(14分)
Ⅰ.氯堿工業(yè)中常用離子交換膜法電解制堿(如圖1所示)。

。1)寫出圖1中陰極的電極反應(yīng)式                   
。2)已知陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過。工業(yè)上若用圖2裝置電解飽和Na2SO4溶液來生產(chǎn)純凈的NaOH和H2SO4,則該裝置最主要的缺陷是                。

Ⅱ.輝鉬礦(MoS2)是一種重要的礦物。圖3是輝鉬礦多層焙燒爐的示意圖,其中1,2,3,…是爐層編號。580,600,610,…是各爐層的溫度(℃)。圖4給出了各爐層固體物料的物質(zhì)的量百分含量。                                  
已知:MoS2焙燒生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H2=-154KJ/mol。試回答:

(1)驗證輝鉬礦焙燒生成的氣體是SO2而不是SO3的方法是                     
(2)輝鉬礦焙燒生成的氣體能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化學(xué)方程式表示褪色的原因                                                                      。
(3)第6爐層存在的固體物質(zhì)分別是MoS2、MoO3、MoO2,則它們的物質(zhì)的量之比為                        。
(4)圖4表明,中間爐層(4~6)可能存在一種“固體+固體→固體+…”的反應(yīng),請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                                                 。

(除標注外,每空2分,共14 分)                                             
Ⅰ (1)2H2O + 2e= H2↑ + 2OH  或2H+ + 2e= H2
(2) 缺陰離子交換膜 (3分,合理答案均計分)
Ⅱ (1)收集少量氣體,將氣體通入品紅溶液中,觀察到品紅溶液褪色,加熱又恢復(fù)原色  (合理答案均計分)
(2) 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4          
(3) 1:1:3
(4) MoS2(s) + 6MoO3(s) = 7MoO2(s) + 2SO2(g)  △H=+67KJ/mol (3分)

解析試題分析:I、(1)陰極是水中的氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H2O + 2e= H2↑ + 2OH 
(2)該裝置中缺少陰離子交換膜,不能阻止氫離子的定向移動,則陽極得不到硫酸產(chǎn)品;
II、(1)二氧化硫的檢驗使用品紅溶液,收集少量氣體,將氣體通入品紅溶液中,觀察到品紅溶液褪色,加熱又恢復(fù)原色 ;
(2)焙燒生成的氣體能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,實際是二氧化硫與酸性高錳酸鉀溶液的氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4   
(3)根據(jù)圖4可知MoS2、MoO3、MoO2的物質(zhì)的量之比近似等于1:1:3;
(4)圖4表明,中間爐層(4~6)中可能存在一種“固體+固體→固體+…”的反應(yīng),依據(jù)圖象變化減小的是反應(yīng)物,增大的是生成物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2;根據(jù)MoS2焙燒生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H2=-154KJ/mol及蓋斯定律計算出MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2的反應(yīng)熱為+67KJ/mol ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MoS2(s) + 6MoO3(s) = 7MoO2(s) + 2SO2(g)  △H=+67KJ/mol
考點:考查電化學(xué)理論的應(yīng)用,化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式的判斷與書寫,蓋斯定律得應(yīng)用,流程的分析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(4分,每空1分)如圖所示,把試管放入盛有25℃飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小片鎂片,再用滴管滴5mL稀鹽酸于試管中。

試回答下列問題:
(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是                  。
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是                  
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:            。
(4)由實驗推知,溶液和氫氣的總能量       (填“大于”“小于”或“等于”)鎂片和稀鹽酸的總能量。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知l mol SO2(g)氧化為1 molSO3 (g)的。請回答下問題;

(1)E表示___________________;E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱__________(填“有”或“無”)影響。
(2)該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中△H___________(填“變大”、“變小”或“不變”),理由是________。
(3)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol,計算由S(s)生成2mol SO3(g)的△H =________________。
(4)在一定條件下向容積為2L的容器中通入4molSO2和3molO2,充分反應(yīng)達平衡后,SO3的體積分數(shù)為1/3。若在相同的條件下向容積為2L的容器中通入amolSO2和,bmolSO3,和cmol,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行且達到平衡時SO3的體積分數(shù)也為1/3。則c的取值范圍為___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(16分)汽車尾氣是城市空氣的主要污染物之一,其主要有害成分是CO、氮氧化物(NOx)等。
(1)NOx產(chǎn)生的原因之一是汽車發(fā)動機工作時引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化值如右圖所示,

則:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=    。
(2)汽車尾氣中CO、NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖一。

① NO與CO混存時,相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              。
② 1000K,n(NO)/n(CO)=5:4時,NO的轉(zhuǎn)化率為75%,則CO的轉(zhuǎn)化率約為       。
③ 由于n(NO)/n(CO)在實際過程中是不斷變化的,保證NO轉(zhuǎn)化率較高的措施是將溫度大約控制在              K之間。
(3)汽車尾氣中NOx有望通過燃料電池實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。已經(jīng)有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料電池,其原理如圖二。
① 圖中石墨Ⅱ為電池的             極。
② 在該電池使用過程中,石墨I電極上的產(chǎn)物是氧化物Y,其電極反應(yīng)式為      。
(4)甲醇也可用于燃料電池。工業(yè)上采用反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密閉反應(yīng)器中,H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)
系如圖三所示,則A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的
大小關(guān)系為        。

