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解题方法
1 . 氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,水煤气变换反应可用于大规模制,反应原理如下: kJ⋅mol
(1)根据下表中提供的数据,计算
化学键 | ||||
键能/kJ·mol | 803 | x | 463 | 436 |
(2)某温度下,在一恒容密闭容器中充入CO和,加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应),测得该反应中初始压强为,分压如图甲所示(t时刻前,的分压未给出),则A点坐标为(t,
(3)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙中曲线所示,已知经验公式为(其中为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能
当使用更高效催化剂时,
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解题方法
2 . 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,在这种背景下,CO2的利用和转化成为研究重点。回答下列问题:
(1)2021年9月,我国科学家在《科学》杂志发表了二氧化碳人工合成淀粉的研究成果。合成淀粉的重要反应包括二氧化碳制备甲醇的反应:,该反应在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态):
使用催化剂的曲线是___________ (填“甲”或“乙”),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低___________ eV,达到化学平衡后再降低温度,平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(2)一定条件下,向某密闭容器中通入x mol CO2,y mol H2,在催化剂存在下发生反应:。
①恒压条件下,当x:y=___________ 时,平衡体系中CH3OH的体积分数最大。
②恒容条件下,当x=2,y=6,温度为T1K时,反应起始压强为8MPa,经10min,反应达到平衡状态,CO2的平衡转化率为50%。则T1K时平衡常数Kp=___________ (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数),0~10 min内,v(H2)=___________ 。
(1)2021年9月,我国科学家在《科学》杂志发表了二氧化碳人工合成淀粉的研究成果。合成淀粉的重要反应包括二氧化碳制备甲醇的反应:,该反应在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态):
使用催化剂的曲线是
(2)一定条件下,向某密闭容器中通入x mol CO2,y mol H2,在催化剂存在下发生反应:。
①恒压条件下,当x:y=
②恒容条件下,当x=2,y=6,温度为T1K时,反应起始压强为8MPa,经10min,反应达到平衡状态,CO2的平衡转化率为50%。则T1K时平衡常数Kp=
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3 . 将烟气和空气中的通过催化方式直接还原为甲烷等燃料的过程具有非常重要的意义。
I.光催化还原
(1)华中科技大学某团队构建了一种光催化剂使和反应生成和,其中的转化率约为,写出该化学方程式:________________ 。
II.热催化还原——萨巴蒂尔反应:
时,在一恒容密闭容器中通入、,至其分压分别为、,再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。
(2)为使固体催化剂与反应物充分接触,应采取的措施是________________ 。
(3)写出该反应的平衡常数表达式:________________ 。(用浓度表示)。
(4)研究表明的反应速率,某时刻测得的分压为,则该时刻________ 。
(5)相同时间内,不同催化剂(I、II、III)下,测得的转化率如图所示。在时,不同催化剂下,的转化率相同的原因是________________ 。
(6)光催化还原和热催化还原法中更好的是________ ,简述理由:________ (答一条即可)。
I.光催化还原
(1)华中科技大学某团队构建了一种光催化剂使和反应生成和,其中的转化率约为,写出该化学方程式:
II.热催化还原——萨巴蒂尔反应:
时,在一恒容密闭容器中通入、,至其分压分别为、,再加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。
(2)为使固体催化剂与反应物充分接触,应采取的措施是
(3)写出该反应的平衡常数表达式:
(4)研究表明的反应速率,某时刻测得的分压为,则该时刻
(5)相同时间内,不同催化剂(I、II、III)下,测得的转化率如图所示。在时,不同催化剂下,的转化率相同的原因是
(6)光催化还原和热催化还原法中更好的是
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解题方法
4 . 过氧化氢是一种常用的绿色试剂,某学习小组针对性质进行如下实验。
I.验证的还原性
查阅资料:溶液与氯水发生反应时表现还原性。
(1)制取氯水
①仪器X的名称是_________ ,生成的化学方程式为 _________ 。
②饱和食盐水的作用是_________ 。
(2)取5mL上述新制饱和氯水于试管中,向其中加入溶液至过量,产生大量气泡该气体可使余烬复燃,还观察到溶液颜色发生的变化是_________ 。
Ⅱ.探究、对分解的影响
选用溶液和溶液,探究、对分解的影响。记录数据如下:
(3)实验结果显示,可得出的结论是:_________ 填化学式更有利于分解。
(4)甲同学查阅资料得知:能加速分解,对分解无影响。为排除干扰,该同学进行实验:向两份溶液中分别加入amL浓度均为_________ 的 _________ 填化学式溶液和 _________ 填化学式溶液。内,发现均几乎不分解。甲同学认为:在无存在的情况下,、对催化分解无影响。
I.验证的还原性
查阅资料:溶液与氯水发生反应时表现还原性。
(1)制取氯水
①仪器X的名称是
②饱和食盐水的作用是
(2)取5mL上述新制饱和氯水于试管中,向其中加入溶液至过量,产生大量气泡该气体可使余烬复燃,还观察到溶液颜色发生的变化是
Ⅱ.探究、对分解的影响
选用溶液和溶液,探究、对分解的影响。记录数据如下:
实验序号 | 添加试剂及用量 | 完全分解所需时间 | |
1 | 溶液 | ||
2 | 溶液 |
(4)甲同学查阅资料得知:能加速分解,对分解无影响。为排除干扰,该同学进行实验:向两份溶液中分别加入amL浓度均为
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2022-12-13更新
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111次组卷
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2卷引用:海南省白沙县2023届高三水平调研测试化学试题
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5 . 过二硫酸钾(K2S2O8)是白色晶体,遇水易潮解、受热易分解,是一种重要的氧化剂。某学习小组通过查阅文献和实验探究过二硫酸钾的性质。
I.查阅文献知,①1个K2S2O8中存在1个过氧键(—O—O—);②氧化性:S2O>MnO
