一定温度下,定容密闭容器中0.4mol/LN2,1mol/LH2进行反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),10min反应达到平衡,此时测得N2浓度为0.2mol/L。 (1)10min内,用H2浓度变化来表示的反应速率为___,平衡时NH3的物质的量浓度为____; (2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____ A.容器中密度不随时间变化而变化 B.容器中各物质的浓度保持不变 C.N2和NH3的消耗速率之比为2∶1 D.N2消耗速率与H2生成速率之比为3:1 (3)平衡时N2和H2的转化率之比为____;该反应的平衡常数表达式为K=____,该温度下反应的平衡常数是___。
化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。 (1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)下表是部分化学键的键能数据:
已知白磷的燃烧热为2378.0 kJ/mol,白磷完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中X=________。 (2)1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的.”这个规律被称为盖斯定律.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得。 ①已知: C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol① 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ/mol② 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599.2 kJ/mol③ 则由C(石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为__________________。 ②已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出x kJ热量。已知单质碳的燃烧热为y kJ/mol,则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为______________。
在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。CO和H2O的浓度变化如图所示。 请解答下列各题: (1)0~4min内的平均反应速率v(CO)=___mol/(L·min),v(H2)=___mol/(L·min),v(CO2)=___mol/(L·min)。 (2)请你在图中标出CO2和H2的浓度变化。___ (3)T℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表。
①表中3min~4min之间,反应处于___状态;c1___0.08mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ②反应在4min~5min之间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是___(单选),表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是___(单选)。 a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质;③C、F组成原电池时,F为正极;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀;⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,G在空气中放置极易生锈。 则A是___,B是___,C是___,D是___,E是__,F是__。
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。 (1)X元素在元素周期表中的位置________。 (2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中,稳定性最差的是________(用分子式表示)。 (3)Y、Z、W三种元素对应的离子中,半径由大到小的顺序____________(用离子符号表示)。 (4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式_______________。关于该电池的下列说法,正确的是_________。 A.工作时电极b作正极,Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b C.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高 (5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平: _____ ______+______MnO4- + ________H+ = ______CO2 + _______Mn2++______H2O
某化学实验小组用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应,研究外界条件反应速率的影响,实验操作及现象如下:
(1)高锰酸钾与草酸反应的离子方程式:______________________________________ (2)由实验I、II可得出的结论是____________________________。 (3)关于实验II中80s后溶液颜色迅速变浅的原因,该小组提出了猜想:该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验III,验证猜想。 提供的试剂:0.01mol/L酸性 KMnO4溶液,0.1mol/L草酸溶液,3mol/L硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固体,蒸馏水 ① 补全实验III的操作:向试管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液,______,最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。 ② 若猜想成立,应观察到的实验现象是______。 (4)该小组拟采用如图所示的实验方案继续探究外界条件对反应速率的影响。 ① 他们拟研究的影响因素是______。 ② 你认为他们的实验方案______(填“合理”或“不合理”),理由是______。
某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
(1)通过实验A、B,可探究出___(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=____、T1=____;通过实验___(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中V2=____。 (2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是_____;忽略溶液体积的变化,利用实验B中数据计算,0~8s内,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=___。 (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+)随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是____,相应的粒子最可能是___(填粒子符号)。
