【题目】某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为_______________。
(2)反应开始至2 min,气体Z的反应速率为____________。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时,压强是开始时的________倍;此时放出了a kJ的热量,则按(1)的反应方程式写成热化学反应方程式时,该反应的反应热ΔH=_____________。
(4)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。已知:
化学键 | H—H | H—Cl | Cl—Cl |
键能/ kJ·mol–1 | 436 | 431 | 242 |
工业上通过氢气在氯气中充分燃烧制取HCl气体,写出该反应的热化学反应方程式:_______________。
【答案】 3X+Y2Z 0.05 mol·L-1·min-1 0.90 -10a kJ·mol–1 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=-184kJ·mol–1。
【解析】(1)根据图象知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少而Z物质的量增大,说明X、Y是反应物而Z是生成物,达到平衡状态时,参加反应的△n(X)=(1.0-0.7)mol=0.3mol、△n(Y)=(1.0-0.9)mol=0.1mol、△n(Z)=(0.2-0)mol=0.2mol,同一反应中同一时间段内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比,所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,所以该反应方程式为 3X+Y2Z;(2)Z的平均反应速率==0.05mol/(L·min);(3)根据图象知,未反应时混合气体的物质的量=(1.0+1.0)mol=2.0mol,平衡状态混合气体物质的量=(0.9+0.7+0.2)mol=1.8mol,恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于其压强之比,所以平衡状态体系压强是开始时的1.8mol÷2.0mol=0.9倍;(4)化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差,则氢气在氯气中燃烧的反应热=(436+242-2×431)kJ/mol=-184kJ/mol,所以该反应的热化学反应方程式为H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) ΔH=-184kJ·mol–1。
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【题目】对于平衡体系:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),下列判断正确的是( )
A.若温度不变将容器的容积增大1倍,达到新平衡时A的浓度变为原来的0.55 倍,则m+n<p+q
B.若升高平衡体系的温度,达到新平衡时A 的浓度变为原来的0.55 倍,说明该反应△ H<0
C.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m:n
D.若平衡后同时增大A、B的浓度,则A、B的转化率一定都减小
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【题目】用某种仪器量一液体体积时,平视读数为 V1mL,仰视读数为 V2mL,俯视读数为 V 3 mL, 若 V 3 >V 1>V 2,则所使用仪器可能是( )
A.容量瓶 B.量筒 C.碱式滴定管 D.以上仪器均可
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【题目】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
试回答下列问题:
(1)上述反应平衡常数的表达式为 _____________,正反应是___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强______________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)830 ℃时,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 ____________ (选填字母)。
A | B | C | D | |
n(CO2)/mol | 3[ | 1 | 0 | 1 |
n(H2)/mol | 2 | 1 | 0 | 1 |
n(CO)/mol | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
n(H2O)/mol | 5[ | 2 | 3 | 2 |
(4)830 ℃时,在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时,CO的转化率是___________。
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【题目】我国是世界上缺铁性贫血发生率较高的国家之一,2004年我国政府就已经启动了铁强化酱油项目,推广铁强化酱油.这里的铁是指( )
A. 元素 B. 单质
C. 原子 D. 分子
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【题目】《梦溪笔谈》中记载有:“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾。烹胆矾则成铜;熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”下列对文中内容的解释正确的是( )
A. “苦泉”可使蛋白质变性 B. 胆矾的化学式为CuSO4
C. 胆矾受热不能分解 D. 胆矾与铁通过复分解反应可炼铜
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【题目】氢气是一种高能燃料,也广范应用在工业合成中。
(1)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa,最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应:
①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) △H=-3116kJ·mol-1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+02(g)=2H2O(l),△H=-571.6 kJ·mol-1
写出乙烷标准生成焓的热化学方程式:_____________。
(2)已知合成氨的反应为:N2+3H22NH3 △H <0。某温度下,若将1molN2和2.8molH2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______(用a、b、c表示)。
②曲线a条件下该反应的平衡常数K=__________________。
③b容器中M点,v(正)_____ v(逆)(填“大于”、“小于”.或“等于”)。
(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池,用该电池电解含有NO2-的碱性工业废水,在阴极产生N2。阴极电极反应式为_____;标准状况下,当阴极收集到1l.2LN2时,理论上消耗NH3的体积为_______。
(4)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂,通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。
已知:Cu(OH)2(s)Cu2++2OH- Ksp=2.2×10-20
Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)+4H2O Kβ=7.24×1012
①请用数据说明利用该反应:Cu(OH)2(s)+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH- 配制铜氨溶液是否可行:________________。
②已知反应Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4+[Cu(NH3)4]2++4H2O K=5.16×102。向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol/L的氨水,得到悬浊液;此时若加入适量的硫酸铵固体,出现的现象为__________;解释出现该现象的原因是_____________________。
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【题目】氧元素有三种核素16O、17O、18O,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%,则下列说法正确的是
A. 一个16O原子的质量为16 g
B. 17O的相对原子质量约为17
C. 氧元素的相对原子质量为
D. 氧元素的相对原子质量为(16a%+17b%+18c%)
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【题目】工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4,还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7),某实验小组模拟其流程如下图所示:
(1)FeCr2O4中Cr的化合价为____________,步骤①焙烧时所用的仪器名称为_________;步骤①中生成Na2CrO4的化学方程式为________________________。
(2)步骤①煅烧反应极慢,需要升温至纯碱呈熔融状态,反应速率才加快,其主要原因为________。
(3)步骤②过滤时所用到的玻璃仪器有________________;
(4)涉骤③用硫酸将溶液的pH调至中性,所得滤渣2的主要成分是__________、__________;
(5)步骤④向滤液2加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为___________。
(6)下图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,步骤④中获得副产品Na2SO4的实验操作方法为____________________。
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