【題目】將Cu與CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol/L濃H2SO4中,加熱充分反應至固體物質(zhì)完全溶解,冷卻后將混合液稀釋至1000 mL,測得c(Cu2+)=0.3 mol/L。試計算:(本題無計算過程不給分)
(1)反應過程中放出的氣體在標準狀況下的體積(不考慮氣體在溶液中的溶解)。______
(2)溶液稀釋后,c(H+)是多少?__________
【答案】4.48L 0.84mol/L
【解析】
有關化學方程式:
① CuO + H2SO4= CuSO4+ H2O
② Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
設混合物中Cu的物質(zhì)的量為x,CuO的物質(zhì)的量為y。
有: 64x+ 80y=20.8…………………………①
x+y=0.3………………………………②
解得:x=0.2mol y=0.1mol
(1)V(SO2)=0.2mol×22.4L/mol = 4.48L
(2)已知n(H2SO4)總=0.05L×18.4mol/L=0.92mol
n(H2SO4)反應=2x+y=0.5mol
n(H2SO4)余=0.92mol-0.5mol=0.42mol
故溶液稀釋后,c(H+)是=0.84mol/L;
答:(1)反應過程中放出的氣體在標準狀況下的體積為4.48L;
(2)溶液稀釋后,c(H+)是0.84mol/L。
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【題目】常溫下,0.01mol·L-1MOH溶液的pH為10。已知:2MOH(aq)+H2SO4(aq)===M2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH1=-24.2 kJ·mol-1;H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3 kJ·mol-1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為( )
A. +33.1 kJ·mol-1 B. +45.2 kJ·mol-1
C. -81.5 kJ·mol-1 D. -33.1 kJ·mol-1
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【題目】某同學仿照“噴泉”實驗的原理,在實驗室中做了一個“噴煙”實驗,如圖所示。
該同學在甲、乙兩個燒瓶中分別充入X、Y兩種無色氣體,在膠頭滴管中盛有含酚酞的氫氧化鈉溶液,實驗時將膠頭滴管內(nèi)的液體擠入甲燒瓶內(nèi),然后打開止水夾,便可看到甲燒瓶中的導管口噴出白色的煙,同時甲燒瓶中的溶液顏色逐漸變淺。若已知X、Y是氯化氫、氨氣、氯氣、氧氣、甲烷、二氧化硫、一氧化氮七種氣體中的兩種,則下列判斷中,正確的是( )
A. X是氨氣,Y是氯化氫 B. X是氯氣,Y是甲烷
C. X是二氧化硫,Y是氧氣 D. X是一氧化氮,Y是氧氣
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【題目】運用化學反應原理研究碳、氮等元素的單質(zhì)及其化合物的反應有重要意義。
(1)如圖表示金剛石、石墨在相關反應過程中的能量變化關系。寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式:____________________。
(2)CO與H2可在一定條件下反應生成燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。將2 mol CO和4 mol H2置于一體積不變的1 L密閉容器中,測定不同條件、不同時間段內(nèi)CO的轉化率,得到下表數(shù)據(jù)。
則溫度為T1時該反應的平衡常數(shù)為____________。a1、a2、80%三者的大小關系為______________。根據(jù)溫度為T1時的數(shù)據(jù)作出的下列判斷中正確的是__________。
A.反應在2小時的時候混合氣體的密度和相對分子質(zhì)量均比1小時的大
B.反應在3小時的時候,v正(H2)=2v逆(CH3OH)
C.若其他條件不變,再充入6 mol H2,則最多可得到64 g CH3OH
D.其他條件不變,若最初加入的H2為2.4 mol,則達平衡時CO的轉化率為50%
(3)工業(yè)中常用以下反應合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在三個不同條件的密閉容器中加入N2和H2進行反應,起始時c(N2)均為0.10 mol/L,c(H2)均為0.30 mol/L,N2的濃度隨時間的變化如圖①、②、③曲線所示。計算③中產(chǎn)物NH3在0~10 min的平均反應速率:_______;②相對于①條件不同,②的條件是______,理由是___________________。
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【題目】在一恒溫、恒容的密閉容器中存在化學平衡:H2(g)+I2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始濃度均為0.10molL-1,達到平衡狀態(tài)時HI的濃度為0.16molL-1。若H2和I2的起始濃度均變?yōu)?/span>0.20molL-1,則平衡時H2的濃度為( )
A. 0.16molL-1 B. 0.08 molL-1 C. 0.04 molL-1 D. 0.02molL-1
