在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH<0。
(1)保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应速率加快吗? 理由是 。
(2)保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率也加快吗? 理由是 。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率 ,理由是 。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率 ,理由是 。
(5)提高起始的反应温度,反应速率 ,理由是 。
在相同条件下进行Mg与HCl、H2SO4反应的对照实验,相关数据如下:
|
Mg的质量 |
酸 量 |
开始时反应速率 |
产生H2总量 |
Ⅰ |
0.24 g |
HCl 0.2 mol/L 100 mL |
v1 |
n1 |
Ⅱ |
0.24 g |
H2SO40.2 mol/L 100 mL |
v2 |
n2 |
(1)试比较有关量的大小:v1____v2,n1____n2(填“>”、“=”或“<”)
(2)现欲改变条件,使实验Ⅱ中v2降低,但不改变n2的值,试写出两种可行的方法。
方法Ⅰ_____________________________________________。
方法Ⅱ_____________________________________________。
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10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间(秒)
①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%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发生的化学反应方程式 。
②实验结果说明催化剂作用的大小与 有关。
工业合成氨是人工固氮方法之一。
I.已知下列物质的键能:
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=_____________。
Ⅱ.恒温下,将一定量N2、H2置于10L的容器中发生反应,反应过程中各物质浓度随时间变化如下图。
(1)图中0~2s内的反应速率v(H2)= ;该温度下平衡常数的计算表达式为__________。
(2)该反应达到平衡的标志为 (填序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 |
B.物质的量浓度比等于系数比 |
C.容器内温度不变 |
D.断裂1moIH-H键同时断裂2molN-H键 |
(3)若其它条件不变,将恒容条件变为恒压,则平衡时c(N2) (填“增大”、“减小”、“不变’’或“不能确定”)。
(4)哈伯研究所因证实N2、H2在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖。若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示:
①吸附后,能量状态最低的是 (填字母序号)。
②由上述原理,在铁表面进行NH3的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是 ;c0后速率降低的原因可能是 。
简答题( 9分)(1)已知:C2H6O(g) + 3O2(g) ="=" 2CO2(g) + 3H2O(g) △H1
H2O(g)==H2O(l) △H2 ;
C2H6O(g)==C2H6O(l) △H3
若使1mol C2H6O(l)完全燃烧生成液态水,则放出的热量为 (用符号表示)
(2)对于可逆反应CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2 (g),若开始时容器中各有1mol的CO(g)和H2O (g),并在一定条件下发生反应,回答下面的问题:
①恒温恒压时,向容器中充入0.5mol的He,这时反应速率 (填“加快”、“减慢”或 “不变”),原因是
②恒温恒容时,加入0.3mol的CO,这时反应速率 (填“加快”、“减慢”或 “不变”),原因是 。
碳和硅属于同主族元素,在生活生产中有着广泛的用途。
(1)甲烷可用作燃料电池,将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池,通入CH4的一极,其电极反应式是 ;
CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,有望解决汽车尾气污染问题,反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
则NO2被甲烷还原为N2的热化学方程式为_____________________________________
(2)已知H2CO3 HCO3-+ H+ Ka1(H2CO3)=4.45×10-7
HCO3-CO32-+H+ Ka2(HCO3-)=5.61×10-11
HAH++A- Ka(HA)=2.95×10-8
请依据以上电离平衡常数,写出少量CO2通入到NaA溶液中的离子方程式
___________________________。
(3) 在T温度时,将1.0molCO2和3.0molH2充入2L密闭恒容器中,可发生反应的方程式为CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反应达到平衡后,若容器内的压强与起始压强之比为a :1,则CO2转 化率为______,当a=0.875时,该条件下此反应的平衡常数为_______________(用分数表示)。
(4)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英(SiO2)与焦炭在高温的氮气流中反应生成,已知该反应的平衡常数表达式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2,若已知CO生成速率为v(CO)=6mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)= ;该反应的化学方程式为________________________________________。
某研究性学习小组探究如下实验:在常温下,取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片,分别加入盛有相同体积、H+浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中,发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。查阅相关资料后得知:化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定,其次是外界因素的影响。
(1)写出以上反应的离子方程式_______________________________。
(2)出现上述现象的原因可能:假设①SO42—对铝与H+的反应有抑制作用;假设②______________________________________。
(3)请设计实验对上述假设进行验证:
①____________________________________________;
②____________________________________________。
(4)如果上述假设都成立,要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快,可以采取的措施有:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________;
④__________________________________________________。
甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇:CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H=-90.8 kJ·mol-1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2,CO 的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示,当达到平衡状态A 时,容器的体积为20 L。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 。
(2)如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2,
