【題目】化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。

1)某同學(xué)為了探究鋅與硫酸反應(yīng)過程中的速率變化,在 400mL 稀硫酸中加入足量的鋅粉,標(biāo)況下用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值):

①哪一時間段反應(yīng)速率最大_______min(填“01”、“12”、“23”、“34”、“45”), 原因是________。

②求 34 分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率________設(shè)溶液體積不變)。

2)該同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回 答下列問題:

①硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_______。

②實驗室中現(xiàn)有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 4 種溶液,可與實驗中 CuSO4 溶液起相似作用的是_______。

③要減慢上述實驗中氣體產(chǎn)生速率,可采取的合力措施有_______、_______(答兩種)。

3 某溫度下在 4 L 密閉容器中,X、YZ 三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。

②該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_______(填字母)

AY 的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變 BX、Y 的反應(yīng)速率比為 31

C.容器內(nèi)氣體壓強保持不變 D.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變E.生成 1 mol Y 的同時消耗 2 mol Z

2 min 內(nèi) Y 的轉(zhuǎn)化率為_______。

【答案】2~3 因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快. 0.025 mol·L-1·min-1 CuSO4 Zn 反應(yīng)生成的 Cu 附著在 Zn 表面形成銅鋅原電池加快了化學(xué)反應(yīng)速率; Ag2SO4 適當(dāng)增加硫酸的濃度 增加鋅粒的表面積;升高溫度等(答兩種即可) 3X(g)+Y(g)2Z(g) AC 10%

【解析】

(1)①相同時間內(nèi)收集的氣體體積越多,該反應(yīng)速率越快;溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快;

②先計算生成氫氣物質(zhì)的量,再根據(jù)關(guān)系式計算消耗n(HCl),利用v=計算鹽酸反應(yīng)速率;

(2) Zn和硫酸的反應(yīng)中加入少量的CuSO4溶液,能置換出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn原電池,原電池反應(yīng)比化學(xué)反應(yīng)速率快;

②所給四種溶液中只Zn只能置換出Ag;

③從影響反應(yīng)速率的因素分析;

(3)①根據(jù)圖知,隨著反應(yīng)進行,X、Y的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增加,則XY是反應(yīng)物而Z是生成物,反應(yīng)達到平衡時,n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol,同一可逆反應(yīng)中同一段時間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其計算之比,據(jù)此確定化學(xué)方程式;

②可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變;

Y的轉(zhuǎn)化率=×100%;

(1)①相同通條件下,反應(yīng)速率越大,相同時間內(nèi)收集的氣體越多;由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)速率最大的時間段是23min,原因是:該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)速率越大;

34分鐘時間段,收集的氫氣體積=(576464)mL=112mL,n(H2)==0.005mol,根據(jù)氫氣和HCl關(guān)系式得消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol,則v(HCl)==0.025 mol/(Lmin);

(2)Zn和硫酸的反應(yīng)中加入少量的CuSO4溶液,能置換出一定量Cu,在溶液中形成Cu/Zn原電池,而加快化學(xué)反應(yīng)速率;

②所給四種溶液中只Zn只能置換出Ag,即Ag2SO4CuSO4溶液具有相似的作用;

③為加快Zn和硫酸的反應(yīng)速率可從升溫、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增大鋅的比表面積等角度考慮,可采取的合力措施有:增加鋅的表面積;升高溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度等;

(3)①根據(jù)圖知,隨著反應(yīng)進行,XY的物質(zhì)的量減少而Z的物質(zhì)的量增加,則XY是反應(yīng)物而Z是生成物,反應(yīng)達到平衡時,n(X)=(1.00.4)mol=0.6mol、n(Y)=(1.00.8)mol=0.2mol、n(Z)=(0.50.1)mol=0.4mol,同一可逆反應(yīng)中同一段時間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其計算之比,X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,則該反應(yīng)方程式為3X(g)+Y(g)2Z(g);

