【題目】I.氯及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
稀硝酸與活潑金屬M反應(yīng)制備二價(jià)金屬硝酸鹽,當(dāng)反應(yīng)物之比m(HNO3):n(M)=5:2時(shí),還原產(chǎn)物為_________(填化學(xué)式)。
II.工業(yè)廢氣、汽車尾氣中含有的NOx、SO2等,是形成霧霾的主要物質(zhì),其綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。
(一)NOx的消除
汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑條件下可發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H。
(1)已知:CO的燃燒熱△H1=-283.0kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ·mol,則上述反應(yīng)的△H=_______
(2)某研究小組探究催化劑對(duì)CO、NO轉(zhuǎn)化的影響。將NO和CO以一定的流速通過(guò)兩種不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)測(cè)量逸出氣體中的NO含量,從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示。
①下列說(shuō)法正確的是_______(填字、母代號(hào))。
A.兩種催化劑均能降低反應(yīng)的活化能,但反應(yīng)的△H不變
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響
C.曲線Ⅱ中的催化劑適用于450℃左右脫氮
D.曲線Ⅱ中催化劑脫氮率比曲線Ⅰ中催化劑的高
②若溫度低于200℃,圖中曲線脫氯率隨溫度升高而變化不大的主要原因是__________;
判斷a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脫氮率是否為對(duì)應(yīng)溫度下的平衡脫氮率,并說(shuō)明其理由:____________。
(二)SO2的綜合利用
(3)某研究小組對(duì)反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H<0進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。在固定體積的密閉容器中,使用某種催化劑,改變?cè)蠚馀浔龋?/span>n0(NO2):n0(SO2)]進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同,也可能不同),測(cè)定NO的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。
圖中C、D兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度分別為TC和TD,通過(guò)計(jì)算判斷:TC______TD(填“>”“=”或“<”)。
(4)已知25℃時(shí),NH3H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的濃度為2.0molL-1,將SO2通入該氨水中,當(dāng)溶液呈中性時(shí),溶液中的______
【答案】NH4NO3或N2O -746.5kJ·mol-1 A、C 溫度較低時(shí),催化劑的活性偏低 不是平衡脫氮率,因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)曲線Ⅱ可知,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡脫氮率應(yīng)該更高 = 2.24
【解析】
I.根據(jù)硝酸與金屬反應(yīng),產(chǎn)物與硝酸的濃度、金屬的活潑性有關(guān);分兩種情況討論:再根據(jù)得失電子守恒得出答案;
II.(1)根據(jù)CO的燃燒熱,利用蓋斯定律求解;
(2)①根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的因素求解;②根據(jù)曲線Ⅱ描述的內(nèi)容解答;
(3)根據(jù)NO2的平衡轉(zhuǎn)化率結(jié)合“三段式”計(jì)算,再根據(jù)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)得出答案;
(4)根據(jù)電荷守恒,利用當(dāng)溶液呈中性時(shí)c(H+)=c(OH-)求解。
I.硝酸與金屬反應(yīng),產(chǎn)物與硝酸的濃度、金屬的活潑性有關(guān)。若硝酸為10mol,金屬M為4mol,則生成了4mol M(NO3)2,還原產(chǎn)物中含2mol N原子。分兩種情況討論:根據(jù)得失電子守恒,如果只有1nol氮的化合價(jià)降低,則由+5降至-3,還原產(chǎn)物為NH4NO3;如果2mol氮的化合價(jià)都降低,則由+5降至+1,還原產(chǎn)物為N2O,故答案為:NH4NO3
或N2O
II.(1)根據(jù)CO燃燒熱的△H1=-283.0kJ·mol-1,可得到CO燃燒的熱化學(xué)方程式為①CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H1=-283.0kJ·mol-1,②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,由①x2-②得2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=(-283.0kJ·mol-1)×2-(+180.5kJ·mol-1)=-746.5kJ·mol-1,故答案為:-746.5kJ·mol-1
(2)①兩種催化劑均能降低反應(yīng)的活化能,加快化學(xué)反應(yīng)速率,但不改變反應(yīng)的△H,A正確;該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),脫氮率增大,B錯(cuò)誤;觀察圖象,曲線Ⅱ在450℃左右催化活性最大,曲線Ⅱ中的催化劑適用于450℃左右脫氮,C正確;催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,不影響脫氮率,D錯(cuò)誤,答案為:A、C;
②溫度若低于200℃,催化劑的活性偏低,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比較;該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動(dòng),脫氮率增大,根據(jù)曲線Ⅱ可知,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡脫氮率應(yīng)高于450℃時(shí)曲線Ⅱ對(duì)應(yīng)的脫氮率。故答案為:溫度較低時(shí),催化劑的活性偏低;不是平衡脫氮率,因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)曲線Ⅱ可知,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡脫氮率應(yīng)該更高;
(3)C點(diǎn),原料氣配比為1,設(shè)c(NO2)=c(SO2)=1mol·L-1,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,根據(jù)“三段式”有:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始濃度(mol·L-1):1 1 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol·L-1):1×50% 0.5 0.5 0.5
