题目内容
【题目】在一个容积为3L的密闭容器里进行如下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应开始时n(N2)=1.5mol,n(H2)=4.4mol,2min末n(H2)=0.8mol.求:
(1)试用H2 , N2和NH3的浓度分别表示该反应的反应速率;
(2)求出2min末N2的浓度.
【答案】
(1)解:在一个容积为3L的密闭容器里,反应开始时n(N2)=1.5mol,n(H2)=4.4mol,2min末n(H2)=0.8mol,则:
N2(g)+ | 3H2(g) | 2NH3(g) | ||
起始量(mol): | 1.5 | 4.4 | 0 | |
变化量(mol): | 0.4 | 1.2 | 0.8 | |
2min末(mol): | 1.1 | 3.2 | 0.8 |
v(H2)= =0.2mol/(L.min);
v(N2)= =0.067mol/(L.min);
v(NH3)= =0.133mol/(L.min),
答:v(H2)=0.2mol/(L.min),v(N2)=0.067mol/(L.min),v(NH3)=0.133mol/(L.min)
(2)解:2min末N2的浓度为 =0.37mol/L,答:2min末N2的浓度为0.37mol/L
【解析】在一个容积为3L的密闭容器里,反应开始时n(N2)=1.5mol,n(H2)=4.4mol,2min末n(H2)=0.8mol,则:
N2(g)+ | 3H2(g) | 2NH3(g) | ||
起始量(mol): | 1.5 | 4.4 | 0 | |
变化量(mol): | 0.4 | 1.2 | 0.8 | |
2min末(mol): | 1.1 | 3.2 | 0.8 |
(1.)根据v= 计算用H2、N2和NH3的浓度分别表示该反应的反应速率;(2.)根据c= 计算2min末N2的浓度.
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点,需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题.
【题目】某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。
(1)用如右图所示装置进行实验1。(加热和夹持仪器已略去)
实验1:铜片与浓硫酸反应
操作 | 现象 |
加热到120℃~250℃ | 铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液 |
继续加热至338℃ | 铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀 |
①装置B的作用是________;装置C中盛放的试剂是_______。
②为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是___________。
(2)探究实验1中120℃~250℃时所得黑色固体的成分。
【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。
【查阅资料】
资料1:亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。
资料2:
CuS | Cu2S |
黑色结晶或粉末 | 灰黑色结晶或粉末 |
难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸 | 难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水 |
【设计并实施实验】
实验2.探究黑色固体中是否含CuO
操作 | 现象 |
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10mL试剂A的小烧杯中,搅拌 | 黑色表层脱落,露出光亮的铜片 |
ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降 | 上层溶液澄清、无色 |
①试剂A是_________。
②甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是______。
实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S
操作 | 现象 |
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置 | 有固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色 |
ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置 | 有固体剩余,溶液变成浅绿色 |
【获得结论】由实验2和实验3可得到的结论是:实验1中,120℃~250℃时所得黑色固体中_______。
【实验反思】
分析实验1中338℃时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为_____________。
【题目】控制变量法是化学实验的一种常用方法.下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
序号 | 硫酸的体积/mL | 锌的质量/g | 锌的性状 | 温度/ | 完全溶于酸的时间/s | 生成硫酸锌的质量/g |
1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 | m1 |
2 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 25 | 70 | m2 |
3 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 35 | 35 | m3 |
4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 | m4 |
6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 | t6 | 16.1 |
7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 | t7 | 16.1 |
(1)化学反应速率本质上是由决定的,但外界条件也会影响反应速率的大小.本实验中实验2和实验3表明对反应速率有影响.
(2)我们最好选取实验(填3个实验序号)研究锌的形状对反应速率的影响.我们发现在其它条件相同时,反应物间的反应速率越快.
(3)若采用与实验1完全相同的条件,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,发现反应速率明显加快.原因是 .
(4)利用表中数据,可以求得:硫酸的物质的量浓度是mol/L.
【题目】从废电池外壳中回收锌(锌皮中常有少量铁、外表沾有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等杂 质),制取ZnSO4·7H2O可以采取如下工艺流程:
已知:①Zn(OH)2和Al(OH)3化学性质相似;②金属氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Zn(OH)2 | 5.7 | 8.0 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
请回答下列问题:
(1) “酸溶”时,为了提高酸溶速率,可采取的的措施有:______________(任答一点)。
(2)“氧化”时,酸性滤液中加入NaNO2反应的离子方程式为______________。
(3) “氧化”时,为了减少污染,工业上常用H2O2替代NaNO2。
①若参加反应的NaNO2为0.2 mol,对应则至少需要加入10%H2O2溶液_______________mL(密度近似为1g·cm-3)。
②该过程中加入的H2O2需多于理论值,原因除了提高另外反应物的转化率外,还可能是_____________。
(4) “调节pH”时,若pH>8则造成锌元素沉淀率降低,其原因可能是________________。
(5)将滤渣A溶于适量稀硫酸,调节溶液pH,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶析出ZnSO4·7H2O晶体。则该过程中需调节溶液pH的范围为_____________。