AY的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變,說明各物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故A正確;

BX、Y的反應(yīng)速率比為3:1時,如果反應(yīng)速率都是指同一方向的反應(yīng)速率,則該反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài),故B錯誤;

C.反應(yīng)前后氣體壓強減小,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強保持不變時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C正確;

D.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量一直保持不變,故D錯誤;

E.生成1mol Y的同時消耗2molZ,所描述的為同向反應(yīng)過程,不能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故E錯誤;

答案選AC;

Y的轉(zhuǎn)化率=×100% =×100%=10%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知A、B、C、D原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素,常溫常壓下AB2是一種紅棕色氣體,B與C同主族,則:

(1)C元素在周期表中的位置____________。

(2)畫出D元素的簡單離子結(jié)構(gòu)示意圖_______________________。

(3)將CB2與D2以體積比1:1混合后通入品紅溶液中,品紅溶液不褪色,請用一個化學(xué)方程式來解釋:_________________________________。

(4)AB2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,在一定溫度和壓強下,將一個容積為15mL的試管充滿AB2后,倒置于一個盛水的水槽中,當(dāng)試管液面上升至一定高度不再變化時,相同條件下再通入O2,若要使試管液面仍保持在原高度,則應(yīng)通入的O2___________mL。

(5)甲、乙、丙均為含A元素的化合物,丁為單質(zhì),甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去)

①若丁為一種常見的非金屬單質(zhì),甲為氫化物,乙為氧化物,則一個乙分子所含有的電子數(shù)目___________。

②若丁為一種常見的金屬單質(zhì),常溫下丁在甲的濃溶液中能反應(yīng)但很快停止,則丙的化學(xué)式___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

A. 用鉛蓄電池電解氯化鈉溶液得到標(biāo)準狀況下22.4L氫氣時理論上鉛蓄電池中消耗氫離子數(shù)目為4NA

B. 1L0.1mol·L1NH4Cl溶液中含有的氮原子數(shù)小于0.1NA

C. 3.0g由葡萄糖和冰醋酸組成的混合物中含有的原子總數(shù)為0.3NA

D. 氫氣與氯氣反應(yīng)生成標(biāo)準狀況下22.4L氯化氫,斷裂化學(xué)鍵的總數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】研究氮及其化合物對化工生產(chǎn)有重要意義。

1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g); H=+180 kJ·mol1

4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g); H= 908 kJ·mol1

請寫出氨氣被一氧化氮氧化生成無毒氣體的熱化學(xué)方程式:___________。

2)工業(yè)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4 kJ·mol1。下圖甲表示在一定體積的密閉容器中反應(yīng)時N2的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化,圖乙表示在其他條件不變的情況下,改變起始投料中H2N2的物質(zhì)的量之比(設(shè)為k)對該平衡的影響。

①已知圖甲中0t1 min內(nèi),v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,則t1=________ min;若從t2 min起僅改變一個反應(yīng)條件,則所改變的條件可能是____________________________(填一種即可)。

②圖乙中,b點時k=_________。

③已知某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=10,在該溫度下向容器中同時加入下列濃度的混合氣體:c(H2)=0.1 mol/L,c(N2)=0.5 mol/Lc(NH3)=0.1 mol/L,則在平衡建立過程中NH3的濃度變化趨勢是__________(填逐漸增大”“逐漸減小恒定不變)。

3)聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無色液體)為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似,是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。(已知:N2H4+H+N2H5+

N2H5+的電子式為_______。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為________。

②聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgCl的試管中加入聯(lián)氨溶液,觀察到的現(xiàn)象___________________________________________________________。

4)尿素(CO(NH2)2)是目前使用量較大的一種化學(xué)氮肥,工業(yè)上利用下圖所示裝置(陰、陽極均為惰性電極)電解尿素的堿性溶液制取氫氣。

①該裝置中陽極的總電極反應(yīng)式為_____________________________________________。

②若兩極共收集到氣體22.4L(標(biāo)準狀況),則消耗的尿素為____________g(忽略氣體的溶解)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】MgH2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如圖。該電池工作時,下列說法正確的是(  )

