(共14分)(Ⅰ)某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下表:
MnO2 时间 H2O2 |
0.1 g |
0.3 g |
0.8 g |
10 mL 1.5% | 223 s | 67 s | 56 s |
10 mL 3.0% | 308 s | 109 s | 98 s |
10 mL 4.5% | 395 s | 149 s | 116 s |
请回答下列问题:
(1)盛装双氧水的化学仪器名称是 。
(2)如何检验该套装置的气密性 。
(3)相同浓度的过氧化氢,其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
(4)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入___g的二氧化锰为较佳选择。
(5)某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确___,理由是__________。(提示:H2O2的密度可认为近似相等)。
(Ⅱ)在如图所示的量热计中,将100mL 0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH 溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1℃所需的热量)是150.5J·℃-1生成溶液的比热容为4.184J·g-1·℃-1,溶液的密度均近似为1g·mL-1。
(1)试求CH3COOH的中和热△H=________________。
(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol-1,则请你分
析在(1)中测得的实验值偏差可能的原因________________。
(3)实验中NaOH过量的目的是________________。
(共8分)
(1)2.00g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6kJ热量,请写出表示C2H2燃烧热的热化学方程式: ;
(2)C2H2可用于制作燃料电池,请写以KOH溶液为电解质溶液的乙炔燃料电池的负极反应式: ;
(3)用乙炔燃料电池电解AgNO3溶液,用石墨做电解池两极,请写出与电源负极相连的石墨电极的电极反应式: ;
(4)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH。请写出该电池在充电时阴极的电极反应式: ;
将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度/10-3mol/L | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
A 该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B 因该反应熵变(△S)大于0,焓变(△H)大于0,所以在低温下自发进行
C根据表中数据,计算15.0℃时的分解平衡常数约为2.0×10-9(mol·L-1)3
D达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量减小
已知下列两个热化学方程式
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-2220kJ/mol
实验测得氢气和丙烷的混合气体共0.5mol,完全燃烧时放出热量723.2kJ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比约为
A.1:3 B.2:3 C.3:2 D.3:1
在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量Y,平衡后X体积分数与原平衡相比增大
某原电池装置如下图所示,盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。下列叙述正确的是
A.原电池工作一段时间后,FeCl2溶液中c(Cl-)会增大
B.此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同
C.Fe为正极,石墨上发生的反应为:2H++2e-=H2↑
D.若装置中的盐桥用铁丝代替,电流表指针有偏转