研究硫及其化合物對(duì)于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。
(1)圖Ⅰ所示一個(gè)容積為4L的密閉容器,內(nèi)有可移動(dòng)的隔板。一定溫度(T)下,左室加入2 mol SO3,右室加入2 mol SO2和1 mol O2,在少量催化劑存在下分別發(fā)生反應(yīng):
左室:
右室:
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),右室反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖Ⅱ所示。
①ΔH2=_______(含a的數(shù)學(xué)式表示);反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________L·mol-1。
②能說明兩邊反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是______________(填序號(hào))。
A.隔板不再移動(dòng)
B.左右兩邊SO2的物質(zhì)的量相等
C.左右二室中SO2與O2物質(zhì)的量之比都是2∶1
③達(dá)平衡時(shí),左室反應(yīng)吸收的熱量為Q1kJ,右室反應(yīng)吸收的熱量為Q2kJ,則Q1、Q2滿足的關(guān)系是_____________(填序號(hào))。
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1<Q2
(2)高溫下,熾熱的Cu2S與水蒸氣反應(yīng)生成金屬銅、H2和SO2()。
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S參與反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_________mol。
(1)①-1.25a kJ/mol 160
② AB ③ C
(2)①Cu2S+2H2O2Cu+ 2SO2 + H2 ②6
解析試題分析:(1)①由圖Ⅱ可以得出,反應(yīng)物2molSO2平衡時(shí)為0.4mol,反應(yīng)了1.6mol產(chǎn)生akJ的熱量,故該反應(yīng)的△H2=-2a/1.6=-1.25a kJ/mol相同條件下,左右室反應(yīng)為等效平衡,達(dá)到平衡后兩邊體積相等為2L,
K=c2(SO3)/ c2(SO2) c(O2)=0.82/(0.22×0.1)=160
②A、該反應(yīng)方程式兩邊化學(xué)計(jì)量數(shù)和不等,平衡移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致氣體體積變化,隔板不動(dòng),即說明反應(yīng)達(dá)到平衡,正確;B、兩邊是等效平衡,平衡后完全相同,若不相等則沒有達(dá)到平衡,正確;C、加入的量是比是2∶1,反應(yīng)的量為比也是2∶1,所以任何時(shí)間左右二室中SO2與O2物質(zhì)的量之比都是2∶1,錯(cuò)誤。
③平衡狀態(tài)時(shí)SO3的物質(zhì)的量為1.6mol,顯然左室反應(yīng)的量少,吸收的熱量比右室反應(yīng)的放出的熱量少,所以Q1<Q2
(2)①該反應(yīng)化學(xué)方程式為Cu2S+2H2O2Cu+ 2SO2 + H2 ②6
考點(diǎn):考查STS中環(huán)境保護(hù)有關(guān)問題。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸氣狀態(tài)時(shí),含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體,其中S4、S6和S8具有相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
在一定條件下,S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
(1)寫出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________________。
(2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式_________________________。
(3)若已知SO2中硫氧鍵的鍵能為d kJ·mol-1,O2中氧氧鍵的鍵能為e kJ·mol-1,則S8分子中硫硫鍵的鍵能為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2013年初,霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)。其中,燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填代號(hào))。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式: 。
(3)甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL1mol/L食鹽水,電解一段時(shí)間后,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.24L(設(shè)電解后溶液體積不變).
①甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式: 。
②電解后溶液的pH= (忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng))
③陽極產(chǎn)生氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知反應(yīng):3I-(aq)+S2O82-(aq) I3-(aq)+2SO42-(aq)+Q
(1)寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K= 。
(2)如圖表示反應(yīng)過程中有關(guān)物質(zhì)的能量,則反應(yīng)過程中的Q 0(填>、<、=);(I)、(II)兩曲線中,使用催化劑的是 曲線。
(3)反應(yīng)的速率可以用I3-與加入的淀粉溶液反應(yīng)顯藍(lán)色的時(shí)間t來度量,t越小,反應(yīng)速率越大。下表是在20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)所記錄的數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
c(I-)/mol·L-1 | 0.040 | 0.080 | 0.080 | 0.160 | 0.160 |
c(S2O82-)/mol·L-1 | 0.040 | 0.040 | 0.080 | 0.080 | 0.040 |
t/s | 88 | 44 | 22 | 11 | t1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有者重要作用。請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖1是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能星變化示意圖(a、b均大于0,)且知:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-ckJ·mol-1(c>0)
請(qǐng)寫出CO將NO2還原至N2時(shí)的熱化學(xué)方程式____________;
(2)圖2是實(shí)驗(yàn)室在三個(gè)不同條件的密閉容器中合成氨時(shí),N2的濃度隨時(shí)間的變化曲線(以a、b、c表示)。已知三個(gè)條件下起始加入濃度均為:c(N2)=0.1mol·L-1,c(H2)=0.3mol·L-1;合成氨的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0