则在平衡状态B时容器的体积V(B)= L。
(3)关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是 (填字母)。
A.CO的含量保持不变
B.容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C.2V正(CH3OH)=V正(H2)
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),按照相同的物质的量 投料,测得CO在 不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 。
A.温度:T1 < T2 <T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数: K(a) ="K(c)" ; K(b) >K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(5)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1,试写出由 CO2和H2制取甲醇的热化学方程式 。
用纯净的碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如图所示,分析判断:__________段化学反应速率最快,________段收集的二氧化碳气体最多。
(2)为了减缓上述反应的化学速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是________(填字母编号)。
A.蒸馏水 | B.NaCl固体 | C.NaCl溶液 | D.浓盐酸 |
(3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率?(至少回答两种)_______________________________________________________________。
在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0~t1 s内A气体的反应速率为 。
(3)反应后与反应前的压强之比为 。
(4)(t1+10)s时,A气体的体积分数为 ,此时v(A)正 v(B)逆(填“>”、“<”或“=”)。
(5)关于该反应的说法正确的是 。
a.到达t1时刻该反应已停止
b.在t1时刻之前B气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在t1时刻C气体的正反应速率等于逆反应速率
据《辽沈晚报》报道,今年冬天,一旦出现大气严重污染的天气,沈阳市有可能建议政府机关、企事业单位根据实际情况实行员工休假或弹性工作制。大气含有的CO、氮氧化物、SO2、烟尘等污染是导致雾霾天气的原因之一,化学反应原理是减少和控制雾霾天气的理论依据。
(1)CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:
(2) CO可制做燃料电池,以KOH溶液作电解质,向两极分别充入CO和空气,工作过程中,,负极反应方程式为:___________________。
(3) 利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 ;
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
(5)已知在常温常压下:
①CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H=" -359.8" kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" -556.0" kJ·mol-1
③ H2O(g)=H2O(l)△H=" -44.0" kJ·mol-1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式 。
在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)(△H<0)
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=
(2)降低温度,该反应K值 ,二氧化硫转化率 ,化学反应速率 (以上均填增大、减小或不变)。
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是 。
(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 (用文字表达)。
(5)10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积
c.降低温度 d.增加SO3的物质的量。
(6)能说明该反应已经达到平衡状态的是( )
a. v(SO3)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2) d.恒容容器内物质的密度保持不变
(7)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是( )
a.及时分离出SO3气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂
(1)生产水煤气过程中有以下反应:①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH3;
上述反应ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系为__________________________________。
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为
2CH4(g)+3O2(g) 2CO(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 038 kJ·mol-1。
工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同):
①X在750 ℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600 ℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440 ℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是________(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是________________________________________________________;
(3)请画出(2)中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
下列事实中是什么因素影响了化学反应速率?
①食品在夏天容易变质,冬天则不会出现该现象
②熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2,会很快产生气体
③工业上常将固体燃料粉碎以提高燃烧效率
④同浓度等体积的硫酸与盐酸,和同样大小质量相等的锌粒反应,产生气体有快有慢
把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间(单位:秒)的关系可用如图曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线由O →a段不产生氢气的原因(请用有关反应的化学方程式表示)是 。
(2)曲线a→c段,产生氢气的速率增加较快,而曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降,解释上述现象的原因是 。
(3)在b到c这段时间内,收集到氢气VL(标准状况),则这段时间内用硫酸表示的平均速率为 (假设反应前后溶液体积不变)。
(4)对于足量镁条和100ml 2mol/L硫酸生成氢气的反应,下列措施能减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量的是 。
① 加NaOH固体;
② 加适量BaCl2溶液;
③ 加KNO3溶液;
④ 加适量H2O;
⑤ 将镁条换成镁粉;
⑥ 加小苏打溶液;
⑦ 加少量CuSO4溶液;
⑧ 加适量Na2SO4溶液;
⑨ 将2 mol/L硫酸换成160mL 2.5mol/L的盐酸 ;
(5)若使用催化剂,会不会使氢气的产量增加? (填“会”或“不会”)。
试题篮
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