運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中有重要意義。
(1) 工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)兩步反應(yīng)生成尿素,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為___________          _____。
(2)工業(yè)生產(chǎn)中用CO可以合成甲醇CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),ΔH=-90.1 kJ·mol-1   在一定壓強(qiáng)下,容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_         ____(mol·L-1)-2;
③在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)工業(yè)生產(chǎn)中用SO2為原料制取硫酸
①利用原電池原理,用SO2、O2和H2O來制備硫酸,該電池用多孔材料作電極,它能吸附氣體,同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請寫出該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式___                ____________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后電解該溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時(shí)陽極反應(yīng)的電極反應(yīng)式____          ______。

(4)工業(yè)生產(chǎn)中用氨水吸收SO2
若將等物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水充分反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式       ,所得溶液呈       性。

(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-134 kJ·mol-1
(2)①小于、(V/a)2、墼龃  
(3)①SO2+2H2O-2e=4H+SO42-    ②HSO3-+H2O-2e=SO42-+3H
(4)SO2 + NH3+H2O= NH4++HSO3— 酸性(1分)

解析試題分析:(1)由圖示可知,兩步反應(yīng)的完成的熱效應(yīng)與一步完成的熱效應(yīng)是相同的,將兩個(gè)反應(yīng)相加可得2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-134 kJ·mol-1。
(2)①根據(jù)化學(xué)方程式CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w系數(shù)減小的方向,所以增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向右移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,所以p1小于p2。
②根據(jù)“三段式”進(jìn)行計(jì)算,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
初始濃度(mol?L?1)    a/V     2a/V        0
轉(zhuǎn)化濃度(mol?L?1)    a/2V    a/V         a/2V
平衡濃度(mol?L?1)    a/2V    a/V        a/2V
所以K=a/2V÷[a/2V×(a/V)2]= (V/a)2
在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2,容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,平衡向右移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大。
(3)①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),SO2失去電子生成SO42?,配平得電極方程式:SO2+2H2O-2e=4H+SO42-
②HSO3?在電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子轉(zhuǎn)化為SO42?:HSO3-+H2O-2e=SO42-+3H
(4)等物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水充分反應(yīng),生成NH4HSO3,離子方程式為:SO2 +                    NH3+H2O=NH4++HSO3— ,NH4HSO3為酸式鹽,在溶液中電離出H+,使溶液顯酸性。
考點(diǎn):本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡的移動(dòng)及計(jì)算、原電池及電解池原理、方程式的書寫。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

大氣中的部分碘源于O3對海水中Iˉ的氧化。將O3持續(xù)通入NaI酸性溶液溶液中進(jìn)行模擬研究。

(1)O3將Iˉ氧化成I2的過程可發(fā)生如下反應(yīng):
①Iˉ(aq)+ O3(g)= IOˉ(aq) +O2(g)△H1
②IOˉ(aq)+H+(aq) HOI(aq)  △H2
③HOI(aq) + Iˉ(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3
④O3(g)+2Iˉ(aq)+2H+(aq)= I2(aq) + O2(g)+ H2O(l) △H4
則△H3與△H1、△H2、△H4之間的關(guān)系是:△H=      
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡: I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)其平衡常數(shù)表達(dá)式為     。在反應(yīng)的整個(gè)過程中I3ˉ物質(zhì)的量濃度變化情況是     
(3)為探究溫度對I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq) △H反應(yīng)的影響。在某溫度T1下,將一定量的0.2 mol·L-1NaI酸性溶液置于密閉容器中,并充入一定量的O3(g)(O3氣體不足,不考慮生成物O2與 Iˉ反應(yīng)),在t時(shí)刻,測得容器中I2(g)的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過相同時(shí)間測得I2(g)濃度,得到趨勢圖(見圖一)。則:

①若在T3時(shí),容器中無O3, T4~T5溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,則△H5     0(填>、=或<);該條件下在溫度為T4時(shí),溶液中Iˉ濃度隨時(shí)間變化的趨勢曲線如圖二所示。在t2時(shí),將該反應(yīng)體系溫度上升到T5,并維持該溫度。請?jiān)趫D2中畫出t2時(shí)刻后溶液中 Iˉ濃度變化總趨勢曲線。
②若在T3時(shí),容器中還有O3,則T1~T2溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,其可能的原因是     。(任寫一點(diǎn))
(4)利用反應(yīng)④和圖2的信息,計(jì)算0-t1時(shí)間段內(nèi)用I2(aq)表示的化學(xué)反應(yīng)速率     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

科學(xué)家要研究跟碳元素及其化合物相關(guān)的很多課題。
(1)焦炭可用于制取水煤氣。測得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí),吸收了131. 6kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________ 。
(2)工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬,若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應(yīng),得到0.6mol鐵,同時(shí)生成2種常見氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
(3)碳跟水蒸氣制水煤氣的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),下列情況下能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(選填編號(hào).)。

