个化学反应,我们不但关心物质变化和能量变化,还通常要研究化学反应的快慢
(1)用纯净的锌粒和盐酸反应制取氢气,回答:
实验过程如下图所示,分析判断:________段化学反应速率最快,原因是 ,_______段收集的氢气最多。
为了加快上述反应的速率,欲向溶液中加入一定量下列物质,你认为可行的是
A.胆矾晶体 B.硫酸氢钠固体
C.氯化锌浓溶液 D.浓硝酸
除了上述方法外,你认为还可以采取 措施来加快化学反应速率。
(2)下图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是达到平衡状态的时间。
试回答
①该反应的化学方程式为_________________________________。
②达到平衡状态的所需时间是2min,A物质的平均化学反应速率为______ ______
(14分)以下是一些物质的熔沸点数据(常压):
|
钾 |
钠 |
Na2CO3 |
金刚石 |
石墨 |
熔点(℃) |
63.65 |
97.8 |
851 |
3550 |
3850 |
沸点(℃) |
774 |
882.9 |
1850(分解产生CO2) |
--- |
4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应:
4Na(g)+3CO2(g)2Na2CO3(1)+C(s,金刚石);△H=-1080.9kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为 ;若4v正(Na)=3v逆(CO2),反应是否达到平衡 (选填“是”或“否”)。
(2)若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1860℃,若反应时间为10min,金属钠的物质的量减少了0.2mol,则10min里CO2的平均反应速率为 。
(3)高压下有利于金刚石的制备,理由 。
(4)由CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol;则Na2O固体与C(金刚石)反应得到Na(g)和液态Na2CO3(1)的热化学方程式: 。
(5)下图开关K接M时,石墨作 极,电极反应式为 。当K接N一段时间后,测得有0.3mol电子转移,作出y随x变化的图象【x—代表n(H2O)消耗,y—代表n[Al(OH)3],反应物足量,标明有关数据】
在2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时到达平衡,依图所示:
①该反应的化学方程式是 。
②反应起始至t,Y的平均反应速率是 。
(8分)某温度时,在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)该反应的化学方程式为____________________________________。
(2)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为____________________________。
(3)4 min时,反应是否达到平衡状态?________(填“是”或“否”), 8 min时,v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
在10L的一密闭容器中,用2 mol的A和2 mol的B发生:A(g)+ 2 B(g) 2 C(g),一小时后反应达到平衡,若此时混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则A的转化率为 ,B在的反应速率 ,平衡时C的体积分数为_______。
(1)某温度时,在2 L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如下图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为:____________________________
(2) 用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为
____________________
(3) 某时刻t(t﹤5min)测得Y、Z两者的物质的量之比为
3:1,则X的转化率为_________
(4) 该条件下,能说明反应已达到平衡状态的是
a.容器内z物质的量浓度为0.25mol/L
b.正反应和逆反应的速率都为0
c.容器内X、Y、Z物质的量之比为1∶3∶2
d.容器内X气体的体积分数不变
e. 单位时间内消耗3a mol X,同时生成2a mol Z
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g) + H2O (g) =CO(g) + 3H2(g) △H =+206.0 kJ/mol
II:CO (g) + 2H2 (g) = CH3OH (g) △H =—129.0 kJ/mol
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为_______________。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图
假设100 ℃时达到平衡所需的时间为15min,则用H2表示该反应的平均反应速率为_______________。
(3)写出甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式:______________。
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
① 写出阳极电极反应式_______________。
② 写出除去甲醇的离子方程式_________________。
某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号 |
时间 浓度 温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
⑴在实验1,反应在20至30分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为________。
⑵在实验2,A的初始浓度c2=____________mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是_______________________________。
⑶设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3_______v1(填“<”、“=”或“>”),且c3_______1.0 mol/L(填“<”、“=”或“>”)。
⑷比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。理由是___________________________________________________________。
甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是_____________。
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 |
B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 |
D.使用高效催化剂 |
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数 K= 。
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
|
0min |
5min |
10min |
CO |
0.1 |
|
0.05 |
H2 |
0.2 |
|
0.2 |
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是
在化学反应中,能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞,这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ•mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的△H= (用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) △H= -241.8kJ•mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ•mol-1,则其逆反应的活化能为 。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比,活化能 ,单位体积内活化分子的百分数 ,因此反应速率 ,(前面的三个空填“增大”“减小”“不变”)你认为最可能的原因是 。
将等物质的量的A和B,混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过4min时,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1,A在4 min末的浓度是___________,B的平均反应速率是______ __,x的值是 。
某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)X的转化率是 ;
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程为 ;
(3)反应从开始至2分钟末,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= ;
(4)当反应进行到第 min,该反应达到平衡。
有一化学反应2AB+D ,B、D起始浓度为0,在四种不同条件下进行。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表,根据下述数据,完成填空:
实验 序号 |
浓度(mol/L) |
时间(min) |
|||||||
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|||
1 |
温度 |
800 ℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800 ℃ |
C2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
3 |
800 ℃ |
C3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
(1)在实验1,反应在0至40分钟时间内A的平均速率为 mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,可推测实验2中隐含的条件是
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则达到平衡时v3 v1(填>、=、<=,)800℃时,反应平衡常数= ,且C3= mol/L,可推测实验3中隐含的条件是 。
(4)800℃时,反应B+D 2A当其他条件不变, B、D的起始浓度为0.50 mol/L , A的起始浓度为0,达到平衡时A的浓度为 mol/L, B的转化率= 。
(1)等质量的D216O和H216O所含的质子数之比为______,中子数之比为______;等物质的量的D216O和H216O分别与足量的金属钠反应,放出的氢气的质量比为_____,转移电子数之比为______。
(2)在2L密闭容器中进行如下反应:,5min内NH3的质量增加了
1.7g,则v(NH3)= 。