回答下列问题:
(1)某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
①该反应的化学方程式为_______ 。
②反应开始至2min时,B的平均反应速率为_______ 。
(2)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
①请完成此实验设计:其中_______ ,_______ 。
②该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:_______ 。
(3)汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:。已知该反应的,该设想能否实现?_______ (填“能”或“否”),依据是:_______ 。
(1)某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
①该反应的化学方程式为
②反应开始至2min时,B的平均反应速率为
(2)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L溶液/mL | 30 | |||||
饱和溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | 20 | |
/mL | 10 | 0 |
②该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:
(3)汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:。已知该反应的,该设想能否实现?
更新时间:2024-03-03 15:37:37
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【推荐1】已知在一恒容密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ·mol-1。SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:
根据图示回答下列问题:
(1)压强:p1____ (填“>”“=”或“<”)p2。
(2)升高温度,平衡向____ (填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃时,将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中,经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示:
①10 min内该反应的反应速率v(O2)=___________ ,该反应达到化学平衡状态的标志是____________ 。
a.SO2和O2的体积比保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变
d.SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时,测得该反应达平衡状态,该温度下SO2的转化率为______ 。
(4)400 ℃时,将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的百分含量为p%,则乙容器中SO2的百分含量____ 。
a.等于p% b.大于p% c.小于p% d.无法判断
根据图示回答下列问题:
(1)压强:p1
(2)升高温度,平衡向
(3)200 ℃时,将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中,经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示:
气体 | SO2 | O2 | SO3 |
物质的量/mol | 1.6 | 1.8 | 0.4 |
a.SO2和O2的体积比保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变
d.SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时,测得该反应达平衡状态,该温度下SO2的转化率为
(4)400 ℃时,将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的百分含量为p%,则乙容器中SO2的百分含量
a.等于p% b.大于p% c.小于p% d.无法判断
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池领域。LiFePO4(磷酸亚铁锂) 是锂离子电池的一种电极材料,可通过下列方法制备:
方法一:2FePO4(s)+Li2 CO3(s)+2C(s)⇌2LiFePO4(s)+3CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为_____ 。若在容积不变的容器中,上述反应达到平衡时,一氧化碳的浓度为amol•L﹣1,再充入bmol一氧化碳,则平衡向_____ 方向移动,达到新平衡时,一氧化碳的浓度为_____ 。
(2)一定温度下,在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时,容器内固体的质量减少了5.6g,则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是_____ 。
方法二:LiFePO4可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与Li OH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
(3)氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强,请用元素周期律知识说明理由_____ 。
(4)共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合,其原因是_____ 。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+Li LiFePO4,放电时,负极为_____ (填写化学式)。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为_____ 。
方法一:2FePO4(s)+Li2 CO3(s)+2C(s)⇌2LiFePO4(s)+3CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为
(2)一定温度下,在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时,容器内固体的质量减少了5.6g,则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是
方法二:LiFePO4可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与Li OH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
(3)氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强,请用元素周期律知识说明理由
(4)共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合,其原因是
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+Li LiFePO4,放电时,负极为
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解答题-原理综合题
