【題目】燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。已知:25℃ 時(shí),Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5; H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7。
(1)處理煙氣中的SO2常用液吸法。室溫條件下,將煙氣通入濃氨水中得到(NH4)2SO3溶液,0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7。
(2)用活性炭可以還原處理氮氧化物,有關(guān)反應(yīng)為C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在恒容條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是 ________(填選項(xiàng)編號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNO(g)的同時(shí)消耗nmolCO2(g)
B.混合氣體的密度不再發(fā)生改變
C.反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
(3)有科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),用CO2和H2在210~290℃,催化劑條件下可轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸氣和水蒸氣。
①230℃,向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2,當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)80% 時(shí)放出熱量19.6kJ能量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________。
②一定條件下,往 2L恒容密閉容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在不同催化劑作用下,相同時(shí)間內(nèi) CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示:
催化劑效果最佳的是催化劑________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)。b點(diǎn)v( 正 )________v( 逆 )( 填“>”“<”或“=”) 。此反應(yīng)在 a 點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài),a 點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比 c 點(diǎn)高的原因_____。已知容器內(nèi)的起始?jí)簭?qiáng)為100kPa,則圖中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____________KPa-2 。(保留兩位有效數(shù)字,Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
(4)一定條件下,CO2和H2也可以發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH<0,一定溫度下,在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生如上反應(yīng),已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖2所示,若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ或曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí),改變的條件是____________________。
【答案】> BD CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ/mol I > 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng) 8.3×10-4 將容器快速壓縮至2L
【解析】
(1)(NH4)2SO3溶液中存在NH4+和SO32-的水解,結(jié)合NH3H2O和H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7分析水解能力的大小,判斷溶液的酸堿性;
(2)恒容條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志依據(jù)“變量不變”方法判斷,正逆反應(yīng)速率相同,各組分含量保持不變;
(3)①根據(jù)圖1可知0.5mol CO2和1.5mol H2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)放熱23-3.4=19.6KJ,然后按比例計(jì)算:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H得出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;②由圖象知:反應(yīng)Ⅰ在較低溫度T3時(shí)CO2就達(dá)到80%的轉(zhuǎn)化率,故催化劑效果最佳的反應(yīng)是反應(yīng)Ⅰ;T3的b點(diǎn)時(shí),反應(yīng)未達(dá)到限度,故v(正)>v(逆);該反應(yīng)為放熱反應(yīng),T4反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,升高溫度到T5平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),從而使CO2的轉(zhuǎn)化率降低。故T4的a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率比T5的c點(diǎn)高; c點(diǎn)時(shí),
代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
(4)當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí)一氧化碳物質(zhì)的量濃度增大,反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),可變?nèi)萜髦袣怏w體積和濃度成反比,氣體物質(zhì)的量不變。
(1)已知NH3H2O的電能平衡常數(shù)大于H2SO3的Ka2,則在(NH4)2SO3溶液中NH4+的水解能力小于SO32-的水解程度,可知溶液顯堿性,即pH>7;
(2)在恒容條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是正逆反應(yīng)速率相同,各組分含量不變,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g);
A.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNO(g)的同時(shí)消耗nmolCO2(g),說明反應(yīng)逆向進(jìn)行,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.碳是固體。當(dāng)平衡發(fā)生移動(dòng),氣體質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化,容器體積不變,所以混合氣體的密度不再發(fā)生改變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;
C.反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)始終不發(fā)生改變,不能判定平衡,故C錯(cuò)誤;
D.C為固體,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,可知?dú)怏w的質(zhì)量不變,為平衡狀態(tài),故D正確;
故答案為BD;
(3)①已知0.5molCO2和1.5molH2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)放熱23-3.4=19.6kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-×2=-49kJmol-1,則熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ/mol;
