盐酸、硫酸、硝酸是中学阶段常见的三种强酸。现就三大强酸与金属铜的反应回答问题:
(1)我们知道,稀盐酸与Cu不反应,但在稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解,该反应的化学反应方程式为 。
(2)在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积 (填“大于”“等于”或“小于”)100mL,你认为其主要原因是 。
(3)甲同学取一定量的铜与浓硝酸反应,发现有红棕色的气体生成,甲同学认为红棕色的气体一定是NO2,但是测量该实验产生的红棕色气体的摩尔质量,发现并不等于46g/mol。请结合化学反应方程式分析所有可能的原因 。
(4)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,对于前者呈绿色的原因甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号)
①加热该绿色溶液,观察颜色变化
②加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
③向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
④向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色
向含有0.8 mol的稀硝酸中慢慢加入22.4 g的铁粉,假设反应分为两个阶段。
第一阶段为:Fe+HNO3(稀)→Fe(NO3)3+NO↑+H2O
(1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式:
第一阶段: 。
第二阶段: 。
(2)在图中画出溶液中Fe2+、Fe3+、NO3-的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量,纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3。达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应进程的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)t1、t2、t3时刻分别改变的一个条件,t1时刻 t3时刻 t4时刻 。
(2)氨的百分含量最高的时间段是 。
(3)如果在t6对刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化情况;
(4)实验室模拟化工生产,在恒容密闭容器中充入一定量N2和H2后,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图1。
在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度,请在图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K="2.2" 。
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是 (双选,填序号)。
A.容器内压强不变了 B.c(CO)不变了 C.v正(CO2)=v逆(CO) D.c(CO2)=c(CO)
(2)该反应的正反应是_____________(选填“吸热”、“放热”)反应。
(3)写出该反应的平衡常数表达式______________。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=______________(保留二位有效数字)。
(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
①升高温度________________;②再通入CO_________________。
(5)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图:
①从图中看到,反应在t2时达平衡, 在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是(填序号)
__ ___。(单选)
A.升温 B.增大CO2浓度
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~ t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~ t5的V(逆)变化曲线
氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一。
(1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气。图1是一定温度、压强下,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和2 mol H2(g)的能量变化示意图,写出该反应的热化学方程式 (△H用E1、E2、E3表示)。
(2)CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理: [Cu(NH3)2CH3COO](l)+ CO(g)+NH3(g)Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是 (填字母序号)。
A.高温、高压 | B.高温、低压 | C.低温、低压 | D.低温、高压 |
(3)已知N2(g)+ 3H2 2NH3(g)△H=-94.4kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示,各时间段最终均达平衡状态。
①在2L容器中发生反应,前20min内,ν(NH3)= ,放出的热量为 。
②25 min时采取的某种措施是 。
③时段III条件下反应的平衡常数为 。(保留3位有数字)
(4)用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某温度下,向容器为100mL的密闭容器中通入4 mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%。图3中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化。若反应延续至70s,保持其他条件不变的情况下,请在图3中用实线画出使用催化剂后c(NH3)随时间的变化曲线。
选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应: 2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。