【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx,SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) △H1=akJ/mo1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=b kJ/mo1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) △H3=c kJ/mo1。
則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O △H
(1)△H =______kJ/mo1 (用含a、b、c的代數(shù)式表示)。
(2)對(duì)于反應(yīng):C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H =-34.0kJ/mol,在T1℃時(shí),借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下:
時(shí)間 濃度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10min內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速度v(CO2)=________。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡;根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是_______(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.適當(dāng)縮小容器的體積 d.加入合適的催化劑
(3)用活性炭還原法處理NO,有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H =-34.0kJ/mo1。已知在一體積不變的密閉容器中,加入足量的C和一定量的NO氣體,測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下圖所示:
①由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因?yàn)?/span>________;
②在1100K時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為________。
(4)為避免汽車尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H =-746.8 kJ/mo1,生成無毒的N2和CO2。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2) (k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)____(填“>”“<”或“=”) k逆增大的倍數(shù)。
②若在2L的密閉容器中充入2molCO和2molNO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則_______。
【答案】2a+2b+c 0.021mol/(Lmin) bc 1050K前,反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài);隨著溫度升高, 反應(yīng)速度加快,單位時(shí)間內(nèi)NO轉(zhuǎn)化率提高 20% < 1L/mol
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律,將已知的三個(gè)熱化學(xué)方程式疊加,可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)①先計(jì)算出N2在0~10min內(nèi)的平均速率,然后利用方程式中速率比等于計(jì)量數(shù)的比,計(jì)算CO2的平均反應(yīng)速度v(CO2);
②30min后反應(yīng)物、生成物的濃度都增大,根據(jù)影響因素分析;
(3)①可逆反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始,在1050K前未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,在1050K后平衡發(fā)生移動(dòng),根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的方向分析;
②根據(jù)在1100K時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率是40%,利用物質(zhì)反應(yīng)時(shí)的關(guān)系判斷物質(zhì)的濃度,然后計(jì)算CO2的體積分?jǐn)?shù);
(4)①達(dá)到平衡后,升高溫度,V正、V逆都增大,根據(jù)升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)分析k正、k逆增大的倍數(shù)關(guān)系;
②用三段式,根據(jù)CO的轉(zhuǎn)化率計(jì)算出平衡時(shí)各種物質(zhì)的濃度,結(jié)合平衡時(shí)V正=V逆得到大小。
(1)根據(jù)蓋斯定律,將①×2+②×2+③,整理可得2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O △H=(2a+2b+c)kJ/mol;
(2)①在0~10min內(nèi)的N2平均速率v(N2)==0.021mol/(L·min);根據(jù)方程式可知CO2與N2的系數(shù)相等,所以v(CO2)=v(N2)= 0.021mol/(Lmin);
②在30min達(dá)到平衡時(shí)c(NO)=0.40mol/L,c(N2)=0.30mol/L,在30min后達(dá)到平衡時(shí)c(NO)=0.48mol/L,c(N2)=0.36mol/L,反應(yīng)物、生成物的濃度都增大。
a.加入一定量的活性炭,活性炭是固體,不能使平衡發(fā)生移動(dòng),因此不能改變?nèi)魏挝镔|(zhì)的濃度,a錯(cuò)誤;
b.通入一定量的NO,增大了反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動(dòng),使生成物N2的濃度也增大,但平衡移動(dòng)的趨勢(shì)是微弱的,總的來說NO的濃度是增大,b正確;
c.適當(dāng)縮小容器的體積,單位體積內(nèi)物質(zhì)的量增加,物質(zhì)的濃度增大,c正確;
d.加入合適的催化劑,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),因此物質(zhì)的濃度不變,d錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是bc;
(3) ①該可逆反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始,在1050K前未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,隨著溫度的升高,反應(yīng)速率加快,更多的反應(yīng)物變?yōu)樯晌,因此單位時(shí)間內(nèi)NO轉(zhuǎn)化率提高;
②可逆反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)
c(開始)mol/L 1 0 0
c(變化)mol/L 0.4 0.2 0.2
c(平衡)mol/L 0.6 0.2 0.2
所以平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)為×100%=20%;
(4)①達(dá)到平衡后,升高溫度,V正、V逆都增大,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)反應(yīng)方向移動(dòng),所以V正<V逆,因此k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù);
②可逆反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
c(開始)mol/L 1 1 0 0
c(變化)mol/L 0.5 0.5 0.25 0.5
c(平衡)mol/L 0.5 0.5 0.25 0.5
由于v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正= v逆,所以=1L/mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求回答下列問題
