【題目】汽車尾氣(主要成分為NOx和CO)已成為主要的空氣污染物來源之一,有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險。
(1)某小組同學(xué)為研究光化學(xué)煙霧的形成進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。測得煙霧的主要成分為CxHy(烴)、NO、NO2、O3、PAN (CH3COOONO2),各種物質(zhì)的相對濃度隨時間的變化如右圖。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),下列推論最不合理的是_____。(填選項(xiàng)序號字母)
a.NO的消失的速率比CxHy快 b.NO生成NO2
c.CxHy及NO2可以生成PAN及O3 d.O3生成PAN
(2)一定條件下,將2 mol NO與2 mol O2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),下列可判斷反應(yīng)達(dá)平衡的是_____。(填選項(xiàng)序號字母)
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體密度保持不變
c.NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變 d.每消耗2 mol NO同時生成2 mol NO2
(3)高溫下N2和O2發(fā)生N2(g)+O2(g)2NO(g)反應(yīng),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。
①右圖是T1、T2兩種不同溫度下,一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖像,據(jù)此判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)為_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②2000℃時,向容積為2 L的密閉容器中充入10 mol N2與5 mol O2,達(dá)到平衡后NO的物質(zhì)的量為2 mol,則此刻反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____。該溫度下,若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol,則達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為_____。
③汽車凈化裝置里裝有含Pd化合物的催化劑,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如右圖所示。寫出其變化的總化學(xué)反應(yīng)方程式:_____。
(4)為減少汽車尾氣中NOx的排放,常采用CxHy(烴)催化還原NOx消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
若16 g CH4還原NO2至N2,共放出熱量867 kJ,則ΔH2=_____。若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2,共轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為_____(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。
【答案】 d ac 吸熱 1/9或0.11 1/7或14.3% 2NO+O2+4CO4CO2+N2 -1160 kJ·mol-1 1.6 NA
【解析】試題分析:本題主要考查圖像的分析,化學(xué)平衡的標(biāo)志,化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)熱的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算。
(1)a,根據(jù)圖示,在一段時間內(nèi),NO消失的速率比CxHy快,a項(xiàng)合理;b,由圖示,開始NO減少的同時NO2增多,NO生成NO2,b項(xiàng)合理;c,由圖示,CxHy、NO2減少的同時PAN、O3增多,結(jié)合原子守恒,CxHy及NO2可生成PAN和O3,c項(xiàng)合理;d,O3濃度始終增大,O3不會生成PAN,d項(xiàng)不合理;答案選d。
(2)a,該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),建立平衡過程中氣體分子物質(zhì)的量減小,在恒溫恒容容器中,體系壓強(qiáng)減小,平衡時氣體分子物質(zhì)的量不變,體系壓強(qiáng)不變,體系壓強(qiáng)不變能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡;b,該反應(yīng)中所有物質(zhì)都是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,混合氣體的質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,混合氣體的密度始終不變,混合氣體密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡;c,起始NO和O2物質(zhì)的量相等,建立平衡過程中轉(zhuǎn)化的NO和O2物質(zhì)的量之比為2:1,建立平衡過程中NO和O2物質(zhì)的量之比減小,平衡時NO和O2物質(zhì)的量之比不再變化,NO和O2物質(zhì)的量之比保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡;d,每消耗2molNO同時生成2molNO2只表示正反應(yīng),不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡;能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是ac,答案選ac。
(3)①由圖像可見T2先出現(xiàn)拐點(diǎn),說明T2反應(yīng)速率快,則T2T1;T2平衡時N2的體積分?jǐn)?shù)小于T1時,說明升高溫度,反應(yīng)2NO(g)N2(g)+O2(g)逆向移動,反應(yīng)2NO(g)N2(g)+O2(g)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即N2(g)+O2(g)2NO(g)為吸熱反應(yīng)。
②用三段式
N2(g)+O2(g)2NO(g)
n(起始)(mol) 10 5 0
n(轉(zhuǎn)化)(mol) 1 1 2
n(平衡)(mol) 9 4 2
平衡時N2、O2、NO物質(zhì)的量濃度依次為4.5mol/L、2mol/L、1mol/L,反應(yīng)的平衡常數(shù)K====0.11。若開始向容器中充入N2與O2均為1mol,設(shè)從開始到平衡時轉(zhuǎn)化N2物質(zhì)的量為x,用三段式
N2(g)+O2(g)2NO(g)
n(起始)(mol) 1 1 0
n(轉(zhuǎn)化)(mol) x x 2x
n(平衡)(mol) 1-x 1-x 2x
平衡時N2、O2、NO物質(zhì)的量濃度依次為(1-x)/2mol/L、(1-x)/2mol/L、xmol/L,K===,解得x=mol,達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為==0.143。
③根據(jù)圖示,發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O2=2NO2(①式),NO2與CO在催化劑作用下生成CO2和N2,反應(yīng)為2NO2+4CON2+4CO2(②式),將①式+②式,得總化學(xué)反應(yīng)方程式為:4CO+2NO+O2 N2+4CO2。
(4)16gCH4還原NO2至N2共放出熱量867kJ,即1mol CH4還原NO2至N2共放出熱量867kJ,據(jù)此可寫出熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)ΔH=-867kJ/mol(①式),CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ/mol(②式),將①式2-②式得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=2ΔH-ΔH1=2(-867kJ/mol)-(-574kJ/mol)=-1160kJ/mol。n(CH4)==0.2mol,在反應(yīng)中CH4被氧化成CO2,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2mol8=1.6mol,轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為1.6NA。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是( )
