在一体积固定的密闭容器中,某化学反应2A(g) B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号 |
![]() ![]() 浓度 温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内,用A表示表示该反应的平均速率
为_ mol/(L . min)
(2)在实验2,A的初始浓度c2=____________mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是_______________________________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3_______v1
(填>、=、<),且c3_______1.0 mol/L(填>、=、<)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。
理由是___________________________________________________________
(5)根据以上实验请指出要加快该反应可采取什么样的方法(列举方法最少2种)
_________ __________________________________________________
我国湖南、广西等地盛产的山苍子油中柠檬醛含量很高,质量分数可达到60%-90%,柠檬醛也可以利用异戊二烯为原料人工合成,柠檬醛又可用来合成紫罗兰酮等香精香料,其合成路线如下:
③同一碳原子连有两个双键结构不稳定。
试根据上述转化关系回答下列问题:
(1)写出A的结构简式,C的结构简式。
(2)①对应的反应条件是,反应③的反应类型是。
(3)写出B转化为柠檬醛的化学方程式。
(4)根据反应②的反应机理写出CH3CHO与足量的HCHO反应产物的结构简式:
。
(5)检验柠檬醛中含有碳碳双键的实验方法是:。(6)α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮有很多同分异构体,则满足下列条件的同分异构体有种。
①含有一个苯环②属于醇类且不能发生催化氧化反应
③核磁共振氢谱显示有5个峰
I.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答:
(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是(填选项字母)。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
(2)反应进行到10 min时,共吸收热量11.38 kJ,则该反应的热化学方程式为
;
(3)计算该反应的平衡常数K=。
(4)反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此
时测得c(NO2)="0.9" mol/L。
第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1w2 (填“>”、“=”或“<”);
请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和
“Y”)。
II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学
电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的极(填“正”或“负”),该电极反应式为。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L.
某小组进行铝热反应实验,装置如图所示。
(1)铝热反应原理____(写化学方程式);试剂A为____(写化学式).实验现象____、有黑色固体生成。
(2)对黑色固体物质的组成,小组进行了如下探究
假设I该黑色物质为铁
假设Ⅱ该黑色物质为铁与四氧化三铁的混合物
【设计方案并实验】
实 验 步 骤 |
现 象 |
结 论 |
①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸 |
固体全部溶解,有气泡产生 |
假设I成立,假设Ⅱ不成立 |
②滴入几滴0.01mol/LKSCN溶液 |
溶液不变色 |
【交流评价】
你认为上述结论是否合理,____理由是____。
(3)取上述实验所得溶液,滴人适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为
____、____;
利用反应体系中存在的平衡,小组再将溶液均分置于两支试管中并分别编号l、2.进行
如下探究:
实验编号 |
实验步骤 |
1 |
①滴加饱和FeCl3溶液4滴,充分振荡 |
②滴加几滴NaOH溶液 |
|
①滴加4滴1mol/LKSCN溶液 |
|
②滴加几滴NaOH溶液 |
该实验中,小组
主要探究的问题是____;
应重点观察的现象是____
预计得出的结论是____。
硝矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O及少量氧化铁。
利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示:
(1)焙烧炉中发生如下反应,请在方程式中表示出电子转移的方向和数目
2Al2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2↑
(2)步骤②涉及Al2O3的离子方程式为____。
(3)步骤③调pH生成AI{OH)。的离子方程式为____;不能用CO2来调pH,理由是
.
(4)步骤④的主要操作步骤是____,过滤、洗涤和干燥
(5)炉气回收可做多种用途,请举一例:___。
甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,以煤为原料制备甲醇的流程如下:
(1) 气化炉中主要反应的化学方程式为 。
(2)已知CO、H2、甲醇(l)的燃烧热分别为:—285.8 kJ/mol、—283 kJ/mol、—726.5 kJ/mol;
则CO和H2合成甲醇的热化学方程式为____
(3) -定条件下,在催化反应室中发生反应.CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)△H<0;
CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。回答下列问题:
①工业上,上述反应温度不宜过高,原因是____;
②若反应是1 mol CO与2 mol H2在2L容积中进行,则
T1、P1下,该反应的平衡常数为____;
维持温度、容积不变,催化反应室再增加l mol CO与2 mol
H2,达到新平衡时,CO的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。