【題目】環(huán)境保護(hù)要求燃煤污染物控制排放,研究協(xié)同脫硫脫硝工藝是大勢(shì)所趨。
Ⅰ量子化學(xué)計(jì)算能揭示出化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。
SO2與ClO2的氣態(tài)反應(yīng)中,因接觸位置不同,形成了不同反應(yīng)路徑,反應(yīng)中各駐點(diǎn)(TS為過渡態(tài),RC、IM、PC為中間產(chǎn)物)相對(duì)初始反應(yīng)物的能量關(guān)系如圖1所示
(1)寫出該過程的熱化學(xué)方程式:____________________。
(2)圖中IM1→IM2,經(jīng)歷過渡態(tài)_____的路徑反應(yīng)速率最慢,其原因是______。
(3)在圖中描線指出該反應(yīng)的最優(yōu)微觀路徑。____________
(4)產(chǎn)物ClO也有強(qiáng)氧化性,可以繼續(xù)氧化SO2。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。
(5)ClO2分別氧化NO和SO2反應(yīng)速率常數(shù)之比與溫度關(guān)系如圖2所示,可推知隨溫度升高,ClO2氧化NO反應(yīng)速率_______。
Ⅱ模擬煙氣的組成為:0.03%NO、0.1%SO2、6.0%O2、8.0%H2O,在70℃下,當(dāng)n(C1O2):n(NO)不斷增大(其余為氮?dú)猓⿻r(shí),SO2和NO的轉(zhuǎn)化率變化如圖3所示。
(6)有NO存在時(shí),ClO2氧化SO2______(填“難”、“易”),造成這種情況的可能原因是________________。
【答案】 SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) H=-111.4KJ/mol TS3 活化能高或該過渡態(tài)所需要的能量高(其它合理答案) ClO+SO2=SO3+Cl(寫成Cl2也給分) 逐漸降低(減小) 易 NO對(duì)氧化SO2有催化作用(或NO2能氧化SO2)
【解析】試題分析:(1).根據(jù)圖示,1molSO2(g)和1molClO2(g)完全反應(yīng)生成1molSO3(g)和1molClO(g)放出111.4 KJ的能量;(2)從圖像可知IM1→IM2過程中TS3的活化能最大,反應(yīng)的速率最慢;(3)活化能越小反應(yīng)所需要的能量越低;(4)ClO繼續(xù)氧化SO2生成SO3和Cl。(5)由圖2可知隨著橫坐標(biāo)1000/T的增大曲線呈遞增趨勢(shì),所以當(dāng)T增大時(shí),1000/T在減小,縱坐標(biāo)應(yīng)該逐漸遞減。(6)根據(jù)圖3可以看出含有NO時(shí)SO2被氧化的速率快,主要原因可能是NO起催化作用;
解析:(1).根據(jù)圖示,1molSO2(g)和1molClO2(g)完全反應(yīng)生成1molSO3(g)和1molClO(g)放出111.4 KJ的能量,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是(1). SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) H= -111.4KJ/mol;(2)從圖像可知IM1→IM2過程中TS3的活化能最大,反應(yīng)的速率最慢,所以經(jīng)歷過渡態(tài)TS3的路徑反應(yīng)速率最慢;(3)活化能越小反應(yīng)所需要的能量越低,所以最佳路徑是。(4)ClO繼續(xù)氧化SO2生成SO3和Cl,反應(yīng)方程式是ClO+SO2=SO3+Cl。(5)由圖2可知隨著橫坐標(biāo)1000/T的增大曲線呈遞增趨勢(shì),所以當(dāng)T增大時(shí),1000/T在減小,縱坐標(biāo)應(yīng)該逐漸遞減,所以推知隨溫度升高,ClO2氧化NO反應(yīng)速率逐漸降低;(6)根據(jù)圖3可以看出含有NO時(shí)SO2被氧化的速率快,ClO2氧化SO2越易,主要原因可能是NO起催化作用。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】SO2、NO2能形成酸雨,某同學(xué)以它們?yōu)橹黝}設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn):
(實(shí)驗(yàn)一)用三只集氣瓶收集滿二氧化硫、二氧化氮?dú)怏w,然后將其倒置在水槽中.分別緩慢通入適量O2或Cl2,如圖A、B、C所示。一段時(shí)間后,A、B裝置的集氣瓶中充滿溶液(假設(shè)瓶內(nèi)液體不擴(kuò)散),C裝置的集氣瓶中還有氣體剩余(考慮液體的擴(kuò)散) 。
(1)寫出裝置A中總反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________,假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下,氣體摩爾體積為a L/mol,則裝置A的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為______________。
(2)寫出B裝置的溶液充滿集氣瓶時(shí),有關(guān)反應(yīng)的離子方程式_______________。
(3)實(shí)驗(yàn)前在C裝置的水槽里滴加幾滴紫色石蕊試液,通入氧氣后,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是水槽中溶液___________________________(答顏色的變化),寫出反應(yīng)的總化學(xué)方程式____________________________________。
