25. (1)恒温下密闭容器中的可逆反应:xAzC(g)达到化学平衡时增加C的物质的量.一段时间后重新达到平衡.测得各物质的体积分数仍保持不变.若此反应的化学平衡常数K值为4.x.y为整数.z为2.A.B的起始浓度均为1mol/L.则C的平衡浓度为 mol/L. (2)在一体积为10L的容器中.通人一定量的CO和H2O.在850℃时发生如下反应: CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) △H<0 CO和H2O浓度变化如下图.则 0-4min的平均反应速率v(CO)= mol/ 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上表. ①表中3min-4min之间反应处于 状态, C1数值 0.08 mol/L . ②反应在4min-5min之间.平衡向逆方向移动.可能的原因是 .表中5min-6min之间数值发生变化.可能的原因是 . (A)增加水蒸气 (B)降低温度 (C)使用催化剂 (D)增加氢气浓度 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

近来,制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果.(1)德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇CH3OH)车载制氢燃料电池工艺,其原理如图1所示,请观察此图回答:
①此碱性燃料电池的正极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

②甲醇与水反应制取氢气的化学方程式
CH3OH+H2O?3H2+CO2
CH3OH+H2O?3H2+CO2

(2)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如图2:
①此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)
高温
H2(g)+CO2(g),平衡常数随温度的变化如下表.
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
在830℃,n(CO)、n(H2O)、n(H2)、n(CO2)的物质的量分别是1、5、2、3投入恒容反应器发生上述反应,反应开始时,向
(填正、逆)反应方向进行.
②若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol氢气放出的热量为33.2kJ,第I步反应的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)△H=-103.3kJ?mol-1 则400℃时,甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1

(3)工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)
 
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图3所示(实线).
①a点正反应速率
大于
大于
(填大于、等于或小于)逆反应速率.
②求平衡时氢气的转化率
75%
75%
和该条件下反应的平衡常数K=
0.5
0.5

③仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图3虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是
升高温度
升高温度
,曲线II对应的实验条件改变是
增大压强
增大压强

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(10分) 铁是人体必须的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:

⑴试剂1是          

⑵加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是                                      

⑶在实验中发现放置一段时间,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想:

编号

猜    想

溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe

溶液中的被过量的氯水氧化

新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白

基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。(不一定填满,也可以补充)

编号

实验操作

预期现象和结论

 

 

 

⑷另一同学为了检测“速力菲”药片中铁的含量,设计并进行了如下实验:

①取样、碾碎,并称取2.0g,加入过量盐酸,搅拌使其完全溶解;

②向所得溶液中先加入足量H2O2溶液,再加入足量氨水,充分反应后过滤并洗涤沉淀;

③将所得固体灼烧至恒重,得0.8g红棕色固体。

④计算:“速力菲”药片中铁的质量分数为       

 

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(10分)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I ,II,III)作用下,CH4的产量随光照时间的变化如下图所示。

(1) 在O〜30小时内,CH4的平均生成速率由大到小的顺序为_________;反应开始后的15小时内,在第_________种催化剂的作用下,收集的CH4最多。

(2) 将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应

CH4(g)+H2O(g)CO(g) +3H2(g) △H=+206kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为O.10 mol,CH4的平衡转化率为91 %,则此温度下该反应的平衡常数为_________ (计算结果取整数)。

(3) 该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH3OH⑴的燃烧热分别为,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为_________。

(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)  CH3OH (g), △H<0合成甲醇,在230°C〜270°C最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(C0),分别在230°C、2500C和2700C进行实验,结果如图。

①2700C的实验结果所对应的曲线是_________ (填字母);

②2300C时,工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是_________ (填字母)。

A. 1 〜1.5   B. 2. 5〜3  C. 3. 5〜4. 5

(5) 某同学以石墨为电极,以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为_________。

 

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(10分)经研究知Cu2对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:

(1) 定性分析:如图甲可通过观察____________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是____________________________________________________________________,

写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式

____________________________________________________________________。

(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________,实验中需要测量的数据是___________________________________________________________。

检查乙装置气密性的方法是

____________________________________________________________________。

(3) 0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:

2X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 2 min末生成0.2 mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol/(L·min),则前2 min内,用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________;2 min末时Y的物质的量浓度为________;化学方程式中,Z的化学计量数n=________。

 (4) 在一定温度下,反应:2A(s)+2B(g)  C(g)+D(g)在恒容容器中进行,不能说明该反应已经达到平衡的是________

A.容器内的压强不随时间而变化

B.混合气的密度不再随时间而变化

C.A的质量不再改变

D.平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变

 

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(10分)有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g)xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,试回答下列有关问题:

(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则x=_________;

若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=_________。

(2)若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为         

(3)平衡时甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等____________(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A的体积分数为____________。

 

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同步练习册答案