【題目】碳和氮的化合物在生產(chǎn)生活中廣泛存在;卮鹣铝袉栴}:
(1)催化轉(zhuǎn)化器可使汽車尾氣中的主要污染物(CO、NOx、碳?xì)浠衔铮┻M(jìn)行相互反應(yīng),生成無毒物質(zhì),減少汽車尾氣污染。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5 kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-221.0 kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5 kJ/mol
則尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=___________。
(2)氨是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。在773 K時(shí),分別將2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一個(gè)固定容積為1 L的密閉容器中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①該溫度下,若向同容積的另一容器中投入N2、H2、NH3,其濃度均為3 mol/L,則此時(shí)v正____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
②由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得到“c—t”的關(guān)系,如圖所示,表示c(N2)—t的曲線是______。在此溫度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,則反應(yīng)剛達(dá)到平衡時(shí),表示c(H2)—t的曲線上相應(yīng)的點(diǎn)為________。
(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ/mol,用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
①由圖可知,在1100K時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為__________。
②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=______[已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù)]。
(4)在酸性電解質(zhì)溶液中,以惰性材料作電極,將CO2轉(zhuǎn)化為丙烯原理如圖所示
①太陽能電池的負(fù)極是_______(填“a”或“b”)
②生成丙烯的電極反應(yīng)式是___________。
【答案】-746.5 kJ /mol 大于 乙 B 20% 4 a 3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律將已知的熱化學(xué)方程式,根據(jù)③×2-②-①疊加可得相應(yīng)熱化學(xué)方程式;
(2)①由表中數(shù)據(jù)可知,25min達(dá)到平衡,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,計(jì)算出各種物質(zhì)的瓶?jī)?nèi)濃度,得到該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù),將物質(zhì)的此時(shí)濃度帶入濃度商計(jì)算并與K比較判斷;
②c(N2)從2mol/L減小為1mol/L,在此溫度下,若起始充入4 mol N2和12 molH2,壓強(qiáng)為原來的2倍,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),則3mol/L<c(H2)<6mol/L;
(3)①由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,反應(yīng)速率加快;圖中1100K時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為40%,假設(shè)反應(yīng)開始時(shí)NO的物質(zhì)的量為a,根據(jù)NO的轉(zhuǎn)化率及物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,計(jì)算出平衡時(shí)各種氣體的物質(zhì)的量,利用阿伏加德羅定律及其推論計(jì)算體積分?jǐn)?shù);
②根據(jù)1050K、1.1×106Pa時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為80%,計(jì)算出平衡時(shí)各種氣體的物質(zhì)的量,結(jié)合氣體分壓(P分)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù),以此計(jì)算Kp;
(4)由圖可知,陰極上CO2得到電子生成丙烯,則a為負(fù)極,以此來解答。
(1)由于反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān),只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),所以根據(jù)蓋斯定律③×2-②-①進(jìn)行疊加,可得相應(yīng)熱化學(xué)方程式:NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5 kJ /mol;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,25min達(dá)到平衡,平衡時(shí)各種物質(zhì)的濃度c(NH3)=2.0mol/L,c(H2)=3.0mol/L,c(N2)=1.0mol/L,則該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K==。
①該溫度下,若向同容積的另一容器中投入N2、H2、NH3,其濃度均為3.0 mol/L,則Qc==<K,說明反應(yīng)正向進(jìn)行,v正>v逆;
②c(N2)從2mol/L減小為1mol/L,則表示c(N2)-t的曲線是乙,在此溫度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,壓強(qiáng)為原來的2倍,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng),則3mol/L<c(H2)<6mol/L,且濃度增大,反應(yīng)速率加快,則達(dá)到平衡時(shí),表示c(H2)-t的曲線上相應(yīng)的點(diǎn)為B;
(3)①由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大,其原因?yàn)?/span>1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;圖中1100K時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為40%,則根據(jù)反應(yīng)方程式C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),假設(shè)反應(yīng)開始時(shí)NO的物質(zhì)的量為a,平衡時(shí)NO為0.6a,N2為0.2a,CO2為0.2a,由于在同溫同壓下,氣體的體積比等于氣體的物質(zhì)的量的比,則CO2占的體積分?jǐn)?shù)=×100%=20%;
②1050K、1.1×106Pa時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為80%,則根據(jù)反應(yīng)方程式C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),假設(shè)反應(yīng)開始時(shí)NO的物質(zhì)的量為a,平衡時(shí)NO為0.2a,N2為0.4a,CO2為0.4a,氣體的總物質(zhì)的量為0.2a+0.4a+0.4a=a。氣體分壓=氣體總壓×氣體的體積分?jǐn)?shù),則化學(xué)平衡常數(shù)Kp==4;
