題目列表(包括答案和解析)
在適當(dāng)壓力和溫度下,4體積某元素的氣態(tài)氫化物完全分解產(chǎn)生1體積該元素單質(zhì)蒸氣和6體積氫氣,此氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為
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已知理想氣體各參數(shù)p(壓強)、V(體積)、T(溫度)、n(物質(zhì)的量)滿足理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT。某學(xué)校課外活動小組粗略測定理想氣體狀態(tài)方程中氣體常數(shù)R的值,下面是測定實驗的分析報告,請?zhí)顚懹嘘P(guān)空白:
(一)測定原理:在理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT中,氣體常數(shù)R=pV/nT的數(shù)值可以通過實驗來確定。本實驗通過金屬鎂置換出鹽酸中的氫來測定R的值。其反應(yīng)為:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
如果稱取一定質(zhì)量的鎂與過量的鹽酸反應(yīng),則在一定溫度和壓力下,可以通過測出反應(yīng)放出氫氣的體積。實驗室的溫度和壓力可以分別由溫度計和氣壓計測得。氫氣物質(zhì)的量可以通過反應(yīng)中鎂的質(zhì)量來求得。將以上所得各項數(shù)據(jù)代入R= pV /nT式中,即可算出R值。
(二)實驗用品及試劑:①儀器:托盤天平、測定氣體常數(shù)的裝置(如上圖所示);②試劑:6mol·L-1HCl、鎂條若干。
(三)實驗內(nèi)容:
1.在托盤天平上稱出鎂條的質(zhì)量(稱量鎂條天平的游碼示數(shù)如右圖所示,未用砝碼,單位為g);
2.按上圖搭好儀器。取下試管,移動量氣管B,使量氣管A中的水面略低于零刻度線,然后將量氣管B固定。
3.在試管中加入15mL 6 mol·L-1HCl,不要使鹽酸沾濕試管的上半部。將已稱重的鎂沾少許水,貼在試管上部不與鹽酸接觸。
4.檢查儀器是否漏氣,方法如下:(方法要求簡單有效)
。
5.如果裝置不漏氣,調(diào)整量氣管B的位置,使量氣管A內(nèi)水面與量氣管B 內(nèi)水面在同一水平面上(要求“在同一水平面上”的原因是 ;實現(xiàn)“在同一水平面上”的操作是 ),然后準(zhǔn)確讀出量氣管A內(nèi)水面凹面最低點的讀數(shù)V1(如右圖所示)。
6.輕輕搖動試管,使鎂條落入鹽酸中,鎂條與鹽酸反應(yīng)放出氫氣。此時量氣管A內(nèi)水面即開始下降。為了不使量氣管A內(nèi)氣壓增大而造成漏氣,在量氣管A內(nèi)水面下降的同時,慢慢 (上或下)移量氣管B,使兩管內(nèi)的水面基本保持水平。反應(yīng)停止后,待試管冷卻至室溫(約10分鐘),移動量氣管B,使兩管內(nèi)的水面相平,讀出反應(yīng)后量氣管A內(nèi)的精確讀數(shù)V2(如右圖所示)。
7.記錄實驗時的室溫t和大氣壓P。(已知室溫為27℃,大氣壓為100kPa)
(四)數(shù)據(jù)記錄與處理(在橫線上填寫適當(dāng)內(nèi)容):
| 鎂條的質(zhì)量 | w= |
| g |
| 氫氣的物質(zhì)的量 | n= |
| mol |
| 反應(yīng)前量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V1= |
| ml |
| 反應(yīng)后量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V2= |
| ml |
| 氫氣的體積 | V |
| ml |
| 室溫 | T |
| K |
| 大氣壓 | P |
| Pa |
氣體常數(shù)R的值(計算過程和結(jié)果):
(五)問題與討論:①在讀取量氣管內(nèi)氣體體積V1時,眼睛仰視讀數(shù),結(jié)果造成R的測定值 (偏高、偏低或無影響);②若沒等反應(yīng)試管冷卻到室溫就量取液面的高度,結(jié)果造成R的測定值 (偏高、偏低或無影響)。
| 鎂條的質(zhì)量 | w= | | g |
| 氫氣的物質(zhì)的量 | n= | | mol |
| 反應(yīng)前量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V1= | | ml |
| 反應(yīng)后量氣管A內(nèi)讀數(shù) | V2= | | ml |
| 氫氣的體積 | V | | ml |
| 室溫 | T | | K |
| 大氣壓 | P | | Pa |
合理利用資源,降低碳的排放,實施低碳經(jīng)濟是今后經(jīng)濟生活主流方向。
⑴下列措施不利于有效減少二氧化碳排放的是 。
A.植樹造林,保護森林,保護植被
B.加大對煤和石油的開采,并鼓勵使用石油液化氣
C.推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器,使用空調(diào)時夏季溫度不宜設(shè)置過低,冬天不宜過高
D.倡導(dǎo)出行時多步行和騎自行車,建設(shè)現(xiàn)代物流信息系統(tǒng),減少運輸工具空駛率
⑵科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究,如將CO2和H2以1∶4比例混合通入反應(yīng)器,適當(dāng)條件下反應(yīng)可獲得一種能源。完成以下化學(xué)方程式:CO2+4H2
+2H2O。
⑶CO2合成生產(chǎn)燃料甲醇(CH3OH)是碳減排的新方向。進行如下實驗:某溫度下在1 L的密閉容器中,充2 mol CO2和6 mol H2,發(fā)生:CO2(g)+3H2(g )
CH3OH(g)+H2O(g)能判斷該反應(yīng)已達化學(xué)反應(yīng)限度標(biāo)志的是 (填字母)。
A.CO2百分含量保持不變
B.容器中H2濃度與CO2濃度之比為3:1
C.容器中混合氣體的質(zhì)量保持不變
D.CO2生成速率與CH3OH生成速率相等
現(xiàn)測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如左下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)= mol/(L·min)。
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⑷CO在催化作用下也能生成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);已知密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如右上圖所示。
①若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài),此時在A點時容器的體積為VAL,則A、B兩點時容器中,n(A)總︰n(B)總= 。
⑸以KOH為電解質(zhì)的甲醇燃料電池總反應(yīng)為:2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O,通入甲醇的電極為燃料電池的負極,正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
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