题目内容
【题目】在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和Na2SO3可发生如下反应:2+5+2H+=I2+5+H2O,生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某学生设计实验如下表所示(表格中体积单位均为mL):
0.01mol/LKIO3溶液的体积 | 某浓度的Na2SO3溶液的体积 | H2O的体积 | 实验温度/℃ | 溶液出现蓝色所需时间 | |
实验1 | 5 | 5 | V1 | 0 | a |
实验2 | 5 | 5 | 20 | 25 | b |
实验3 | 5 | V2 | 15 | 25 | c |
(1)V1=______ mL,V2=______ mL。
(2)如果研究浓度对反应速率的影响,使用实验__________和实验__________。
(3)对比实验1和实验2,可以研究__________对化学反应速率的影响。
(4)溶液出现蓝色所需的时间从多到少的顺序是__________(用a、b、c表示)。
(5)已知反应:2Na2SO3(aq)+O2(aq)=2Na2SO4(aq)。在291.5K时,1.0 L溶液中Na2SO3初始量为10 mmol(1 mol=103 mmol),每5s记录一次溶解氧浓度,一段时间后实验结果如曲线,求0-40s内Na2SO
【答案】20 10 2 3 温度 a,b,c 1.25×10-5mol·L-1·s-l或1.25×10-5mol/(L·s)
【解析】
(1)表中数据判断实验目的,由实验2可以看出混合液的总体积为30mL,V1为20mL,V2为10mL;
(2)实验2和实验3可知,温度相等,实验目的是探究该反应速率与浓度的关系;
(3)实验1和实验2可知,浓度相等,实验目的是探究该反应速率与温度的关系;
(4)温度越高,反应速率越快,浓度越大,反应速率越快,
(5)用溶解氧浓度变化来计算O2的平均反应速率,由速率之比等于化学计量数之比来计算Na2SO3的平均反应速率。
(1)表中数据判断实验目的,由实验2可以看出混合液的总体积为30mL,V1为20mL,V2为10mL,故答案为:20;10;
(2)探究该反应速率与浓度的关系,需要控制温度相等,所以实验2和实验3能达到目的,故答案为:2;3;
(3)实验1和实验2可知,浓度相等,实验目的是探究该反应速率与温度的关系,故答案为:温度;
(4)实验3温度最高,浓度最大,所以速率最快,蓝色出现时间最短,实验2比实验1的温度高,所以反应速率快,出现蓝色用的时间比1的短,故答案为:abc;
(5)0-40s内溶解氧浓度变化为:(9.6-1.6)mg/L=8mg/L,则0-40s内O2的平均反应速率为,由速率之比等于化学计量数之比可知,Na2SO3的平均反应速率为,故答案为:1.25×10-5mol·L-1·s-l。
【题目】开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-99kJ·mol1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol1
(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算ΔH=_______。反应来自煤的气化。已知该反应的平衡常数表达式为K=,每生成1mol H2需要吸收131.3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式____________。
(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L1,c(H2)=1.4mol·L1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为__________。
(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol·L1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
此时刻v正___v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___。
(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图所示,图中X代表___(填“温度”或“压强”),且L1___L2(填“>”“<”或“=”)。
(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:_____。
【题目】下表为元素周期表的一部分,表中列出12种元素在周期表中的位置,按要求回答下列问题。
周期\族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ⑥ | (11) | ⑧ | ⑩ | ||||
三 | ① | ③ | ⑤ | ⑦ | (12) | ⑨ | ||
四 | ② | ④ |
(1)在这12种元素中,化学性质最不活泼的元素名称是______,得电子能力最强的原子是_____(用元素符号表示);元素⑦的最高价氧化物对应的水化物是_____(写化学式)。
(2)
(3)①⑧⑨三种元素单核离子半径由大到小的顺序是(用相应的离子符号表示) ______。
(4)请写出:
(ⅰ) ③的单质置换出⑥的单质的化学方程式:_________________________。
(ⅱ) ⑤和(11)两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为___________。
(ⅲ)元素⑨的单质和元素①的最高价氧化物对应的水化物常温下反应的化学方程式为__。