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Ⅰ(9分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止。
(1)本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,即
,请写出推导过程
。
(2)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使 ;在实验时,为减小误差,应使砝码盘和砝码的总质量 小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)。
(3)实验中获得数据如下表所示:(小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g)
|
实验次数 |
小车 |
合外力F/N |
位移s/cm |
|
1 |
Ⅰ |
0.1 |
23.36 |
|
Ⅱ |
0.2 |
46.51 |
|
|
2 |
Ⅰ |
0.2 |
29.04 |
|
Ⅱ |
0.3 |
43.63 |
|
|
3 |
Ⅰ |
0.3 |
41.16 |
|
Ⅱ |
0.4 |
44.80 |
|
|
4 |
Ⅰ |
0.4 |
36.43 |
|
Ⅱ |
0.5 |
45.56 |
通过分析,可知表中第 次实验数据存在明显错误,应舍弃。
Ⅱ(9分)为了测量一只微安表的内阻,要求按照如图所示给出的电路进行测量,
实验室中的可供选择的器材如下:
A.待测微安表(量程500μA,内阻约1kΩ)
B.电阻箱R0(阻值0-999.9Ω)
C.滑动变阻器R1(阻值O-20Ω)
D.滑动变阻器R2(阻值0-3kΩ)
E.电源(电动势3V,内阻不计)
(1)实验中滑动变阻器应选用 。
(2)在实验过程中步骤如下:先将滑动变阻器R的滑片P移到 ,调整电阻箱R0的阻值为零,合上开关S,再将滑片P缓慢左移动,使微安表上电流满偏,固定滑片P不动,调整R0的阻值(已知此过程AP两端的电压近似不变),使微安表上读数正好是满刻度的2/3 ,记下此时R0的电阻为485Ω,那么微安表内阻约为 Ω。
32.(16分)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知 ① 2 CH4 (g) + 3O2 (g) = 2 CO (g) + 4 H2O(l)
△H1 = -1214.6 KJ/mol
② 2 CO (g) + O2(g) = 2 CO2 (g) ΔH2 = -566 kJ/mol
则反应CH4(g) + 2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O (l)
的△H = 。
(2) 现以CH4、O2、KOH溶液组成的燃料
电池,燃料电池的工作原理如右下图所示:
① 写出石墨(I)电极上发生的电极反应式 ___________ 。
② 在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离除去CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阴极反应为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH- ,阳极反应式为:
(3)将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入 到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO (g) + H2O
(g)
CO2 (g) + H2 (g), 得到如下三组数据:
|
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
|
H2O |
CO |
CO2 |
CO |
|||
|
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
|
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
|
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
① 实验1中以υ(H2) 表示的反应速率为 。
② 实验2中的平衡常数是 (计算结果保留两位小数)。
③ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),
则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
30.某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X。他们认为X不一定是Fe,因温度不同、受热不均时会生成Fe3O4且也能被磁铁吸引。为探究X的组成,他们进行了如下实验。
Ⅰ.定性检验
|
实验编号 |
实 验 操 作 |
实 验 现 象 |
|
① |
取少量黑色粉末X放入试管1中,注入适量稀盐酸,微热。 |
黑色粉末逐渐溶解,有无色气体逸出。 |
|
② |
向试管1所得溶液中滴加几滴 KSCN溶液,振荡。 |
溶液未出现血红色 |
(1)由上述实验现象推断,黑色粉末X的成分中是否一定不含Fe3O4?______________(填“是”或“否”)。
(2)实验①中可能发生反应的离子方程式是 。
Ⅱ.定量测定
(3)操作Z是 。在灼烧沉淀时必须用到的下列仪器的名称是_____________。
(4)通过以上数据,确认5.6g黑色粉末X的成分中是否有Fe3O4?___________(填“是”或“否”)。[已知:M(Fe)=56,M(Fe2O3)=160,M(Fe3O4)=232]