【題目】化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用,根據(jù)題意回答下列問題:
I工業(yè)上制備Na2S的反應(yīng)原理如下
①Na2SO4(s)===Na2S(s)+2O2(g) △H1=+1011.0kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) △H2=-393.5kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)===2CO(g) △H3=-221.0kJ·mol-1
④Na2SO4(s)+4C(s)===Na2S(s)+4CO(g) △H4
(1)△H4=___________ kJ·mol-1。
(2)反應(yīng)④能自發(fā)進行的條件是___________。
(3)工業(yè)上制備Na2S不用反應(yīng)①,而用反應(yīng)④的理由是_____________________________。
Ⅱ.在一定溫度下,向某恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的NO和CO發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2C0(g) 2CO2(g)+N2(B) △H=-748kJ/mo1。用氣體傳感器測得不同時間NO的濃度如下:
時間(s) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | …… |
C(NO)/mol/L | 0.100 | 0.050 | 0.025 | 0.010 | 0.010 | …… |
(1)計算此溫度下該反應(yīng)的K=______________________。
(2)達到平衡時,下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是___________(填序號)。
A.選用更有效的催化劑
B.降低反應(yīng)體系的溫度
C.充入氬氣使容器內(nèi)壓強增大
D.充入CO使容器內(nèi)壓強增大
Ⅲ.工業(yè)上常用臭氧處理含NO2-的廢水。
(1)O3氧化NO2-可產(chǎn)生NO3-和O2,反應(yīng)中每生成1mol的O2轉(zhuǎn)移___________mol電子。
(2)O3可由電解稀硝酸制得,原理如圖。圖中陰極為___________(填“A”或“B”),陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為____________________________________________。
【答案】+569.0 較高溫度下 一氧化碳能保護硫化鈉不被氧化 3.645x104 BD 2 B 3H2O-6e-==O3↑+6H+
【解析】
I.(1)依據(jù)蓋斯定律計算;
(2)當(dāng)△H-T△S<0時反應(yīng)能自發(fā)進行;
(3)硫化鈉易被氧氣氧化;
Ⅱ.(1)依據(jù)平衡常數(shù)K= c2(CO2)c(N2)/c2(NO)c2(CO)和題給數(shù)據(jù)計算;
(2)依據(jù)化學(xué)平衡移動原理解答;
Ⅲ.(1)先依據(jù)信息書寫化學(xué)方程式,再根據(jù)化學(xué)方程式求算;
(2)依據(jù)反應(yīng)類型判斷陰陽極,再依據(jù)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式。
I.(1)依據(jù)蓋斯定律計算①+③×2得到反應(yīng)④的熱化學(xué)方程式Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g),則△H4=(+1011.0kJ·mol-1)+(-221.0kJ·mol-1)×2=+569.0kJ/mol,故答案為:+569.0;
(2)反應(yīng)④的焓變△H>0,△S>0,高溫條件下△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進行,故答案為:較高溫度下;
(3)工業(yè)上制備Na2S不用反應(yīng)①是因為分解后生成的硫化鈉易被氧氣氧化,而用反應(yīng)④的原因是在一氧化碳環(huán)境中生成避免了硫化鈉被氧化,故答案為:一氧化碳能保護硫化鈉不被氧化;
Ⅱ.(1)由題意可知起始時c(NO)和c(CO)均為0.100mol/L,平衡時c(NO)為0.010mol/L,則平衡時c(CO)均為0.010mol/L、c(CO2)均為0.090mol/L、c(N2)均為0.045mol/L,平衡常數(shù)K= c2(CO2)c(N2)/c2(NO)c2(CO)=(0.090mol/L)2×(0.045mol/L)/( 0.010mol/L)2×
(0.010mol/L)2=3.645x104,故答案為:3.645x104;
(2)A、選用更有效的催化劑,只能改變反應(yīng)速率,不能改變平衡,故錯誤;
B、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低反應(yīng)溫度,平衡正向進行,一氧化氮轉(zhuǎn)化率增大,故正確;
C、充入氬氣使容器內(nèi)壓強增大相當(dāng)于減小壓強,減小壓強平衡向化學(xué)計量數(shù)增大的逆反應(yīng)方向移動,一氧化氮轉(zhuǎn)化率減小,故錯誤;
D項、充入CO使容器內(nèi)壓強增大,反應(yīng)物CO濃度增大,平衡正向進行,一氧化氮轉(zhuǎn)化率增大,故正確;
故選BD,故答案為:BD;
Ⅲ.(1)O3氧化NO2-可產(chǎn)生NO3-和O2,反應(yīng)的離子方程式為O3+ NO2-= NO3-+O2,由方程式可知反應(yīng)中每生成1mol的O2轉(zhuǎn)移2mol電子,故答案為:2;
(2)由示意圖可知,反應(yīng)中B即為電解池的陰極,陰極上水發(fā)生還原反應(yīng)放電生成氫氣,A極為電解池的氧極,陰極上水發(fā)生氧化反應(yīng)放電生成臭氧,電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3↑+6H+,故答案為:3H2O-6e-=O3↑+6H+。
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【題目】用如圖所示裝置分別進行下列各組物質(zhì)的導(dǎo)電性實驗,小燈泡的亮度比反應(yīng)前明顯減弱的是
A. 向亞硫酸鈉溶液中通入氯氣
B. 向硝酸銀溶液中通入少量氯化氫
C. 向氫碘酸飽和溶液中通入少量氧氣
D. 向氫氧化鈉溶液中通入少量氯氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知鈉、氯及其化合物間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,
請按要求填空:
(1)實驗室中金屬鈉通常保存在_______中,一小塊金屬鈉投入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。
(2)Na2O2常用于呼吸面具中,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________,_________________________________。
(3)新制的氯水滴入紫色石蕊試液中,觀察到的現(xiàn)象是___________________________。
請寫出氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。
(4)工業(yè)上用氯氣和石灰乳反應(yīng)制漂白粉,其化學(xué)方程式為_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室由間苯二酚合成2-硝基-1,3-苯二酚的原理如下:
已知:
物質(zhì) | 間苯二酚 | 2-硝基-1,3-苯二酚 |
熔點 | 109~112℃ | 84.85℃ |
沸點 | 276.5℃ | 234℃ |
溶解性 | 易溶于水 | 微溶于水 |
相對分子質(zhì)量 | 110 | 155 |