(1)K2S2O8中S的化合价为____ 。
(2)在稀硫酸酸化的MnSO4溶液(无色)中滴加1滴AgNO3溶液作催化剂,再滴加K2S2O8溶液,实验现象是____ ,该反应的离子方程式为____ 。
II.探究过二硫酸钾的不稳定性。
已知SO3、SO2的熔点、沸点如表所示:
取适量的K2S2O8装入硬质玻璃管中,加热,得到三种常见物质。将分解产物依次通过装置B、C、D,实验中发现B中产生无色液体,接着无色液体慢慢变成固体;C中溶液颜色无明显变化,D中溶液逐渐变为蓝色。
(3)加热之前,先通入一段时间N2,其目的是____ 。当观察到D装置中出现连续气泡时点燃酒精灯。
(4)B装置中集气瓶收集的物质主要成分是____ (填化学式)。
(5)当A装置中硬质玻璃管中固体完全分解时,停止加热,待冷却至室温时取少量残留固体于试管中,加入蒸馏水,溶解后滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀。写出A装置中K2S2O8分解反应的化学方程式:____ 。
I.查阅文献知,①1个K2S2O8中存在1个过氧键(—O—O—);②氧化性:S2O>MnO
(1)K2S2O8中S的化合价为
(2)在稀硫酸酸化的MnSO4溶液(无色)中滴加1滴AgNO3溶液作催化剂,再滴加K2S2O8溶液,实验现象是
II.探究过二硫酸钾的不稳定性。
已知SO3、SO2的熔点、沸点如表所示:
气体 | SO3 | SO2 |
熔点/℃ | 16.8 | -72.7 |
沸点/℃ | 44.8 | -10 |
(3)加热之前,先通入一段时间N2,其目的是
(4)B装置中集气瓶收集的物质主要成分是
(5)当A装置中硬质玻璃管中固体完全分解时,停止加热,待冷却至室温时取少量残留固体于试管中,加入蒸馏水,溶解后滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀。写出A装置中K2S2O8分解反应的化学方程式:
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2022-04-26更新
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259次组卷
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2卷引用:海南省海口市2021-2022学年高三下学期学生学科能力诊断化学试题
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解题方法
6 . 实验小组欲通过测定单位时间内生成的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
请回答:
(1)该反应的离子方程式______________________________________________ 。
(2)该实验目的是探究_______________________________________________
(3)V=_________
(4)利用实验1中数据计算,用的浓度变化表示的反应速率______________ mol/(L·min) 。
(5)该小组同学根据经验绘制了 随时间变化趋势的示意图,如图1所示.但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中 随时间变化的趋势应如图2所示.该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①甲同学提出的假设是_______________________________________________ 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
③若甲同学提出的假设成立,再向试管中加入少量该固体后,应观察到的现象与实验1比较,溶液褪色所需时间比4min_________ (填“短”、“长”或“相同”)。
(6)乙同学用图3装置开展实验,发现反应速率总是图4,其中t1~t2时间内速率变快。乙同学认为主要原因可能存在甲提出的假设成立外,还可能有其他原因________________________ 。
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 | |||
0.6 mol/L 溶液 | 溶液 | 3 mol/L 稀硫酸 | |||
1 | |||||
2 | |||||
3 |
(1)该反应的离子方程式
(2)该实验目的是探究
(3)V=
(4)利用实验1中数据计算,用的浓度变化表示的反应速率
(5)该小组同学根据经验绘制了 随时间变化趋势的示意图,如图1所示.但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中 随时间变化的趋势应如图2所示.该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①甲同学提出的假设是
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 | |||
0.6mol/L 溶液 | 0.2mol/L KMnO4溶液 | 3mol/L 稀硫酸 | ||||
4 | MnSO4 | t |
(6)乙同学用图3装置开展实验,发现反应速率总是图4,其中t1~t2时间内速率变快。乙同学认为主要原因可能存在甲提出的假设成立外,还可能有其他原因
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解题方法
7 . H2O2是一种绿色消毒剂,在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应:H2O2 (l)= H2O(1) +O2(g) △H=-98 kJ/mol,K= 2.88×1020。回答问题:
(1)H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2 对传染病房喷洒消毒时,地板上有气泡冒出,该气体是_______ 。
(2)纯H2O2 可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下,H2O2 剧烈分解:H2O2(l)=H2O(g)+O2(g),放出大量气体,驱动火箭升空。每消耗 34g H2O2,理论上______ (填“放出”或“吸收”)热量________ 98 kJ(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)纯H2O2 相对稳定,实验表明在 54℃下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,原因是 H2O2 分解反应的_______ (填编号)。
a.ΔH比较小 b.K不够大 c.速率比较小 d.活化能比较大
(4)铜单质不溶于稀硫酸,向铜和稀硫酸的混合物中加入3% H2O2 溶液,可观察到铜溶解,溶液变蓝,实验室测得6.4g铜溶解放出24.258KJ热量,写出该反应的热化学方程式_______ 。
(5)向 H2O2 稀溶液中滴加数滴含 Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中 Mn2+起______ 作用。某组实验数据如下:
0-30 min H2O2 反应的平均速率 v=_____ mol /(L·min) 。
(1)H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2 对传染病房喷洒消毒时,地板上有气泡冒出,该气体是
(2)纯H2O2 可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下,H2O2 剧烈分解:H2O2(l)=H2O(g)+O2(g),放出大量气体,驱动火箭升空。每消耗 34g H2O2,理论上
