【題目】某探究小組用HNO3 與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法研究影響反應速率的因素。所用HNO3濃度為1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格,實驗溫度為298K、308K,每次實驗HN03 的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g。
(1)請完成以下實驗設計表,在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號:
試驗編號 | T/K | 大理石規(guī)格 | HNO3濃度mol/L | 實驗目的 |
① | 298 | 粗顆粒 | 2.00 | 實驗①和②探究HNO3 濃度對該反應速率的影響; (II)實驗①和____探究溫度對該反應速率的影響; (III)實驗①和____探究大理石規(guī)格(粗、細)對該反應速率的影響。 |
② | 298 | 粗顆粒 | 1.00 | |
③ | 308 | 粗顆粒 | 2.00 | |
④ | 298 | 細顆粒 | 2.00 |
(2)實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關系見圖:
依據(jù)反應方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,計算實驗①在70~90s范圍內(nèi)HNO3的平均反應速率_______。(忽略溶液體積變化)
(3)請在上圖中,畫出實驗②和③中CO2質(zhì)量隨時間變化關系的預期結果示意圖,并標出線的序號_______。
(4)工業(yè)上己實現(xiàn)CO2和H2反應生成甲醇的轉化。己知:在一恒溫、恒容密閉容器中充入1mol CO2和3molH2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。測得CO2和CH3OH (g)的濃度隨時間變化如下圖所示。請回答:
①達到平衡時H2的轉化率為_______。在前10min內(nèi),用CO2表示的反應速率:V(CO2)=______mol/(L·min)
②能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______。
a.容器壓強不變 b.混合氣體中c(CO2)不變
c. v(CH3OH)=v(H2O) d. c(CH3OH)=c(H2O)
【答案】 ③④ 0.009(或0.01)mol/(L·s) 75% 0.075 a b
【解析】(1)由實驗目的可知,探究濃度、接觸面積、溫度對化學反應速率的影響,實驗①和②探究HNO3 濃度對該反應速率的影響,則變量是硝酸濃度;實驗①③中只有溫度不同,探究溫度對該反應速率的影響;實驗①④的溫度、硝酸濃度相同,大理石規(guī)格不同,探究大理石規(guī)格(粗、細)對該反應速率的影響。(2)由圖可知70至90S,CO2生成的質(zhì)量為m(CO2)=0.95g-0.84g=0.11g,物質(zhì)的量為n(CO2)=0.0025mol,由CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O可知消耗HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)=0.025mol×2=0.05mol,又溶液體積為25ml=0.025L,所以HNO3減少的濃度△c(HNO3)=0.2molL-1,反應的時間t=90s-70s=20s,所以HNO3在70-90S范圍內(nèi)的平均反應速率為v(HNO3)=△c/△t=0.01mol/(L·s);(3)由于②硝酸濃度是①的一半,所以反應速率比①小,生成的二氧化碳是①的一半;③中的硝酸濃度與①相同,所以生成的二氧化碳物質(zhì)的量相等,但是溫度③最高,反應速率最快,
根據(jù)以上畫出實驗②和③中CO2質(zhì)量隨時間變化關系的預期結果示意圖為。4)①達到平衡時生成甲醇是0.75mol/L,消耗氫氣是2.25mol/L,所以H2的轉化率為2.25/3×100%=75%。在前10min內(nèi)消耗CO2是1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,因此用CO2表示的反應速率:V(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min);②a.正反應體積減小,則容器壓強不變說明反應達到平衡狀態(tài),a正確;b.混合氣體中c(CO2)不變明反應達到平衡狀態(tài),b正確;c. v(CH3OH)=v(H2O)不能說明正逆反應速率相等,不一定處于平衡狀態(tài),c錯誤;d.c(CH3OH)=c(H2O) 不能說明正逆反應速率相等,不一定處于平衡狀態(tài),d錯誤,答案選ab。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中,反應后溶液質(zhì)量減輕的是( )
A. HCl B. K2SO4 C. NaOH D. CuSO4
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】目前世界上60%的鎂是從海水中提取的.主要步驟如下:
下列說法不正確的是( )
A. 為使海水中的MgSO4轉化成Mg(OH)2,試劑①可選擇石灰乳
B. 加入試劑①后,分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是過濾
C. 加入試劑②反應的離子方程式為:OH﹣+H+=H2O
D. 通過電解熔融的無水MgCl2得到48gMg,共轉移4mol電子
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下面的反應路線及所給信息填空
(1)A的結構簡式是____________________
(2)①的反應類型是______________。②的反應類型是____________________。
(3)反應④的化學方程式是 ____________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 鉛蓄電池充電時,陽極質(zhì)量增大
B. 0.1mol ·L-lCH3COONa溶液加熱后,溶液的pH減小
C. 標準狀況下,11.2L苯中含有的碳原子數(shù)為3×6.02×1023
D. 室溫下,稀釋0.1mol·L-1氨水,c(H+)·c(NH3·H2O)的值減小
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