分析 (1)實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制取氯氣;
(2)已知CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ•mol-1、285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1,熱化學(xué)方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
③CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-②×2-③×2得到:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol,
根據(jù)CO和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式計(jì)算;
(3)氯仿和雙氧水反應(yīng)生成HCl、水和光氣;
(4)①由圖可知,8min時(shí)COCl2的平衡濃度為0.04mol/L,Cl2的平衡濃度為0.11mol/L,CO的平衡濃度為0.085mol/L,代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(CO).c(C{l}_{2})}{c(COC{l}_{2})}$計(jì)算;
②第8min時(shí)反應(yīng)物的濃度比第2min時(shí)減小,生成物濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),4min瞬間濃度不變,不可能為改變壓強(qiáng)、濃度,應(yīng)是改變溫度,結(jié)合溫度對(duì)平衡影響判斷;
③由圖可知,10min瞬間Cl2濃度不變,CO的濃度降低,故改變條件為移走CO,降低CO的濃度,平衡常數(shù)不變,與8min到達(dá)平衡時(shí)的平衡常數(shù)相同,由圖可知,12min時(shí)到達(dá)平衡時(shí)Cl2的平衡濃度為0.12mol/L,CO的平衡濃度為0.06mol/L,根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算c(COCl2);
④根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義,可知反應(yīng)在2~3 min和12~13 min處于平衡狀態(tài),CO的平均反應(yīng)速率為0;
⑤在5~6 min和15~16 min時(shí)反應(yīng)溫度相同,在相同溫度時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越大,但15~16 min時(shí)各組分的濃度都小,因此反應(yīng)速率。
解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制取氯氣,反應(yīng)方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)已知CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ•mol-1、285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1,熱化學(xué)方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
③CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-②×2-③×2得到:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol,
生成1m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO物質(zhì)的量=$\frac{1000L}{22.4L/mol}$,所需熱量=$\frac{\frac{1000L}{22.4L/mol}×347kJ}{2mol}$=5.52×103kJ
故答案為:5.52×103kJ;
(3)氯仿和雙氧水反應(yīng)生成HCl、水和光氣,反應(yīng)方程式為CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2,
故答案為:CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2;
(4)①由圖可知,8min時(shí)COCl2的平衡濃度為0.04mol/L,Cl2的平衡濃度為0.11mol/L,CO的平衡濃度為0.085mol/L,K=$\frac{c(CO).c(C{l}_{2})}{c(COC{l}_{2})}$=$\frac{0.085×0.11}{0.04}$=0.234mol/L,故答案為:0.234mol/L;
②由第2min反應(yīng)溫度變?yōu)榈?min反應(yīng)溫度時(shí),生成物濃度增大、反應(yīng)物濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以T(2)<T(8),
故答案為:<;
③由圖可知,10min瞬間Cl2濃度增大,CO的濃度降低,故改變條件為移走CO,降低CO的濃度,平衡常數(shù)不變,與8min到達(dá)平衡時(shí)的平衡常數(shù)相同,由圖可知,12min時(shí)到達(dá)平衡時(shí)Cl2的平衡濃度為0.12mol/L,CO的平衡濃度為0.06mol/L,故:$\frac{0.06×0.12}{c(COC{l}_{2})}$=0.234mol/L,解得c(COCl2)=0.031mol/L;
故答案為:0.031;
④根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義,可知反應(yīng)在2~3 min和12~13 min處于平衡狀態(tài),CO的平均反應(yīng)速率為0,在5~6min時(shí),反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故CO的平均反應(yīng)速率為:v(5~6)>v(2~3)=v(12~13),
故答案為:v(5~6)>v(2~3)=v(12~13);
⑤在5~6 min和15~16 min時(shí)反應(yīng)溫度相同,在相同溫度時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越大,但15~16 min時(shí)各組分的濃度都小,因此反應(yīng)速率小,即v(5~6)>v(15~16),
故答案為:>;在相同溫度時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越大.
點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、蓋斯定律等知識(shí)點(diǎn),為高頻考點(diǎn),明確外界條件對(duì)化學(xué)平衡影響、圖中曲線含義及變化產(chǎn)生的原因等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵,溫度不變化學(xué)平衡常數(shù)不變,化學(xué)平衡常數(shù)與各物質(zhì)濃度無(wú)關(guān),題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 石灰石 | B. | 熟石灰 | C. | 燒堿 | D. | 硫酸 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | VL該氣體的質(zhì)量(以g為單位) | B. | 1L該氣體中所含的分子數(shù) | ||
C. | 1mol該氣體的體積(以L為單位) | D. | 1L該氣體的質(zhì)量(以g為單位) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
開(kāi)始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
A13+ | 3.8 | 5.2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將鐵片換成鐵粉 | B. | 把稀硫酸換成濃硫酸 | ||
C. | 加熱 | D. | 加入少量CuO粉末 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 催化劑V2O5不改變?cè)摲磻?yīng)的逆反應(yīng)速率 | |
B. | 增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定增大 | |
C. | 該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度正反應(yīng)速率加快 | |
D. | 在t1、t2時(shí)刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時(shí)間間隔t1~t2內(nèi),SO3(g)生成的平均速率為v=$\frac{{c}_{2}-{c}_{1}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 常溫常壓下,16g14CH4所含中子數(shù)目為8NA | |
B. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,7.8g苯中含碳碳雙鍵的數(shù)目為0.3NA | |
C. | 含0.2NA個(gè)陰離子的Na2O2和水完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子 | |
D. | 5.6g鐵粉在足量的氯氣中充分燃燒,得到電子數(shù)為0.3NA |
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