1mol,1mol氨氣分解吸收46kJ熱量,則生成1mol氨氣放出46kJ熱量,生成2mol氨氣放出92kJ熱量。
(1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min時間段中,產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、54mL,由此可知反應(yīng)速率最大的時間段為2~3min;原因是:該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)速率越大,故答案為:2~3min;因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快。
②在3~4min時間段內(nèi),n(H2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,根據(jù)2HCl~H2,計算消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol,則υ(HCl)=0.01mol÷0.4L÷1min=0.025mol/(Lmin),故答案為:0.025mol/(Lmin)。
③A.加入蒸餾水,H+濃度減小,反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量,故A正確;
B.加入KCl溶液,H+濃度減小,反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量,故B正確;
C.加入KNO3溶液,H+濃度減小,因酸性溶液中有NO3-,具有強氧化性,與Zn反應(yīng)無氫氣生成,故C錯誤;
D.加入CuSO4溶液,Zn置換出Cu反應(yīng)速度增大,且影響生成氫氣的量,故D錯誤。
故答案為:CD。
(2)①由圖象可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減少,應(yīng)為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為生成物,當(dāng)反應(yīng)進行到5min時,△n(Y)=0.2mol,△n(Z)=0.4mol,△n(X)=0.6mol,
則△n(Y):△n(Z):△n(X)=1:2:3,參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則反應(yīng)的方程式為:3X+Y2Z,故答案為:3X+Y2Z。
②A.平衡時X、Y、Z的反應(yīng)速率可能相等,與各物質(zhì)的起始量和轉(zhuǎn)化率有關(guān),但不能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故A錯誤;
B.隨著反應(yīng)的進行X、Y的反應(yīng)速率比始終為3:1,不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故B錯誤;
C.體積固定,混合氣體的總物質(zhì)的量不確定,當(dāng)容器的壓強保持一定,說明正逆反應(yīng)速率相等,達平衡狀態(tài),故C正確;
D.生成1molY的同時生成2molZ,同時消耗2molZ,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故D正確。
故答案為:CD。
③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=30%,故答案為:30%。
④
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【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,造成所配溶液濃度偏低的原因是( )
A.未洗滌燒杯和玻璃棒
B.轉(zhuǎn)移溶液前溶液未冷卻至室溫
C.容量瓶未干燥
D.定容時俯視液面
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【題目】24mL濃度為0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉,則鉻元素在還原產(chǎn)物中的化合價為( )
A. +3價 B. +4價 C. +5價 D. +6價
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【題目】過氧化氫(H2O2)溶液俗稱雙氧水,醫(yī)療上常用3%的雙氧水進行傷口消毒。H2O2能與SO2反應(yīng)生成H2SO4, H2O2的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H
B. H2O2為含有極性鍵和非極性鍵的共價化合物
C. 與SO2在水溶液中反應(yīng)的離子方程式為SO2+ H2O2=2H++SO42-
D. H2O2與SO2反應(yīng)過程中有共價鍵斷裂,同時有共價鍵和離子鍵形成
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【題目】一定溫度下,反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)的焓變?yōu)?/span>ΔH,F(xiàn)將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是( )
A. ①②B. ②④C. ③④D. ①④
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【題目】已知在25℃、1.013×105Pa下,1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285kJ的熱量,請回答下列問題:
(1)生成物能量總和__________(填"大于""小于"或"等于")反應(yīng)物能量總和
(2)若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量__________(填">""<"或"=")570kJ。
(3)現(xiàn)有25°C、1.013×105Pa下的H2和CH4的混合氣體0.5mol,完全燃燒生成一定質(zhì)量的CO2氣體和10.8g H2O(l),放出203kJ的熱量,則1mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和H2O(l)放出的熱量為__________kJ。
(4)美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型電池裝置,其構(gòu)造如圖所示,A、B兩個電極均由多孔的炭塊組成。該電池的正極反應(yīng)式為:__________
若該電池工作時增加了1mol H2O,電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________
(5)如果將上述裝置中通入的氫氣改成CH4氣體,也可以組成一個原電池裝置,電池的總反應(yīng)方程式為:CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:__________
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【題目】久置的FeCl2溶液常含有Fe3+,為檢驗Fe3+可選用下列哪種試劑:
A.稀H2SO4B.NaCl溶液C.KSCN溶液D.Na2SO4溶液
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【題目】下表為元素周期表的一部分,請參照元素①﹣⑩在表中的位置,回答下列問題:
IA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 | |
1 | ① | |||||||
2 | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ||
3 | ⑧ | ⑨ | ⑩ |
(1)自然界物質(zhì)種類最多的元素在周期表中的位置是______
(2)⑧⑨⑩的離子半徑由大到小的順序為______(填化學(xué)用語).
(3)寫出由⑥、⑧、⑩元素形成的一種離子化合物的電子式______
(4)根據(jù)斜線性質(zhì)相似規(guī)則,②的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與鹽酸反應(yīng)的離子方程式____________
③的氧化物,氫氧化物有兩性,寫出③的單質(zhì)與⑧的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式______
(6)已知W+X=Y+Z,W、X、Y、Z分別是由①⑤⑥三種元素形成的四種十電子粒子,寫出該反應(yīng)的離子方程式______.
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 1L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中含H+的數(shù)目為0.1NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下.2.24LCl2溶于水,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
C. 100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%的酒精溶液中含氧原子總數(shù)為4NA
D. 常溫下,將1molFe加入足量硝酸中,生成H2的分子數(shù)為NA
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