【題目】苯乙烷（C8H10）可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯（C8H8），其反應(yīng)原理是C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g） ΔH＝＋125kJ·mol－1。某溫度下，將0.40mol苯乙烷，充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間／min

0

10

20

30

40

n（C8H10）／mol

0.40

0.30

0.26

n2

n3

n（C8H8）／mol

0.00

0.10

n1

0.16

0.16

（1）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)，該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________。

（2）該溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是________（保留兩位有效數(shù)字）。

（3）若保持其他條件不變，用0.40mol H2（g）和0.40mol C8H8（g）合成C8H10（g），當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí)，該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是________。

【答案】0.0035mol·L－1·min－10.05360％

【解析】

（1）將0.40mol苯乙烷，充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，20min后，剩余0.26mol，減少了0.14mol，則

C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g）

起始量（mol） 0.40 0 0

變化量（mol） 0.14 0.14 0.14

20min后的量（mol） 0.26 0.14 0.14

氫氣濃度是0.14mol÷2L＝0.07mol/L，則v（H2）＝0.07mol/L÷20min=0.0035mol/（Lmin）；

（2） C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g）

起始量（mol） 0.40 0 0

變化量（mol） 0.16 0.16 0.16

平衡量（mol） 0.24 0.16 0.16

其濃度分別是0.12mol/L、0.08mol/L、0.08mol/L，則化學(xué)平衡常數(shù)K＝c(C8H8)·c(H2)/c(C8H10)＝0.08×0.08/0.12≈0.053；

（3）根據(jù)C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g）△H＝＋125kJ·mol－1可知C8H8（g）+H2（g）C8H10（g）△H=－125kJ·mol－1，有30kJ熱量放出時(shí)，消耗的H2量為＝0.24mol，所以氫氣轉(zhuǎn)化率為0.24mol/0.4mol×100%＝60%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】有X、Y、Z、R四種短周期元素，Y、Z、R同周期。相關(guān)信息如下：

相關(guān)信息

X

單質(zhì)為雙原子分子。若低溫蒸發(fā)液態(tài)空氣，因其沸點(diǎn)較低可先獲得X的單質(zhì)

Y

含Y元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色

Z

同周期元素中原子半徑最小

R

R元素原子的最外層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍

(1)Z元素在周期表的位置是_____，Y、Z、R簡(jiǎn)單離子的半徑從大到小的順序是__________(用離子符號(hào)表示)；

(2)由X、Z兩種元素組成的化合物甲，常溫下為易揮發(fā)的淡黃色液體，甲分子構(gòu)型為三角錐形，且分子里X、Z兩種原子最外層均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。甲遇水蒸氣可形成一種常見(jiàn)的漂白性物質(zhì)。則甲的結(jié)構(gòu)式為 ___________；

(3)化合物乙(Y2R)溶液在空氣中長(zhǎng)期放置，與氧氣反應(yīng)會(huì)生成與過(guò)氧化鈉的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似的物質(zhì)Y2R2，其溶液顯黃色。則Y2R2的電子式為_______，寫(xiě)出乙溶液在空氣中變質(zhì)過(guò)程的化學(xué)方程式___________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組探究NO和Na2O2的反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，其中E為實(shí)驗(yàn)前壓癟的氣囊。

資料：除淺黃色的AgNO2難溶于水外，其余亞硝酸鹽均易溶于水。

（1）寫(xiě)出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。

（2）將裝置B補(bǔ)充完整，并標(biāo)明試劑_____________。

（3）用無(wú)水CaCl2除去水蒸氣的目的是_____________________________。

（4）反應(yīng)一段時(shí)間后，D處有燙手的感覺(jué)，其中固體由淡黃色變?yōu)榘咨�，直至顏色不再變化時(shí)，氣囊E始終沒(méi)有明顯鼓起。

①學(xué)生依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象和氧化還原反應(yīng)規(guī)律推斷固體產(chǎn)物為NaNO2。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明的NaNO2生成，實(shí)驗(yàn)方案是___________________________。（寫(xiě)出操作、現(xiàn)象和結(jié)論）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用如圖表示。下列說(shuō)法正確的是(已知：反應(yīng)④的離子方程式為4NH4+ + 5O22NO2- + 6H+ + N2O + 5H2O)

