题目内容
(7分)把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)。2 min时生成0.3 mol W,此时测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1。试计算:
(1)前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。
(2)计算n值和2 min末时Y的浓度(写出必要的计算过程)。
(1)0.05 (2)4;0.175 mol·L-1
解析试题分析: 4X(g)+5Y(g)===nZ(g)+6W(g)
起始量/mol 0.4 0.6 0 0
转化量/mol 0.2 0.25 0.05n 0.3
2 min末/mol 0.2 0.35 0.05n 0.3
(1)X的浓度变化量是0.2mol÷2L=0.1mol/L,则前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol/L÷2min=0.05mol·L-1·min-1。
(2)Δc(Z)="0.05n" mol/2L ="0.025n" mol·L-1
v(Z)=Δc/Δt="0.025n" mol·L-1÷2min =0.05mol·L-1·min-1
解得n=4
2min末时Y的浓度为="0.35mol/2L=0.175" mol·L-1
考点:考查可逆反应的有关计算
联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中此反应达到平衡。 其他条件不变时,下列措施不能使NO2转化率提高的是
A.减少NO2的浓度 | B.降低温度 | C.增加NO2的浓度 | D.升高温度 |
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)="0.0300" mol·L-1、c(N2O4)="0.0120" mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K= 。
(4)肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因 。
(5)已知在相同条件下N2H4?H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度。常温下,若将0.2mol/L N2H4?H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为:__________。
(6)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.肼-空气燃料电池放电时,负极的电极反应式是 ,电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
工业制硫酸时,利用催化氧化反应将是一个关键的步骤。
(1)某温度下,。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2,当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=____________。
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molmol,发生反应:,达平衡后改变下述条件,气体平衡浓度都比原来增大的是____________(填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入2mol |
B.保持温度和容器体积不变,充入2molN2 |
C.保持温度和容器内压强不变,充入1mol |
D.移动活塞压缩气体 |
(3)下列关于反应的图像中,不正确的是_________。
(4)同学们学习了电化学知识后大家提出,可以用电解的方法来生产硫酸,可避免产生酸雨,污染环境。于是大家设计了一个以铂为电极,两极分别通入SO2和空气,酸性电解液来实现电解生产硫酸。
①阳极的电极反应为______________________________。
②若电解液为2L0.025mol的硫酸溶液,当电解过程共转移了0.1mol电子时,理论上消耗SO2的体积为(标准状况)为_________,此溶液的pH="__________" (忽略溶液体积变化)。
③设计此实验的想法得到了老师的充分肯定,但与工业上生产硫酸相比还是有很多不足,请对此实验进行合理的评价____________________________(写出一点即可)。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 | 初始 pH | 废水样品 体积/mL | 草酸溶液 体积/mL | 蒸馏水 体积/mL |
① | 4 | | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | |
③ | | 60 | | 20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。
(2)实验①和②的结果表明_______________________________;
(3)该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;假设二: ;假设三: ;……
(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |
取_______________________________代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验 | 反应进行相同时间后 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一成立; 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一不成立; |