【题目】“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1mol CO2(g)和3mol H2(g) | 1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出29.4kJ | 吸收akJ |
请回答:
①c1_____c2(填“>”、“<”或“=”);a=__________。
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是__________mol/(L·s)。
(2)压强为P1时,向体积为1L的密闭容器中充入bmol CO和2bmol H2,CO和氢气发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答:
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①该反应属于__________(填“吸”或“放”)热反应;P1__________P2(填“>”、“<”或“=”)。
②100℃时,该反应的平衡常数K=__________(用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。
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【题目】下列关于纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为( )
纯净物 | 混合物 | 电解质 | 非电解质 | |
A | 纯盐酸 | 水煤气 | 硫酸 | 干冰 |
B | 蒸馏水 | 蔗糖溶液 | 氧化铝 | 二氧化硫 |
C | 胆矾 | 氢硫酸 | 铁 | 碳酸钙 |
D | 过氧化钠 | 氯水 | 氯化铜 | 碳酸钠 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中:所用FeCl3溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)
实验 | 金属 | 现象及产物检验 |
I | 镁条 | 立即产生大量气体;金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引;液体颜 色由棕黄色逐渐变为红褐色;片刻后气泡减少;金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体, 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。 |
II | 铜粉 | 无气体产生;溶液逐渐变为蓝绿色;取反应后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。 |
(1)根据实验I的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到_________得以证实。
(2)已知Fe和Fe3O4均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe和Fe3O4,重复实验I,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后进行实验如下:
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该实验说明黑色固体中一定含有_________,结合现象写出判断的理由_________。
②除上述结论外,分析实验I的现象,可知被还原得到的产物一定还有_________。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异,与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+<Fe2+<_________。
(4)继续研究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与Fe的反应。
实验 | 金属 | 现象及产物检验 |
Ⅲ | 铁粉 | 持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉 淀,经检验,溶液pH=4;含有Fe2+,无Fe3+。 |
Ⅳ | 铁丝 | 无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液 pH=2,含有Fe2+和Fe3+;Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ。 |
①实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有_________。
②已知:相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+。 结合实验I、Ⅱ,由反应中金属表面离子浓度的变化,推测实验III、IV现象差异的原因:_________。
【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=________。平衡时H2的转化率为________。
(2)平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有________。
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1________K2(填“<”、“>”或“=”);
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为________。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时,则该反应的v(N2)正________v(N2)逆(填“<”、“>”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是________。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益