将1.2mol的A气体充入2L恒容密闭容器中发生反应:A(g) 2B(g)。在三种不同条件下进行实验,A的物质的量随时间的变化如图所示。试回答下列问题:
(1)实验1中,4s时A的转化率为 ;此条件下该反应的平衡常数K1的值为 。
(2)实验2与实验1对比,其可能隐含的反应条件是 。
(3)根据实验3与实验1的图象比较,可推测该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。设实验1~3的平衡常数的值分别为K1、K2、K3,则它们之间的关系为K1 K2 K3(填“>”、“<”或“=”)。
(4)为了验证增大催化剂的表面积、增大压强可提高化学反应速率这一结论,某同学在实验1的基础上又利用该容器设计了实验4和实验5,部分实验条件及数据见下表。请将表格补充完整。
实验编号 及其目的 |
V(容积)/L |
t/℃ |
n(A起始)/mol |
n(B起始)/mol |
催化剂的质量/g |
催化剂的表面积/m2·g—1 |
实验1参照对比实验 |
2 |
80 |
1.2 |
0 |
a |
b |
实验4:催化剂的表面积对反应速率的影响 |
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实验5目的: |
1 |
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乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:
已知:
(1)写出A的电子式 。
(2)反应II的化学方程式是__________。
(3)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是__________。
(4)E是有香味的物质,在实验室用下图装置制取。
①反应IV的化学方程式是__________,该反应类型为______。
②该装置图中有一个明显的错误是 。
(5)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 |
试管甲中试剂 |
试管乙中试剂 |
有机层的厚度/cm |
A |
2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L-1浓硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
3.0 |
B |
2 mL乙醇、1 mL乙酸 |
0.1 |
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C |
2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L-1 H2SO4 |
0.6 |
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D |
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸 |
0.6 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和_____mol·L-1。
②分析实验 (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
(14分)I.CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1="a" kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2="b" kJ/mol
2CO(g)+O2(g) =2CO2(g) △H3="c" kJ/mol
(1)求反应CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g) △H= kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)一定条件下,等物质的量的(1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为 。
(3)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g) =CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题:
①250~300℃时,乙酸的生成速率降低的原因是 。
②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是 。
Ⅱ.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
Na2SX 2Na+xS (3<x<5)
(4)根据上表数据,判断该电池工作的适宜温度应为 (填字母序号)。
A.100℃以下 B.100℃~300℃
C.300℃~350℃ D.350℃~2050℃
(5)关于钠硫电池,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.放电时,电极A为负极
B.放电时,Na+的移动方向为从B到A
C.充电时,电极A应连接电源的正极
D.充电时电极B的电极反应式为SX2--2e-=xS
(6)25℃时,若用钠硫电池作为电源电解500mL 0.2mol/L NaCl溶液,当溶液的pH变为l3时,电路中通过的电子的物质的量为 mol,两极的反应物的质量差为 g。(假设电解前两极的反应物的质量相等)
钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
(1)CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。
①该催化剂中铁元素的化合价为 。
②图1表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知: 法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是 。
(2)草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225℃~300℃发生反应的化学方程式: 。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。
试题篮
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