【題目】C、S和Cl元素的單質(zhì)及化合物在工業(yè)生產(chǎn)中的有效利用備受關(guān)注。請回答下列問題:
(1)已知:I.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1) ===2H2SO4(aq) △H1;
Ⅱ.Cl2(g)+H2O(1)HCl(aq)+HClO(aq) △H2;
Ⅲ.2HClO(aq) ===2HCl(aq)+O2(g) △H3
SO2(g)+Cl2(g)+2H2 O(1)=2HCl(aq)+H2SO4 (aq) △H4=____________________(用含有△H1、△H2和△H3的代數(shù)式表示)。
(2)25℃時,H2SO3溶液中各含硫微粒的物質(zhì)的量分數(shù)(δ)與溶液pH的變化關(guān)系如圖甲所示。
已知25℃時,NaHSO3的水溶液pH<7,用圖中的數(shù)據(jù)通過計算解釋原因 ____________________。
(3)NaClO2是一種綠色消毒劑和漂白劑,工業(yè)上采用電解法制備 NaClO2的原理如圖乙所示。
①交換膜應(yīng)選用____________________(填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)
②陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________。
(4)一定溫度下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+SO2(g) S(l)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol,若反應(yīng)進行到20min時達平衡,測得CO2的體積分數(shù)為0.5,則前20min的反應(yīng)速率v(CO)= _________,該溫度下反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K=____________(L·mol-1)
(5)在不同條件下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖(I)所示:
①圖(I)中三組實驗從反應(yīng)開始至達到平衡時,v(CO)最大的為___________(填序號)
②與實驗a相比,c組改變的實驗條件可能是_________________。
【答案】(△H1+2△H2+△H3)/2 由圖中數(shù)據(jù)可以計算出Ka2(H2SO3)=10-7.2 ,Ka1(H2SO3) =10-1.9,所以HSO3—的水解常數(shù)是10-12.1,HSO3—電離程度大于水解程度,溶液顯酸性 陽離子交換膜 2Cl—--2e-=Cl2↑ 0.03mol·L-1·min-1 11.25 b 升高溫度
【解析】
(1)利用蓋斯定律同向相加,異向相減的原則計算;
(2)根據(jù)圖像計算亞硫酸氫根離子的電離常數(shù)和水解常數(shù),進行比較確定酸堿性;
(3)仔細分析圖像中的反應(yīng)物和產(chǎn)物即可確定離子交換膜和電極反應(yīng)式;
(4)利用三行式法進行計算;
(5)通過起點和斜率即可判斷;
(1)利用蓋斯定律同向相加,異向相減的原則計算△H4=(△H1+2△H2+△H3)/2;
正確答案:(△H1+2△H2+△H3)/2。
(2)根據(jù)圖像PH=1.9的交點計算水解常數(shù)Ka1(H2SO3)==10-1.9,Kh=Kw/ Ka1(H2SO3)= 10-12.1,根據(jù)PH=7.2的交點計算Ka2==C(H+)=10-7.2 ,由于Kh<Ka2,所以亞硫酸氫根離子電離程度大于水解程度,NaHSO3的水溶液pH<7。
正確答案:由圖中數(shù)據(jù)可以計算出Ka2(H2SO3)=10-7.2 ,Ka1(H2SO3) =10-1.9,所以HSO3—的水解常數(shù)是10-12.1,HSO3—電離程度大于水解程度,溶液顯酸性。
(3)仔細分析圖像中的反應(yīng)物和產(chǎn)物,可以看出左側(cè)由ClO2制備NaClO2,需要Na+從右側(cè)到左側(cè),所以判定為陽離子交換膜,根據(jù)Na+的移動方向可知左側(cè)為陰極,右側(cè)為陽極,寫出陽極電極反應(yīng)式2Cl—-2e-=Cl2↑;
正確答案:陽離子交換膜 2Cl—-2e-=Cl2↑。
(4) 2CO(g)+ SO2(g) S(l)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol
C(初) 1 0.5 0
△C x x/2 x
C(平) 1-x 0.5(1-x) x
根據(jù)題干可知0.5=,計算得出x=0.6
v(CO)===0.03mol·L-1·min-1,k===11.25;
正確答案:0.03mol·L-1·min-1 11.25。
(5)①根據(jù)斜率可以看出b線單位時間內(nèi)變化最快,所以圖(I)中三組實驗從反應(yīng)開始至達到平衡時,v(CO)最大的為b;
②根據(jù)PV=nRT,可知n,V相同時,壓強越大,溫度越高,所以與實驗a相比,c組改變的實驗條件可能是升高溫度;
正確答案:①b;②升高溫度。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。達到平衡,當單獨改變下列條件后,有關(guān)敘述錯誤的是
A. 加催化劑v正、v逆都發(fā)生變化,而且變化的倍數(shù)相等
B. 加壓v正、v逆都增大,且v正增大的倍數(shù)大于v逆增大的倍數(shù)
C. 降溫,v正、v逆都減小,且v正減小的倍數(shù)小于v逆減小的倍數(shù)
D. 加入氬氣,v正、v逆都增大且v正增大的倍數(shù)大于v逆增大的倍數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機合成中的重要試劑,可通過如下反應(yīng)獲得:2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)。
(1)氫氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K3
則K3=________(用K1和K2表示)。
(2)已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)為Cl—N===O):
