【題目】硫氧化物易引起環(huán)境行染,需要悉心研究。
(1)二氧化硫可用于催化氧化制硫酸。硫酸工業(yè)中,作為催化劑的 V2O5對(duì)反應(yīng) I 的催化循環(huán)過(guò)程經(jīng)歷了Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)反應(yīng)階段,如圖所示:
寫出 V2O5·SO3參加反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式_____。
(2)將 2molSO2和 1molO2充入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。平衡時(shí) SO3的體積分?jǐn)?shù)(% )隨溫度和壓強(qiáng)的變化如表所示:
1.0 | 2.0 | 3.0 | |
350 | 54.0 | a | b |
415 | c | 40.0 | d |
550 | e | f | 36.0 |
下列判斷正確的是______________
A.b >e
B.415℃、2.0MPa時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為60%
C.在一定溫度和壓強(qiáng)下,加入 V2O5作催化劑能加快反應(yīng)速率,提高 SO3 的體積分?jǐn)?shù)
D.平衡常數(shù) K(550℃)>K(350℃)
(3)較純的 SO2,可用于原電池法生產(chǎn)硫酸。圖中離子交換膜是___________離子交換膜(填“陰”、“陽(yáng)”)
(4)研究發(fā)現(xiàn)含堿式硫酸鋁的溶液與SO2 結(jié)合的方式有2種:其一是與溶液中的水結(jié)合。其二是與堿式硫酸鋁中的活性Al2O3結(jié)合,通過(guò)酸度計(jì)測(cè)定吸收液的pH變化,結(jié)果如圖所示:
請(qǐng)解釋曲線如圖變化的原因____
(5)取五等份SO3,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3SO3(g)(SO3)3(g) △H<0,反應(yīng)相同時(shí)間后,分別測(cè)定體系中SO3的百分含量,并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中,可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是________________
A. B. C. D.
(6)用 Na2SO3 溶液作為吸收液吸收 SO2 時(shí),產(chǎn)物為 NaHSO3,已知亞硫酸的兩級(jí)電離平衡常數(shù)分別為 K a1、K a2。則常溫下 NaHSO3溶液顯酸性的充要條件為_____。(用含為 Ka1、Ka2 的代數(shù)式表示)
【答案】2V2O4SO3+O22V2O5+2SO3 A 陽(yáng) SO2先與活潑氧化鋁結(jié)合成亞硫酸鋁,此時(shí)溶液中Al3+水解使溶液顯酸性,后SO2與水結(jié)合生成H2SO3,亞硫酸電離使溶液顯酸性,且亞硫酸電離強(qiáng)于Al3+的水解 BD Ka1·Ka2>10-14
【解析】
(1)反應(yīng)Ⅲ是V2O4SO3與氧氣反應(yīng)生成V2O5和SO3;
(2)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,結(jié)合溫度和壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響分析即可。
(3)通氧氣的極為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O;
(4)曲線體現(xiàn)隨SO2的量增大,溶液的酸性增強(qiáng),結(jié)合亞硫酸鋁和亞硫酸溶液的酸性強(qiáng)弱分析;
(5)在恒容狀態(tài)下,在五個(gè)相同的容器中同時(shí)通入等量的SO3,反應(yīng)相同時(shí)間.達(dá)到平衡狀態(tài)之前,溫度越高,反應(yīng)速率越大,導(dǎo)致SO3的百分含量越。贿_(dá)到平衡后,因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO3的百分含量隨溫度升高而升高;在D圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)折點(diǎn)左側(cè)為平衡狀態(tài)之前,右側(cè)為平衡狀態(tài);
(6)用 Na2SO3 溶液作為吸收液吸收 SO2 時(shí),產(chǎn)物為 NaHSO3,當(dāng)溶液中HSO3-的電離程度大于HSO3-的水解程度時(shí)溶液顯酸性。
(1)反應(yīng)Ⅲ是V2O4SO3與氧氣反應(yīng)生成V2O5和SO3反應(yīng)Ⅱ生成V2O4SO3,方程式為2V2O4SO3+O22V2O5+2SO3,
(2)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0;
A.在350℃時(shí),增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),SO3的體積分?jǐn)?shù)增大,則b>54.0%;而在恒壓條件下升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則550℃時(shí)e<54.0%,即b>e,故A正確;
B.415℃、2.0MPa時(shí)設(shè)O2的轉(zhuǎn)化率為x,則:
此時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)為40.0%,即=40.0%,解得:x=50%,故B錯(cuò)誤;
C.在一定溫度和壓強(qiáng)下,加入V2O5作催化劑能加快反應(yīng)速率,但不改變平衡的移動(dòng),則無(wú)法提高 SO3 的體積分?jǐn)?shù),故C錯(cuò)誤;
D.平衡常數(shù)只受溫度影響,升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng),則K(550℃)<K(350℃),故D錯(cuò)誤;
故答案為A;
(3)電極b周圍通入空氣,氧氣發(fā)生還原反應(yīng),則b極為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O,說(shuō)明b極需要消耗H+,而陽(yáng)離子向正極移動(dòng),則離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜;
(4)曲線體現(xiàn)隨吸收SO2的量增大,溶液的酸性增強(qiáng),且吸收一定量SO2后,溶液的pH迅速降低,說(shuō)明SO2先與活潑氧化鋁結(jié)合成亞硫酸鋁,此時(shí)溶液中Al3+水解使溶液顯酸性,隨著只收SO2氣體的量的增大,SO2與水結(jié)合生成H2SO3,亞硫酸電離使溶液顯酸性,且亞硫酸電離強(qiáng)于Al3+的水解,此時(shí)溶液酸性明顯增強(qiáng),即溶液pH降低明顯;
(5)A.因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO3的百分含量隨溫度升高而升高,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO3的百分含量隨溫度升高而升高,故B正確;