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【題目】含碳化合物在生產(chǎn)生活中廣泛存在。請回答下列問題:
(1)Andren Dasic等提出在金屬催化劑M的作用下以為氧化劑可以氧化乙烯生成乙醛,催化體系氧化還原循環(huán)如圖1所示。(物質(zhì)與氧原子的結合力用表示),氧原子與生成的結合力,氧原子與乙烯生成乙醛的結合力,則可做該反應催化劑的金屬M與氧原子的結合力 (M)的值應滿足_______。使用催化劑會使該反應的活化能______(填“增大”、“減小”、“不變”)。
(2)已知、、的燃燒熱分別為、、。
則反應: ΔH=_________。
(3)已知在含少量的溶液中,反應分兩步進行:第Ⅰ步反應(慢反應),第Ⅱ步為快反應。
①請寫出第二步反應的化學方程式:____________。
②增大濃度濃度______(填“能”或“不能”)明顯增大總反應的平均速率,理由為__________。
(4)某密閉容器中發(fā)生:,在不同溫度下平衡分解的情況如圖2所示。
①圖中a、b、c三點的平衡常數(shù)的大小關系為_____________。
②恒溫恒容條件下,能表示該可逆反應達到平衡狀態(tài)的是____________(填標號)
A.體積分數(shù)與體積分數(shù)的比值保持不變
B.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
C.容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
D.容器內(nèi)碳元素的質(zhì)量分數(shù)保持不變
③為實現(xiàn)減排,目前較成熟的方法是用高濃度的溶液吸收工業(yè)煙氣中的,得溶液X,再利用電解法使溶液再生,其裝置示意圖如圖3,簡述在陰極區(qū)再生的原理_______。
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【題目】化學與科學、技術、社會、環(huán)境(STSE)密切聯(lián)系。下列說法錯誤的是( )
A.新冠病毒可用75%乙醇、次氯酸鈉溶液、過氧乙酸進行消毒,其消毒原理相同
B.生產(chǎn)N95口罩的主要原料聚丙烯是一種高分子化合物
C.綠色化學要求從源頭上消除或減少生產(chǎn)活動對環(huán)境的污染
D.聚乙烯是生產(chǎn)食品保鮮膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
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【題目】二氧化氯消毒劑是國家衛(wèi)健委專家推薦的對于防護新冠肺炎有效、有用、安全又放心的消毒用品。工業(yè)上可通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備二氧化氯,其原理如圖所示:
下列說法正確的是( )
A.b電極接電源的正極,在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸
B.電解池a極的電極反應式為
C.二氧化氯發(fā)生器中排出的X溶液中溶質(zhì)主要為和
D.電解過程中二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生2.24L(標準狀況),則b極產(chǎn)生0.3gH2
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【題目】異丁烯是一種重要的化工原料,可由異丁烷直接催化脫氫制備:
(1)已知:
寫出由異丁烷催化脫氫制備異丁烯的熱化學方程式。_________。
(2)一定條件下,以異丁烷為原料催化脫氫生產(chǎn)異丁烯。溫度、壓強的改變對異丁烷平衡轉化率的影響如圖所示。
①判斷、的大小關系:_____________(填“>”或“<”);能使單位時間內(nèi)異丁烯的產(chǎn)量提高,又能使異丁烷平衡產(chǎn)率提高,應采取的措施是____________(填標號)。
a.升高溫度 b.降低溫度 c.增大壓強 d.降低壓強 e.使用催化劑
②平衡常數(shù)的表達式中的平衡濃度可以用平衡時各氣體的分壓代替(氣體a的分壓=氣體a的物質(zhì)的量分數(shù)×總壓強,即(總)。求圖中的A點狀態(tài)下的異丁烷脫氫反應的平衡常數(shù)_____________(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)溫度對催化劑的活性和目標產(chǎn)物的選擇性都有一定的影響。下表是以為催化劑,在反應時間相同時,測得的不同溫度下的數(shù)據(jù)。
溫度/℃ | 550 | 570 | 590 | 610 | 630 |
異丁烷轉化率/% | 13.8 | 24.5 | 25.6 | 30.0 | 33.3 |
異丁烯選擇性/% | 93.9 | 88.3 | 95.0 | 80.4 | 71.2 |
異丁烯的產(chǎn)率/% | 12.9 | 21.6 | w | 24.1 | 23.7 |
已知①選擇性;②異丁烷高溫下裂解生成短碳鏈烴類化合物
①590℃時異丁烯的產(chǎn)率_____________×100%。
②在590℃之前異丁烯的產(chǎn)率隨溫度升高而增大的原因可能是____________、_____________。
③590℃之后,異丁烯產(chǎn)率降低的主要原因可能是_____________。
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