【題目】汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致:
N2(g)+O2(g)2NO(g),△H>0,已知該反應(yīng)在240℃,平衡常數(shù)K=64×10-4。請回答:
(1)某溫度下,向2L的密閉容器中充入N2和O2各1mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5mol,則N2的反應(yīng)速率為______。
(2)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志______.
A.消耗1molN2同時生成1molO2混合氣體密度不變
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,如圖變化趨勢正確的是______(填字母序號)。
(4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)______填“變大”、“變小”或“不變”
(5)該溫度下,某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此時反應(yīng)______(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是______。
【答案】0.05mol/(L·min) AD AC 不變 向正反應(yīng)方向進(jìn)行 因為濃度商Qc<K
【解析】
(1)先根據(jù)速率定義式計算v(O2),然后根據(jù)不同物質(zhì)表示的速率比等于化學(xué)計量數(shù)的比計算v(N2);
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(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,由此衍生的一些物理量不變,以此分析;
(3)根據(jù)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的影響分析AC;
根據(jù)催化劑可以加快反應(yīng)速率,但不能使化學(xué)平衡移動分析B;
(4)根據(jù)化學(xué)方程式的特點結(jié)合壓強對平衡的影響分析;
(5)計算某時刻生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,與該溫度下的平衡常數(shù)相比較,可得出結(jié)論。
(1)5分鐘內(nèi),△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,則v(O2)==0.05 mol/(L·min),根據(jù)反應(yīng)方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)可知v(N2)=v(O2)==0.05 mol/(L·min);
(2)A.消耗1molN2等效于消耗1mol O2,同時生成1mol O2,說明正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì)),反應(yīng)達(dá)到平衡,A符合題意;
B.混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的體積不變,無論反應(yīng)是否平衡,混合氣體密度一直不變,B不符合題意;
C.混合氣體的總質(zhì)量不變,總的物質(zhì)的量也不變,無論反應(yīng)是否平衡,混合氣體平均相對分子質(zhì)量始終不變,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),C不符合題意;
D. 2v正(N2)=v逆(NO)= v正(NO),說明正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì)),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D符合題意;
故合理選項是AD;
(3)該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)增大,A正確;
B.加入催化劑,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,但對化學(xué)平衡移動無影響,因此平衡不發(fā)生移動,物質(zhì)的平衡含量不變,B錯誤;
C.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,達(dá)到平衡所需要的時間縮短,先達(dá)到平衡,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,使N2的轉(zhuǎn)化率增大,C正確;
故合理選項是AC;
(4)該反應(yīng)中,氣體的化學(xué)計量數(shù)之和前后相等,壓強對平衡移動沒有影響,只要是在相同溫度下,則平衡狀態(tài)相同,與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)不變;
(5)該溫度下,某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,則該時刻生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值為Qc==9.0×10-4<K,說明反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H2O2不穩(wěn)定、易分解,Fe3+、Cu2+等對其分解起催化作用,為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙兩種實驗裝置。
(1)若利用圖甲裝置,可通過觀察__________現(xiàn)象,從而定性比較得出結(jié)論。
(2)有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是 ________。寫出H2O2在二氧化錳催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(3)若利用乙實驗可進(jìn)行定量分析,圖乙中儀器A的名稱為________,實驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實驗的因素均已忽略,實驗中還需要測量的數(shù)據(jù)是________。
(4)將0.1molMnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖丙所示,解釋反應(yīng)速率變化的原因:________。H2O2初始物質(zhì)的量濃度為_______(保留兩位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘單質(zhì),他們將海帶灼燒成灰,用水浸泡一段時間(碘化物充分溶解在水中),得到海帶灰懸濁液,然后按以下實驗流程提取單質(zhì)碘:(已知:2I-+Cl2=2Cl-+I2)
(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱:①______,③ _____。
(2)過程②中充入適量Cl2的目的是(用方程式解釋)_________________,把溶液中的I-轉(zhuǎn)化成I2。
(3)操作③中所用的有機試劑可以是______________(只填一種)。
(4)操作過程③可以分解為如下幾步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中;
