(17分)氮化硅是一種新型陶瓷材料,它可由石英晶體與焦炭顆粒在高溫的氮?dú)饬髦校ㄟ^如下反應(yīng)制得:3SiO2 + 6C + 2N2 Si3N4 + 6CO,該反應(yīng)過程中的能量變化如圖⑵所示;回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)中的還原劑是 ,還原產(chǎn)物是 。
(2)該反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)在一定溫度下,上述反應(yīng)在4L密閉容器內(nèi)進(jìn)行,用M、N兩種物質(zhì)描述其物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖⑶所示:
①M(fèi)、N表示的物質(zhì)分別為 、 。
②比較t2時刻,正逆反應(yīng)速率大小(正) (逆)。
(填“>”、“=”、“<”)。.
③若t2=2min,計算反應(yīng)開始至t2時刻,M的平均化學(xué)反應(yīng)速率為 。
④t3時刻化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為 。
(4)①某種氫燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì),某電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:A極H2-2e-+O2-===H2O;則A極是電池的 極 (填“正”或“負(fù)”)。
②上述合成氮化硅的反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣不能排放,經(jīng)過處理以后可以用下圖所示的儀器測量尾氣中CO的含量。多孔電極中間的固體氧化鋯—氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)允許O2-在其間通過,其工作原理如圖⑷所示,其中多孔Pt電極a、b分別是氣體CO、O2的載體。
Ⅰ.該電池的正極為 (填a或b);O2 流向 (填 “正極”或“負(fù)極”)
Ⅱ.該電池的正極反應(yīng)式為 ,負(fù)極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。
(1)下圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。
①該電化腐蝕稱為 。
②圖中A和B區(qū)域相比較,腐蝕較慢的是 (填字母)。
(2)實驗室經(jīng)常用到FeCl3溶液,在配制FeCl3溶液時常需加入少量 的 ;將FeCl3溶液和碳酸氫鈉溶液混合,將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體,該反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)已知t℃時,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常數(shù)K= 0.25。
①t℃時,反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CO2):n(CO)=
②若在1L密閉容器中加人0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡。此時
FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x= 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)酸性KMnO4溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)。某探究小組利用反應(yīng)過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應(yīng)速率的因素。
Ⅰ.實驗前首先用濃度為0.1000mol?L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸。
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是 。
(3)若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的草酸溶液濃度 (填“偏高”、“偏低”、或“不變”)。
Ⅱ.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為0.2000mol·L-1 。用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為8mL)。
(4)寫出表中a 對應(yīng)的實驗?zāi)康?nbsp; ;若50°C時,草酸濃度c(H2C2O4)隨反應(yīng)時間t的變化曲線 如下圖所示,保持其他條件不變,請在圖中畫出25°C時c(H2C2O4)隨t的變化曲線示意圖。
(5)該小組同學(xué)對實驗1和3分別進(jìn)行了三次實驗,測得以下實驗數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計時):
分析上述數(shù)據(jù)后得出“當(dāng)其它條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。甲同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對速率影響”的實驗方案設(shè)計中存在問題,從而得到了錯誤的實驗結(jié)論,請簡述甲同學(xué)改進(jìn)的實驗方案 ______________________。
(6)該實驗中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO4并非MnCl2,原因可用離子方程式表示為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
.(16分)Ⅰ.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
(1) C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 =" -393.5" kJ/mol
(2) CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H2 =" -870.3" kJ/mol
(3) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3 =" -571.6" kJ/mol
請計算:2C(s) + 2H2(g) + O2(g)= CH3COOH(l) △H4 = 。
Ⅱ.在某溫度下,物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4溶劑中均可以發(fā)生反應(yīng):
(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。該溫度下該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.4。
(1)向1L正庚烷中加入0.50mol(t-BuNO)2,10min時反應(yīng)達(dá)平衡,此時(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%(假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L)。反應(yīng)在前10min內(nèi)的平均速率為ν(t-BuNO)= 。列式計算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K = 。
(2)有關(guān)反應(yīng):(t-BuNO)22(t-BuNO) 的敘述正確的是( )
A.壓強(qiáng)越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 B.溫度升高,該平衡一定向右移動
C.溶劑不同,平衡常數(shù)K值不同
(3)通過比色分析得到40℃時(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時間的變化關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示,請在同一圖中繪出(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時間的變化曲線。
時間(min) | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 |
c(t-BuNO)2 mol/L | 0.05 | 0.03 | 0.01 | 0.005 | 0.003 | 0.002 | 0.002 |
c(t-BuNO) mol/L | 0 | 0.04 | 0.08 | 0.07 | 0.094 | 0.096 | 0.096 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(6分)將6molA氣體和2molB氣體在2L密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若經(jīng)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)變小,并知D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L?min),請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x的數(shù)值為 ; ②A的平均反應(yīng)速率為 ; ③5min時B的轉(zhuǎn)化率為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(16分)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) H=-1266.8kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)===2NO(g) H=180.5kJ·mol-1
寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式 。
(2)氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池,其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2===2N2+6H2O。則原電解質(zhì)溶液顯 (填“酸性”、“中性”或“堿性”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
(3)合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下:
①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是 ;
②理論上,為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是 (填字母序號);
a.增大壓強(qiáng) b.使用合適的催化劑
c.升高溫度 d.及時分離出產(chǎn)物中的NH3
③400oC時,測得某時刻氨氣、氮?dú)、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1時,此時刻該反應(yīng)的v正(N2) v逆(N2)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)①25oC時,將amol·L-1的氨水與0.1mol·L-1的鹽酸等體積混合。當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)時,用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb= ;
②向25mL0.10mol·L-1的鹽酸中滴加氨水至過量,該過程中離子濃度大小關(guān)系一定不正確的是 (填字母序號)。
a.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) b.c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是該實驗小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù),將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的MnO2分別加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大試管中,并用帶火星的木條測試,結(jié)果如下:
MnO2 | 觸摸試管情況 | 觀察結(jié)果 | 反應(yīng)完成所需的時間 |
粉末狀 | 很燙 | 劇烈反應(yīng),帶火星的木條復(fù)燃 | 3.5min |
塊狀 | 微熱 | 反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃 | 30min |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
碘在科研與生活中有重要應(yīng)用,某興趣小組用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
已知:S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32-2I-+ S4O62-(快)
向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色,為確保能觀察到藍(lán)色,S2O32-與S2O82-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(S2O32-)∶n(S2O82-) 。
(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計的實驗方案如下表:
實驗序號 | 體積V/mL | ||||
K2S2O8溶液 | 水 | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
① | 10.0 | 0.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
② | 9.0 | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
③ | 8.0 | Vx | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二氧化碳捕集、存儲和轉(zhuǎn)化是當(dāng)今化學(xué)研究的熱點問題之一。
(1)用釕的配合物作催化劑,一定條件下可直接光催化分解CO2,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)=2CO(g)+O2(g),該反應(yīng)的ΔH 0,ΔS 0(選填“>”、“<”或“=”),在低溫下,該反應(yīng) (填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。
(2)CO2轉(zhuǎn)化途徑之一是利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2,然后將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或其他化學(xué)品。你認(rèn)為該方法需要解決的技術(shù)問題有 。
a.開發(fā)高效光催化劑
b.將光催化制取的氫氣從反應(yīng)體系中有效分離,并與CO2發(fā)生催化轉(zhuǎn)化
c.二氧化碳及水資源的供應(yīng)
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