题目内容
【题目】(1)根据下图中的能量关系,可求得C-H的键能为______________。
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(2)X(s)+3Y(g)
Z(g)+3W(g) ΔH=-akJ/mol,一定条件下,将2molX和2molY通入2L的恒容密闭容器中,反应10s后达到平衡,测得生成0.5molZ。
①则10s内,Y的平均反应速率为_____________,第10s时,X的物质的量为__________,Y的浓度为_______,10s内,X和Y反应放出的热量Q为______。
②判断该反应是否达到平衡的依据是__________(填字母)。
A.压强不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变
C.c(Y)不随时间改变 D.单位时间里生成Z和W的物质的量之比为1∶2
【答案】414kJ/mol 0.075mol/(L·s) 1.5mol 0.25mol/L 0.5akJ BC
【解析】
(1)利用反应△H=反应物总键能-生成物总键能分析解答。
(2)①根据物质反应转化关系,由生成Z的物质的量计算反应消耗的X、Y的物质的量,再结合c=
计算10s时Y物质的浓度,利用v=
计算Y的反应速率;利用物质反应能量变化与反应的物质的量相对应计算10s内放出的能量;
②利用反应达到平衡时,任何物质的物质的量、浓度及含量不变分析判断。
(1)根据图知,C(s)键能为717kJ/mol、氢气键能为(864÷2)kJ/mol=432kJ/mol,C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H=-75kJ/mol,该反应△H=反应物总键能-生成物总键能=-75kJ/mol,则C-H的键能=
kJ/mol=414kJ/mol;
(2)①由方程式X(s)+3Y(g)
Z(g)+3W(g) ΔH=-akJ/mol可知:每反应产生1molZ,会同时消耗1molX,消耗3molY,反应放出热量akJ,则反应进行到10s后达到平衡,此时反应产生0.5molZ,会同时放出0.5akJ的热量,消耗0.5molX,1.5molY,因此用Y表示的反应速率为v(Y)=
=0.075mol/(L·s);此时X的物质的量还有2mol-0.5mol=1.5mol;
②A.该反应是反应前后气体体积不变的反应,体系的压强始终不变,因此不能根据压强不随时间改变判断反应是否处于平衡状态,A错误;
B.若反应未达到平衡状态,气体的质量会发生变化,气体的密度也会发生改变,若容器内气体的密度不随时间改变,则反应达到平衡状态,B正确;
C.反应未达到平衡状态,Y的物质的量及浓度就会变化,若c(Y)不随时间改变,说明反应处于平衡状态,C正确;
D.根据方程式可知:Z、W都是生成物,二者改变的物质的量的比是1:3,无论是否达到平衡,单位时间里生成Z和W的物质的量之比不可能为1∶2,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,D错误;
故合理选项是BC。
【题目】下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是( )
选项 | 事实 | 结论 |
A | 工业制硫酸中,在矿石处理阶段,将矿石粉碎再煅烧 | 增大反应物的接触面积,加快化学反应速率 |
B | A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2,在B试管中加入MnO2,B试管中产生气泡快 | 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率 |
C | 其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间变短 | 当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快 |
D | 一定条件下:H2(g)+I2(g) | c(I2)增大,I2物质的量增多 |
A. A B. B C. C D. D
【题目】某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间(秒)
| 30% H2O2 | 15% H2O2 | 10% H2O2 | 5% H2O2 |
无催化剂、不加热 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 |
无催化剂、加热 | 360 | 480 | 540 | 720 |
MnO2催化剂、加热 | 10 | 25 | 60 | 120 |
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、___________、____________等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_______________________。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL 5%(密度为1.0g/cm3)的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
实验 序号 | 催化剂(MnO2) | 操作 情况 | 观察结果 | 反应完成 所需的时间 |
A | 粉末状 | 混合不振荡 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 5span>分钟 |
B | 块状 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30分钟 |
① 写出H2O2发生分解的化学反应方程式________________。求出实验A中H2O2在5分钟内的平均反应速率________________。(结果保留小数点后两位数字)
② 实验结果说明催化剂作用的大小与____________________有关。