【題目】近幾年我國大面積發(fā)生霧霾天氣,其主要原因是SO2、NOx等揮發(fā)性有機物等發(fā)生二次轉化,研究碳、氮、硫及其化合物的轉化對于環(huán)境的改善有重大意義。
(1)在一定條件下,CH4可與NOx反應除去NOx,已知有下列熱化學方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+67.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-41.0 kJ·mol-1
則CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+2H2O(g)+N2 (g) △H=_____kJ·mol-1;該反應在_____(高溫,低溫,任何溫度)下可自發(fā)進行
(2)SO2經過凈化后與空氣混合進行催化氧化可制取硫酸,其中SO2發(fā)生催化氧化的反應為: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H< 0,在一定溫度下的定容容器中,能說明上述平衡達到平衡狀態(tài)的是:_______________。
A. 混合氣體的密度不再發(fā)生變化 B.混合氣體的平均摩爾質量不再發(fā)生變化
C. v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2 D.混合氣體的總物質的量不再發(fā)生變化
(3)若在T1℃、0.1 MPa條件下,往一密閉容器通入SO2和O2 [其中n(SO2):n(O2)= 2:1],測得容器內總壓強與反應時間如下圖所示。
①圖中A點時,SO2的轉化率為________。
②在其他條件不變的情況下,測得T2℃時壓強的變化曲線如圖所示,則C點的正反應速率vc(正)與A點的逆反應速率vA(逆)的大小關系為vc(正)_____v A(逆) (填“>"、“<”或“ = ”)。
③圖中B點的平衡常數(shù)Kp=______。(Kp=壓強平衡常數(shù),用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質的量分數(shù))
(4)為了清除NO、NO2、N2O4對大氣的污染,常采用氫氧化鈉溶液進行吸收處理,F(xiàn)有由a mol NO、b molNO2、c molN2O4組成的混合氣體恰好被VL氫氧化鈉溶液吸收(無氣體剩余),則此氫氧化鈉溶液的物質的量濃度最小為____________。
【答案】-875.3 任何溫度下 BD 45% > 24300(MPa)-1 (a+b+2c)/V mol·L-1
【解析】
根據(jù)蓋斯定律分析反應熱,根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)分析,根據(jù)平衡的三段式計算平衡時物質的量,進而計算平衡常數(shù)和轉化率等,根據(jù)反應過程中元素守恒分析氮原子和鈉原子的關系,進而計算氫氧化鈉的物質的量。
(1). 根據(jù)蓋斯定律分析,①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ·mol-1;②N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+67.0 kJ·mol-1;③H2O(g)=H2O(l) △H=-41.0 kJ·mol-1,有①-②-③×2得熱化學方程式為:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+2H2O(g)+N2 (g) △H=(-890.3-67.0+41×2) kJ·mol-1=-875.3kJ·mol-1;該反應為放熱的熵增反應,所以該反應在任何溫度下都能自發(fā)進行;
(2) A.因為該反應是在一定的容器中進行,容器的體積不變,混合氣體的總質量不變,所以混合氣體的密度始終不變,所以密度不再發(fā)生變化不能說明是平衡狀態(tài),故錯誤;B.混合氣體的平均摩爾質量是混合氣體的總質量和總物質的量的比值,因為總質量始終不變,但氣體總物質的量隨著反應的進行而改變,所以當平均摩爾質量不再發(fā)生變化時說明氣體總物質的量不變,說明反應達到平衡,故正確;C. v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2沒有說明反應速率的方向,不能確定是否為平衡狀態(tài),故錯誤;D.混合氣體的總物質的量不再發(fā)生變化可以說明反應達到平衡,故正確。故選BD;
(3) ①設起始二氧化硫的物質的量為2mol,氧氣的物質的量為1mol
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始物質的量 2 1 0
改變物質的量2x x 2x
平衡物質的量 2-2x 1-x 2x
則有(2-2x+1-x+2x)/(2+1)=0.085/0.1 解x=0.45,二氧化硫的轉化率為×100%= 45%
②A點未到平衡,正反應速率小于逆反應速率,C點為平衡點,正逆速率相等,且T2反應速率快,說明溫度高,則C點的正反應速率大于A點的逆反應速率;
③設起始二氧化硫的物質的量為2mol,氧氣的物質的量為1mol
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始物質的量 2 1 0
改變物質的量2x x 2x
平衡物質的量 2-2x 1-x 2x
則有(2-2x+1-x+2x)/(2+1)=0.07/0.1 解x=0.9,
平衡常數(shù)Kp= =24300(MPa)-1 ;
(4) 現(xiàn)有由a mol NO、b molNO2、c molN2O4組成的混合氣體恰好被VL氫氧化鈉溶液吸收(無氣體剩余),則產物中為硝酸鈉或亞硝酸鈉,氮原子和鈉原子個數(shù)相等,則氮原子的物質的量為(a+b+2c)mol,則氫氧化鈉的物質的量濃度最小為(a+b+2c)/V mol·L-1。
