【題目】在100℃時(shí),將0.100mol的N2O4氣體充入1L抽空密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2.現(xiàn)在隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下表格:
t/s c/(molL﹣1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4)/(molL﹣1) | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | a | b |
c(NO2)/(molL﹣1) | 0 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 | 0.120 |
試回答下列問(wèn)題:
(1)達(dá)到平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為_____%,表中c2_____c3,a_____b(后兩空選填>、<、=)
(2)20 s的N2O4的濃度c1=_____mol/L在0~20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_____mol/(Ls);
(3)若其他反應(yīng)條件以及初始物質(zhì)物質(zhì)的量不變,將反應(yīng)的溫度降低到80℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量為0.100 mol,那么正反應(yīng)是_____反應(yīng)(選填吸熱或放熱)
(4)若在相同初始情況下最初向該容器充入的是二氧化氮?dú)怏w,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),二氧化氮的起始濃度為_____mol/L。
【答案】60 > = 0.07mol/L 0.0015 吸熱 0.20mol/L
【解析】
(1)由表可知,60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,根據(jù)方程式計(jì)算△c(N2O4),根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率;根據(jù)方程式計(jì)算,計(jì)算c2、c3,據(jù)此解答;60s后反應(yīng)達(dá)平衡,反應(yīng)混合物各組分的濃度不變;
(2)由△c(NO2),根據(jù)方程式計(jì)算△c(N2O4),20s的四氧化二氮的濃度=起始濃度-△c(N2O4);
根據(jù)v=計(jì)算v(N2O4);
(3)80℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量為0.100mol,說(shuō)明降低溫度后平衡向著逆向移動(dòng),據(jù)此判斷反應(yīng)熱;
(4)達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),說(shuō)明兩個(gè)平衡為等效平衡,按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算到N2O4一邊,滿(mǎn)足c(N2O4)為0.100mol/L。
(1)由表可知,60s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,c(NO2)=0.120mol/L,根據(jù)反應(yīng)N2O42NO2可知,平衡時(shí)消耗二氧化氮的濃度為:c(N2O4)=0.120mol/L×=0.06mol/L,則平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為:=60%;達(dá)到平衡時(shí)各組分的濃度不再變化,則c3=a=b=0.1mol/L﹣0.06mol/L=0.04mol/L;由表可知,40s時(shí),c(N2O4)=0.050mol/L,N2O4的濃度變化為:(0.1﹣0.05)mol/L=0.05mol/L,則c2=0.05mol/L×2=0.10mol/L,所以c2>c3,故答案為:60;>;=;
(2)由表可知,20s時(shí),c(NO2)=0.060mol/L,則反應(yīng)消耗 N2O4的濃度0.030mol/L,則20s的四氧化二氮的濃度c1=0.1mol/L﹣0.03mol/L=0.07mol/L;在0s~20s內(nèi)四氧化二氮的平均反應(yīng)速率為v(N2O4)==0.0015mol(Ls)﹣1,
故答案為:0.07mol/L;0.0015;
(3)若其他反應(yīng)條件以及初始物質(zhì)物質(zhì)的量不變,將反應(yīng)的溫度降低到80℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量為0.100 mol<0.120 mol/L,說(shuō)明降低溫度后平衡向著放熱的逆向移動(dòng),則逆向?yàn)榉艧岱磻?yīng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;
(4)達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),為等效平衡,按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算到N2O4一邊,滿(mǎn)足c(N2O4)為0.100mol/L即可,根據(jù)反應(yīng)N2O4 2 NO2可知二氧化氮的濃度應(yīng)該為:c(NO2)=2c(N2O4)=0.1mol/L×2=0.20 mol/L,故答案為:0.20 mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高純MnCO3在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用,工業(yè)上利用軟錳礦(主要成分是MnO2,還含有Fe2O3、CaCO3、CuO等雜質(zhì))制取碳酸錳的流程如圖所示:
已知:還原焙燒主反應(yīng)為2MnO2+C2MnO+CO2↑。
可能用到的數(shù)據(jù)如下:
根據(jù)要求回答下列問(wèn)題:
(1)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟A,混合物應(yīng)放在__________中加熱。
(2)步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為____________,其目的是______________________________。
(3)步驟G,溫度控制在35℃以下的原因是____________________________________,若Mn2+恰好沉淀完全(當(dāng)離子濃度≦10-5mol/L認(rèn)為該離子沉淀完全)時(shí)測(cè)得溶液中的濃度為2.2×10-6mol/L,則Ksp(MnCO3)=____________。
(4)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________;步驟C中的濾渣為__________。
(5)生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗(yàn)洗滌是否干凈的方法是_____________________。
(6)現(xiàn)用滴定法測(cè)定產(chǎn)品中錳元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟:稱(chēng)取3.300 g試樣,向其中加入稍過(guò)量的磷酸和硝酸,加熱使產(chǎn)品中MnCO3完全轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3-(其中完全轉(zhuǎn)化為);加入稍過(guò)量的硫酸銨,發(fā)生反應(yīng)NO2-+=N2↑+2H2O以除去;加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol·L-1硫酸亞鐵銨溶液,發(fā)生的反應(yīng)為[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2;用5.00 mL 0.500 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過(guò)量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2+反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。
