题目内容
对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析,下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题.
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:
(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表:
则前20min的反应速率 v(H2O)=
③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为
II:B的起始物质的量为
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=
5.6×10-10mol/L
5.6×10-10mol/L
.②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)
Cu2O |
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
5.0×10-5mol?L-1?min-1
5.0×10-5mol?L-1?min-1
;达平衡时,至少需要吸收的光能为0.968
0.968
kJ.③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为
减小压强
减小压强
,II:B的起始物质的量为
0.04mol
0.04mol
.分析:(1)还原性Fe2+>Br-,二者以1:1反应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化;
(2)①298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,pH=13.0,c(OH-)=0.1mol/L,以此计算;
②前20min的反应速率 v(O2)=
=0.000025mol/(L.min),反应速率之比等于化学计量数之比;达平衡时,参加反应的水为0.004mol,物质的量与热量成正比;
③t4-t5阶段,反应速率同等程度的减小;则该反应为反应前后体积不变的反应,由图可知,c(A起始)=0.15mol/L,n(A起始)=0.3mol,所以体积为2L,反应后的总物质的量为(0.11mol/L+0.06mol/L+0.05mol/L)×2L=0.44mol,以此解答.
(2)①298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,pH=13.0,c(OH-)=0.1mol/L,以此计算;
②前20min的反应速率 v(O2)=
| ||
20min |
③t4-t5阶段,反应速率同等程度的减小;则该反应为反应前后体积不变的反应,由图可知,c(A起始)=0.15mol/L,n(A起始)=0.3mol,所以体积为2L,反应后的总物质的量为(0.11mol/L+0.06mol/L+0.05mol/L)×2L=0.44mol,以此解答.
解答:解:(1)还原性Fe2+>Br-,二者以1:1反应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,则等物质的量反应的离子反应为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,故答案为:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-;
(2)①298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,pH=13.0,c(OH-)=0.1mol/L,残留在溶液中的c(Mg2+)=
=5.6×10-10mol/L,
故答案为:5.6×10-10mol/L;
②前20min的反应速率 v(O2)=
=0.000025mol/(L.min),反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2O)=5.0×10-5 mol?L-1?min-1;达平衡时,60min达到平衡,由表格中的数据可知参加反应的水为0.002mol×2=0.004mol,物质的量与热量成正比,吸收的热量等于需要的光能,则需要光能为0.004×
×484kJ=0.968KJ,故答案为:5.0×10-5 mol?L-1?min-1;0.968;
③t4-t5阶段,反应速率同等程度的减小,则该反应为反应前后体积不变的反应,改变的条件为减小压强,又由图可知,c(A起始)=0.15mol/L,n(A起始)=0.3mol,所以体积为2L,反应后的总物质的量为(0.11mol/L+0.06mol/L+0.05mol/L)×2L=0.44mol,所以起始B的物质的量为0.44mol-0.3mol-0.1mol=0.04mol,
故答案为:减小压强;0.04mol.
(2)①298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,pH=13.0,c(OH-)=0.1mol/L,残留在溶液中的c(Mg2+)=
Ksp |
c(OH-) |
故答案为:5.6×10-10mol/L;
②前20min的反应速率 v(O2)=
| ||
20min |
1 |
2 |
③t4-t5阶段,反应速率同等程度的减小,则该反应为反应前后体积不变的反应,改变的条件为减小压强,又由图可知,c(A起始)=0.15mol/L,n(A起始)=0.3mol,所以体积为2L,反应后的总物质的量为(0.11mol/L+0.06mol/L+0.05mol/L)×2L=0.44mol,所以起始B的物质的量为0.44mol-0.3mol-0.1mol=0.04mol,
故答案为:减小压强;0.04mol.
点评:本题较为综合,考查知识点较多涉及氧化还原、离子反应、化学平衡、溶度积的计算等,注重高考热点的考查,题目难度中等.
练习册系列答案
相关题目
对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析,下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题.
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:______
(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=______.
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表:
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为______,
II:B的起始物质的量为______.
对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析,下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题.
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:______
(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=______.
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表:
则前20min的反应速率 v(H2O)=______;达平衡时,至少需要吸收的光能为______kJ.
③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为______,
II:B的起始物质的量为______.
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:______
(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=______.
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表:
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为______,
II:B的起始物质的量为______.