按要求寫出下列方程
(1)碳酸鈉溶液呈堿性的原因,用離子方程表示 。
(2)用鋅保護海底鋼鐵設施,其中負極發(fā)生的電極反應為: 。
(3)含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量,則表示該反應中和熱的熱化學方程式 。
(4)氫氧化鎂溶解在濃的氯化銨溶液,用離子方程表示 。
(5) Al(OH)3的電離反應方程式: 。
(1)CO32-+H2OHCO3-+OH- (2)Zn-2e-=Zn2+
(3)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ/mol
(4)Mg(OH)2+2NH4+=2NH3·H2O+Mg2+ (5)H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-
解析試題分析:(1)碳酸鈉是強堿弱酸鹽,溶于水電離出的CO32-水解,溶液顯堿性,離子方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH-。
(2)鋅的金屬性強于鐵,與鐵構成原電池時鋅是負極失去電子,被氧化。鐵是正極,被保護,負極反應式為Zn-2e-=Zn2+。
(3)20.0 g NaOH的物質的量=20.0g÷40.0g/mol=0.5mol,與足量的鹽酸反應生成0.5mol水,因此生成1mol水時放出的熱量是28.7 kJ×2=57.4kJ。又因為中和熱是在一定條件下,稀溶液中,強酸和強堿反應生成1mol水時所放出的熱量,所以該反應的熱化學方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ/mol。
(4)氯化銨溶液中NH4+水解溶液顯酸性,因此可以溶解氫氧化鎂,反應的離子方程式為Mg(OH)2+2NH4+=2NH3·H2O+Mg2+。
(5)氫氧化鋁是弱電解質,屬于兩性氫氧化物存在兩種電離平衡,酸式電離和堿式電離,因此其電離方程式為H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。
考點:考查鹽類水解、金屬的腐蝕與防護、中和熱計算、溶解平衡以及氫氧化鋁的電離
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
則C的燃燒熱ΔH=________kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依據原電池的構成原理,下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________(填序號)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3與CO2為反應的環(huán)境,依據所選反應設計成一個原電池,請寫出該原電池的負極反應:_____________________________________。
(2)某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,開始他們將N2和H2混合氣體20 mol(體積比1∶1)充入5 L合成塔中,反應前壓強為P0,反應過程中壓強用P表示,反應過程中與時間t的關系如圖所示。
請回答下列問題:
①反應達平衡的標志是__________________________(填字母代號,下同)。
A.壓強保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min內,以c(N2)變化表示的平均反應速率為________________。
③欲提高N2的轉化率,可采取的措施有_____________________________。
A.向體系中按體積比1∶1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入氦氣使壓強增大
E.加入一定量的N2
(3)25℃時,BaCO3和BaSO4的溶度積常數分別是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質的量濃度最小是________mol·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH="a" kJ·mol-1,平衡常數為K;反應②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH="b" kJ·mol-1;反應③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH="c" kJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:
溫度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(15分)資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產品。
(1)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+ CO2(g)= NH2CO2NH4(s) △H = -159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)= CO(NH2)2(s)+ H2O(g) △H = +116.49 kJ·mol-1
③H2O(l)= H2O(g) △H =+88.0 kJ·mol-1
試寫出NH3和CO2合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式 。
(2)在一定條件下,二氧化碳轉化為甲烷的反應如下:
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0
①向一容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃時發(fā)生上述反應,達到平衡時各物質的濃度分別為CO2:0.2mol·L—1,H2:0.8mol·L—1,CH4:0.8mol·L—1,H2O:1.6mol·L—1,起始充入CO2和H2的物質的量分別為 、 。CO2的平衡轉化率為 。
②現有兩個相同的恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器I、II,在I中充入1 molCO2,和4 molH2,在II中充入1 mol CH4和2 mol H2 O(g) ,300℃下開始反應。達到平衡時,下列說法正確的是 (填字母)。
A.容器I、II中正反應速率相同 |
B.容器I、II中CH4的物質的量分數相同 |
C.容器I中CO2的物質的量比容器II中的多 |
D.容器I中CO2的轉化率與容器II中CH4的轉化率之和小于1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
我國工業(yè)上主要采用以下四種方法降低尾氣中的含硫量:
方法1 | 燃煤中加入石灰石,將SO2轉化為CaSO3,再氧化為CaSO4 |
方法2 | 用氨水將SO2轉化為NH4HSO3,再氧化為(NH4)2SO4 |
方法3 | 高溫下用水煤氣將SO2還原為S |
方法4 | 用Na2SO3溶液吸收SO2,再電解轉化為H2SO4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
能源是制約國家發(fā)展進程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀的綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚。