(4)①由圖可知,陰極上CO2中的C得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),所以太陽能電池的負(fù)極是a;
②在a電極上生成丙烯的電極反應(yīng)式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,在容積為2L的密閉容器中,將2 mol 氣體M和3 mol N氣體混合,發(fā)生如下反應(yīng):2M(g) + 3N(g) x Q(g) +3R(g),該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),生成2.4mol R,并測(cè)得Q的濃度為0.4 mol/L,下列有關(guān)敘述正確的是
A. x值為2 B. 混合氣體的密度增大
C. N的轉(zhuǎn)化率為20% D. 平衡時(shí)N的濃度為0.3 mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下發(fā)生下列反應(yīng),其中屬于鹽類水解反應(yīng)的是( )
A.CH3COO—+H2OCH3COOH+OH—
B.Cl2+H2O H++Cl-+HClO
C.CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O
D.HCO3—+H2OH3O++CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】T ℃時(shí),在容積為2 L的3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)nC(g),按不同方式投入反應(yīng)物,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 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物的投入量 | 3 mol A、2 mol B | 6 mol A、4 mol B | 2 mol C |
達(dá)到平衡的時(shí)間/min | 5 | 8 | |
A的濃度/mol·L-1 | c1 | c2 | |
C的體積分?jǐn)?shù)% | w1 | w3 | |
混合氣體的密度/g·L-1 | ρ1 | ρ2 |
下列說法正確的是( )
A. 若n<4,則2c1<c2
B. 若n=4,則w3=w1
C. 無論n的值是多少均有2ρ1=ρ2
D. 容器甲達(dá)到平衡所需的時(shí)間比容器乙達(dá)到平衡所需的時(shí)間短
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下列圖示所得出的結(jié)論正確的是
A.圖甲表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強(qiáng)比甲的壓強(qiáng)大
B.圖乙是金剛石與石墨分別氧化生成CO2的能量關(guān)系曲線,說明石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)的ΔH>0
C.圖丙表示一定條件下的合成氨反應(yīng)中,NH3的平衡體積分?jǐn)?shù)隨H2起始體積分?jǐn)?shù)(N2的起始量恒定)的變化,圖中a點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率大于b點(diǎn)
D.圖丁表示常溫下,稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化,則相同條件下NaA溶液的pH大于同濃度的NaB溶液的pH
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種化學(xué)名為 2,4,4—三氯—2— 羥基—二苯醚的物質(zhì)(如下圖),被廣泛應(yīng)用于肥皂、牙膏等日用化學(xué)品之中,有殺菌消毒等作用。則下列有關(guān)說法中正確的是 ( )
A. 該物質(zhì)與 FeCl3溶液混合后不顯色
B. 該物質(zhì)中所有原子一定處于同一平面
C. 該物質(zhì)苯環(huán)上的一溴取代物有 6 種
D. 物質(zhì)的分子式為 C12H6Cl3O2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)固體物理學(xué)家約翰·巴尼斯特·古迪納(JohnB.Goodenough)、英國(guó)化學(xué)家斯坦利·威廷漢(StanleyWhittingham)和日本化學(xué)家吉野彰(AkiraYoshino),以表彰他們發(fā)明鋰離子電池方面做出的貢獻(xiàn)。全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.電池工作時(shí),正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B.電池工作時(shí),外電路中流過0.02mol電子,負(fù)極材料減重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性
D.電池充電時(shí)間越長(zhǎng),電池中Li2S2的量越多
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【題目】氯化亞銅是一種重要的化工原料,一種利用低品位銅礦主要含有Cu2S、CuS、FeO、Fe2O3、SiO2等為原料制取CuCl的工藝流程如下:
(1)反應(yīng)Ⅰ“浸取”前需將銅礦粉碎的目的是___________________________;
(2)濾渣Ⅰ的成分除S和外還含有___________,反應(yīng) Ⅰ中的作用為_______________
(3)已知生成氫氧化物的pH如下表,則反應(yīng)Ⅱ“中和”時(shí),用氨水調(diào)pH的范圍是______________。
物質(zhì) | |||
開始沉淀pH | |||
完全沉淀pH |
(4)檢驗(yàn)濾液Ⅱ中是否含有所需要的試劑是:______________
(5)①反應(yīng)Ⅲ中生成難溶的離子方程式:______________
②反應(yīng)Ⅳ所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________
(6) CuCl的定量分析
步驟1.取樣品0.7500g和30.0mL 1.0mol·L-1過量的FeCl3溶液置于250mL的錐形瓶中,不斷搖動(dòng)。
步驟2.待樣品溶解后,平均分為3份,用0.1000mol·L-1 Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。
三次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表
序號(hào) | 1 | 2 | 3 |
起始讀數(shù) | |||
終點(diǎn)讀數(shù) |
已知:;。
①數(shù)據(jù)處理:計(jì)算得CuCl的純度為_________
②誤差下列操作會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高的是______________
A.錐形瓶中有少量蒸餾水
B.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視滴定管刻度線
C.0.1000mol·L-1硫酸鈰溶液久置后濃度變小
D.滴定前滴定管尖嘴無氣泡,滴定后產(chǎn)生氣泡
E.用量筒取10.0mL 1.0mol·L-1的溶液時(shí)仰視刻度線
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于各實(shí)驗(yàn)裝置圖的敘述中,正確的是( )
A.裝置常用于分離互不相溶的液體混合物
B.裝置可用于吸收NH3,并防止倒吸
C.圖是將溶解好的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
D.圖可觀察NaCl的焰色反應(yīng)
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