题目内容
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是 。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为 ,检查该装置气密性的方法是 ,
实验中需要测量的数据是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。实验过程中速率变化的趋势是 ,可能原因是 。
计算H2O2的初始物质的量浓度为 mol/L(请保留两位有效数字)。
(1)产生气泡的快慢(2分) 消除阴离子不同对实验的干扰(2分)
(2)分液漏斗(2分) 关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位(2分) 产生40mL气体所需的时间(2分)
(3)速率越来越小(2分) 随着反应的进行,双氧水浓度减小,反应速率减慢 (2分) 0.11(2分)
解析试题分析:⑴该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断;氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,答案为:两支试管中产生气泡的快慢;消除阴离子不同对实验的干扰;⑵仪器名称分液漏斗,检查气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,答案为:分液漏斗,关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;产生40ml气体所需要的时间。⑶从曲线的斜率可排知,反应速率越来越小,因为反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小;
设双氧水的物质的量为x,
2H2O22H2O+O2↑
2mol 22.4L
x 0.06L
x==0.0054mol,
所以其物质的量浓度=="0.11" mol·L-1,故答案为:0.11 mol·L-1.
答案:速率越来越小随着反应的进行,双氧水浓度减小,反应速率减慢 0.11。
考点:探究化学规律;性质实验方案的设计
固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = -49.0 kJ·mol-1,
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是__________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是 ,曲线II对应的实验条件改变是 。
在体积为2 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=Q,化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)Q____0(填 “>”、“<”),升高温度,化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温度为__________;在此温度下,若该容器中含有1mol CO2、3mol H2、2mol CO、2mol H2O,则此时反应所处的状态为____________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”),此温度平衡时CO2的浓度为___________ mol·L-1;在此温度下,若该容器中含有1.5mol CO2、3.5mol H2、1.5mol CO、1.5mol H2O达到平衡时CO2的浓度为___________ mol·L-1。
氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。
(1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。
| N2 | H2 | NH3 |
甲 | 1 | 3 | 0 |
乙 | 0.5 | 1.5 | 1 |
丙 | 0 | 0 | 4 |
①平衡时甲容器中氨气的浓度为 。
②乙容器中开始反应时,v逆 v正(填<、>或=)。
③达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为 。
(2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)=x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③右图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H =" a" kJ/mol
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度/mol·L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 | 9.4×10-3 |
①取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个100L的密闭真空容器中,在25.0 ℃达到分解平衡。则反应 热(填“吸”或“放”) kJ/mol(用含a字母表示)。若将温度降到15.0 ℃,再次达平衡后氨基甲酸铵固体改变 g
②根据表中数据,列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数: .