(實(shí)驗(yàn)二)利用上圖B的原理,設(shè)計(jì)下圖裝置測(cè)定某硫酸工廠排放尾氣中二氧化硫的含量,圖中氣體流量計(jì)用于準(zhǔn)確測(cè)量通過的尾氣體積。將尾氣通入一定體積的碘水,并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定SO2的含量。當(dāng)洗氣瓶D中溶液藍(lán)色剛好消失時(shí),立即關(guān)閉活塞K。
(4)D中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡E,其作用是_______________________,可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。
(5)當(dāng)流量計(jì)中剛好通過2L尾氣時(shí),D中溶液藍(lán)色剛好消失,立即關(guān)閉活塞K,容器D中恰好得到100mL溶液,將該溶液全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,滴入過量BaCl2溶液,過濾、洗滌、干燥,得到4.66g 白色沉淀,通過計(jì)算可知,上述尾氣中二氧化硫的含量為________g/L。若洗氣瓶D中溶液藍(lán)色消失后,沒有及時(shí)關(guān)閉活塞K,測(cè)得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于原電池的說法錯(cuò)誤的是( )
A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
C.原電池中,陽離子向負(fù)極移動(dòng)
D.原電池電子流出的一極為負(fù)極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是( )
①O2、I2、Hg、赑H3、AsH3、NH3、跱a、K、Rb④Na、Mg、Al
A. ①③ B. ①④
C. ②③ D. ②④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋅元素對(duì)嬰兒及青少年的智力和身體發(fā)育有重要的作用,被稱為生命火花。利用恒電勢(shì)電解NaBr溶液間接將葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化為葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH],進(jìn)而制取葡萄糖酸鋅,裝置如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是
A. 鈦網(wǎng)與直流電源的正極相連
B. 石墨電極的反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 電解過程中硫酸鈉溶液濃度保持不變
D. .生成葡萄糖酸的方程式為:CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O=CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:①H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH1= akJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);ΔH2= b kJ·mol-1 ③ H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH3= c kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);ΔH4= d kJ·mol-1 , 下列關(guān)系式中正確的是( )
A.2a=b<0
B.b>d>0
C.a<c<0 D 2c=d>0
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)2NO22N0+O2在密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2 : 2 : l 的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
A. ①④ B. ②③ C. ①③④ D. ①②③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積可變的密閉容器中,可逆反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I2(g)已達(dá)平衡,若將體積縮小,在縮小的過程中:
(1)正反應(yīng)速率;(填“變大”“變小”或“不變”)
(2)平衡;(填“移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)
(3)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;(填“變大”“變小”或“不變”)
(4)混合氣體的密度;(填“變大”“變小”或“不變”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在下列各說法中,正確的是( )
A.對(duì)于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1 , (Q>0),若反應(yīng)中充入1mol SO2和足量的氧氣反應(yīng)時(shí),放出的熱量一定是Q/2 kJ
B.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不能用分?jǐn)?shù)表示
C.Zn(s)+H2SO4(aq) =ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0,該反應(yīng)的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能
D.ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)
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