【題目】【2016屆唐山二!磕壳叭藗儗Νh(huán)境保護(hù)、新能源開發(fā)很重視。
(1)汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體。
4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
對于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖像正確的是 (填代號)。
(2)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH在T1℃時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的量濃度如下:
時間/min 濃度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時,該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率v(CO2)= ;計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
②30min后,只改變某一條件,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母代號)。
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若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則達(dá)到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率 (填“升高”或“降低”),ΔH 0(填“>”或“<”).
(3)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -l59.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(4)一種氨燃料電池,使用的電解質(zhì)溶液是2mol/L的KOH溶液。
電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O;
請寫出通入a氣體一極的電極反應(yīng)式為 ;每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。
【答案】(14分)(除標(biāo)明外每空2分) (1)乙(1分);
(2)①0.015 mol·L-1 ·min-1 (1分); 0.56 (或9/16)②bc ;③降低(1分); < (1分);
(3)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= –87.0 kJ·mol-1
(4)2NH3+6OH-– 6e-=N2 + 6H2O 0.6 mol
【解析】
試題分析:(1)甲:升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,化學(xué)反應(yīng)速率會迅速增大,會離開原來的速率點,錯誤;乙:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率會迅速增大,所以T2 時先達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),并且由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,使二氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小,正確;丙:對于該反應(yīng)來說,正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),在溫度不變時,增大壓強,平衡正向移動,一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)會減小,錯誤;(2) ①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在20min內(nèi)CO2的濃度增大0.30mol/L,則用CO2的濃度改變表示反應(yīng)速率是V(CO2)=0.30mol/L÷20min=0.015mol/(L·min);反應(yīng)達(dá)到平衡時,各種物質(zhì)的濃度分別是:c(NO)=0.48mol/L;c(N2)=c(CO2)=0.36mol/L,所以在該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K= c(N2)·c(CO2)÷c2(NO)= (0.36mol/L ×0.36mol/L )÷(0.48mol/L)2=9/16=0.56;②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)各物質(zhì)濃度增大,而平衡常數(shù)只隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反應(yīng)前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積或加入一定量一氧化氮;故答案為bc;③在原來平衡時,c(NO):c(N2):c(CO2)= 0.48:0.36:0.36=4:3:3,若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,氮氣和二氧化碳濃度之比始終為1:1,所以5:3>4:3,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,升高溫度平衡逆向移動,根據(jù)平衡移動原理:升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的反應(yīng)方向移動,說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故△H<0;(3)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算①+②-③得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH= –87.0 kJ·mol-1;(4) 電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O.該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮氣,根據(jù)示意圖可知a電極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH-– 6e-=N2 + 6H2O,反應(yīng)中2mol氨氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol電子,每消耗3.4g NH3的物質(zhì)的量=13.4g÷17g/mol=0.2mol,所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.36NA 。
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【題目】下列變化屬于加成反應(yīng)的是
A.乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中
B.乙烯通入溴水中
C.苯與液溴在FeBr3催化下反應(yīng)
D.甲烷與氯氣在一定條件下反應(yīng)
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【題目】【2016屆雅安三診】利用I2O5可消除CO污染,反應(yīng)為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下,向裝有足量的I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入2mol CO,測得CO2 的體積分?jǐn)?shù)ψ(CO2)隨時間t變化曲線如下圖,下列說法正確的是
A.b點時,CO的轉(zhuǎn)化率為20%
B.容器內(nèi)的壓強保持恒定,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.b點和d點的化學(xué)平衡常數(shù):Kb>Kd
D.0到0.5min反應(yīng)速率v(CO)=0.3mol·L-1·min-1
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【題目】在濃度為0.01mol/L Mg(HCO3)2,0.02mol/LCaCl2的水溶液1L中,要同時除去Mg2+,Ca2+應(yīng)選用的試劑是( )
A. NaHCO3 B. Na2CO3 C. Ca(OH)2 D. NaOH
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【題目】美國普度大學(xué)研究開發(fā)出一種利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝(如圖所示)。下列有關(guān)該工藝的說法錯誤的是( )
A.該過程中,能量的轉(zhuǎn)化形式只有兩種
B.鋁鎵合金可以循環(huán)使用
C.鋁鎵合金與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3H2O=Al2O3+3H2↑
D.總反應(yīng)式為2H2O2H2↑+O2↑
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【題目】原電池發(fā)生的反應(yīng)是可自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),CO/O2燃料電池以熔融狀態(tài)的碳酸鹽為電解質(zhì),下列說法正確的是 ( )
A、CO在正極通入
B、CO32— 在電池內(nèi)部向正極移動
C、當(dāng)有22.4LCO參加反應(yīng)時電路中有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
D、該電池電解質(zhì)在固態(tài)時,電池?zé)o法工作
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【題目】水楊酸是合成阿司匹林的重要原料。水楊酸的學(xué)名鄰羥基苯甲酸,結(jié)構(gòu)簡式為,請回答下列問題:
(1)請寫出水楊酸中具有的官能團(tuán)名稱________;
(2)能夠區(qū)分水楊酸和苯酚的試劑_____ ___;
A.濃溴水 B.氫氧化鈉溶液 C.氯化鐵溶液 D.碳酸氫鈉溶液
(3)水楊酸的另一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為,1 mol該有機物在適宜條件下與氫氧化鈉經(jīng)過一系列反應(yīng),最多能消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為(填序號)________;
A.1 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol
(4)已知有機物CH3COOH可以表示為:,在一定條件下,水楊酸與乙酸酐可合成阿司匹林,阿司匹林可表示為:,則阿司匹林分子式為________;
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【題目】實驗是實現(xiàn)科學(xué)探究的重要途徑。
(1)下列關(guān)于教材實驗的敘述中正確的是
A.Cu片加入冷的濃硫酸中沒有變化,說明Cu在濃硫酸中也會鈍化
B.石油分餾時,控制溫度,收集到的汽油為純凈物
C.用激光筆照射肥皂水,有丁達(dá)爾效應(yīng),說明肥皂水是膠體
D.淀粉水解液中加入銀氨溶液,水浴加熱后無銀鏡,說明淀粉未水解
E.雞蛋白溶液中分別加入飽和硫酸銨、硫酸鉀溶液時,都發(fā)生了鹽析
(2)某興趣小組設(shè)計出下圖裝置(氣密性已檢查),驗證銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。
已知:FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4,該反應(yīng)較緩慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+時突顯明顯棕色。
①實驗開始時先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜,緩慢滴入稀硝酸,該實驗操作的目的是 。
②由分液漏斗向Y形試管右側(cè)加入稀硝酸,反應(yīng)的離子方程式是
。
③本實驗A生成的氣體中,若有NO2,B的實驗現(xiàn)象為 ;若只有NO生成,B的實驗現(xiàn)象是 。
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【題目】向有機物X中加入合適的試劑(可以加熱),檢驗其官能團(tuán)。下列有關(guān)結(jié)論不正確的是:( )
選項 | 試劑 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 金屬鈉 | 有氣體產(chǎn)生 | 含羥基 或羧基 或羥基和羧基 |
B | 銀氨溶液 | 產(chǎn)生銀鏡 | 含有醛基 |
C | 碳酸氫鈉溶液 | 產(chǎn)生氣泡 | 含有羧基 |
D | 溴水 | 溶液褪色 | 含有碳碳雙鍵 |
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