钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为W(s) + 2I2(g)WI4(g)。下列说法正确的是
A.温度越高,灯丝的使用寿命越长 |
B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上 |
C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长 |
D.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢 |
在密闭容器中充入一定量NO2,发生反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-57 kJ·mol-1。在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a、c两点的反应速率:a>c |
B.a、b两点NO2的转化率:a<b |
C.a、c两点气体的颜色:a深,c浅 |
D.由a点到b点,可以用加热的方法 |
现有下列四个图像
下列反应中全部符合上述图像的反应是
A.N2(g)+3H2(g) ![]() |
B.2SO3(g) ![]() |
C.4NH3(g)+5O2(g) ![]() |
D.H2(g)+ CO(g) ![]() |
化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果,下列图像描述正确的是
A.图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 |
B.图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)![]() |
C.图③表示向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液体积的关系 |
D.图4表示在2L的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,0~10min内该反应的平均速率v(H2)=0.045mol·L-1·min-1,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为d |
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
混合液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4mol·L-1H2SO4/mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= 。
②反应一段时间后,实验E中的金属呈 色。
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质,其储氢容量可达17.6% (质量分数)。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下:
2NH3(g) N2 (g) + 3H2(g) ΔH =" +92.4" kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)氨气自发分解的反应条件是 。(填“高温”、“低温”或“任何条件下”)
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =" -" 483.6 kJ·mol-1
NH3(l)NH3(g) ΔH =" +23.4" kJ·mol-1
则,反应4NH3(l)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的ΔH = 。
(3)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下,氨气分解反应的活化能最大的是 (填写催化剂的化学式)。
②恒温(T1)恒容时,用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气,并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线(见图2)。请在图2中画出:在温度为T1,Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) 随t变化的总趋势曲线(标注Ru-T1)。
③如果将反应温度提高到T2,请在图2中再添加一条Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) ~ t的总趋势曲线(标注Ru-T2)
(4)用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是 。(已知:液氨中2NH3(l) NH2- + NH4+)
市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便携式制氧器,利用过碳酸钠固体A(化学式为2Na2CO3·3H2O2)和灰黑色圆体B(不溶于水)与水混合反应制得氧气。某同学对A、B两种物质进行探究,实验步骤及现象如下图所示。下列说法错误的是
A.B在反应①中可能起催化作用 B.白色沉淀D为CaCO3
C.第②步分离混合物的方法是过滤 D.设计③的目的是制取氧气
酯是重要的有机合成中间体,请回答下列问题:
(1)实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为:_____________________。
(2)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有__________________________________、
_____________________________________________等。
(3)若用下图所示的装置来制取少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能是:___________、
__________________。
(4)实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生,用离子方程式表示产生气泡的原因: 。
(5)此反应以浓硫酸作为催化剂,可能会造成产生大量酸性废液,催化剂重复使用困难等问题。现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂,实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合):
同一反应时间 |
同一反应温度 |
||||
反应温度/℃ |
转化率(%) |
选择性(%) |
反应时间/h |
转化率(%) |
选择性(%) |
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.7 |
100 |
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
(说明:选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水)
①根据表中数据,下列________(填编号),为该反应的最佳条件。
A.120℃,4h B.80℃,2h C.60℃,4h D.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选择性降低的原因可能是_________________。
一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器I、II、III,在I中充入1 mol CO和1 mol H2O,在II中充入1 mol CO2和1 mol H2,在III中充入2 mol CO 和2 mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器I、II中正反应速率相同 |
B.容器I、III中反应的平衡常数相同 |
C.容器I中CO 的物质的量比容器II中的多 |
D.容器I中CO 的转化率与容器II中CO2的转化率之和等于1 |
(15分)发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质,其储氢容量可达17.6%(质量分数)。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下:
2NH3(g) N2 (g) + 3H2(g) ΔH =" 92.4" kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)氨气自发分解的反应条件是 。
(2)已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(g) ΔH = -483.6 kJ·mol-1
NH3(l) NH3 (g) ΔH =" 23.4" kJ·mol-1
则,反应4NH3(l) + 3O2 (g) ="=" 2N2 (g) + 6H2O(g) 的ΔH = 。
(3)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下,氨气分解反应的活化能最大的是 (填写催化剂的化学式)。
②恒温(T1)恒容时,用Ni催化分解初始浓度为c0的氨气,并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH3)随时间t变化的关系曲线(见图2)。请在图2中画出:在温度为T1,Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3) 随t变化的总趋势曲线(标注Ru-T1)。
③如果将反应温度提高到T2,请在图2中再添加一条Ru催化分解初始浓度为c0的氨气过程中α(NH3)~t的总趋势曲线(标注Ru-T2)
④假设Ru催化下温度为T1时氨气分解的平衡转化率为40%,则该温度下此分解反应的平衡常数K与c0的关系式是:K = 。
(4)用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2。阴极的电极反应式是 ;阳极的电极反应式是 。(已知:液氨中2NH3(l) NH2- + NH4+)
某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
① |
10mL2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL5% H2O2溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ |
10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________________。
(2)实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是____________________。
(3)写出实验③的化学反应方程式 。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。
反应aA(g)+bB(g)cC(g) ΔH<0。在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。
回答问题:
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为________;
(2)各阶段内,A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为 ;
(3)各阶段内,B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_______,其值是________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是 ,采取的措施是 ;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2________T3(填“>”、“<”、“=”)。