A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.石墨電極附近溶液的堿性增強D.溶液中Cl向正極移動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上可用CO2H2反應(yīng)合成甲醇。

已知25°C、101 kPa下:

H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1= - 242kJ/mol

CH3OH(g)+3/2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) H2= - 676kJ/mol

1)寫出CO2H2反應(yīng)生成CH3OH(g)H2O (g)的熱化學(xué)方程式_________________。常溫下,某實驗中將6 mol CO28 mol H2充入2 L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖曲線 ()所示。請完成下列問題:

2)該反應(yīng)能在________(填“高溫”或“低溫”)條件下自發(fā)進行;從a點到b點,用H2表示該反應(yīng)的平均化學(xué)反應(yīng)速率是____________。(保留兩位有效數(shù)字),a點逆反應(yīng)速率_____b點逆反應(yīng)速率(填“>”、“<”或“=”);達平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率是_____。

3)若僅改變某一實驗條件再進行一次實驗,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線()所示,曲線()對應(yīng)改變的實驗條件可以是________(填序號)。

a.加催化劑 b.增大壓強 c.升高溫度 d.增大H2濃度

4)若曲線甲b點達到平衡時體系壓強為100MPa,此時H2的平衡分壓為_______MPa。(某物質(zhì)分壓=總壓×某物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù))

5)下列敘述能標(biāo)志該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________

aCO2H2的轉(zhuǎn)化率之比不變 bυ(生成H2) : υ(消耗H2O) = 3:1

c.混合氣體的相對分子質(zhì)量不變 d.甲醇與水蒸氣的分壓比不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】含苯酚的工業(yè)廢水的處理流程如圖所示。

(1)①流程圖設(shè)備中進行的是操作________(填寫操作名稱)。實驗室里這一步操作可以用_______(填儀器名稱)進行。

②由設(shè)備進入設(shè)備的物質(zhì)A______________(填化學(xué)式,下同)。由設(shè)備進入設(shè)備的物質(zhì)B___________。

③在設(shè)備中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________

④在設(shè)備中,物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后,產(chǎn)物是NaOH、H2O______。通過 _________________(填操作名稱)操作,可以使產(chǎn)物相互分離。

⑤圖中,能循環(huán)使用的物質(zhì)是_______、_____________C6H6CaO。

(2)為了防止水源污染,用簡單而又現(xiàn)象明顯的方法檢驗?zāi)彻S排放的污水中有無苯酚,此方法是____________。

從廢水中回收苯酚的方法是①用有機溶劑萃取廢液中的苯酚;②加入某種藥品的水溶液使苯酚與有機溶劑脫離;③加入某物質(zhì)又析出苯酚。試寫出②、③兩步的反應(yīng)方程式:_________________________。

(3)為測定廢水中苯酚的含量,取此廢水100 mL,向其中加入濃溴水至不再產(chǎn)生沉淀為止,得到沉淀0.331 g,求此廢水中苯酚的含量____________(mg·L1)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3,他們使用的藥品和裝置如圖所示,下列說法不合理的是(  )

A.能表明I的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是B中藍色溶液褪色

B.裝置C的作用是吸收SO2尾氣,防止污染空氣

C.為了驗證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀

D.為了驗證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),加入KMnO4溶液,紫紅色褪去

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在研究前18號元素時發(fā)現(xiàn),可以將它們排成如下圖所示的蝸牛形狀,圖中每個“·”代表一種元素,其中O點代表氫元素。下列說法中錯誤的是

A. O點越遠的元素原子半徑越大 B. 虛線相連的元素處于同一族

C. B元素是圖中金屬性最強的元素 D. A、B組成的化合物中可能含有共價鍵

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