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【題目】按要求完成下列問題。
(1)利用VSEPR推斷分子或離子的空間構型:___________;SeO3__________。
(2)與SeO3互為等電子體的一種離子為_____(填化學式)。SCN-電子式_______。
(3)S單質的常見形式為S8,其環(huán)狀結構如下圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是__。
(4)硒、溴與砷同周期,三種元素的第一電離能從大到小順序為__________(用元素符號比較)。
(5) 已知常溫下Ni(CO)4是無色液體,其構型為正四面體。則配位原子是______,晶體類型為__________,推測其______(填“難”或“易”)溶于水。
(6)CO2晶胞中,與CO2緊鄰的CO2有_______個。
(7)酸性比較:H2SeO3______H2SeO4 ,原因_________________________________。
(8)向CuSO4溶液中滴加氨水,溶液先出現(xiàn)沉淀后沉淀溶解,寫出沉淀溶解的離子方程式_____________________________,[Cu(H2O)4]2+易轉化為[Cu(NH3)4]2+原因__________________________________________________________________________。
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【題目】C.J.Pedersen教授由于合成了冠醚而獲得諾貝爾獎。這類醚因形似“王冠”故稱冠醚。如
下列關于冠醚的說法正確的是
A. 冠醚屬于烴類
B. (2)式與葡萄糖互為同分異構體
C. 冠醚能燃燒生成 CO2和H2O
D. (1)式和(2)式互為同系物
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【題目】短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序數(shù)依次遞增,a、b、c、d、e、f 是由這些元素組成的化合物,d為淡黃色的離子化合物,m為元素Y的單質,通常為無色無味的氣體。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是
A. 原子半徑: W<X<Y<Z
B. 陰離子的還原性: Y>W
C. 圖中物質的轉化過程均為氧化還原反應
D. a 一定由 W、X 兩種元素組成
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【題目】(1)科學家發(fā)現(xiàn)某藥物M能治療血管疾病,是因為它在人體內能釋放出一種“信使分子”D,已知M的相對分子質量為227,由C、H、O、N四種元素組成,C、H、N的質量分數(shù)依次為15.86%、2.20%和18.50%,則M的分子式是________________。D是雙原子分子,相對分子質量為30,則D的分子式為________________。
(2)油脂A經下列途徑可得到M:
圖中②的提示:R—OH+HO—NO2R—O—NO2+H2O(R代表烴基),反應②的化學方程式為___________________________________。
(3)C是B和乙酸在一定條件下反應生成的化合物,相對分子質量為134,寫出C所有可能的結構簡式___________________________________。
(4)若將0.1 mol B與足量的金屬鈉反應,則需消耗________ g金屬鈉。
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【題目】反應4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)開始進行時,CO的濃度為4 mol·L-1,N2的濃度為0,2 min后測得N2的濃度為0.6 mol·L-1,則此段時間內,下列反應速率表示正確的是
A. v(CO)=1.2 mol·L-1·s-1 B. v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1
C. v(N2)=0.6 mol·L-1·min-1 D. v(CO2)=1.2 mol·L-1·min-1
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【題目】將Cl2制成漂粉精的主要目的是
A.使它轉化為較穩(wěn)定物質,便于保存和運輸
B.增強漂白和消毒作用
C.使它轉化為較易溶于水的物質
D.增加氯的質量分數(shù),有利于漂白、消毒
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【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L固定體積的容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應∶2A(g)+B(g)2C(g)。若經2s后測得C的濃度為0.6 mol L-1,現(xiàn)有下列幾種說法,其中正確的是
A.用物質A表示的反應的平均速率為0.6 mol (L s)-1
B.2 s時物質B的濃度為1.4 mol L-1
C.2 s時物質A的轉化率為70%
D.2 s時物質A的體積分數(shù)為
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