过氧化氢对环境友好,性质多样,有很重要的研究和应用价值。
(1)实验室利用反应2H2O22H2O+O2↑可制备氧气。
① 取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示。
序号 | 条件 | 现象 | 结论 | |
温度/℃ | 催化剂 | |||
1 | 40 | FeCl3溶液 |
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2 | 20 | FeCl3溶液 |
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3 | 20 | MnO2 |
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4 | 20 | 无 |
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实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是 。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是 。
② 实验室用MnO2做该反应的催化剂,使用如右图所示装置的A部分制备O2,避免反应过于剧烈的操作是 。
(2)利用图21(a)和21(b)中的信息,按图21(c)装置(连能的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的___(填“深”或“浅”),其原因是_______________。
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g。
(2)从图6中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母): 。
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图7所示。
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式 (中和热数值为57.3 kJ/mol):
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度 t2/℃[ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 |
|
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热△H= (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母) 。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(3)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图,然后回答问题。
①图中所示反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=____________(用含E1、E2的代数式表示)。
②对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_________________。
(一)以下反应:①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl,属于放热反应的是 (填序号),写出反应⑥的化学方程式__ 。
(二)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)丙烯是石化工业的主要原料之一,由于市场对丙烯的需求量激增,丙烷脱氢制丙烯的技术日益受到重视。某研究机构需得到C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)的ΔH,但直接测定实验难进行,可通过下图中各组物质能量总和及相互间转化中的能量变化计算得到:
①判断:ΔH________0(选填“>”、“<”或“=”)。
②ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(2)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_________________。
(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a的数值: (写出 + 或-)。[
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成C2H2(g)反应的反应的热化学方程式: _ _ _。
对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是
一定条件下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) ΔH>0。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如下图所示:
下列说法不正确的是
A.该反应的平衡常数表达式为
B.升高温度后达新平衡时,增大
C.3分钟时,CO和CO2的浓度相等,反应达到平衡状态
D.8分钟内CO的平均反应速率v(CO)= 0.0625 mol·L-1·min-1
在容积为 1L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2混合气体,发生以下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。T1、T2温度下,CH3OH的物质的量随着时间的变化关系如下图所示。下列有关说法正确的是
A.T1>T2
B.K(T1)>K(T2)
C.T1温度下达到平衡后,再充入一定量CO,CO的转化率增大
D.T2温度下,0~10min间v(H2)=0.06mol·L-1·min-1