化學(xué)鍵 | N≡O(shè) | Cl—Cl | Cl—N | N===O |
鍵能/(kJ·mol-1) | 630 | 243 | a | 607 |
則2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)反應(yīng)的ΔH和a的關(guān)系為ΔH=_______kJ·mol-1。
(3)按投料比2∶1把NO和Cl2加入到一恒壓的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),平衡時NO的轉(zhuǎn)化率與溫度T、壓強p(總壓)的關(guān)系如圖(a)所示:
①該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
②在p壓強條件下,M點時容器內(nèi)NO的體積分數(shù)為________。
③若反應(yīng)一直保持在p壓強條件下進行,則M點的分壓平衡常數(shù)Kp=________(用含p的表達式表示,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×體積分數(shù))。
(4)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),在n(NO)/n(Cl2)=1.5時達到平衡狀態(tài),ClNO的體積分數(shù)可能是圖(b)中D、E、F三點中的________點。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)要探究燃燒的條件和空氣中氧氣的含量,進行了如下實驗。
(實驗)
①檢查裝置的氣密性,氣密性良好。
②向A瓶中加滿80℃熱水,將盛有白磷的帶孔燃燒匙快速浸沒熱水中,塞緊瓶塞,白磷不燃燒。
③打開K1、K2,從a口向A瓶中鼓入空氣,待瓶中的液面低于燃燒匙底部時,關(guān)閉K1、K2。此時進入量筒B中水的體積為200mL,觀察到A瓶中的白磷燃燒。
(1)對比步驟②和③的現(xiàn)象可知,可燃物燃燒的條件之一是___;白磷燃燒的反應(yīng)方程式為_____。
(2)待裝置冷卻一段時間后,打開K2,如果觀察到____,說明空氣中氧氣的體積約占1/5。如何確定此裝置氣密性良好?(忽略燃燒匙位置漏氣情況)______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列有關(guān)敘述正確的是
A. 向0.1 mol·L1 Na2CO3溶液中通入適量CO2氣體后:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]
B. 常溫下,pH=6的NaHSO3溶液中:c()c(H2SO3)=9.9×107 mol·L1
C. 等物質(zhì)的量濃度、等體積的Na2CO3和NaHCO3混合:<
D. 0.1 mol·L1 Na2C2O4溶液與0.1 mol·L1 HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c()+c()+c(OH)=c(Na+)+c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把足量熟石灰放入蒸餾水中,一段時間后達到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列敘述正確的是( )
A. 向溶液中加入少量的NaOH固體,則其中的Ca(OH)2的固體增多
B. 向溶液中加入Na2CO3溶液,則其中的Ca(OH)2的固體增多
C. 恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
D. 給溶液加熱,溶液的pH升高
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化通過一步化學(xué)反應(yīng)能實現(xiàn)的是
A.NH3→ NOB.SiO2→H2SiO3C.Al2O3 → Al(OH)3D.S→ SO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種回收并利用含碘(I-)廢液(廢液中雜質(zhì)沉淀后進入濾液中)的工藝流程如下:
(1)“沉淀”后濾渣為______________________(填化學(xué)式,其中濾渣中Cu元素為+1價)
(2)“氧化”反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(3)反應(yīng)I中只生成化合物FexIy(其中I與Fe的質(zhì)量比為127︰21),反應(yīng)中鐵屑是___________(填“氧化劑”“還原劑”或“催化劑”,下同),水是___________。反應(yīng)消耗的鐵與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為___________。
(4)反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為_________________________________。
(5)操作I除蒸發(fā)皿、酒精燈外還需用到的玻璃儀器有______________________。冰水洗滌的目的是_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】堿式氯化銅[CuaClb(OH)c·xH2O]是一種重要的無機殺蟲劑,它可以通過以下步驟制備。步驟1:將銅粉加入稀鹽酸中,并持續(xù)通空氣反應(yīng)生成CuCl2。已知Fe3+對該反應(yīng)有催化作用,其催化原理如下圖所示。步驟2:在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反應(yīng)后即可制備堿式氯化銅。
下列有關(guān)說法正確的是
A. a、b、c 之間的關(guān)系式為:a=b+c
B. 圖中M、N分別為Fe2+、Fe3+
C. 步驟1充分反應(yīng)后,加入少量CuO是為了除去Fe3+
D. 若制備1 mol的CuCl2,理論上消耗11.2 LO2
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