【題目】氧化劑H2O2在反應(yīng)時不產(chǎn)生污染物,被稱為綠色氧化劑,因而受到人們越來越多的關(guān)注。某實驗小組以H2O2分解為例,探究濃度、催化劑、溫度對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照下表所示的方案完成實驗。
實驗編號 | 溫度(℃) | 反應(yīng)物 | 催化劑 |
① | 20 | 25 mL 3% H2O2溶液 | 無 |
② | 20 | 25 mL 5% H2O2溶液 | 無 |
③ | 20 | 25 mL 5% H2O2溶液 | 0.1g MnO2 |
④ | 20 | 25 mL 5% H2O2溶液 | 1~2滴1mol/L FeCl3溶液 |
⑤ | 30 | 25 mL 5% H2O2溶液 | 0.1g MnO2 |
(1)實驗①和②的目的是____________________________。同學(xué)甲在進行實驗時并沒有觀察到明顯現(xiàn)象。資料顯示,通常條件下過氧化氫穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到實驗?zāi)康,可采取的改進方法是__________(寫出一種即可)。
(2)實驗③、④、⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化如甲圖所示。分析該圖能得出的結(jié)論是__________________________,__________________________;
(3)寫出實驗③中H2O2分解的化學(xué)方程式:______________________________;
(4)同學(xué)乙設(shè)計了乙圖所示的實驗裝置對過氧化氫的分解速率進行定量分析。以生成10mL氣體為準(zhǔn),其他影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為__________,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是______________。
(5)某反應(yīng)在體積為2L的恒容密閉的絕熱容器中進行,各物質(zhì)的量隨時間的變化情況如圖所示(已知X、Y、Z均為氣體).
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______.
②反應(yīng)開始至2分鐘時,Y的平均反應(yīng)速率為______.
③能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______
A.υ(X)=3υ(Y)B.容器內(nèi)氣體密度不變
C.υ逆(Z)=2υ正(Y)D.各組分的物質(zhì)的量相等
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
④由圖求得平衡時X的轉(zhuǎn)化率為______.
【答案】探究濃度對反應(yīng)速率的影響 向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或升高相同溫度) 升高溫度,反應(yīng)速率加快 MnO2對過氧化氫分解的催化效果更好 2H2O2 2H2O +O2 分液漏斗 產(chǎn)生10mL氣體所需的時間 Y+3X 2Z 0.025mol/(L·min) CE 30%
【解析】
(1)實驗①和②的濃度不同;現(xiàn)象不明顯,根據(jù)題意,需要盡快反應(yīng)速率;
(2)由圖可知,⑤的反應(yīng)速率最大,④的反應(yīng)速率最小,結(jié)合反應(yīng)的條件分析解答;
(3)H2O2在二氧化錳作用下生成水和氧氣;
(4)A儀器名稱是分液漏斗;該反應(yīng)是通過反應(yīng)速率分析的,根據(jù)v=分析;
(5)①由圖可知,X 、Y的物質(zhì)的量減小, Z的物質(zhì)的量增加,且2min時物質(zhì)的量不變,判斷出X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化量之比,物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,據(jù)此書寫反應(yīng)的方程式;
②結(jié)合v=計算;
③可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率相等,各組分濃度不再變化,據(jù)此分析判斷;
④根據(jù)X達(dá)到平衡時已轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量與起始的物質(zhì)的量之比,可求得平衡時X的轉(zhuǎn)化率。
(1)實驗①和②的濃度不同,則該實驗的目的為探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;同學(xué)甲在進行實驗時并沒有觀察到明顯現(xiàn)象。資料顯示,通常條件下過氧化氫穩(wěn)定,不易分解。為了便于比較,需要加快反應(yīng)速率,可以向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放在同一熱水浴中,升高相同溫度),故答案為:探究濃度對反應(yīng)速率的影響;向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放在同一熱水浴中,升高相同溫度);
(2)由圖可知,③、⑤中⑤的反應(yīng)速率大,說明升高溫度,反應(yīng)速率加快;③、④中④的反應(yīng)速率小,說明MnO2對過氧化氫分解的催化效果更好,故答案為:升高溫度,反應(yīng)速率加快;MnO2對過氧化氫分解的催化效果更好;
(3)H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:2H2O2 2H2O+O2↑,故答案為:2H2O2 2H2O+O2↑;
(4)結(jié)合乙圖裝置,圖中儀器A為分液漏斗;反應(yīng)是通過反應(yīng)速率分析的,根據(jù)v=,所以實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是時間(或收集一定體積的氣體所需要的時間),故答案為:分液漏斗;產(chǎn)生10mL氣體所需的時間;