C.若5個(gè)容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的,那么溫度越高,反應(yīng)速率越大,會(huì)出現(xiàn)溫度高的SO3轉(zhuǎn)化得快,導(dǎo)致SO3的百分含量少的情況,不可能出現(xiàn)SO3的百分含量不變的情況,故C錯(cuò)誤;
D.在D圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)折點(diǎn)左則為未平衡狀態(tài),右則為平衡狀態(tài),反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故D正確;
故答案為:BD;
(6)在NaHSO3溶液中,的電離平衡為+H+,的水解平衡為H2O+H2SO3+OH-,此時(shí)Kh==,當(dāng)溶液中的電離程度大于的水解程度時(shí)溶液顯酸性,則Ka2>Kh=,即Ka1·Ka2>Kw=10-14。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CH4和N2一定條件下能直接生成氨:3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g)-Q,700℃時(shí),CH4與N2在不同物質(zhì)的量之比[n(CH4)/n(N2)]時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率如所示。正確的是
A.n(CH4)/n(N2)越大,CH4的轉(zhuǎn)化率越高
B.n(CH4)/n(N2)不變時(shí),升溫,NH3的體積分?jǐn)?shù)會(huì)增大
C.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)比a點(diǎn)的大
D.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NH3的體積分?jǐn)?shù)約為13%
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】請(qǐng)閱讀下列材料,完成下面小題。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車已進(jìn)入千家萬(wàn)戶,它給人們出行帶來(lái)方便的同時(shí)汽車尾氣污染問(wèn)題也日益突顯,汽車尾氣中含NO、NO2、CO2、SO2和固體懸浮顆粒等。用活性炭還原處理氮氧化物是一種實(shí)用的氮氧化物轉(zhuǎn)化方法:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),可實(shí)現(xiàn)氮氧化物無(wú)害轉(zhuǎn)化。
【1】下列環(huán)境問(wèn)題與汽車尾氣的大量排放無(wú)關(guān)的是
A.酸雨B.溫室效應(yīng)C.PM2.5超標(biāo)D.白色污染
【2】該反應(yīng)屬于化學(xué)基本反應(yīng)類型中的
A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)
【3】該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),下列說(shuō)法正確是
A.C元素被還原B.NO得到電子C.NO發(fā)生氧化反應(yīng)D.CO2是氧化劑
【4】關(guān)于該反應(yīng)下列說(shuō)法不正確的是
A.升高溫度能夠加快反應(yīng)速率
B.降低NO濃度能夠減慢反應(yīng)速率
C.使用合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率
D.加入足量的炭粉可以使NO 100%轉(zhuǎn)化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)NH3的性質(zhì)時(shí)討論:既然NH3具有還原性,能否像H2那樣還原CuO呢?于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器a的名稱為______________;儀器b中可選擇的試劑為______________;
(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,干燥管D增重,量氣管內(nèi)收集到無(wú)色無(wú)味的單質(zhì)氣體,上述現(xiàn)象可以證明NH3具有________性,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式_____________;
(3)E裝置中濃硫酸的作用是________________________________
(4)讀取氣體體積前,應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是:________________________若讀數(shù)時(shí),量氣管中的液面低于水準(zhǔn)管的液面,則量氣管中氣體的體積將_____。(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(5)有同學(xué)認(rèn)為:NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一種堿性氧化物,在酸性溶液中,Cu+易發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)(2Cu+→Cu+Cu2+)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O:_______________________________。
(6)此套實(shí)驗(yàn)裝置還可用于測(cè)定氨氣的分子組成。若實(shí)驗(yàn)完畢,測(cè)得干燥管D增重m克,裝置F測(cè)得氣體的體積為n升(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為________(用含m、n字母的代數(shù)式表示)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度下,向10 mL 0.1 mol/LCuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液,滴加過(guò)程中溶液中lgc(Cu2+)與Na2S溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=3×10-25 mol2/L2。
A. a、b、c三點(diǎn)中,水的電離程度最大的為b點(diǎn)
B. Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)= c(OH-)
C. 該溫度下Ksp(CuS)=4×10-36 mol2/L2
D. 向100 mL Zn2+、Cu2+濃度均為10-5 molL-1的混合溶液中逐滴加入10-4 molL-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】肉桂酸是香料、化妝品、醫(yī)藥、塑料和感光樹脂等的重要原料.實(shí)驗(yàn)室用下列反應(yīng)制取肉桂酸.