(3)纯H2O2 相对稳定,实验表明在 54℃下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,原因是 H2O2 分解反应的
a.ΔH比较小 b.K不够大 c.速率比较小 d.活化能比较大
(4)铜单质不溶于稀硫酸,向铜和稀硫酸的混合物中加入3% H2O2 溶液,可观察到铜溶解,溶液变蓝,实验室测得6.4g铜溶解放出24.258KJ热量,写出该反应的热化学方程式
(5)向 H2O2 稀溶液中滴加数滴含 Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中 Mn2+起
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
c(H2O2)/mol /L | 0.70 | 0.49 | 0.35 | 0.25 | 0.17 | 0.12 |
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解题方法
8 . 某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、___________ 、____________ 等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_______________________ 。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%(密度为1.0g/cm3)的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
① 写出H2O2发生分解的化学反应方程式________________ 。求出实验A中H2O2在5分钟内的平均反应速率________________ 。(结果保留小数点后两位数字)
② 实验结果说明催化剂作用的大小与____________________ 有关。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
30% H2O2 | 15% H2O2 | 10% H2O2 | 5% H2O2 | |
无催化剂、不加热 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 |
无催化剂、加热 | 360 | 480 | 540 | 720 |
MnO2催化剂、加热 | 10 | 25 | 60 | 120 |
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%(密度为1.0g/cm3)的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
实验 序号 | 催化剂(MnO2) | 操作 情况 | 观察结果 | 反应完成 所需的时间 |
A | 粉末状 | 混合不振荡 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 5分钟 |
B | 块状 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30分钟 |
② 实验结果说明催化剂作用的大小与
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9 . 某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
(1)通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中V1=_________ ,T1=_______ ;通过实验___________ 可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)C组实验中溶液褪色时间t1______ (填“>”或“<”)8s,C组实验的反应速率v(KMnO4) = _________________ 。(用含有t1的式子表示)
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能的原因是:______________ 。
实验 序号 | 实验温度/K | 参加反应的物质 | 溶液颜色褪至无色时所需时间/s | ||||
KMnO4溶液(含硫酸) | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | 6 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t1 |
(1)通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中V1=
(2)C组实验中溶液褪色时间t1
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能的原因是:
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2019-06-06更新
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805次组卷
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7卷引用:海南省海口市第四中学2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题
名校
10 . (1)为准确测定中和热,除了提供的酸和碱溶液的浓度与体积必须准确外,在实验过程中的另外两个重要措施是:_______________ 、 _________________
(1)在草酸溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,发生如下反应。请配平:____________
MnO4- +H+ + C2O42-= Mn2+ +CO2 ↑+ H2O
该反应开始时速率较慢,但一段时间后,紫色突然褪去,其主要原因是:_______________________________________________________________
(3)反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)△H>0 在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:
①此反应的平衡常数表达式为___________________ 。若使平衡常数增大,可采取的措施是____________________ 。
②保持压强不变,充入N2,其正反应速率_________ ,(填“增大”、“不变”、“减小”)逆反应速率___________ 。(填“增大”、“不变”、“减小”)
(1)在草酸溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,发生如下反应。请配平:
MnO4- +H+ + C2O42-= Mn2+ +CO2 ↑+ H2O
该反应开始时速率较慢,但一段时间后,紫色突然褪去,其主要原因是:
(3)反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)△H>0 在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:
①此反应的平衡常数表达式为
②保持压强不变,充入N2,其正反应速率
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