①計(jì)算在a達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為______;
②由圖2可知,b、c各有一個(gè)條件與a不同,則c的條件改變可能是______;
試寫出判斷b與a條件不同的理由____________;
(3)利用圖2中c條件下合成氨(容積固定)。已知化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度(T)的關(guān)系如下表:
①試確定K1的相對(duì)大小,K1______4.1x106(填寫“>”“-”或“<”)
②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的 是______(填序號(hào)字母)。
A.容器內(nèi)NH3的濃度保持不變 B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D.混合氣體的密度保持不變
(4)①NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用離子反應(yīng)方程式表示 )______。
②250C時(shí),將pH=x氨水與pH=y的疏酸(且x+y=14,x>11)等體積混合后,所得溶液中各種離子的濃度關(guān)系正確的是
A.[SO42-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
B.[NH4+]>[SO42-]>[OH-]>[H+]
C.[NH4+]+[H+]>[OH-]+[SO42-]
D.[NH4+]>[SO42-]>[H+]>[OH-]
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用海水資源進(jìn)行化工生產(chǎn)的部分工藝流程如圖:
(1)流程I中,欲除去粗鹽中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,需將粗鹽溶解后,按序加入藥品進(jìn)行沉淀、過濾等。加入藥品和操作的順序可以是 。
a.Na2CO3、NaOH、BaCl2、過濾、鹽酸 b.NaOH、BaCl2、Na2CO3、過濾、鹽酸
c.NaOH、Na2CO3、BaCl2、過濾、鹽酸 d.BaCl2、Na2CO3、NaOH、過濾、鹽酸
(2)流程II中,電解飽和NaCl溶液的離子方程式為 。通電開始后,陽極區(qū)產(chǎn)生的氣體是 ,陰極附近溶液pH會(huì) (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)流程III中,通過反應(yīng)得到NaHCO3晶體。下圖為NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲線,其中能表示NaHCO3溶解度曲線的是 ,化學(xué)反應(yīng)方程式是 。
(4)流程IV中,所得純堿常含有少量可溶性雜質(zhì),提純它的過程如下:將碳酸鈉樣品加適量水溶解、 、 、過濾、洗滌2-3次,得到純凈Na2CO3?10H2O,Na2CO3?10H2O脫水得到無水碳酸鈉,已知:
Na2CO3·H2O(s)==Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=" +473.63" kJ·mol-1
把該過程產(chǎn)生的氣態(tài)水完全液化釋放的熱能全部用于生產(chǎn)Na2CO3所需的能耗(不考慮能量損失),若生產(chǎn)1molNa2CO3需要耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)==H2O(l) △H = 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
SNCR-SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)(除去煙氣中的NOx),其流程如下:
(1)反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2能夠自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ?mol-1;
6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ?mol-1;
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ?mol-1;
反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH= kJ?mol-1。
(3)NO和NH3在Ag2O催化劑表面的反應(yīng)活性隨溫度的變化曲線見圖。
①由圖可以看出,脫硝工藝流程應(yīng)在 (填“有氧”或“無氧”)條件下進(jìn)行。
②隨著反應(yīng)溫度的進(jìn)一步升高,在有氧的條件下NO的轉(zhuǎn)化率明顯下降的可能原因是 。
(4)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]還原,寫出尿素與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖11。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為 。若生成1molY,則理論上需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為 L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol 請(qǐng)回答下列問題:
(1)生成物能量總和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和
(2)若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量 572 kJ(填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ.已知1molCu(s)與適量O2(g)發(fā)生反應(yīng),生成CuO(s),放出157kJ熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法。
(1)從煉鐵高爐口排出的尾氣中含有一定量的有毒氣體 (填化學(xué)式),會(huì)污染空氣。100多年前,人們?cè)木拶Y改建高爐,結(jié)果尾氣中的該物質(zhì)含量并未減少。高爐煉鐵的主要反應(yīng)方程式為(設(shè)鐵礦石用磁鐵礦) 。
(2)已知:①4Fe(s) + 3O2=2Fe2O3(s) ΔH1
②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s) ΔH2
③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH3
則ΔH2= (用含上述ΔH的代數(shù)式表示)。
(3)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是鐵的一種重要化合物,可用電解法制備,陽極材料為鐵,其電解質(zhì)溶液應(yīng)選用_______ (填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4)溶液,原因是_____________,陽極反應(yīng)式為_________________。
(4)某溫度下,HX的電離平衡常數(shù)K為1×10-5。計(jì)算該溫度下0.100mol/L的HX溶液的 H+濃度。(平衡時(shí)HX的濃度以0.100mol/L計(jì),水的電離忽略不計(jì),寫出計(jì)算過程。)
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