研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____;
②由MgO可制成“鎂——次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池正極的電極反應(yīng)式為_________;

(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) △H=QkJ/mol
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)( CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述反應(yīng)的Q_____0(填“>”“<”或“=”);
③在其中兩個(gè)容器中,測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示,曲線I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K1_________K11(填“>”“<”或“=”)。
(3)用H2或CO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) △H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是________。
(共14分)(1)①CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3(3分)
②ClO+2e+H2O=Cl+2OH(2分) (2)①(2分) ②<(2分) >(2分)
(3)2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)  △H==-752.1kJ/mol(3分)

試題分析:(1)①用CO還原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3,且測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,所以此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3。
②原電池中負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)裝置圖可知“鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg是活潑的金屬,做負(fù)極。正極是ClO得到電子發(fā)生還原反應(yīng),所以該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Mg+ClO+H2O=Cl+Mg(OH)2,因此正極電極反應(yīng)為ClO+2e+H2O=Cl+2OH。
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
②根據(jù)圖2可知,最高點(diǎn)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。達(dá)平衡后,溫度越高,甲醇的體積分?jǐn)?shù)( CH3OH)越小,這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。升高溫度平衡向吸熱方向進(jìn)行,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H<0。
③根據(jù)圖3可知,曲線為T2時(shí)反應(yīng)首先達(dá)到平衡狀態(tài),溫度高反應(yīng)速率快,所以溫度T1<T2。正反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng),所以K>K。
(3)根據(jù)反應(yīng)①2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ/mol和反應(yīng)②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol,并依據(jù)蓋斯定律可知,①-②即得到反應(yīng)2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l),所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-180.5kJ/mol-571.6kJ/mol=-752.1kJ/mol。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的測(cè)量及處理具有重要意義。
(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量測(cè)定CO的含量。已知:
2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)         △H=-75.56  kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)       △H=-566.0  kJ·mol-1
寫出CO(g)與I2O5(s)反應(yīng)生成I2(s)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式:                                     。
(2)一定條件下,NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是                     。
a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變
d.每消耗1molSO2的同時(shí)生成1molNO
測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=                 。
(3)從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2  (g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)   △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體 (物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3                     0(填“>”、“<”或“=”)。

②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1molCO2和3molH2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下左圖所示。若在上述平衡體系中再充0.5molCO2和1.5mol水蒸氣(保持溫度不變),則此平衡將                       移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”)。
         
③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如上右圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                      

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

二甲醚是—種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________。
(2)煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體用溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
(3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ·mol-1
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=             ;
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
________________(填字母代號(hào))。
a.高溫b.加入催化劑c.減少CO2的濃度d.增加CO的濃度e.分離出二甲醚
(4)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。
此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
濃度/(mol?L)
0.44
0.6
0.6
①比時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。_______(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,經(jīng)l0min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)c(CH3OH)=__________;該時(shí)
間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

某廢水處理廠處理廢水中NH+的過程如下:
①NH4+(aq)+ O2(g)=HNO2(aq)+H+(aq)+H2O(1)   ΔH="-b" KJ/mol
②2HNO2(aq)+O2(g)=2NO3-(aq)+2H+   ΔH=-aKJ/mol
下列敘述正確的是(  )
A.將NH4+轉(zhuǎn)化為NO3-的熱化學(xué)方程式可表示為:
NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(1)ΔH=-(b+)KJ/mol
B.在上述兩次轉(zhuǎn)化過程中,廢水的酸性先增大然后逐漸減弱
C.常溫下,若HNO3溶液中c(H+)="0.1" mol·L-1,則該溶液的pH>1
D.若上述兩次轉(zhuǎn)化完全,不考慮其它雜質(zhì)離子的存在,則:c(NH4+)+c(OH-)=c(NO3-)+c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有重要用途。
(1)根據(jù)右下能量變化示意圖:

寫出CO和NO2反應(yīng)生成NO和CO2的熱化學(xué)方程式                     
(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)  ΔH<0,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表,試判斷K1      K2(填“>”、“=”或“<”)
T /K
298
398
平衡常數(shù)K
K1
K2
 
(3)下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       (填字母序號(hào))
a. v(H2)="3" v(N2)
b. 容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c. 容器中混合氣體的密度保持不變
d.: N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
(4)氨氣極易溶于水,常用下圖實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,燒瓶中的氨水使酚酞變紅。