②由圖象知:反應(yīng)Ⅰ在較低溫度T3時(shí)CO2就達(dá)到80%的轉(zhuǎn)化率,催化劑效果最佳的反應(yīng)是反應(yīng)Ⅰ,T3的b點(diǎn)時(shí),反應(yīng)未達(dá)到限度,故v(正)>v(逆);該反應(yīng)為放熱反應(yīng),T4反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,升高溫度到T5平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),從而使CO2的轉(zhuǎn)化率降低。T4的a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率比T5的c點(diǎn)高,c點(diǎn)時(shí):
在恒容恒溫條件下,氣體的壓強(qiáng)與氣體的物質(zhì)的量成正比,則平衡時(shí)總壓強(qiáng)P總=100kPa×=70kPa,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp==8.3×10-4;
(4)當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí)一氧化碳物質(zhì)的量濃度增大,反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),可變?nèi)萜髦袣怏w體積和濃度成反比,氣體物質(zhì)的量不變,曲線Ⅰ,體積為3L,一氧化碳濃度為3mol/L,改變條件后為曲線Ⅱ,一氧化碳濃度為4.5mol/L,則體積壓縮體積為:3:V=4.5:3,V=2L,所以將容器的體積快速壓縮至2L滿足條件。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】葉酸是維生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三種物質(zhì)合成。
(1)甲中含氧官能團(tuán)是__________(填名稱)。
(2)下列關(guān)于乙的說法正確的是________(填序號(hào))。
a.分子中碳原子與氮原子的個(gè)數(shù)比是7∶5 b.屬于芳香族化合物
c.既能與鹽酸又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) d.屬于苯酚的同系物
(3)丁是丙的同分異構(gòu)體,且滿足下列兩個(gè)條件,丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
a.含有
b.在稀硫酸中水解有乙酸生成
(4)寫出丁在氫氧化鈉溶液中水解的化學(xué)方程式。________
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【題目】化合物E是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:
D
回答下列問題:
(1)A中的官能團(tuán)名稱是______。
(2)④的反應(yīng)類型是______。
(3)B的分子式是______。
(4)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______。
(5)寫出A到B的反應(yīng)方程式______。
(6)H是A的同系物,含有六元碳環(huán)且比A少一個(gè)碳原子,則符合條件的H有______種(不考慮立體異構(gòu))。
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【題目】某溫度下,對(duì)可逆反應(yīng):2X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0的下列敘述正確的是
A.加入少量W,逆反應(yīng)速度增大
B.升高溫度時(shí),正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
C.壓強(qiáng)不變,充入與反應(yīng)體系不反應(yīng)的N2,反應(yīng)速率減;體積不變,充入N2,反應(yīng)速度不變
D.平衡后加入X,上述反應(yīng)的ΔH增大
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【題目】CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究。
該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)
已知實(shí)驗(yàn)操作的步驟為:a.檢查裝置的氣密性后加入藥品→b.在“氣體入口”處通入干燥HCl→c.點(diǎn)燃酒精燈,加熱→d.反應(yīng)一段時(shí)間,熄滅酒精燈,冷卻→e.停止通入HCl,然后通入N2
(資料查閱)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器X的名稱是___________。
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是___________。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息
①若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是_______________。
②若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是___________。
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【題目】將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:______________。
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”;乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖,并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。
請(qǐng)甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是________(填“甲”或“乙”);判斷的理由是________________________________________________________。
(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)列舉其中的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)___________________________________________________。
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【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>:
A. 用圖(a)所示裝置除去氯氣中含有的少量氯化氫
B. 用圖(b)所示裝置蒸發(fā)氯化鈉溶液制備氯化鈉晶體
C. 用圖(c)所示裝置制取少量純凈的二氧化碳?xì)怏w
D. 用圖(d)所示裝置分離苯萃取碘水后已分層的有機(jī)層和水層
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【題目】鋼鐵防護(hù)方法有多種,如圖中的方法描述正確的是
A.b為電源負(fù)極
B.該方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法
C.電子流向:a→鋼鐵閘門→輔助電極→b→a
D.電源改用導(dǎo)線連接進(jìn)行防護(hù)時(shí),輔助電極發(fā)生氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示裝置,探究氯堿工業(yè)原理,下列說法正確的是
A.石墨電極與直流電源負(fù)極相連
B.用濕潤(rùn)KI淀粉試劑在銅電極附近檢驗(yàn)氣體,試紙變藍(lán)色
C.氫氧化鈉在石墨電極附近產(chǎn)生, Na+向石墨電極遷移
D.銅電極的反應(yīng)式為:2H++ 2e-= H2↑
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