CH3COOH
藥品物理常數(shù)
苯甲醛 | 乙酸酐 | 肉桂酸 | 乙酸 | |
溶解度(25℃,g/100g水) | 0.3 | 遇熱水水解 | 0.04 | 互溶 |
沸點(diǎn)(℃) | 179.6 | 138.6 | 300 | 118 |
填空:
合成:反應(yīng)裝置如圖所示.向三頸燒瓶中先后加入研細(xì)的無(wú)水醋酸鈉、苯甲醛和乙酸酐,振蕩使之混合均勻. 在150~170℃加熱1小時(shí),保持微沸狀態(tài).
(1)空氣冷凝管的作用是__.
(2)該裝置的加熱方法是__.加熱回流要控制反應(yīng)呈微沸狀態(tài),如果劇烈沸騰,會(huì)導(dǎo)致肉桂酸產(chǎn)率降低,可能的原因是______.
(3)不能用醋酸鈉晶體(CH3COONa3H2O)的原因是______.
粗品精制:將上述反應(yīng)后得到的混合物趁熱倒入圓底燒瓶中,進(jìn)行下列操作:
反應(yīng)混合物肉桂酸晶體
(4)加飽和Na2CO3溶液除了轉(zhuǎn)化醋酸,主要目的是_______.
(5)操作I是__;若所得肉桂酸晶體中仍然有雜質(zhì),欲提高純度可以進(jìn)行的操作是__(均填操作名稱).
(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有苯甲醛_______.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極,通直流電一段時(shí)間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是
A. Na2SO4 B. H2SO4 C. AgNO3 D. NaCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度范圍內(nèi)用氯化鈉熔浸鉀長(zhǎng)石(主要成份為KAlSi3O8)可制得氯化鉀,主要反應(yīng)是:NaCl(l)+KAlSi3O8(s)KCl(l)+NaAlSi3O8(s) △H=-Q kJ/mol。
(1)寫出Cl原子的核外電子排布式_______, NaCl的熔點(diǎn)比KCl______ (選填“高”或“低”)。
(2)指出鉀長(zhǎng)石中存在的化學(xué)鍵類型__________________。
(3)上述反應(yīng)涉及的位于同一周期的幾種元素中,有一種元素的最高價(jià)氧化物的水化物和其余元素的最高價(jià)氧化物的水化物均能發(fā)生反應(yīng),該元素是_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】布噁布洛芬是一種消炎鎮(zhèn)痛的藥物。它的工業(yè)合成路線如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì),其原因是____。
(2)B→C反應(yīng)類型為___________,E→F反應(yīng)中生成的無(wú)機(jī)產(chǎn)物為_________。
(3)由A到B的反應(yīng)通常在低溫時(shí)進(jìn)行。溫度升高時(shí),多硝基取代副產(chǎn)物會(huì)增多,最可能生成的二硝基取代物是下列物質(zhì)中的__________(填字母)。
a b c d
(4)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________;D的同分異構(gòu)體H是一種α-氨基酸,能使FeCl3溶液顯紫色,而且苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基,它在苯環(huán)上的一鹵代物只有兩種,則H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 _________。
(5)寫出以為原料制備 的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選)_______________。合成路線流程圖示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
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