請(qǐng)回答:                                                  
①用化學(xué)用語說明所得氨水能使酚酞變紅的原因               。
②250C時(shí),將一定量的氨水與鹽酸混合后pH=7,測(cè)該混合溶液中c(Cl-)與c(NH4+)關(guān)系為         (填字母序號(hào))
a.c(Cl-)﹥c(NH4+)    b.c(Cl-)﹦c(NH4+)
c. c(Cl-)﹤c(NH4+)     d.無法判斷

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計(jì)算題

近年來,以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克,極大地促進(jìn)了甲醇化學(xué)的發(fā)展。
(1)與炭和水蒸氣的反應(yīng)相似,以天然氣為原料也可以制得CO和H2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(2)合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料,其能量變化如圖所示:

由圖可知,合成甲醇的熱化學(xué)方程式為________________________________________。
(3)以CO2為原料也可以合成甲醇,其反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)問變化如圖所示:

則下列說法正確的是_________________(填字母);
A.3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡
B.0~10min時(shí)用H2表示的反應(yīng)速率為0.225mol·-1·min-1
C.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%
D.該溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)為(mol/L)-2
②在相同溫度、相同容積的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
容器1
容器2
容器3
反應(yīng)物投入量(始態(tài))
1molCO2、3molH2
0.5molCO2、1.5molH2
1molCH3OH、1molH2O
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1
c1
c2
c3
平衡時(shí)體系壓強(qiáng)/Pa
p1
p2
p3
 
則下列各量的大小關(guān)系為c1___________c3,p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)近年來,甲醇燃料電池技術(shù)獲得了新的突破,如圖所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖。電池工作時(shí),分別從b、c充入CH3OH、O2,回答下列問題:

①從d處排出的物質(zhì)是___________,溶液中的質(zhì)子移向電極__________(填“M”或“N”);
②電極M上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計(jì)算題

化學(xué)反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
(1)合成氨用的氫氣有多種制取方法:請(qǐng)你寫出用C制備水煤氣的化學(xué)反應(yīng)方程式    。還可以由天然氣或重油制取氫氣:CH4+H2O(g) 高溫催化劑CO+3H2;比較以上兩種方法轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí),C和CH4的質(zhì)量之比是        
(2)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)過兩步反應(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                  。
(3)已知反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g) △H=akJ/mol。測(cè)得在不同溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下:

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=     ,a    0(填“>”、“<”或“:”)。在500℃2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol,則5min后達(dá)到平街時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為   ,生成CO的平均速率v(CO)為    
②700℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,要使該平衡向右移動(dòng),其他條件不變時(shí),可以采取的措施有   (填字母)。
A.縮小反應(yīng)器容積B.增加Fe的物質(zhì)的量
C.升高溫度到900℃D.使用合適的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

重晶石(BaSO4)是重要的化工原料,制備氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:

(1)寫出煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(2)寫出氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。
(3)為檢測(cè)煅燒時(shí)產(chǎn)生的CO,可將煅燒產(chǎn)生的氣體通入PbCl2溶液中,出現(xiàn)黑色沉淀和產(chǎn)生一種無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
(4)向BaSO4沉淀中加入飽和Na2CO3溶液,充分?jǐn)嚢,棄去上層清液,如此處理多次,可使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3。發(fā)生的反應(yīng)可表示為:
BaSO4(s)+CO32(aq)BaCO3(s)+SO42(aq)
現(xiàn)有0.20 mol BaSO4,加入1.0L 2.0mol?L-1飽和Na2CO3溶液處理,假設(shè)c(SO42)起始≈0
平衡時(shí),K=4.0x10-2,求反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量。(寫出計(jì)算過程結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(5)試從平衡的角度解釋BaSO4可轉(zhuǎn)化為BaCO3的原因:________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知斷裂1 mol C—H鍵,要吸收熱量414.4 kJ;斷裂1 mol C—C鍵,要吸收熱量347.4 kJ;生成1 mol C===C鍵,會(huì)放出熱量615.3 kJ;生成1 mol H—H鍵,會(huì)放出熱量435.3 kJ。有機(jī)物乙烷在一定條件下分解的反應(yīng)可表示為:

若在反應(yīng)中消耗了1 mol乙烷,則有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是
A.該反應(yīng)放出251.2 kJ的熱量B.該反應(yīng)吸收251.2 kJ的熱量
C.該反應(yīng)放出125.6 kJ的熱量D.該反應(yīng)吸收125.6 kJ的熱量

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