下列实验操作正确的是
A.稀释浓硫酸 B.添加酒精
C.检验CO2是否收集满 D.过滤
某太空站的能量转化示意图如下,下列说法错误的是
A.燃料电池系统中发生化合反应生成了水
B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能
C.水电解系统中是将电能转化为化学能
D.背日面时氧气燃烧,将化学能转化为光能和热能
氧化剂H2O2在反应时不产生污染物,被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ. 某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL H2O | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+1 mL NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是___。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是__________(写出一种即可)。
(2)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是____。
Ⅱ. MnO2对H2O2的分解有催化作用,某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将状态不同的0.1 g MnO2分别加入盛有50 mL等浓度的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2状态 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 4 min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30 min |
(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:__,该反应是____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与____有关。
(3)实验过程中放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图3所示。解释反应速率变化的原因:__,计算H2O2的初始物质的量浓度为____。(保留两位有效数字)
氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,合成塔中每生产lmolNH3,放出46.2kJ热量。
工业上合成氨的热化学方程式是___,断裂1molNN键需要能量__kJ。
在玻璃生产中,熔炉里原料发生的主要反应为:2Na2CO3+CaCO3+3SiO22Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑。
(1)某反应物在熔融状态下不导电,它属于______晶体。
(2)上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为________。
(3)碳和硅属于同族元素,该族元素的原子最外层电子的价层电子表示式为________。
(4)写一个能比较碳元素和氧元素非金属性强弱的化学反应方程式:________。
(5)CO2的电子式为_______。
(6)反应物Na2CO3与CaCO3均能制备二氧化碳,但是往往不是都能使用稀硫酸,请说明理由。______
(1)在1800K时,2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) ∆H= -354.2kJ/mol;
3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ∆H= -550.9kJ/mol
则反应:2Fe3O4(s)+1/2O2(g) === 3Fe2O3(s)的∆H =_____ kJ·mol−1,四氧化三铁在充满氧气的集气瓶中反应生成Fe2O3_____(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)2018年是合成氨工业先驱哈伯(P•Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为:1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) △H(298K)= - 46.2KJ•mol-1,在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+ H* NH*;NH*+ H*
NH2*;NH2* + H*
NH3*
脱附:NH3* NH3(g)
其中, N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。 请回答:
①利于提高合成氨平衡产率的条件有__________。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
②实际生产中,常用Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0 ×105Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。
分析说明原料气中N2过量的两个理由_________;_____________。
③关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
B.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发