在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vc=2vB,则此反应可表示为( ) A.2A+3B=2C B.A+3B=2C C.3A+B=2C D.A+B=C
用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施可以加快氢气生成的是( ) A.加入少量的硫酸钾固体 B.加入浓硝酸 C.滴加少量硫酸铜溶液 D.改用浓硫酸
下列各组热化学方程式中,△H1>△H2的是( ) ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)+O2(g)=CO(g) △H2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1 S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2 ③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2 ④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H2 A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③
下列说法中正确的是( ) A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 B.电解水生成H2和O2的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性 C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率 D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢
在一定温度下的密闭容器中,不能说明可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡的标志是( ) A.HI的生成速率与HI的分解速率相等 B.HI的生成速率与H2的生成速率之比是2∶1 C.单位时间内一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 D.单位时间里断裂2nmolHI的同时生成nmolI2
X、Y、Z、M四种金属,已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y;X和Z在稀硫酸中构成原电池时,Z为正极;用石墨电极电解含Y和Z的离子的溶液时,阴极先析出Y;M的离子氧化性强于Y的离子,则这些金属的活动性由强到弱的顺序是( ) A.X、Y、Z、M B.X、Z、M、Y C.M、Z、X、Y D.X、Z、Y、M
锂空气电池是一种新型的二次电池,其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.电解液中,Li+由多孔电极迁移向锂电极 B.该电池放电时,负极发生了还原反应 C.充电时,电池正极的反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2↑ D.电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等
我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。 下列叙述不正确的是( ) A.放电时,a电极反应为I2Br-+2e- =2I-+ Br- B.放电时,溶液中离子的数目增大 C.充电时,b电极每减少0.65g,溶液中有0.02mol I-- 被氧化 D.充电时,a电极接外电源正极
已知分解1mol H2O2放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中,H2O2分解机理为: H2O2+I-= H2O+IO- 慢 H2O2+IO-=H2O+O2+I- 快 下列说法正确的是 A. 反应的速率与I-浓度有关 B. IO-是该反应的催化剂 C. v(H2O2)= v(H2O)= v(O2) D. 反应活化能等于98 kJ·mol-1
下列有关叙述正确的是( ) A.由反应:M(s)+N(g) R(g) △H1 ,M(g)+N(g) R(g) △H2,得出△H 2>△H 1 B.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H=-98.3kJ/mol。将1molSO2和0.5molO2充入一密闭容器中反应,放出49.15kJ的热量 C.电解精炼铜时,电源负极与纯铜相连,且电解质溶液浓度始终保持不变 D.用惰性电极电解 Na2SO4溶液,当阴极产生1mol气体时,可加18 g 水使溶液恢复
反应:4NH3+5O2═4NO+6H2O,下列关系正确的是( ) A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(NO) C.v(O2)=v(H2O) D.v(NH3)=v(H2O)
下列过程吸收热量的是( ) A.碘的升华 B.浓硫酸稀释 C.木炭的燃烧 D.铝热反应
已知热化学方程式:C(s,石墨) C(s,金刚石) -3.9 kJ。下列有关说法正确的是 A.石墨和金刚石完全燃烧,后者放热多 B.金刚石比石墨稳定 C.等量的金刚石储存的能量比石墨高 D.石墨很容易转化为金刚石
如图是反应CO(g) +2H2 (g) CH3OH (g)过程中的能量变化如下图所示,曲线a和b分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列相关说法正确的是( ) A.加入催化剂,该反应的△H变小 B.如果该反应生成液态CH3OH,则△H变大 C.该反应的△H =+91 kJ/moL D.反应物的总能量大于生成物的总能量
化合物I是一种抗脑缺血药物,合成路线如下:
已知:
回答下列问题: (1)按照系统命名法,A的名称是_____;写出A发生加聚反应的化学方程式:__________。 (2)反应H→I的化学方程式为________;反应E→F的反应类型是______。 (3)写出符合下列条件的G的所有同分异构体的结构简式:________ ①遇FeCl3溶液发生显色反应 ②核磁共振氢谱有4组峰 (4)α,α-二甲基苄醇()是合成医药、农药的中间体,以苯和2-氯丙烷为起始原料制备α,α-二甲基苄醇的合成路线如下:
该合成路线中X的结构简式为____,Y的结构简式为________;试剂与条件2为______。
为了纪念元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。回答下列问题: (1)Ag与Cu在同一族,则Ag在周期表中_____(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键,则该配离子的空间构型是_____。 (2)表中是Fe和Cu的部分电离能数据:请解释I2(Cu)大于I2(Fe)的主要原因:______。