A.V(H2O)=V(H2)
B.容器中溫度不再發(fā)生改變
C.消耗nmolH2同時(shí)消耗nmolCO
D.容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變
(4)溫度T1時(shí),在一體積為2L的密閉容積中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反應(yīng)中c(H2O)的變化情況如圖所示,T1時(shí)反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為_________。在第5分鐘時(shí)將體系的溫發(fā)升高到T2,若在第8分鐘時(shí)達(dá)到新的平衡,請?jiān)谙聢D中畫出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢的曲線(只要求定性表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題。
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol1
已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH=-566 kJ·mol1。
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_________________________________。
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________________________________。
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2的物質(zhì)的量濃度________。
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH以外還含有________(忽略水解)。
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

Ⅰ.沿海地區(qū)有著豐富的海水資源,海水中主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br、CO32、HCO3等離子。合理利用資源和保護(hù)環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
(1)海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂,無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學(xué)反應(yīng)方程式                                
(2)某化工廠生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生含有Cu2和Pb2的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,根據(jù)下列數(shù)據(jù),你認(rèn)為投入          (選填“Na2S”或“NaOH”)效果更好。

難溶電解質(zhì)
Cu(OH)2
CuS
Pb(OH)2
PbS
Ksp
4.8×10-20
6.3×10-36
1.2×10-15
1.0×10-28
 
(3)火力發(fā)電在我國的能源利用中占較大比重,但是排放出的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法,其工藝流程如下圖所示:

①天然海水的pH≈8,試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因         (任寫一個(gè))。
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2吸收效率的措施,進(jìn)行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

請你根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率,提出一條合理化建議:   。
③天然海水吸收了含硫煙氣后會(huì)溶有H2SO3、HSO3等分子或離子,使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是                  (任寫一個(gè)化學(xué)方程式或離子方程式)。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放,該操作的主要目的是                        。
Ⅱ.能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學(xué)方程式
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    H=-570kJ/mol;
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)   H=-242kJ/mol;
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)    H=—110.5kJ/moL;
④C(s)+O2(g)=CO2(g)       H=—393.5kJ/moL;
⑤CO2(g)+2H2O(g)=2CH4(g)+2 O2(g) H=+890kJ/moL
回答下列問題
(1)上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是               。
(2)H2的燃燒熱為△H=               
(3)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定,但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)=H2(g)+ CO(g)    H=akJ/moL;則a=        ;該反應(yīng)的熵S        0(選填“>”、“=”、“<”);已知自由能G=H—TS,當(dāng)G<0時(shí)可自發(fā)進(jìn)行。則該反應(yīng)在什么條件下可自發(fā)進(jìn)行__________________。
(4)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。下列說法錯(cuò)誤的是     。

A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+O2—―2e-=CO2
B.工作時(shí)電極b作正極,O2—由電極a流向電極b
C.工作時(shí)電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí),常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現(xiàn)出來,叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的情況不同,反應(yīng)熱可以分為許多種,如燃燒熱和中和熱等。
(1)下列 △ H 表示物質(zhì)燃燒熱的是          (填字母編號(hào))。

(2)依據(jù)上述熱化學(xué)方程式,稀硝酸與氫氧化鉀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                      (其中熱效應(yīng)從上述 △H1 ~△H7盡中選。。
(3)中和熱的測定是高中化學(xué)的定量實(shí)驗(yàn)之一。 50 mL0.50 mol/L 鹽酸與 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種儀器是。大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值將會(huì)(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

為減小和消除過量CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對CO2創(chuàng)新利用的研究。
(1)最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出,并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状!熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:

寫出分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式        。在合成塔中,當(dāng)有4.4 kg CO2與足量H2
完全反應(yīng),可放出熱量4947 kJ,寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式           。   
(2)以CO2為碳還可以制備乙醇,反應(yīng)如下:
2CO2(g) + 6H2(g)= CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H=-173.6kJ/mol
寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式        。
(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置。

①該電池正極的電極反應(yīng)為     。
②工作一段時(shí)間后,測得溶液的pH減小,該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為       。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移     mol時(shí),參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(4)以甲醇為燃料還可制作新型燃料電池,電池的正極通入O2,負(fù)極通入甲醇,用熔融金屬氧化物MO作電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2)。該電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是     ;放電時(shí),O2移向電池的   (填“正”或“負(fù)”)極。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)在101kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.3kJ?mo1—1、285.8kJ?mo1—1和393.5kJ?mo1—1,則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=         
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
①液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為                          。
②CO和H2分別燃燒生成CO2 (g)和H2O(g),欲得到相同熱量,所需CO和H2的體積比是       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:
6Ag(s)+O3(g)= 3Ag2O(s);        △H=-236kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)= 4Ag(s)+O2(g);        △H=" +62" kJ·mol-1,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。
(2)臭氧在水中易分解,臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間如下表所示。

由上表可知pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是__________(填微粒符號(hào))。
(3)電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢,在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景?茖W(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。
臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為_______________________;陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為_______________________。

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