②試樣中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫下,pH=2的兩種一元酸x和y,體積均為100mL,稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液至滴定終點(diǎn),消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則
A.x為弱酸,Vx<VyB.x為強(qiáng)酸,Vx>Vy
C.y為弱酸,Vx<VyD.y為強(qiáng)酸,Vx>Vy
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。
資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
制備K2FeO4(夾持裝置略)
(1)A為氯氣發(fā)生裝置,A中反應(yīng)離子方程式是:___。
(2)將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。___。
(3)C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH→2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有:___。
(4)已知Cl2與KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。為了保證生產(chǎn)KClO,在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應(yīng)在0℃~5℃進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是:___、__。
探究K2FeO4的性質(zhì)
(5)高鐵酸鉀常用于工業(yè)廢水與城市生活污水的處理,可用作高效水處理劑,表現(xiàn)在水中與污染物作用的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng),由六價(jià)降至三價(jià)后,能對(duì)水產(chǎn)生凈化作用的原因是(結(jié)合離子方程式回答):____。
(6)取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2,為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:
方案I | 取少量a,滴加KSCN溶液至過(guò)量,溶液呈紅色 |
方案II | 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生 |
i.由方案I中溶液變紅可知a中含有__離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定K2FeO4將Cl-氧化,還可能由___產(chǎn)生(用離子方程式表示)。
ii.方案II可證明K2FeO4氧化了Cl-。
(7)用KOH溶液洗滌的目的是___。
(8)根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2__FeO42-(填“>”或“<”),而方案II實(shí)驗(yàn)表明,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是___。
(9)資料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO42-,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下:
將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42->MnO42-,若能,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不能,進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,理由或方案:__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】今有室溫下四種溶液,①pH=11的氨水;②pH=11的NaOH溶液;③pH=3的醋酸;④pH=3的硫酸,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后,兩溶液的pH均減小
B.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH①>②>④>③
C.①、④兩溶液混合后,若溶液呈中性,則所得溶液中2c(NH4+)=c(SO42-)
D.V1L④與V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,則V1:V2=11:9
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】課外活動(dòng)時(shí)間瑪麗同學(xué)制備Fe(OH)3膠體,具體操作如下:首先在燒杯中加入25mL蒸餾水,用酒精燈加熱至沸騰,然后向燒杯中逐滴滴加6滴FeCl3飽和溶液,并繼續(xù)煮沸至液體呈透明的紅褐色,即得Fe(OH)3膠體。試回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(2)如何證明瑪麗同學(xué)是否成功制得膠體_____?
(3)若瑪麗同學(xué)在滴加FeCl3飽和溶液的同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌,結(jié)果沒(méi)有得到膠體,為什么呢_____?
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)參加反應(yīng)的HNO3和作為氧化劑的HNO3的個(gè)數(shù)比為________。
(2)若有64 g Cu被氧化,則被還原的HNO3的質(zhì)量是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某課外活動(dòng)小組進(jìn)行Fe(OH)3膠體的制備實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)其性質(zhì)。
(1)若將飽和FeCl3溶液分別滴入下列物質(zhì)中,能形成膠體的是________(填字母)。
A.冷水 B.沸水 C.NaOH濃溶液 D.NaCl濃溶液
(2)現(xiàn)有甲、乙、丙三名同學(xué)進(jìn)行Fe(OH)3膠體的制備:
①甲同學(xué)的操作:取一小燒杯,加入25 mL蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸至混合液呈紅褐色,停止加熱。請(qǐng)?jiān)u價(jià)該操作是否正確______。
②乙直接加熱飽和FeCl3溶液,請(qǐng)?jiān)u價(jià)是否正確______。
③丙向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,為了使反應(yīng)進(jìn)行充分,煮沸10分鐘,請(qǐng)?jiān)u價(jià)是否正確________。
(3)寫(xiě)出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式: ____________________。證明有Fe(OH)3膠體生成的實(shí)驗(yàn)操作是_____________________。該操作利用膠體的性質(zhì)是________。
(4)Fe(OH)3膠體穩(wěn)定存在的主要原因是____________________(填字母,下同)。
A.膠體粒子直徑小于1nm B.膠體粒子帶正電荷
C.膠體粒子作布朗運(yùn)動(dòng) D.膠體粒子能透過(guò)濾紙
(5)Fe(OH)3膠體區(qū)別于FeCl3溶液最本質(zhì)的特征是________。
A.Fe(OH)3膠體粒子的直徑在1~100 nm之間
B.Fe(OH)3膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)
C.Fe(OH)3膠體是均一的分散系
D.Fe(OH)3膠體的分散質(zhì)能透過(guò)濾紙
(6)若取少量制得的膠體加入試管中,加入硫酸銨溶液,現(xiàn)象是_____________,這種現(xiàn)象稱(chēng)為膠體的________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分別用雙線(xiàn)橋法和單線(xiàn)橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
(1)用氫氣還原氧化銅。__、__。
(2)加熱氯酸鉀分解制取氧氣。__、__。
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