B.把50mL碘水和15mL有機溶劑加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
C.檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩,并不時旋開活塞放氣,最后關(guān)閉活塞,把分液漏斗放正;
E.旋開活塞,用燒杯接收溶液;
F.從分液漏斗上口倒出上層液體;
G.將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對準(zhǔn);
H.靜置、分層。
過程③正確操作步驟的順序是:(填編號字母)_______→________→________→A→H→________→E→F。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)和社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列有關(guān)說法或操作不正確的是( )
①為增強消毒液(有效成分NaClO)的消毒能力,可以滴加幾滴濃鹽酸
②新冠病毒可以采用高溫或酒精來殺死,均利用的是蛋白質(zhì)的變性
③常見的化學(xué)鍵有離子鍵、共價鍵、氫鍵
④石油的蒸餾、分餾、精餾是物理變化,而煤的干餾是化學(xué)變化
⑤硅酸鈉俗稱水玻璃
⑥苯在工業(yè)上,既可以以煤為原料制備,也可以以石油為原料制備
A.①②⑥B.①③⑤C.③⑤⑥D.①④⑥
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將以下4份溶液分別置于如圖的裝置中,其他條件相同時,燈泡最亮的是( )
A. 100 mL 1 mol·L-1的鹽酸
B. 100 mL 2 mol·L-1的蔗糖溶液
C. 100 mL 1 mol·L-1的氯化鈉溶液
D. 30 mL 1 mol·L-1的氯化鈣溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,10mL 0.40mol/L H2O2 溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)
A.0~6min的平均反應(yīng)速率:υ(H2O2)=3.3×10-2mol/(L·min)
B.6~10min的平均反應(yīng)速率:υ(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)
C.反應(yīng)到6min時,c(H2O2)=0.30mol/L
D.反應(yīng)到6min時,H2O2 分解了50%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向20mL0.1mol/L的NaHCO3溶液中滴加0.1mol/L氨水(已知室溫下H2CO3Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6x10-11),NH3H2O(Kb=1.78×10-5),下列說法錯誤的是( )
A.0.1mol/L的NaHCO3溶液中:c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+)
B.無論滴加多少氨水,溶液中一定滿足:c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+)
C.當(dāng)?shù)稳?/span>10mL氨水時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:HCO+NH3·H2O=CO+NH+H2O,該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為0.1
D.當(dāng)?shù)稳?/span>20mL NH3·H2O時,c(Na+)=c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】肉桂酸是生產(chǎn)冠心病藥物“心可安”的重要中間體。其酯類衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在農(nóng)用塑料和感光樹脂等精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中也有著廣泛的應(yīng)用。實驗室合成肉桂酸的反應(yīng)原理如下
部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下表所示:
名稱 | 相對分子質(zhì)量 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 主要性質(zhì) |
苯甲醛 | 106.0 | -26 | 179 | 純品為無色液體,微溶于水;空氣中加熱易被緩慢氧化 |
乙酸酐 | 102.0 | -73.1 | 138.6 | 無色透明液體;有剌激性氣味;其蒸氣為催淚毒氣,遇水強烈水解生成乙酸,產(chǎn)生大量酸霧 |
肉桂酸 | 148.0 | 133 | 300 | 白色至淡黃色粉末;微有桂皮香氣 |
石蠟 | / | 50-70 | 300-550 | 主要由烷烴組成,性質(zhì)穩(wěn)定 |
實驗步驟如下:
步驟1:適量無水醋酸鉀、14.5mL乙酸酐(過量)和5.0mL苯甲醛(密度為1.06g/cm3)依次加入150ml三頸燒瓶中搖勻,放入磁子,搭好回流裝置,用帶磁力攪拌功能的電爐(圖A)加熱至微沸后保持加熱回流1小時;
步驟2:取下三口燒瓶,冷卻至100度以下后,加入少量飽和碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH8-9;
步驟3:如圖B連接好水蒸氣蒸餾裝置(加熱裝置略去),進(jìn)行水蒸氣蒸餾,直至餾出物無油滴;
步驟4:將三口燒瓶中的殘余液冷卻后加入活性炭,煮沸,____往濾液中邊攪拌邊滴加濃鹽酸至pH=3,大量固體析出;
步驟5:減壓過濾,洗滌,烘干,稱量,測熔點。
回答下列問題:
(1)步驟1中,若用酒精燈加熱,可能存在的安全隱患是__。
(2)步驟2中,加飽和碳酸鈉溶液的目的是___,可觀察到的明顯現(xiàn)象是__。
(3)步驟3中,水蒸氣蒸餾的目的是除去__。(填物質(zhì)名稱)
(4)步驟4中,缺失的操作名稱是__。
(5)步驟5中,若稱量得到的產(chǎn)品質(zhì)量為4.800g,則本實驗的產(chǎn)率為__%(保留4位有效數(shù)字)。
(6)有機都有固定的熔點,因此測量產(chǎn)品的熔點可以初步判定所得的產(chǎn)品是不是預(yù)期產(chǎn)物。測產(chǎn)品熔點的裝置如圖C所示:將產(chǎn)品裝入一端封口的毛細(xì)玻璃管中,與溫度計綁在一起,插入b形管(圖D)中,用火焰持續(xù)加熱b形管右側(cè),觀察毛細(xì)管中樣品的狀態(tài)以及相應(yīng)溫度計的示數(shù),即可測得樣品的熔程(剛開始出現(xiàn)液滴至恰好完全熔化的溫度范圍)。測定過程中,溫度計的水銀球應(yīng)位于__(填“m”、“n”或“p”),b形管中所裝的熱浴液可選用__(填相應(yīng)字母編號)。
A.蒸餾水 B.濃硫酸 C.石蠟
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是
A.途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3:2
B.相對于途徑①、③,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想
C.1molCuSO4在1100℃所得混合氣體X中O2可能為0.75mol
D.Y可以是甲酸鈉
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