(5)①由圖可知,X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增加,且2min時物質(zhì)的量不變,說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng),X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化量之比為(1.0-0.7)∶(1.0-0.9)∶(0.2-0)=3∶1∶2,物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則反應(yīng)為Y+3X 2Z,故答案為:Y+3X 2Z;
②2分鐘內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為=0.025mol/(L·min),故答案為:0.025mol/(L·min);
③A.根據(jù)方程式Y+3X 2Z,如何時候都存在υ(X)=3υ(Y),不能說明正反應(yīng)和逆反應(yīng)的關(guān)系,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故A錯誤;B.容器的體積以及氣體的質(zhì)量不變,無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)氣體密度都不變,不能說明達(dá)到平衡,故B錯誤;C.根據(jù)方程式Y+3X 2Z,當(dāng)υ逆(Z)=2υ正(Y)時,正、逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)了,故C正確;D.容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等,不能說明各組分的濃度不再變化,無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯誤;E.氣體的質(zhì)量不變,但反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為變量,當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài),說明達(dá)到平衡狀態(tài),故E正確;故答案為:CE;
④由圖象可知:達(dá)平衡時X的濃度變化為:△n(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol,所以X的轉(zhuǎn)化率為:×100%=30%,故答案為:30%。
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【題目】迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取的物質(zhì),其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。則等量的迷迭香酸消耗的Br2、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為
A. 7:6:1 B. 7:6:5 C. 6:7:1 D. 6:7:5
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 常溫常壓下,11.2 LHCl氣體中含有的分子數(shù)為0.5NA
B. 常溫常壓下,5.6 g N2和CO混合物中所含有的原子數(shù)為0.4NA
C. 將0.2 mol FeCl3水解制成膠體,所得膠體粒子數(shù)為0.2NA
D. 50 mL12 mol/L鹽酸與足量MnO2共熱,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA
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【題目】測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu),進行如下實驗。
[分子式的確定]
(1)將有機物A置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比是__________。
(2)質(zhì)譜儀測定有機化合物的相對分子質(zhì)量為46,則該物質(zhì)的分子式是__________。
(3)根據(jù)價鍵理論,預(yù)測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式_____________________。
[結(jié)構(gòu)式的確定]
(4)經(jīng)測定,有機物A的核磁共振氫譜如圖所示,則A的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
。
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【題目】在兩個密閉容器甲、乙中,依次充入氧原子數(shù)目相同的O2、O3兩種氣體,若它們的溫度和密度均相同。下列說法正確的是
A. 氣體體積:甲>乙 B. 氣體的質(zhì)量:甲<乙
C. 氣體的分子數(shù):甲<乙 D. 氣體的壓強:甲>乙
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【題目】1999年4月,比利時查出污染雞的根源是生產(chǎn)雞飼料的油脂被二惡英所污染,二惡英是兩大芳香族化合物的總稱。其中四氯代二苯并二惡英毒性最大,其結(jié)構(gòu)簡式為:
下列有關(guān)該化合物的說法中正確的是( )
A. 分子式為C12H8O2Cl4
B. 是一種可溶于水的氣體
C. 是最危險的致癌物之一
D. 是一種多鹵代烴
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖。下列說法正確的是()
A. 元素Y與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于9
B. 離子Y2-和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同
C. 原子半徑的大小順序為:rZ> rW>rQ>rX>rY
D. 元素W的氫化物穩(wěn)定性和還原性均比Q的強
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【題目】如圖所示,用海帶灰制備單質(zhì)碘的實驗中,涉及的操作正確且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/span>
A. 過濾海帶灰浸取液
B. 在濾液中通入Cl2
C. 先放出下層液體,再放出有機層苯
D. 回收萃取劑苯并獲得單質(zhì)碘
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