【題目】利用氫氣對(duì)廢氣進(jìn)行脫碳處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用,對(duì)于減少霧霾也具有重要意義。
(1)汽車尾氣的主要污染物為NO,用H2催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的。
已知:2NO(g) N2(g)+O2(g) ΔH=-180.5 kJ·mol-1
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
寫出H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是______________。
(2)某研究小組模擬研究如下:向2 L恒容密閉容器中充入2 mol NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g) N2(g)+O2(g),在不同的溫度下,反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
①T2下,在0~5 min內(nèi),v(O2)=______________mol·L-1·min-1;該溫度下反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)的平衡常數(shù)K=______________。
②該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量______________進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量(填“>”、“<”或“=”)。
M點(diǎn)時(shí)再加入一定量NO,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率______________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
③反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過(guò)程中,容器中下列各項(xiàng)發(fā)生變化的是______________(填序號(hào))。
a.混合氣體的密度 b.逆反應(yīng)速率
c.單位時(shí)間內(nèi),N2和NO的消耗量之比 d.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
(3)氫氣作為一種理想燃料,但不利于貯存和運(yùn)輸。利用氫能需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料,鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣形成氫化物:LaNi5(s)+3H2(g) LaNi5H6(s) ΔH<0,欲使LaNi5H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,可改變的條件是______________(填字母編號(hào))。
A.增加LaNi5H6(s)的量 B.升高溫度
C.使用催化劑 D.減小壓強(qiáng)
【答案】2H2(g)+2NO(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-752.1 kJ·mol-1 6.25×10-2 或 0.44 < 不變 bc BD
【解析】
試題本題主要考查熱化學(xué)方程式的書寫,化學(xué)平衡圖像的分析,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算,外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。
(1)將反應(yīng)編號(hào):2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH=-180.5 kJ·mol-1(①式)
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6 kJ·mol-1(②式)
應(yīng)用蓋斯定律,①式-②式得2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=(-180.5kJ/mol)-(+571.6kJ/mol)=-752.1kJ/mol,H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-752.1kJ/mol。
(2)①T2下在0~5min內(nèi),υ(NO)===0.125mol/(L·min),則υ(O2)=υ(NO)=0.0625mol/(L·min)。由圖像可見該溫度下達(dá)到平衡時(shí)n(NO)=0.5mol,用三段式
2NO(g)N2(g)+O2(g)
n(起始)(mol) 2 0 0
n(轉(zhuǎn)化)(mol) 1.5 0.75 0.75
n(平衡)(mol) 0.5 0.75 0.75
平衡時(shí)NO、N2、O2物質(zhì)的量濃度依次為0.25mol/L、0.375mol/L、0.375mol/L,反應(yīng)的平衡常數(shù)===,則反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常數(shù)K===0.44。
②反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)轉(zhuǎn)化NO物質(zhì)的量小于反應(yīng)進(jìn)行到W點(diǎn)轉(zhuǎn)化NO物質(zhì)的量,反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量。M點(diǎn)時(shí)再加入一定量NO,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),加入NO相當(dāng)于增大壓強(qiáng)(增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)),平衡后NO的轉(zhuǎn)化率不變。
③a,該反應(yīng)中所有物質(zhì)都呈氣態(tài),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氣體的總質(zhì)量始終不變,容器容積不變,混合氣體的密度始終不變;b,反應(yīng)開始逆反應(yīng)速率為0,反應(yīng)開始至達(dá)到平衡過(guò)程中逆反應(yīng)速率增大,達(dá)平衡時(shí)逆反應(yīng)速率不變;c,單位時(shí)間內(nèi)N2的消耗量表示逆反應(yīng)速率,單位時(shí)間內(nèi)NO的消耗量表示正反應(yīng)速率,從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過(guò)程中,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,單位時(shí)間內(nèi)N2和NO的消耗量之比增大;d,該反應(yīng)中所有物質(zhì)都呈氣態(tài),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氣體的總質(zhì)量始終不變,該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,氣體分子物質(zhì)的量始終不變,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變;從開始至達(dá)到平衡的過(guò)程,發(fā)生變化的是bc,答案選bc。