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【推荐3】某温度时,在2L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为___ 。
(2)反应开始至2min,用Y表示的平均反应速率为___ 。
(3)在密闭容器里,通入amolA(g)和bmolB(g),发生反应A(g)+B(g)=2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是__ (填序号)。
①降低温度
②保持容器的体积不变,充入氦气
③加入催化剂
④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min,用Y表示的平均反应速率为
(3)在密闭容器里,通入amolA(g)和bmolB(g),发生反应A(g)+B(g)=2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是
①降低温度
②保持容器的体积不变,充入氦气
③加入催化剂
④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学反应速率和化学反应限度。
(1)实验一:探究温度和浓度对反应速率的影响
实验原理及方案:在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘,反应原理是2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
则V1=________ mL,V2=________ mL。
(2)实验二:探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。实验步骤:
ⅰ.向5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加5~6滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙、丙三等份;
ⅱ.向甲中滴加CCl4,充分振荡;
ⅲ.向乙中滴加试剂X。
①将KI和FeCl3反应的离子方程式补充完整:____ I-+____ Fe3+ ____ I2+____ Fe2+。
②步骤ⅲ中,试剂X是_________________ 。
③步骤ⅱ和ⅲ中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度,该实验现象是________________________________ 。
(1)实验一:探究温度和浓度对反应速率的影响
实验原理及方案:在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘,反应原理是2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号 | 0.01 mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01 mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL | 水的体积/mL | 实验温度/℃ | 出现蓝色的时间/s |
① | 5 | 5 | V1 | 0 | |
② | 5 | 5 | 40 | 25 | |
③ | 5 | V2 | 35 | 25 |
则V1=
(2)实验二:探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。实验步骤:
ⅰ.向5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加5~6滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙、丙三等份;
ⅱ.向甲中滴加CCl4,充分振荡;
ⅲ.向乙中滴加试剂X。
①将KI和FeCl3反应的离子方程式补充完整:
②步骤ⅲ中,试剂X是
③步骤ⅱ和ⅲ中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度,该实验现象是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】两套如图所示装置,分别为装置①和装置②,各盛有2g锌粒(颗粒大小相同)。
实验①:在装置①中加入40mL1mol/L的硫酸
实验②:在装置②中加入40mL4mol/L的硫酸。
比较二者收集10mLH2时所用的时间。
(1)当收集到10mLH2时,哪个实验所耗时间较长?__ (填写实验序号)为什么?__ 。
(2)活塞外移的情况是__ 。
A.均匀外移 B.先快后慢 C.先慢后快 D.先慢后快,然后又逐渐减慢
你选择的理由是__ 。
实验①:在装置①中加入40mL1mol/L的硫酸
实验②:在装置②中加入40mL4mol/L的硫酸。
比较二者收集10mLH2时所用的时间。
(1)当收集到10mLH2时,哪个实验所耗时间较长?
(2)活塞外移的情况是
A.均匀外移 B.先快后慢 C.先慢后快 D.先慢后快,然后又逐渐减慢
你选择的理由是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】实验小组探究溶液与溶液的反应及其速率,实验过程和现象如表。已知:
i、具有强氧化性,能完全电离,易被还原为;
ii、淀粉检测的灵敏度很高,遇低浓度的即可快速变蓝:
iii、可与发生反应:。
(1)实验1-1的目的是___________ 。
(2)与反应的离子方程式为___________ 。
为了研究与反应的速率,小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变色时间,如表。
(3)实验2-1不能用于测定与KI反应的速率,原因除变色时间过短外还有___________ 。
(4)加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长,甲同学对此提出两种猜想。
猜想1:先与反应,使降低;
猜想2:先与反应,___________。
①甲同学提出猜想1的依据:由信息iii推测,的还原性___________ (填“强于”或“弱于”)的。
②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立,理由是___________ 。
③补全猜想2:___________ 。
(5)查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据,计算内的平均反应速率___________ (写出计算式)。
i、具有强氧化性,能完全电离,易被还原为;
ii、淀粉检测的灵敏度很高,遇低浓度的即可快速变蓝:
iii、可与发生反应:。
编号 | 1-1 | 1-2 |
实验操作 | ||
现象 | 无明显现象 | 溶液立即变蓝 |
(2)与反应的离子方程式为
为了研究与反应的速率,小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变色时间,如表。
编号 | 溶液 | 溶液 | 蒸馏水 | 的淀粉溶液/滴 | 溶液 | 变色时间/s |
2-1 | 2 | 0 | 2.8 | 2 | 0.2 | 立即 |
2-2 | 2 | 0.8 | 0.2 | 2 | 0 | 30 |
(4)加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长,甲同学对此提出两种猜想。
猜想1:先与反应,使降低;
猜想2:先与反应,___________。
①甲同学提出猜想1的依据:由信息iii推测,的还原性
②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立,理由是
③补全猜想2:
(5)查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据,计算内的平均反应速率
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9kJ/mol Ea1=3.2kJ/mol