(3)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂,其化学式为K4[Fe(CN)6]。 ①CN-的电子式是______;1mol该配离子中含σ键数目为______。 ②该配合物中存在的作用力类型有______(填字母)。 A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力 (4)MnO的熔点(1660℃)比MnS的熔点(1610℃)高,其主要原因是________。 (5)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3)半导体作为吸光材料,CH3NH3PbI3具有钙钛矿(AMX3)的立方结构,其晶胞如图所示。 ①AMX3晶胞中与金属阳离子(M)距离最近的卤素阴离子(X)形成正八面体结构,则M处于_______位置,X处于______位置(限选“体心”、“顶点”、“面心”或“棱心”进行填空)。 ③CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为a nm,其晶体密度为dg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为_________。
甲烷是最简单的烃,是一种重要的化工原料。 (1)以甲烷为原料,有两种方法合成甲醇: 方法Ι:①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) △H1=-35.4kJ/mol ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 =-90.1kJ/mol 方法Ⅱ: ③2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) △H3 =______kJ/mol (2)在密闭容器中充入2molCH4 (g) 和1molO2 (g),在不同条件下反应:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)。实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。 ①P1时升高温度,n(CH3OH)_______________(填“增大”、“减小”或“不变”); ②E、F、N点对应的化学反应速率由大到小的顺序为____________(用V(E)、V(F)、V(N)表示); ③下列能提高CH4平衡转化率的措施是_______________(填序号) a.选择高效催化剂 b.增大投料比 c.及时分离产物 ④若F点n (CH3OH)=1mol,总压强为2.5MPa,则T0时F点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=_____________________ ; (3)使用新型催化剂进行反应2CH4(g)+O2 (g)2CH3OH(g)。随温度升高CH3OH的产率如图所示。 ①CH3OH的产率在T1至T2时很快增大的原因是______________; ②T2后CH3OH产率降低的原因可能是__________________。
采用湿法冶金工艺回收废旧光盘中的金属Ag(其他金属因微量忽略不计),其流程如下:
回答下列问题: (1)①“操作I”为_____,在实验室进行此操作需要用到的玻璃仪器有_____。 ②在实验室利用“操作I”的装置洗涤难溶物的操作方法是_______。 (2)若NaClO溶液与Ag反应的产物有AgCl和O2,则该反应的化学方程式为____若以稀HNO3代替NaClO溶液,其缺点是___(写出一条即可)。 (3)已知Ag2O在酸性条件下能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2,科学家据此原理将上 述过程设计为一种电化学装置,以回收电极材料中的金属Ag。则此电池的正极反应式为_____。 (4)已知室温时,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。计算反应Ag2SO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+SO42- (aq)的平衡常数K=_____。(保留两位有效数字)
亚氯酸钠常用作漂白剂。某化学小组设计实验制备亚氯酸钠,并进行杂质分析。 实验I 按图装置制备NaC1O2晶体 已知:①C1O2为黄绿色气体,极易与水反应。 ②NaC1O2饱和溶液在低于38℃时析出NaC1O2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaC1O2晶体,温度高于60℃时NaC1O2分解生成NaC1O3和NaCl。 (1)装置A中b仪器的名称是____;a中能否用稀硫酸代替浓硫酸____(填“能”或“不能”),原因是____。 (2)A中生成C1O2的化学反应方程式为____。 (3)C中生成NaC1O2时H2O2的作用是____;为获得更多的NaC1O2,需在C处添加装置进行改进,措施为____。 (4)反应后,经下列步骤可从C装置的溶液中获得NaC1O2晶体,请补充完善。 i.55℃时蒸发结晶 ii.__________ ii.用40℃热水洗涤 iv.低于60℃干燥,得到成品 实验Ⅱ 样品杂质分析 (5)上述实验中制得的NaC1O2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫钠盐,其化学式为____,实验中可减少该杂质产生的操作(或方法)是____(写一条)。
已知某高能锂离子电池的总反应为:2Li+FeS= Fe +Li2S,电解液为含LiPF6·SO(CH3)2的有机溶液(Li+可自由通过)。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍,工作原理如图所示。 下列分析正确的是 A.X与电池的Li电极相连 B.电解过程中c(BaC12)保持不变 C.该锂离子电池正极反应为:FeS+2Li++2e− =Fe +Li2S D.若去掉阳离子膜将左右两室合并,则X电极的反应不变
主族元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X-的电子层结构与氦相同,R和Y同族,Y元素的某种单质是一种自来水消毒剂;Z3+和Y2-具有相同的电子层结构;T、W、Y三种元素组成盐T2WY3的溶液通入过量CO2后产生白色沉淀。下列说法不正确的是( ) A. 原子半径:T>R>W>Z B. T和R形成化合物的水溶液呈碱性 C. 化合物TX具有很强的还原性,可与水反应 D. T、R、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两能发生反应
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。丁为无色气体,遇空气变红棕色;丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如图转化关系: 下列说法错误的是 A.四种元素形成的单质中W的氧化性最强 B.甲、乙、丙中沸点最高的是丙 C.甲常用作致冷剂 D.甲、乙分子均只含极性共价键
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 L 0.1 mol·L-1NaClO溶液中含有的ClO-为NA B. 1 mol Fe在1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为3NA C. 常温常压下,32 g O2与O3的混合气体中含有的分子总数小于NA D. 标准状况下,22.4 L HF中含有的氟原子数目为NA
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