(3)A,增加LaNi5H6(s)的量,平衡不移動(dòng),不會(huì)釋放出氣態(tài)氫;B,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),釋放出氣態(tài)氫;C,使用催化劑,平衡不移動(dòng),不會(huì)釋放出氣態(tài)氫;D,減小壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),釋放出氣態(tài)氫;使LaNi5H6(s)釋放出氣態(tài)氫,可改變的條件是升高溫度、減小壓強(qiáng),答案選BD。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列判斷正確的是
A. 25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NA
B. 常溫下,2.7g金屬鋁與足量濃度為18mol·L-1的濃硫酸反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA
C. 46g乙醇中含有C—H鍵的數(shù)目為6NA
D. 12.0g 的NaHSO4晶體加熱至熔融狀態(tài)電離出離子的總數(shù)是0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化過(guò)程中一定不存在化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的是( )
A. 燒制陶瓷 B. 冰融化成水 C. 糧食釀酒 D. 使用火藥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“84”消毒液在日常生活中使用廣泛,該消毒液無(wú)色,有漂白作用,它的有效成分是下列物質(zhì)的一種,這種物質(zhì)是( )
A.Ca(ClO)2B.Na2O2C.H2O2D.NaClO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次遞增。已知:A、B、D、C的價(jià)電子數(shù)依次增多,A、B、C同周期且C是該周期中電負(fù)性最大的元素;A有兩個(gè)單電子,E的未成對(duì)電子數(shù)是前四周期中最多的,且其價(jià)電子數(shù)與D相同, F的最外層電子數(shù)為2,內(nèi)層全部排滿。請(qǐng)用對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)回答下面的問(wèn)題:
(1)寫出E的價(jià)電子排布式:______________。
(2)在A形成的化合物中,A采取sp2雜化,且分子量最小的化合物為(寫化學(xué)式)______________。
(3)下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵有關(guān)的是______________。
A. 可燃冰的形成 B. A的氫化物的沸點(diǎn) C. B的氫化物的熱穩(wěn)定性
(4)E3+可以與AB—形成配離子,其中E3+以d2sp3方式雜化,雜化軌道全部用來(lái)與AB—形成配位鍵,則E3+的配位數(shù)為______________,1mol該配離子中含有______________molσ鍵。
(5)F與D形成的化合物晶胞如圖,F的配位數(shù)為______________,晶體密度為a g/cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù),則晶胞邊長(zhǎng)為______________pm。(1pm=10-10cm)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是部分短周期元素化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖,下列說(shuō)法不正確的是
A. 離子半徑:X>Y>Z
B. WX3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物
C. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性:R>W
D. Y和Z兩者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備G的合成路線如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。C的化學(xué)名稱是______________。
(2)③的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是____________________,該反應(yīng)的類型是__________。
(3)⑤的反應(yīng)方程式為_______________。吡啶是一種有機(jī)堿,其作用是____________。
(4)G的分子式為______________。
(5)H是G的同分異構(gòu)體,其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同,則H可能的結(jié)構(gòu)有______種。
(6)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細(xì)化工中間體,寫出由苯甲醚()制備4-甲氧基乙酰苯胺的合成路線___________(其他試劑任選)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到相應(yīng)目的的是( )
A | B | C | D | |
實(shí)驗(yàn)裝置 | ||||
目的 | 驗(yàn)證Fe與稀鹽酸反應(yīng)放熱 | 測(cè)定中和熱 | 制備干燥的NH3 | 分離I2和NH4Cl |
A. AB. BC. CD. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作中正確的是( )
A.用水分離四氯化碳和酒精的混合物
B.蒸餾完畢時(shí),先再停止加熱,關(guān)閉冷凝水
C.配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液時(shí),用量筒量取一定體積的濃硫酸倒入燒杯后,再用蒸 餾水洗滌量筒2~3次,并將洗滌液一并倒入燒杯中稀釋
D.將放在稱量紙上稱取的NaOH固體在燒杯中溶解,待冷卻后,再轉(zhuǎn)移至容量瓶
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