A.Ca2+ Na+ NO3- Cl﹣B.Na+ K+ CO32- H+
C.Ba2+ Cu2+ SO42- OH﹣D.Cu2+ K+ CO32- Cl﹣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈷及其化合物在生產(chǎn)中有重要作用,回答下列問題
(1)鈷元素基態(tài)原子的電子排布式為_________________,未成對電子數(shù)為________________。
(2)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是鈷重要化合物
①H2O的沸點(diǎn)___ (填“高于”或“低于”)H2S,原因是_______;H2O中O的雜化形式為_____。H2O是_____分子(填“極性”或“非極性”)。
②[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3Co3+配位數(shù)為___。陽離子的立體構(gòu)型是___________。[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3若其中有兩個NH3分子被Cl取代,所形成的[Co(NH3)2(H2O)2] 3+的幾何異構(gòu)體種數(shù)有(不考慮光學(xué)異構(gòu))___________種。
(3)金屬鈷是由______鍵形成的晶體;CoO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,Co2+和Fe2+的離子半徑分別為74.5pm和78pm,則熔點(diǎn)CoO______FeO。
(4)一氧化鈷的晶胞如圖,則在每個Co2+的周圍與它最接近的且距離相等的Co2+共有_____個,若晶體中Co2+與O2-的最小距離為acm,則CoO的晶體密度為_______(用含NA和a的代數(shù)式表示。結(jié)果g/cm3,已知:M(Co)=59g/mol;M(O)=16g/mol,設(shè)阿佛加德羅常數(shù)為NA)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)圖示,回答下列問題:
(1)按要求寫出下列有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。
乙烯的電子式__________,
乙烷的分子式________,
乙醇的結(jié)構(gòu)式___________,
氯乙烷的結(jié)構(gòu)簡式________。
(2)寫出②、④兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型
②_______________________,反應(yīng)類型_______________。
④_______________________,反應(yīng)類型_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列混合溶液中,各離子濃度的大小順序正確的是
A. 10L0.1mol·L-1氨水與10L0.1mol·L-1鹽酸混合:[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
B. 10mL0.1mol·L-1NH4Cl溶液與5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合:[Na+]=[Cl-]>[OH-]>[H+]
C. 10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液與5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合:[Na+]=[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
D. 10mL0.5mol·L-1CH3COONa溶液與6mL1mol·L-1鹽酸混合:[Cl-]>[Na+]>[OH-]>[H+]
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。
(1)三氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時,會生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示:
①此配合物中,鐵離子價電子排布圖為_____;
②此配離子中碳原子的雜化軌道類型為_____;
③此配離子中含有的化學(xué)鍵為_____。
A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵 E.配位鍵 F.氫鍵 G.σ鍵 H.π鍵
(2)NO2-與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3-可用于檢驗(yàn)K+的存在。NO2-離子的VSEPR模型名稱為_____,K3[Co(NO2)6]是黃色沉淀,該物質(zhì)中四種元素的電負(fù)性由大到小的順序是_____。
(3)研究物質(zhì)磁性表明:金屬陽離子含未成對電子越多,則磁性越大,磁記錄性能越好。離子型氧化物V2O5和CrO2,其中適合作錄音帶磁粉原料的是_____。
(4)錳的一種配合物的化學(xué)式為Mn(BH4)2(THF)3,寫出兩種與BH4-互為等電子體的微粒_____(請寫一個分子和一個離子)。
(5)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛,立方ZnS晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,a的配位數(shù)為_____,已知晶胞密度為ρ g/cm3,則相鄰2個b微粒之間的距離為_____nm(列計(jì)算式)。
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【題目】一定條件下,某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下,其中●和○代表不同元素的原子。
關(guān)于此反應(yīng)的說法不正確的是
A. 反應(yīng)物總能量一定低于生成物總能量 B. 一定屬于可逆反應(yīng)
C. 一定有非極性共價鍵斷裂 D. 一定屬于氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠳a+、K+、Fe3+、Mg2+、Cl-、I-、CO32-、SO42-,限用試劑有:鹽酸、硫酸、硝酸鋇溶液、硝酸銀溶液。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟,并記錄相關(guān)現(xiàn)象:
(已知,NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性)
下列敘述不正確的是
A. 試劑①為硝酸鋇
B. 試劑②一定為鹽酸
C. 該溶被中一定有I-、CO32-、SO42-;Na+、K+至少含有一種
D. 通過在黃色溶液中加入硝酸銀可以檢驗(yàn)原溶液中是否存在C1-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在KI溶液中存在下列平衡: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(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是
A. 反應(yīng)I2(aq)+I-(aq) I3- (aq)的ΔH>0
B. 若溫度為T1、T2時,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2
C. 若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時,一定有v(正) > v(逆)
D. 狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
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