【题目】在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和Na2SO3可发生如下反应:2+5+2H+=I2+5+H2O,生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某学生设计实验如下表所示(表格中体积单位均为mL):
0.01mol/LKIO3溶液的体积 | 某浓度的Na2SO3溶液的体积 | H2O的体积 | 实验温度/℃ | 溶液出现蓝色所需时间 | |
实验1 | 5 | 5 | V1 | 0 | a |
实验2 | 5 | 5 | 20 | 25 | b |
实验3 | 5 | V2 | 15 | 25 | c |
(1)V1=______ mL,V2=______ mL。
(2)如果研究浓度对反应速率的影响,使用实验__________和实验__________。
(3)对比实验1和实验2,可以研究__________对化学反应速率的影响。
(4)溶液出现蓝色所需的时间从多到少的顺序是__________(用a、b、c表示)。
(5)已知反应:2Na2SO3(aq)+O2(aq)=2Na2SO4(aq)。在291.5K时,1.0 L溶液中Na2SO3初始量为10 mmol(1 mol=103 mmol),每5s记录一次溶解氧浓度,一段时间后实验结果如曲线,求0-40s内Na2SO
【答案】20 10 2 3 温度 a,b,c 1.25×10-5mol·L-1·s-l或1.25×10-5mol/(L·s)
【解析】
(1)表中数据判断实验目的,由实验2可以看出混合液的总体积为30mL,V1为20mL,V2为10mL;
(2)实验2和实验3可知,温度相等,实验目的是探究该反应速率与浓度的关系;
(3)实验1和实验2可知,浓度相等,实验目的是探究该反应速率与温度的关系;
(4)温度越高,反应速率越快,浓度越大,反应速率越快,
(5)用溶解氧浓度变化来计算O2的平均反应速率,由速率之比等于化学计量数之比来计算Na2SO3的平均反应速率。
(1)表中数据判断实验目的,由实验2可以看出混合液的总体积为30mL,V1为20mL,V2为10mL,故答案为:20;10;
(2)探究该反应速率与浓度的关系,需要控制温度相等,所以实验2和实验3能达到目的,故答案为:2;3;
(3)实验1和实验2可知,浓度相等,实验目的是探究该反应速率与温度的关系,故答案为:温度;
(4)实验3温度最高,浓度最大,所以速率最快,蓝色出现时间最短,实验2比实验1的温度高,所以反应速率快,出现蓝色用的时间比1的短,故答案为:abc;
(5)0-40s内溶解氧浓度变化为:(9.6-1.6)mg/L=8mg/L,则0-40s内O2的平均反应速率为,由速率之比等于化学计量数之比可知,Na2SO3的平均反应速率为,故答案为:1.25×10-5mol·L-1·s-l。
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【题目】开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-99kJ·mol1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol1
(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算ΔH=_______。反应来自煤的气化。已知该反应的平衡常数表达式为K=,每生成1mol H2需要吸收131.3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式____________。
(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L1,c(H2)=1.4mol·L1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为__________。
(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol·L1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
此时刻v正___v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___。
(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图所示,图中X代表___(填“温度”或“压强”),且L1___L2(填“>”“<”或“=”)。
(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:_____。
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【题目】元素周期表的一部分如图所示,W、X、Y、Z均为短周期主族元素,X与Z的最高正价之和与W的相等。下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y>Z>W
B.X2W2中含有离子键和共价键
C.Y的最高价氧化物对应的水化物难溶于水
D.将由X、Z的单质组成的混合物放入冷水中,Z的单质不发生反应
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【题目】一个容积固定的5 L反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,左侧进行如下可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),通过控制温度使其达到不同的平衡状态;右侧充入氮气,两侧温度保持相等。左侧中加入SO2、O2、SO3的物质的量分别为x mol、3.25 mol、1 mol;右侧中加入9 mol的氮气。左侧反应达到平衡时,隔板恰好处于反应器位置2处。则下列说法错误的是
A.若左侧开始反应时v正>v逆,则5>x>1.75
B.若左侧开始反应时x=1.75,则起始时v正=v逆
C.若左侧开始反应时x=2,则达到平衡时混合气体中SO2所占的体积分数为25%
D.若左侧开始反应时x=1.65,则达到平衡时SO3的转化率为10%
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【题目】氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式___________________。
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+178 kJ·mol-1
2NO(g)+2 CO(g)=N2(g)+2 CO2(g)△H=-743kJ·mol-1
则反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的△H=_______kJ·mol-1
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加入1.5 mol的N2和5 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2+3H22NH3,若第5分钟时达到平衡,此时测得NH3的物质的量为2mol,则前5分钟的平均反应速率υ(N2)为_________,平衡时H2的转化率为_________,该反应的平衡常数K=__________。
(4)在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是_____;在压强一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是_____
a. 容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b. NH3的浓度保持不变
c. 容器内压强保持不变 d. 混合气体的密度保持不变
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【题目】我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机物G是合成丁苯酞的中间产物,G的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式是___________,E的化学名称是____________。
(2)由B生成C的化学方程式为______________________。
(3)G的结构简式为__________________。合成丁苯酞的最后一步转化为:
,则该转化的反应类型是_______________。
(4)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J有多种同分异构体,其中含有苯环的同分异构体有______种(不包括J),其核磁共振氢谱吸收峰最多的结构简式为_________。
(5)参照题中信息和所学知识,写出用和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:______________。
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【题目】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( )
A. 溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B. 固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2
C. 从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D. 若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
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【题目】某科研小组设计出利用工业废酸(稀硫酸)来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示:
请回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是(任写一点即可)__________________________________________________________。
(2)物质A最好使用下列物质中的____________(填选项序号)。
A.KMnO4 B.H2O2 C.HNO3
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在__________范围之间。
(4)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是________。
(5)除铁后得到的氢氧化铁可用次氯酸钾溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能处理剂(K2FeO4),写出该反应的离子方程式:__________________________。
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【题目】下表为元素周期表的一部分,表中列出12种元素在周期表中的位置,按要求回答下列问题。
周期\族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ⑥ | (11) | ⑧ | ⑩ | ||||
三 | ① | ③ | ⑤ | ⑦ | (12) | ⑨ | ||
四 | ② | ④ |
(1)在这12种元素中,化学性质最不活泼的元素名称是______,得电子能力最强的原子是_____(用元素符号表示);元素⑦的最高价氧化物对应的水化物是_____(写化学式)。
(2)
(3)①⑧⑨三种元素单核离子半径由大到小的顺序是(用相应的离子符号表示) ______。
(4)请写出:
(ⅰ) ③的单质置换出⑥的单质的化学方程式:_________________________。
(ⅱ) ⑤和(11)两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为___________。
(ⅲ)元素⑨的单质和元素①的最高价氧化物对应的水化物常温下反应的化学方程式为__。
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