题目内容
【题目】Ⅰ.过量铁片与100mL 0.01mol/L的稀盐酸反应,能量变化趋势,如图所示:
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(1)该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)为了加快产生H2的速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的______
①加H2O ②加入几滴1mol/LHNO3溶液 ③滴入几滴浓盐酸
④加入一定量铁粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液
⑦适当升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10mL0.1mol/L盐酸
A. ②③⑥⑦⑧ B. ③④7⑧ C. ③⑥⑦⑧ D. ③⑥⑦
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜电极上发生的电极反应为________。
Ⅱ.某温度时,在5 L的容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题:
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(1)分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式__________。
(2)该反应在3种不同条件下进行,其中Y起始浓度相同,Z起始浓度为0,反应物X的浓度随反应时间的变化情况如下表:
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①实验1中,在10~20min内,以物质Y表示的平均反应速率为________mol/(L·min) ,50min时,实验3中Z的浓度________。
②0~20min内,其它条件一样实验2和实验1的反应速率不同,其原因可能是__________;实验3和实验1的反应速率不同,其原因是________。
【答案】 放热 C 2H++2e-=H2↑ X+3Y
2Z 0.039 1.2 mol/L 实验2比1温度高 实验3加入了催化剂
【解析】产生氢气的量不变,则保证铁完全与盐酸反应;加快反应速率,应增大盐酸的浓度或升高温度,据此分析解答。(1)根据平均化学反应速率公式计算;(2)实验1、2起始量相同,平衡浓度相同,但实验2达到平衡所需要的时间短,反应速率快;(3)根据实验1、3比较实验数据可以知道,实验3温度高反应速率快,A转化率增大;(4)根据物质的量的变化判断反应物和生成物,根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式。
(1)根据图像知反应物总能量高于生成物的总能量,所以该反应为放热。答案:放热。
(2)①加水,稀释了盐酸的浓度,故反应速率变慢,不符合;②加入几滴1mol/LHNO3溶液不会生成氢气而生成NO,故不符合;③加浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,符合;④加入铁粉,铁是固体,改变用量不影响化学反应速率,不符合,⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸浓度,氢离子浓度降低,故反应速率变慢,不符合;⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,因为铁是过量的,产生氢气的量不会改变,符合;⑦升高温度,反应速率加快,符合;⑧改用浓度大的盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,符合;所以C选项是正确的。
(3)Fe+2HCl= FeCl2+H2
将此反应设计成原电池,铁做负极,失电子发生氧化反应,铜为原电池的正极,发生的是还原反应,电极反应式是2H++2e-=H2↑,所以铜电极上发生的电极反应为2H++2e-=H2↑。
Ⅱ(1)根据图象可以知道X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增加,则X和Y是反应物,Z是生成物,且分别是0.1mol、0.3mol、0.2mol,因为变化量之比等于相应的化学计量数之比,所以其系数之比为0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2 ,所以其方程式为X+3Y
2Z,因此,本题正确答案是: X+3Y
2Z.
(2)①根据平均化学反应速率公式计算, 由表中数据可计算X的速率为
,由反应X+3Y
2Z知Y的速率为0.013 mol/(L.min)
3= 0.039 mol/(L.min)。实验3中由反应X+3Y
2Z知50min时,X浓度变化量为0.6 mol/L, Z的浓度1.2 mol/L。因此,本题正确答案是0.039;1.2 mol/L。
②0~20min内,其它条件一样实验2和实验1的反应速率不同,其原因可能是实验1的温度是800
,实验2的温度是900
,所以实验2比实验1温度高;实验3比实验1的温度低,但反应速率却比实验1高,其原因是实验3加入了催化剂。答案:实验2比1温度高 ;实验3加入了催化剂。
【题目】化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定.测定中和热的实验装置如图所示:![]()
(1)该图中有两处仪器未画出,它们是、 .
(2)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为(中和热数值为57.3kJ/mol) .
(3)取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | ||
① | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 |
② | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 |
③ | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 |
④ | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2 , 中和后生成溶液的比热容c=4.08J/(g℃).则中和热△H=(取小数点后一位).
(4)有关中和热测定实验,下列说法错误的是
a.用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度会导致中和热数值比57.3低
b.温度计的冲洗液应倒入小烧杯参与反应
c.混合硫酸和氢氧化钠溶液时应分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.若装置完全相同,操作均没失误,取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验,误差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验误差小.