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2=58kJ/mol
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:
(1)已知反应Ⅰ在低温下自发进行,则该反应的熵变△S___ 0(填“大于”或“小于”)。
(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0molNO、1molSO2的模拟烟气和2.0molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因___ 。
②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是___ mol。
③下列法正确的是___ 。
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
(3)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图所示。写出电解过程阳极的电极反应式___ 。
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9kJ/mol Ea1=3.2kJ/mol
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2=58kJ/mol
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g)。请回答:
(1)已知反应Ⅰ在低温下自发进行,则该反应的熵变△S
(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0molNO、1molSO2的模拟烟气和2.0molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因
②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是
③下列法正确的是
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
(3)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图所示。写出电解过程阳极的电极反应式
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【推荐2】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,反应为。请回答下列问题:
(1)常温下,合成氨反应___________ (填“能”或“不能”)自发进行,其平衡常数表达式___________ 。
(2)___________ 温(填“高”或“低”)有利于提高反应速率,___________ 温(填“高”或“低”)有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。
(3)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了解决方案:双温—双控—双催化剂。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为时,的温度为,而的温度为)。
该方案的优势:
①___________ ;
②___________ 。
(4)合成尿素的反应为。
①其他条件相同,在不同温度及不同压强下合成尿素,达到平衡时,氨气转化率的变化情况如图所示,则___________ (填“>”、“<”或“=”,下同)0,___________ 。
②的恒容密闭容器,加入和,达平衡时压强为开始时的,其平衡常数___________ 。若保持条件不变,再向该容器中加入和的平衡转化率将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)常温下,合成氨反应
(2)
(3)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了解决方案:双温—双控—双催化剂。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为时,的温度为,而的温度为)。
该方案的优势:
①
②
(4)合成尿素的反应为。
①其他条件相同,在不同温度及不同压强下合成尿素,达到平衡时,氨气转化率的变化情况如图所示,则
②的恒容密闭容器,加入和,达平衡时压强为开始时的,其平衡常数
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】已知在298K和101kPa条件下,有如下反应:
反应Ⅰ:C(s) + O2(g) = CO2(g) △ H1=-393.5 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △ H2=-221 kJ·mol-1
反应Ⅲ:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △ H3=+180.5 kJ·mol-1
试回答下列问题:
(1)汽车尾气净化原理为反应Ⅳ:2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) △ H=______ ,该反应能自发进行的条件是_______ 。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)如果在一定温度下,体积为 2 升的密闭容器中发生化学反应Ⅳ,0~4min各物质物质的量的变化如下表所示:
①求 0~2min 内用 CO 来表示的平均反应速率 v(CO)=________ 。
②试计算该温度下反应Ⅳ 的化学平衡常数 K=_________ 。
(3)若一定温度下,在容积可变的密闭容器中,上述反应Ⅳ达到平衡状态,此时容积为3L, c(N2)随时间 t 的变化曲线 x 如图所示。
①若在 t2min时改变一个条件,c(N2)随反应时间 t 的变化如曲线 y 所示,则改变的条件是______ 。
②若在t2min时升高温度,t3min时重新达到平衡,请在图中画出在 t2~t4 内 c(N2)的变化曲线______ 。
反应Ⅰ:C(s) + O2(g) = CO2(g) △ H1=-393.5 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △ H2=-221 kJ·mol-1
反应Ⅲ:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △ H3=+180.5 kJ·mol-1
试回答下列问题:
(1)汽车尾气净化原理为反应Ⅳ:2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) △ H=
(2)如果在一定温度下,体积为 2 升的密闭容器中发生化学反应Ⅳ,0~4min各物质物质的量的变化如下表所示:
物质(mol) 时间 | NO | CO | N2 | CO2 |
起始 | 0.40 | 1.0 | ||
2 min 末 | 2.0 | 0.80 | 1.6 | |
4 min 末 | 1.6 |
①求 0~2min 内用 CO 来表示的平均反应速率 v(CO)=
②试计算该温度下反应Ⅳ 的化学平衡常数 K=
(3)若一定温度下,在容积可变的密闭容器中,上述反应Ⅳ达到平衡状态,此时容积为3L, c(N2)随时间 t 的变化曲线 x 如图所示。
①若在 t2min时改变一个条件,c(N2)随反应时间 t 的变化如曲线 y 所示,则改变的条件是
②若在t2min时升高温度,t3min时重新达到平衡,请在图中画出在 t2~t4 内 c(N2)的变化曲线
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