【题目】反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势,如图所示:
(1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是______(填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.增大压强 C.升高温度 D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为____极(填“正”或“负”)。铜片上产生的现象为______,该极上发生的电极反应为______。
【答案】 放热 AC 正 有气泡产生 2H++2e-=H2↑
【解析】
(1)图中反应物能量大于生成物能量;
(2)根据外界条件对速率的影响分析,升温、增大压强、增大浓度、加入催化剂会加快反应速率,但注意常温下铁在浓硫酸中钝化;
(3)铜、铁、稀硫酸构成的原电池中,铁易失电子作负极,铜作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。
(1)从图像可知,反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应;
(2)A.改铁片为铁粉,增大了接触面积,反应速率增大,A正确;
B.反应物没有气体,增大压强反应速率不变,B错误;
C.升高温度,反应速率增大,C正确;
D.常温下铁在浓硫酸中钝化不能继续发生反应,D错误;
答案选AC。
(3)铜、铁、稀硫酸构成的原电池中,铁易失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑,因此实验现象是有气泡产生。
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【题目】柔红酮是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A. 每个柔红酮分子中含有2个手性碳原子
B. 柔红酮分子中所有的碳原子都在同一个平面上
C. 1 mol柔红酮最多可与2 mol Br2发生取代反应
D. 一定条件下柔红酮可发生氧化、加成、消去反应
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【题目】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ/mol
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | a | b | c | d | x |
则x=______。(用含表中字母的代数式表示)
(2)若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>或“=”或“<”)
②一定温度下,能判断该反应达到化学平衡状态的是______。
a.容器中压强不变
b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c.v正(H2)=3v逆(CH3OH)
d.2个C=O断裂的同时有3个H-H形成
③若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为_____,该温度下的平衡常数为_____,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是____。
a.升高温度 b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
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【题目】有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,制造出新型燃料电池,装置如图所示,下列有关说法正确的是
A. 通入N2的一极为负极
B. 通入H2的电极反应为:H2+2e-=2H+
C. 物质A是NH4Cl
D. 反应过程中左边区域溶液pH逐渐减小
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【题目】现有浓度各为1 mol/L的FeCl3 、FeCl2 、CuCl2 的混合溶液100 mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空:
(1)反应完毕后,铁粉有剩余。
①反应完毕后,溶液中一定含有__________阳离子,为__________mol,一定没有__________阳离子。
②固体物质烘干后,其中一定有__________和__________,和反应前加入的铁粉质量相比__________(填“多”或“少”)__________g。
(2)反应完毕后,有铜生成,铁粉无剩余。
①反应后的溶液中一定含有__________阳离子,该阳离子在溶液中的物质的量的范围是__________。
②溶液中可能含有__________阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的可能存在范围是__________。
③溶液中一定不含__________阳离子。
④溶液的质量__________(填“增加”或“减少”)。
(3)反应完毕后,无固体沉淀物存在,反应后的溶液中一定含__________和__________阳离子,它们中物质的量为定值的是__________阳离子,为__________mol;它们中的物质的量为一数值范围的是__________阳离子,该数值范围是__________。
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【题目】用下图所示装置除去含有CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液的pH值为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
A. 用石墨作阳极,铁作阴极
B. 阳极的电极反应式为:Cl-+2OH--2e-=== ClO-+H2O
C. 阴极附近碱性增强,阳极附近碱性减弱
D. 除去CN-的反应:5ClO-+2CN-+2H+ === N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
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【题目】钢铁是目前应用最广泛的金属材料,了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义,对钢铁制品进行抗腐蚀处理,可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前,生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中,当铁锈除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为__________________。
(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒,为减缓铁件的腐蚀,开关K应置于________________处。
②若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为__________。
(3)图中若X为粗铜,容器中海水替换为硫酸铜溶液,开关K置于N处,一段时间后,当铁件质量增加3.2 g时,X电极溶解的铜的质量____3.2 g(填“<”“>”或“=”)。
(4)图中若X为铜,容器中海水替换为FeCl3溶液,开关K置于M处,铜电极发生的反应是______________________,若将开关K置于N处,发生的总反应是_______________________。
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【题目】在2L恒容密闭容器中充入2 mol X和1mol Y发生反应:2X(g)+Y(g) 3Z(g) ,反应过程持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A. Q点时,Y的转化率最大
B. W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C. 升高温度,平衡常数增大
D. 温度一定,平衡时充入Z,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
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