【題目】汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO。為減輕大氣污染,人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣:
(1)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.5kJmol-1(條件為使用催化劑)
已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)△H=﹣221.0kJmol-1
C(s)+O2(g)CO2(g)△H=﹣393.5kJmol-1
則N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H = kJmol-1。
(2)T ℃下,在一容積不變的密閉容器中,通入一定量的NO和CO,用氣體傳感器測得不同時間NO和CO的濃度如下表
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-4 mol/L | 10.0 | 4.50 | c1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/10-3 mol/L | 3.60 | 3.05 | c2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
則c2合理的數(shù)值為 (填字母標(biāo)號)。
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80
(3)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時間/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
i | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
ii | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
iii | 900 | a | b | c | d | t |
若a=2,b=1,則c= ,達(dá)平衡時實(shí)驗(yàn)組ii中H2O(g)和實(shí)驗(yàn)組iii中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為αii(H2O) αiii(CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(4)二甲醚是清潔能源,用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖1所示。
① a、b、c按從大到小的順序排序?yàn)?/span> 。
② 根據(jù)圖象可以判斷該反應(yīng)為 反應(yīng)(填吸熱或放熱)。
(5)CO分析儀的傳感器可測定汽車尾氣是否符合排放標(biāo)準(zhǔn),該分析儀的工作原理類似于燃料電池,其中電解質(zhì)是氧化釔(Y2O3)和氧化鋯(ZrO2)晶體,能傳導(dǎo)O2-。
① 負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
② 以上述電池為電源,通過導(dǎo)線連接成圖2。若X、Y為石墨,a為2 L 0.1 mol/L KCl溶液電解一段時間后,取25 mL 上述電解后的溶液,滴加0.4 mol/L醋酸得到圖3曲線(不考慮能量損失和氣體溶于水,溶液體積變化忽略不計)。根據(jù)圖2計算,上述電解過程中消耗一氧化碳的質(zhì)量為 g。
【答案】
(1)+180.5(2)D(3)0.6 =
(4)①a>b>c②放熱(1分)
(5)①CO+2O2-﹣2e-=CO32-②2.8g
【解析】
試題分析:(1)設(shè)已知焓變的熱化學(xué)方程式編號為①②③,未知的為④,觀察發(fā)現(xiàn)-①+③×2-②×2=④,則④的ΔH=-①的ΔH+③的ΔH×2-②的ΔH×2 = [-(﹣746.5)+(﹣393.5)×2- (﹣221.0)×2]kJmol-1 = +180.5 kJmol-1;(2)A、隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(CO)逐漸減小,而4.20>3.05,A錯誤;B、隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(CO)逐漸減小,而4.00>3.05,B錯誤;C、隨著反應(yīng)的進(jìn)行,用CO表示的反應(yīng)速率逐漸減小,即第1~2s時v(CO) > 第2~3s時v(CO) > 第3~4s時v(CO),若c2=2.95則違反上述規(guī)律,C錯誤;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CO的反應(yīng)速率逐漸減小,c2=2.80時,第1~2s時v(CO) > 第2~3s時v(CO) > 第3~4s時v(CO),D正確;答案選D;(3)實(shí)驗(yàn)ii、iii的溫度相同,因此平衡常數(shù)(計算式中分子、分母)相同,由三段式法可知:
H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)
起始n/mol 1 2 0 0
變化n/mol 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡n/mol 0.6 1.6 0.4 0.4
實(shí)驗(yàn)ii中αii(H2O)= 0.4/1×100% = 40%;
若a=2,b=1,由三段式法可知:
H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)
起始n/mol 2 1 0 0
變化n/mol 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡n/mol 1.6 0.6 0.4 0.4
則c = 0.6;實(shí)驗(yàn)iii中αiii(CO)= 0.4/1×100% = 40%;
