【題目】某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有________________________________________________。
(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是__________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是________;
(4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有______________(答兩種);
(5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時(shí)間。
A | B | C | D | E | F | |
4 mol·L-1H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
飽和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=________,V6=________,V9=________。
②反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈________色;
③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高,但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因________________________________________________________。
【答案】(1)CuSO4+ZnZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(2分)
(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu-Zn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率(2分)
(3)Ag2SO4(1分)
(4)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(答兩種即可)(2分)
(5)①30(1分) 10(1分) 17.5(1分) ②暗紅(1分)
③當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積(2分)
【解析】(1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng):CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。(2)由于Zn與反應(yīng)生成的Cu及硫酸銅溶液組成了Cu-Zn微電池,大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。(3)只要是比鋅的金屬性差的金屬都可以與鋅組成原電池,都可以加快生成氫氣的反應(yīng)速率,故在所給的物質(zhì)中只有Ag2SO4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(5)因?yàn)橐芯苛蛩徙~的量對(duì)反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同,則硫酸溶液的體積均取30 mL,根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL,可以求得各組實(shí)驗(yàn)中加入水的體積分別為V7=20 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。E中析出較多的銅,則顯示出了銅晶體的顏色:暗紅色。由于析出的銅的量較多,會(huì)覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸的接觸面積大大減小,故反應(yīng)速率反而會(huì)減慢了。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不變時(shí),不能表明反應(yīng):A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已達(dá)到平衡的是( )
A.混合氣體壓強(qiáng)
B.混合氣體的密度
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
D.B的物質(zhì)的量濃度
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【題目】下列物質(zhì)分類正確的是
A. SO2、SiO2、CO均為酸性氧化物 B. 稀豆?jié){、硅酸、氯化鐵溶液均為膠體
C. 燒堿、冰醋酸、蔗糖均為電解質(zhì) D. 鹽水、水玻璃、氨水均為混合物
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【題目】中新社北京2017年2月25日電,總裝機(jī)達(dá)到672萬(wàn)千瓦的世界在役最大火力發(fā)電廠在內(nèi)蒙古投入商業(yè)運(yùn)營(yíng);鹆Πl(fā)電排放的CO、CO2、SO2等物質(zhì)對(duì)環(huán)境影響極大,需分離并進(jìn)行利用,變廢為寶。
(1)火電產(chǎn)生的CO在高溫下可將SO2還原為S,已知:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJ·mol1
CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+b kJ·mol1
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=c kJ·mol1
①a、b、c均大于0,請(qǐng)寫出CO除SO2的熱化學(xué)方程式:__________________________。
②根據(jù)傳感器記錄某溫度下CO、SO2的反應(yīng)進(jìn)程,測(cè)量SO2濃度與時(shí)間數(shù)據(jù)繪制出如圖,前1 min內(nèi)用生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________,第2 min時(shí)的X值范圍為_____________。
(2)火力發(fā)電廠CO主要來源于反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)。若一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中發(fā)生該反應(yīng),其壓強(qiáng)為p,平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:
①T℃時(shí),若充入氮?dú),平衡向_____________(填“正反應(yīng)方向移動(dòng)”“逆反應(yīng)方向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。
②用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,其中,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。則800℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp=____________(列式即可,氣體總壓可記作p總)。
(3)CO在高溫下與H2O反應(yīng)可獲得合成氨所需H2,若在等容條件下合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ΔH<0),改變其他反應(yīng)條件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:
①H2的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)中最大的是___________,其值是___________。
②由第一次平衡到第二次平衡,采取的措施是______________________。
③比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低:T2__________T3(填“<”“>”或“=”),判斷的理由是______________________。
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【題目】室溫下,將1.000 mol·L-1鹽酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. a點(diǎn)由水電離出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1
B. b點(diǎn):c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C. c點(diǎn):c(Cl-)=c(NH)
D. d點(diǎn)后,溶液溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱
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【題目】全釩液流電池足一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池。其電池總反應(yīng)為:V3++VO2++H2O VO2++2H++V2+,下列說法正確的是
A.放電時(shí)正極反應(yīng)為:VO2++2H++e-=VO2++H2O
B.充電時(shí)陰極反應(yīng)為:V2+-e-=V3+
C.放電過程中電子由負(fù)極經(jīng)外電路移向正極,再由正極經(jīng)電解質(zhì)溶液移向負(fù)極
D.充電過程中,H+由陰極區(qū)向陽(yáng)極區(qū)遷移
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【題目】在一個(gè)體積恒定的密閉容器中,加入2 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),一定條件下達(dá)到平衡時(shí),C的濃度為W mol·L1,若容器體積和溫度保持不變,按下列四種配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的濃度仍為W mol·L1的是
A.4 mol A+2 mol B
B.3 mol C+1 mol D
C.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D
D.1 mol A+0.5 mol B+3 mol C+1 mol D
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【題目】G是一種新型香料的主要成分之一,其結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)六元環(huán)。G的合成路線如下(部分產(chǎn)物和部分反應(yīng)條件略去):
已知:
①B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子;
②D和F互為同系物。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)(CH3)2C=CH2的系統(tǒng)命名法名稱為 ,生成B這一步的反應(yīng)類型為 。
(2)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,F分子中含有的含氧官能團(tuán)名稱是 。
(3)C經(jīng)氧化后可得到一種能與新制銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì),請(qǐng)寫出該銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)F可在一定條件下合成高分子化合物,請(qǐng)寫出該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。
(5)同時(shí)滿足下列條件:①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;③能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體;這樣的D的同分異構(gòu)體共有 種(不包括立體異構(gòu));
(6)請(qǐng)參照合成路線中苯乙烯合成F的方法,寫出由1-丁烯制取2-羥基丁酸的合成線路: 。
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【題目】據(jù)路透社北京報(bào)道,中國(guó)石油計(jì)劃2017年加大在四川省的頁(yè)巖氣開發(fā),制訂了在2020年前新增100億立方米頁(yè)巖氣產(chǎn)能的計(jì)劃。頁(yè)巖氣主要成分為CH4,請(qǐng)回答下列問題:
(1)頁(yè)巖氣不僅能用作燃料,還可用于生產(chǎn)合成氣(CO與H2的混合氣),已知:CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ·mol1 ①;又知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=802 kJ·mol1②,則CO2與H2O(g)反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為_____________。
(2)用合成氣生產(chǎn)CH3OH的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。在10 L的恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比1∶2充入CO和H2,測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化及不同壓強(qiáng)下CO的轉(zhuǎn)化率變化如圖所示,p2和200 ℃時(shí)n(H2)隨時(shí)間變化結(jié)果如表所示。
p2和200 ℃時(shí)n(H2)隨時(shí)間變化
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8 | 5 | 4 | 4 |
①ΔH________0(填“<”“=”或“>”)。
②你認(rèn)為可同時(shí)提高反應(yīng)速率和H2轉(zhuǎn)化率的措施是___________________(列舉兩條即可)。
③下列說法正確的是_________(填字母)。
A.溫度越高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)越大
B.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,H2轉(zhuǎn)化率將提高
C.體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度
D.圖中壓強(qiáng)p1<p2
④在p2和200 ℃時(shí),反應(yīng)0~3 min內(nèi),用CH3OH表示的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=
___________________。
⑤在p2和200 ℃時(shí),達(dá)平衡后再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,化學(xué)平衡______________(填“向正反應(yīng)方向移動(dòng)”“向逆反應(yīng)方向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。
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