分析 (1)实验室通常用二氧化锰与浓盐酸共热的方法制备氯气;
(2)根据CH4、H2、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式,利用盖斯定律书写该反应的热化学方程式,据此计算;
(3)CHCl3中碳为+2价,COCl2中碳为+4价,故H2O2中氧元素化合价由-1价降低为-2价,生成H2O,由电子转移守恒与原子守恒可知可知,CHCl3、H2O2、COCl2、H2O的化学计量数为1:1:1:1,根据原子守恒故含有HCl生成;
(4)①由图可知,8min时COCl2的平衡浓度为0.055mol/L,Cl2的平衡浓度为0.095mol/L,CO的平衡浓度为0.07mol/L,代入平衡常数表达式计算;
②第8min时反应物的浓度比第2min时减小,生成物浓度增大,平衡向正反应方向移动,4min瞬间浓度不变,不可能为改变压强、浓度,应是改变温度,据此结合温度对平衡影响判断;
③由图可知,10min瞬间Cl2浓度不变,CO的浓度降低,故改变条件为移走CO,降低CO的浓度,平衡常数不变,与8min到达平衡时的平衡常数相同,由图可知,12min时到达平衡时Cl2的平衡浓度为0.12mol/L,CO的平衡浓度为0.06mol/L,根据平衡常数计算c(COCl2);
④根据化学反应速率的定义,可知反应在2~3 min和12~13 min处于平衡状态,CO的平均反应速率为0,据此判断;
⑤在5~6 min和15~16 min时反应温度相同,在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大,但15~16 min时各组分的浓度都小,因此反应速率小.
解答 解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气与水制取氯气,反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)根据CH4、H2、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式:
①O2(g)+2H2(g)=2H2O(L)△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L)△H=-890.3kJ•mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.03kJ•mol-1,
利用盖斯定律将②-①-③可得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);△H=+247.3 kJ•mol -1,
即生成2molCO,需要吸热247.3 KJ,
故答案为:247.3 kJ;
(3)CHCl3中碳为+2价,COCl2中碳为+4价,故H2O2中氧元素化合价由-1价降低为-2价,生成H2O,由电子转移守恒与原子守恒可知可知,CHCl3、H2O2、COCl2、H2O的化学计量数为1:1:1:1,根据原子守恒故含有HCl生成,故反应方程式为CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2,
故答案为:CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2;
(4)①由图可知,2min时COCl2的平衡浓度为0.055mol/L,Cl2的平衡浓度为0.095mol/L,CO的平衡浓度为0.07mol/L,故该温度下化学平衡常数k=$\frac{0.07×0.095}{0.055}$=0.121 mol•L-1,故答案为:0.121mol•L-1;
②第8min时反应物的浓度比第2min时减小,生成物浓度增大,平衡向正反应方向移动.4min瞬间浓度不变,不可能为改变压强、浓度,应是改变温度,又因为正反应为吸热反应,所以T(2)<T(8),
故答案为:>;
③由图可知,10min瞬间Cl2浓度不变,CO的浓度降低,故改变条件为移走CO,降低CO的浓度,平衡常数不变,与8min到达平衡时的平衡常数相同,由图可知,12min时到达平衡时Cl2的平衡浓度为0.12mol/L,CO的平衡浓度为0.06mol/L,故:$\frac{0.06mol/L×0.12mol/L}{c(COC{l}_{2})}$=0.234mol/L,解得c(COCl2)=0.031mol/L,
故答案为:0.031;
④根据化学反应速率的定义,可知反应在2~3 min和12~13 min处于平衡状态,CO的平均反应速率为0,在5~6min时,反应向正反应进行,故CO的平均反应速率为:v(5~6)>v(2~3)=v(12~13),
故答案为:v(5~6)>v(2~3)=v(12~13);
⑤在5~6 min和15~16 min时反应温度相同,在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大,但15~16 min时各组分的浓度都小,因此反应速率小,即v(5~6)>v(15~16),
故答案为:<;在相同温度时,该反应的反应物的浓度越高,反应速率越大.
点评 本题涉及化学方程式、热化学方程式的书写和化学平衡图象的有关计算,意在考查考生对反应热、化学平衡等化学反应原理掌握的情况,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 用含有铁粉的透气小袋与食品一起密封包装,铁粉是常用的脱氧剂 | |
B. | 浓硫酸可以盛放在铝桶中,说明铝不能与浓硫酸反应 | |
C. | 过滤用到的玻璃仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸 | |
D. | 用氢氟酸雕刻玻璃,说明氢氟酸是强酸 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 7.69mol/L 14.5% | B. | 8.15mol/L 15.4% | C. | 7.69mol/L 15.4% | D. | 8.17mol/L 14.5% |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 0.1mol•L -1AgNO3,溶液:H+、K+、SO42-、I- | |
B. | c( H+ )/c( OH-)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl- | |
C. | 由水电离的 c(H+)=1×10-14mol•L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3- | |
D. | 甲基橙呈红色的溶液中:Na+、CO32-、Fe3+、Cl- |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com