(1)工業(yè)上,可以分離合成氣中的氫氣,用于合成氨,常用醋酸二氨合亞銅
[Cu(NH3)2Ac]溶液(Ac=CH3COO-)(來吸收合成氣中的一氧化碳,其反虛原理為:
[Cu(NH3)2Ac](aq)+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac?CO(aq)(△H<0)
常壓下,將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu(NH3)2]AC溶液的措施是 ;
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應a:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
反應b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
①對于反應a,某溫度下,將4.0 mol CO2(g)和12.0 mol H2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應到達平衡時,測得甲醇蒸氣的體積分數為30%,則該溫度下反應的平衡常數為 ;
②對于反應b,某溫度下,將1.0mol CO(g)和2.0 mol H2(曲充入固定容積的密閉容器中,反應到達平衡時,改變溫度和壓強,平衡體系中CH3OH的物質的量分數變化情況如圖所示,溫度和壓強的關系判斷正確的是 ;(填字母代號)
A.p3>p2,T3>T2
B.p2>p4,T4>T2
C.p1>p3,T1>T3
D.p1>p4,T2>T3
(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作為燃料電池的原料,化學反應原理為:
CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應達到平衡狀態(tài)。當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是 ;
A.逆反應速率先增大后減小
B.正反應速率先增大后減小
C.反應物的體積百分含量減小
D.化學平衡常數K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負極電極反應式 ;
③己知參與電極反應的電極材料單位質量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池,下列說法正確的是 (填字母)
A.兩種燃料互為同分異構體,分子式和摩爾質量相同,比能量相同
B.兩種燃料所含共價鍵數目相同,斷鍵時所需能量相同,比能量相同
C.兩種燃料所含共價鍵類型不同,斷鍵時所需能量不同,比能量不同
(4)已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63 kJ,請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
汽車尾氣中NOx的消除及無害化處理引起社會廣泛關注。
(1)某興趣小組查閱文獻獲得如下信息:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)) △H=―483.6kJ/mol
則反應2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) △H= 。
(2)該小組利用電解原理設計了如圖1裝置進行H2還原NO的實驗[高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,金屬鈀薄膜做電極]。
鈀電極A為 極,電極反應式為 。
(3)氨法催化還原NO原理如下:
主反應:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) (△H <0)
副反應:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+ 4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)
4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g)4N2O(g)+6H2O(g)
有關實驗結論如圖2、圖3所示,據此回答以下問題:
①催化還原NO應控制n(NH3)/n(NO)的最佳值為 ,理由是 。
②主反應平衡常數表達式:K= ,隨著溫度的增加,K將 (選填“增加”、 “減小”或“不變”。
③影響N2O生成率的因素有 、氧氣濃度和 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氮是一種地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產、生活中有著重要意義。
(1)下圖是1 mol NO2和1 mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,寫出NO2和CO反應的熱化學方程式 。
(2)已知:N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ ? mol-1
2NO(g)+2 CO(g)=N2(g) + 2 CO2(g) △H=-746 kJ ? mol-1
則反應CO(g) +O2(g)=CO2(g)的 △H= kJ ? mol-1。
(3)在一固定容積為2L的密閉容器內加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H <0, 若第5分鐘時達到平衡,此時測得NH3的物質的量為0.2 mol,平衡時H2的轉化率為 。
(4)在固定體積的密閉容器中,1.0×103 kPa時,發(fā)生反應 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其平衡常數K與溫度T的關系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常數K | 51 | K1 | K2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol—1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程為 。
(2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉化器,發(fā)生如下反應:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。
若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,反應過程中各物質的濃度變化如圖所示,該反應的化學平衡常數為K= 。
若保持溫度不變,20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將 移動(填“向左”、 “向右”或“不”)。
20min時,若改變反應條件,導致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化,則改變的條件可能是 (填序號)。
①加入催化劑 ②降低溫度 ③縮小容器體積 ④增加CO2的量
(3)肼(N2H4)用亞硝酸(HNO2)氧化可生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對分子質量為43.0,其中氮原子的質量分數為0.977。寫出肼與亞硝酸反應的化學方程式 。
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