平衡濃度(mol·L-1):0.5 0.5 0.5 0.5
化學(xué)平衡常數(shù)Kc=;
D點(diǎn),原料氣配比為1.5,設(shè)c(NO2)=1.5mol·L-1,c(SO2)=1mol·L-1,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,根據(jù)“三段式”有:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始濃度(mol·L-1): 1.5 1 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol·L-): 1.5×40% 0.6 0.6 0.6
平衡濃度(mol·L-1): 0.9 0.4 0.6 0.6
化學(xué)平衡常數(shù)KD=;
KC=KD,根據(jù)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),則TC=TD,故答案為:=
(4)NH3·H2O的電離方程式為NH3·H2ONH4++OH-,SO2通入氨水中,根據(jù)電荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),當(dāng)溶液呈中性時(shí)c(H+)=c(OH-),則c(NH4+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),Ka2=,c(SO32-)=,c(NH4+)=c(HSO3-)+2×= c(HSO3-) ×,=,故答案為:2.24。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】糖類、油脂、蛋白質(zhì)是人類生活的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),下列敘述不正確的是
A.葡萄糖是單糖B.淀粉是糖類物質(zhì),它遇碘化鉀迅速變藍(lán)
C.蛋白質(zhì)燒焦時(shí)可產(chǎn)生特殊氣味D.油脂在堿性條件下水解可以制肥皂
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)+I(aq)=I3—(aq)。某I2、KI混合溶液中,I3—的物質(zhì)的量濃度c(I3—)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說(shuō)法正確的是
①I2(aq)+I—(aq)=I3—(ag) ΔH>0
②若溫度為T(mén)1、T2時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2
③若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),一定有v正>v逆
④狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
⑤保持溫度不變,向該混合溶液中加水,將變大
A. 只有①②B. 只有②③C. ①③④D. ①③⑤
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g),下列敘述正確的是
A. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4υ正(O2)= 5υ逆(NO)
B. 若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3 ,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減少,逆反應(yīng)速率增大
D. 化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:2υ正(NH3)= 3υ正(H2O)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】煤的液化可以合成甲醇。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
①“氣化”:C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH1=+90.1kJ·mol—1
②催化液化I:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ·mol—1
③催化液化Ⅱ:CO2(g)+2H2(g)===CH3OH(g)+O2(g)△H3=akJ·mol
A. 催化液化I的反應(yīng)在高溫下更容易自發(fā)進(jìn)行
B. C(s)+H2O(g)+H2(g)==CH3OH(g)△H=+41.1kJ·mol—1
C. △H2>△H3
D. 如圖所示為甲醇燃料電池的工作原理示意圖,負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3OH-6e—+6OH—=CO2↑+5H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾,再將濾液按如下圖所示步驟進(jìn)行操作(注意事項(xiàng):①所加試劑必須過(guò)量;②過(guò)量試劑必須除去;③不能引入新的雜質(zhì))。
回答下列問(wèn)題:
(1)試劑Ⅰ的化學(xué)式為_______,
(2)試劑Ⅱ的化學(xué)式為______,②中加入試劑Ⅱ的目的是_____。
(3)試劑Ⅲ的名稱是_________,③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于反應(yīng),N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A. ab B. bc C. ac D. ad
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=-226kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說(shuō)法正確的是
A. CO的燃燒熱為283 kJ
B. 如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系
C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D. CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解。
回答下列問(wèn)題:
(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。
若草酸晶體分解的產(chǎn)物中有CO2,則裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_____________________,裝置B的主要作用是____________________________________。
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物除CO2外還有CO,為進(jìn)一步驗(yàn)證CO的存在,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置G干燥管中裝有的無(wú)水氯化鈣是干燥劑,可以除去氣體中的水分。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)?/span>A、B、__________________。裝置H硬質(zhì)玻璃管中盛有的物質(zhì)是______________________。
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是____________________________________。
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