② 某高溫下,將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發(fā)生
反應(yīng),達到平衡后測得c(CO2)=2.0mol·L-1,則該溫度下反應(yīng)的平
衡常數(shù)值為      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)2013年12月2日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空,進一步向廣寒宮探索!伴L征三號甲”是三級液體助推火箭,一、二級為常規(guī)燃料,常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ.常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑。但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,反應(yīng)釋放的能量更大(兩者反應(yīng)生成氮氣和氟化氫氣體)。
已知:①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = -543kJ·mol-1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = -269kJ·mol-1
③H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = -242kJ·mol-1
請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________。
Ⅱ.氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時反應(yīng):
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

時間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
(1)已知:K800℃>K1000℃,則該反應(yīng)的ΔH ______0(填“大于”或“小于”),用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。
(2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________。
A.容器內(nèi)顏色保持不變                  B. 2v(NO)=v(O2)
C.容器內(nèi)壓強保持不變                  D.容器內(nèi)密度保持不變
(3)為使該反應(yīng)的速率增大,提高NO的轉(zhuǎn)化率,且平衡向正反應(yīng)方向移動應(yīng)采取的措施有          
(4)在上述條件下,計算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K=______________。
(5)在上述條件下,若開始通入的是0.2 mol NO2氣體,達到化學(xué)平衡時,則NO2的轉(zhuǎn)化率為       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(I)保護環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項全球性課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題,并緩解能源危機,有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想,如圖所示:

請回答下列問題:
(1)過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為________能轉(zhuǎn)化為________能。
(2)上述轉(zhuǎn)化過程中,ΔH1和ΔH2的關(guān)系是________。
(3)斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量見下表:

共價鍵
H—N
H—O
N≡N
O=O
斷裂1 mol化學(xué)鍵所需能量/(kJ·mol-1)
393
460
941
499
常溫下,N2與H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_______________________。
(II)在一試管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液,在恒溫下發(fā)生如下反應(yīng):
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分鐘后測得Mn2+的濃度為0.004mol/L;
(4)試計算0—5分鐘內(nèi),υ(H2C2O4)=____________。
(5)如果反應(yīng)從開始進行一段時間后,速率—時間圖像如圖:。試解釋t1—t2,t2—t3速率變化的原因。______________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)(Ⅰ)甲醇是一種新型的汽車動力燃料,工業(yè)上可通過CO和H2化合來制備甲醇。
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:

化學(xué)鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
鍵能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
請回答下列問題:
(1)已知CO中的C與O之間為叁鍵連接,則工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為     
                                ;
(2)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng),在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1 molCO和 2 molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計)后在250°C開始反應(yīng),并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下:
反應(yīng)時間/min
0
5
10
15
20
25
壓強/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
則從反應(yīng)開始到20min時,以CO表示的平均反應(yīng)速率=      ,該溫度下平衡常數(shù)K=     ,若升高溫度則K值      (填“增大”、“減小”或“不變”);
(3)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是       ;
A.2 v (H2)=" v" (CH3OH)      
B.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C.容器中氣體的壓強保持不變    
D.單位時間內(nèi)生成 n molCO 的同時生成 2n molH2
(Ⅱ)回答下列問題:
(1)體積均為100mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,
則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

(2)25℃時,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得pH=6,則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精確值)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)原理對于工業(yè)生產(chǎn)和科研有重要意義
I、下列三個化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)(K1、K2、K3)與溫度的關(guān)系分別如下表所示:

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度
973 K
1173 K
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g)
K3
?

 
請回答:
(1)反應(yīng)①是       (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=__________(用K1、K2表示)。
(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動,可采取的措施有 _____(填寫字母序號)。
A.縮小反應(yīng)容器的容積
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積
C.升高溫度
D.使用合適的催化劑
E.設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度
(4)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示:

①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時都達到了平衡,而t2、t8時都改變了一種條件,試判斷改變的是什么條件:t2時__________________; t8時__________________。
②若t4時降壓, t6時增大反應(yīng)物的濃度,請在圖中畫出t4~t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系線。
II、(5)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2.某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知該裝置的陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)為                        
(6)某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部如圖所示,其中的燃料電池采用KOH溶液作電解液。

如果某段時間內(nèi),氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體(已折算成標準狀況),則該段時間內(nèi)水電解系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為            mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施;瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定,也可進行理論推算。
(1)實驗測得,1 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7 kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式__________________________________
(2)已知反應(yīng)CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)+H2(g),有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。

化學(xué)鍵
C—H
C=C
C—C
H—H
鍵能/kJ·mol-1
414.4
615.3
347.4
435.3
 
試計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱___________________________
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進行理論推算。試依據(jù)下列熱化學(xué)方程式,計算反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的焓變ΔH=________。
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
ΔH3=-285.8 kJ·mol1

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