A. ①②均屬于固氮反應(yīng)

B. 海洋中的反硝化作用一定需要氧氣參加

C. 反應(yīng)④中每生成1 mol H2O轉(zhuǎn)移2 mol e-

D. 向海洋排放含NO3-的廢水可能影響海洋中氮的循環(huán)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】NaOH+HCl = NaCl+H2O，則10gNaOH完全反應(yīng)所生成的水的質(zhì)量為

A. 4g B. 4.5g C. 5g D. 5.5g

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的密閉容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g)2C(g)，反應(yīng)2 s后測(cè)得C的物質(zhì)的量為1.2 mol。下列說(shuō)法正確的是

A. 用物質(zhì)A表示2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·s-1

B. 用物質(zhì)B表示2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.6 mol·L-1·s-1

C. 單位時(shí)間內(nèi)有a molA生成，同時(shí)就有2a molC生成

D. 當(dāng)A、B、C表示的反應(yīng)速率之比為1∶1∶2時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】當(dāng)今環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受重視，某化工集團(tuán)為減少環(huán)境污染，提高資源的利用率、將鈦廠、氯堿廠、甲醇廠進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)。其主要生產(chǎn)工藝如下：（FeTiO3中Ti為+4價(jià)）

下列敘述正確的是

A. 該流程中只有“電解”、“氯化”涉及氧化還原反應(yīng)

B. “氯化”時(shí)每消耗36g焦炭，則轉(zhuǎn)移7mol電子

C. “合成”反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1

D. 上述流程中“Mg，Ar＂可用“Mg，CO2”代替

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱易脫水、升華，175℃時(shí)分解。

Ⅰ.用硝酸氧化法制備草酸晶體并測(cè)定其純度，制備裝置如圖所示(加熱、固定等裝置略去)。

實(shí)驗(yàn)步驟如下

①糖化：先將淀粉水解為葡萄糖；

②氧化：在淀粉水解液中加入混酸(質(zhì)量之比為3：2的65%HNO3與98%HSO4的混合物)，在55~60℃下水浴加熱發(fā)生反應(yīng)；

③結(jié)晶、蒸發(fā)、干燥：反應(yīng)后溶液經(jīng)冷卻、減壓過(guò)濾，即得草酸晶體粗產(chǎn)品。

（1）裝混酸的儀器名稱為________；步驟②中,水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為__________。

（2）“②氧化”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)如下，完成下列化學(xué)方程式：

___C6H12O6+___HNO3 ___H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+ ______

（3）稱取mg草酸晶體粗產(chǎn)品，配成100mL溶液。取20.00mL于錐形瓶中，用amoL·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定，只發(fā)生

5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O反應(yīng)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液體積為VmL，則所得草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的純度為___________。

Ⅱ.證明草酸晶體分解得到的產(chǎn)物

（4）甲同學(xué)選擇下述裝置驗(yàn)證產(chǎn)物CO2，裝置B的主要作用是__________。

（5）乙同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中除了CO2、H2O應(yīng)該還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、_____________。其中裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________________________。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_____________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，在工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。

已知：

①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H1＝－283.0kJ/mol

②H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H2＝－241.8kJ/mol

③CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H3＝－192.2kJ/mol

回答下列問(wèn)題：

（1）計(jì)算CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的反應(yīng)熱△H4=________________。

（2）若在絕熱、恒容的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2，發(fā)生CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反應(yīng)，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻為平衡狀態(tài)的是________(填選項(xiàng)字母)。

（3）T1℃時(shí)，在一個(gè)體積為5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2，經(jīng)過(guò)5 min達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為0.8，則5 min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為v(H2)=_______________________。T1℃時(shí)，在另一體積不變的密閉容器中也充入1 mol CO、2 mol H2，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為0.7，則該容器的體積______5 L(填“>”“<”或“=”)；T1℃時(shí)，CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=____________________________。

（4）為了提高燃料的利用率可以將甲醇設(shè)計(jì)為燃料電池，寫(xiě)出KOH作電解質(zhì)溶液時(shí)，甲醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：_________________________。該電池負(fù)極與水庫(kù)的鐵閘相連時(shí)，可以保護(hù)鐵閘不被腐蝕，這種電化學(xué)保護(hù)方法叫做___________。

（5）含有甲醇的廢水隨意排放會(huì)造成水污染，可用ClO2將其氧化為CO2，然后再加堿中和即可。寫(xiě)出處理甲醇酸性廢水過(guò)程中，ClO2與甲醇反應(yīng)的離子方程式：_________。

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