(1)已知在常溫常壓下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) H=-1275.6kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) H=+44.0 kJ·mol-1 寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________。
(2)已知:CH3OH(g)+ O2(g)CO2(g)+2H2(g) H1=-192.9kJ·mol-1
H2(g)+ O2 (g) H2O(g) H2=-120.9kJ·mol-1
則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變H3________________。
(3)苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯(C6H5—CH2CH3)為原料,采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5—CH=CH2)的反應(yīng)方程式為:C6H5—CH2CH3(g) C6H5—CH=CH2(g)+H2(g) H1
已知:3C2H2(g)C6H6(g) H2;C6H6(g)+C2H4(g) C6H5—CH2CH3(g) H3
則反應(yīng)3C2H2(g)+C2H4(g) C6H5—CH=CH2(g) +H2(g)的H =________。
(4)氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法:
①用焦炭跟水反應(yīng):;
②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng):已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示,則方法②中反應(yīng)的H =________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.X可用飽和溶液
B.步驟Ⅲ發(fā)生的離子反應(yīng)為
C.工業(yè)上每獲得1 mol,至少需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況22.4 L
D.步驟Ⅳ涉及的操作有萃取、分液和蒸餾
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向0.1mol/L硝酸銀溶液中滴入稀氨水,發(fā)生反應(yīng):Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+。溶液中含銀的兩種微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pNH3的變化關(guān)系如圖所示,其中,pNH3=-1g[c(NH3)]。下列說法正確的是
A. 圖中δ2代表的是δ(Ag+)
B. 向溶液中滴入稀硝酸,δ(Ag+)減小
C. 該溶液中c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)
D. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=10-3.65
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】D是一種催眠藥,F是一種香料,它們的合成路線如下:
(1)A的化學(xué)名稱是___________,C中含氧官能團(tuán)的名稱為__________。
(2)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________________。
(3)A生成B的化學(xué)方程式為_______________________________。
(4)寫出由C合成D的第二個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
(5)同時(shí)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有_____________種(不含立體異構(gòu))。
①遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(6)以乙炔和甲醛為起始原料,選用必要的無機(jī)試劑合成1,3-丁二烯,寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)_________。
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【題目】下列物質(zhì)在常溫下發(fā)生水解時(shí),對(duì)應(yīng)的離子方程式正確的是
①NaHCO3:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
②NH4Cl:NH4++H2ONH3·H2O+H+
③CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
④NaF:F-+H2O===HF+OH-
A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】英國(guó)科學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn),離體的葉綠體懸浮液中加入適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w(如草酸鐵),在光照時(shí)可使水分解而釋放氧氣,從而證明了氧的釋放與CO2還原是不同的過程,將對(duì)光合作用的研究上升到細(xì)胞層面。該反應(yīng)方程式為4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑,下列有關(guān)希爾反應(yīng)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 水在光反應(yīng)中起供氫體和電子供體雙重作用
B. 反應(yīng)后溶液pH減小
C. 生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2時(shí),Fe3+得電子數(shù)為2NA
D. 葉綠體本身被氧化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】新型儲(chǔ)氫材料是開發(fā)利用氫能的重要研究方向.
(1)Ti(BH4)3是一種儲(chǔ)氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得.
①基態(tài)Cl原子中,電子占據(jù)的最高電子層符號(hào)為__________,該電子層具有的原子軌道數(shù)為______.
②LiBH4由Li+和BH構(gòu)成,BH的立體構(gòu)型是______,B原子的雜化軌道類型是_______.
③Li、B元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>_______________________.
(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料.
①LiH中,離子半徑:Li+________H-(填“>”“=”或“<”).
②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物. M的部分電離能如下表所示:
I1/kJ·mol-1 | I2/kJ·mol-1 | I3/kJ·mol-1 | I4/kJ·mol-1 | I5/kJ·mol-1 |
738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 | 13 630 |
M是________族元素.
(3)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488 pm,Na+半徑為102 pm,H-的半徑為142pm,NaH的理論密度是________g·cm-3.(僅寫表達(dá)式,不計(jì)算)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求回答問題。
(1)等物質(zhì)的量的下列有機(jī)物完全燃燒,消耗O2最多的是_________;等質(zhì)量的下列有機(jī)物完全燃燒,消耗O2最多的是_________。(請(qǐng)?zhí)钭帜?/span>)
A. CH4 B. C2H6 C. C3H8 D. C5H12
(2)某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為84,紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵,核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫。則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____________。
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