實驗藥品:間苯二酚、濃硫酸(98%)、混合酸(由濃硝酸和濃硫酸按2:3的體積比混合而成)、尿素等。
實驗步驟:
Ⅰ.稱取2.7g間苯二酚粉末,放入100mL錐形瓶中,再加入13mL濃硫酸,同時充分?jǐn)嚢,?/span>應(yīng)放熱,立即生成白色磺化物。
Ⅱ.當(dāng)反應(yīng)物冷卻后,用滴管滴加預(yù)先用冰水浴冷卻好的混合酸,同時進行攪拌,并使反應(yīng)溫度不超過30℃.將生成的黃色粘稠狀液體在室溫下放置15min,再用7.5mL帶有碎冰的冷水稀釋,保持溫度在50℃以下,得到紅褐色的稠狀液體。
Ⅲ.將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至250mL燒瓶中(如右下圖所示,夾持和加熱裝置均已略去),再加入0.1g尿素,進行蒸餾,蒸餾液通過抽濾,洗滌干燥后,可得到橘紅色片狀晶體粗品。
試回答下列問題:
(1)進行產(chǎn)物蒸餾時,冷卻水應(yīng)從______(填“a”或“b”)口進入。
(2)實驗過程中,溫度控制在較低溫度下進行的原因可能是:______。
(3)實驗過程中配制混酸的正確操作是:______。
(4)加入尿素,其目的是使多余的硝酸和尿素反應(yīng)而被除去。其中反應(yīng)之一的化學(xué)方程式為:2CO(NH2)2+6HNO3=NH4NO3+8NO↑+2CO2↑+5H2O,若生成1.12LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______。
(5)對粗品進行(方法)可提高產(chǎn)品純度。若干燥后稱量所得產(chǎn)品的質(zhì)量為 2.1g,則其產(chǎn)率為______(保留兩位小數(shù))。
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【題目】碳、氮元素及其化合物與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān),試回答下列有關(guān)問題:
(1)NH3極易溶于水,其水溶液俗稱氨水。用水稀釋0.1molL-1的氨水,溶液中隨著水量的增加而減小的是___________(填序號)。
A.B. C.c(H+)c(OH-) D.
(2)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時,將amolNH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是______________(用離子方程式表示)。向該溶液中滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將________(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為________mol/L-1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為Kb=2×10-5)
(3)以甲烷為燃料的新型電池的成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖。
①B電極的反應(yīng)式為_______________________。
②若用該燃料電池作電源,用石墨作電極電解100 mL 1 mol·L-1的硫酸銅溶液,當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時,理論上消耗甲烷的體積為_________(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
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【題目】一定條件下,在恒容密閉容器中,能表示反應(yīng)X(s)+2Y(g)2Z(g)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的
①容器中氣體的密度不再發(fā)生變化 ②Y的濃度不再發(fā)生變化
③容器中的壓強不再發(fā)生變化 ④單位時間內(nèi)生成2mol Z,同時消耗2mol Y
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是( )
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.36LCCl4中含有,7.5NA個原子
B. 常溫常壓下,32gO2和O3的混合物中含有的氧原子數(shù)約為1.204×1024
C. CO2和標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCl具有相同的原子數(shù)
D. 1L0.1mol/L的CH3COOH溶液中,H+的數(shù)目為0.1NA
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【題目】已知熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H= -571.6 kJ·mol-1,2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) H= -1452 kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H= -57.3 kJ·mol-1。據(jù)此判斷下列說法正確的是
A. CH3OH的燃燒熱為1452 kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H > -571.6 kJ·mol-1
C. CH3COOH(aq)+NaOH(aq) H2O(l)+CH3COONa(aq) H= -57.3 kJ·mol-1
D. 2CH3OH(l)+O2(g) 2CO2(g)+4H2(g) H= -880.4 kJ·mol-1
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【題目】科學(xué)處理NOx、SO2等大氣污染物,對改善人們的生存環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。
(1)利用甲烷催化還原氮氧化物。已知:
CH4(g) +4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g) +2H2O(g);△H=-574kJmol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g) +CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJmol-1
則CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=____________________
(2)利用氧化氮氧化物的流程如下:
已知反應(yīng)I的化學(xué)方程式為2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,若反應(yīng)I中轉(zhuǎn)移3mol電子,則反應(yīng)Ⅱ中可生成N2的體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(3)常溫下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收過程中水的電離程度_____(填“增大”、“減小”或“不變”);請寫出Na2SO3溶液中,c(Na+)、c(H2SO3)、c(SO32-)、c(HSO3-)的大小關(guān)系:_____。
(4)利用Fe2(SO4)3溶液也可處理SO2廢氣,所得Fe2+溶液有很多重要用途。保存1.8molL﹣1的FeSO4溶液時,為防止溶液中Fe2+被氧化,常加入_____;為確保溶液中不出現(xiàn)渾濁,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH不超過_____。(常溫下,Ksp[Fe(OH) 2]=1.8×10﹣16)
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