(4)①若溫度相同,投料比越大,相當(dāng)于增大氫氣的濃度,能使平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反之,CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大,投料比越大,讀圖可知,氫氣和一氧化碳的投料比:a > b > c;投料比保持不變時,升高溫度,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,前者導(dǎo)致平衡向吸熱方向移動,后者說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正逆反應(yīng)的能量變化相反,則正反應(yīng)是放熱反應(yīng);(5)①由題意可知,燃料和移向負(fù)極的O2-一起反應(yīng)生成CO2,則負(fù)極反應(yīng)式為或;②先由A點(diǎn)pH=13可知,電解所得KOH溶液的濃度為0.1 mol/L,由cV可知2 L電解后溶液中KOH為0.2 mol,再由電解轉(zhuǎn)移電子關(guān)系式2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑~2e-可知,轉(zhuǎn)移電子也為0.2mol,然后由 CO + 2 O2-﹣2 e- = CO32-可知,燃料電池中消耗的CO為0.1mol,最后由nM可知,CO為2.8g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知①中國古代四大發(fā)明之一的黑火藥,它是由硫磺、木炭粉和硝石組成;②油條中鋁含量超標(biāo)十分普遍,是影響人們健康的食品安全隱患。油條無鋁配方由碳酸氫鈉(小蘇打)和臭粉組成。下列關(guān)于硝石和臭粉的成份組合正確的是
A.KNO3、NH4HCO3
B. KNO3、Na2CO3
C. HNO3、(NH4)2CO3
D.NH4NO3、Na2CO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲基丙烯酸甲酯(MMA)是聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)的單體,也用于制造其他樹脂、塑料、涂料、粘合劑和潤滑劑等.MMA的合成路線如圖所示(反應(yīng)條件和試劑略).
請回答:
(1)甲分子中所含官能團(tuán)的名稱是 .
(2)MMA的分子式是 .
(3)乙的結(jié)構(gòu)簡式是 .
(4)MMA在一定條件下生成聚甲基丙烯酸甲酯的化學(xué)方程式是 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的制備與工業(yè)生產(chǎn)相符的是
①NH3 NO HNO3
②濃HCl Cl2 漂白粉
③MgCl2(aq) 無水MgCl2 Mg
④飽和NaCl(aq) NaHCO3 Na2CO3
⑤鋁土礦NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3 Al
A.①④⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高鐵酸鉀廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下:
查資料得知K2FeO4的一些性質(zhì):
①在堿性環(huán)境中穩(wěn)定,在中性和酸性條件下不穩(wěn)定。
②在水中溶解度很大,難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑。
回答下列問題:
(1)寫出氧化I中,生成Fe3+的離子反應(yīng)方程式:
(2)氧化II中,試劑A為 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaC1O”),反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(3)操作I中包括冷卻結(jié)晶,過濾洗滌、干燥幾個步驟,洗滌干燥的目的是脫堿脫水,進(jìn)行洗滌操作時應(yīng)該用 洗滌。
(4)凈水時高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe(OH)3,請補(bǔ)充并配平該反應(yīng)方程式的系數(shù)及產(chǎn)物:
______K2FeO4 + H2O Fe(OH)3(膠體)+ KOH + 。
將一定量的K2FeO4投入一定濃度的FeC13溶液中,測得剩余K2FeO4濃度如下圖所示,推測產(chǎn)生曲線I和曲線II差異的原因是: 。
(5)制得的粗K2FeO4產(chǎn)品中常混有少量KCl。取5.0 g粗產(chǎn)品溶于足量稀硝酸,充分反應(yīng)后,加入足量的硝酸銀,過濾得到沉淀,洗滌、干燥,稱量得到1.435 g固體,K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(可能用到的相對原子質(zhì)量:O 16 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Ag 108)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是( )
A.Al2O3用作耐火材料、Al(OH)3用作阻燃劑
B.碳素鋼的主要成分是鐵碳合金、司母戊鼎的主要成分是銅錫合金
C.自然界中不存在游離態(tài)的硅,硅主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在 [
D.通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)12C與14C間的相互轉(zhuǎn)化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,在27.5 g水中溶解12.5 g CuSO4·5H2O,恰好達(dá)到飽和,該溶液密度為1.21 g/cm3,求:
(1)該溶液中陰陽離子的總物質(zhì)的量(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,下同);
(2)取出20.0 mL該溶液,配成溶度為1.00 mol/L的稀溶液,則稀釋后溶液的體積是多少毫升?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)金屬的用途,其中利用的是金屬的化學(xué)性質(zhì)的是( )
A.銅——電線 B.鋁——反射鏡
C.鐵——回收溶液中的銀 D.不銹鋼——炊具
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