【題目】I、從古至今,鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。
(1)已知:Fe3O4(s) + CO(g)=3FeO(s) + CO2(g)ΔH1= +19.3 kJ·mol-1
3FeO(s) + H2O(g)=Fe3O4(s) + H2(g)ΔH2= -57.2 kJ·mol-1
C(s) + CO2(g)=2 CO(g)ΔH3= +172.4 kJ·mol-1
寫出以鐵氧化物為催化劑裂解水制氫氣總反應的熱化學方程式___________。
(2)下圖表示其它條件一定時,Fe3O4(s)和CO(g)反應達平衡時CO(g)的體積百分含量隨溫度的變化關(guān)系。
①當溫度低于570℃時,溫度降低,CO的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”、“減小”或“不變”),理由是_______________。
②當溫度高于570℃時,隨溫度升高,反應Fe3O4(s) + CO(g)3FeO(s) + CO2(g)平衡常數(shù)的變化趨勢是_________;(填“增大”、“減小”或“不變”);1040℃時,該反應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值是____________。
II、汽車尾氣中CO、NOx以及燃煤廢氣中的SO2都是大氣污染物,對它們的治理具有重要意義。
(1)吸收SO2和NO,獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如圖所示(Ce為鈰元素)。
裝置Ⅱ中,酸性條件下NO被Ce4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3-和NO2-,請寫出生成NO3-和NO2-物質(zhì)的量之比為2:1時的離子方程式:________________________。
(2)裝置Ⅲ的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ce4+再生,再生時生成的Ce4+在電解槽的____(填“陽極”或“陰極”),同時在另一極生成S2O42-的電極反應式為_________。
(3)已知進入裝置Ⅳ的溶液中NO2-的濃度為a g·L-1,要使1.5 m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,至少需向裝置Ⅳ中通入標準狀況下的氧氣___L(用含a代數(shù)式表示,結(jié)果保留整數(shù),否則不給分)。
【答案】C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g)ΔH= + 134.5 kJ·mol-1 增大 理由:當溫度低于570℃時,溫度降低,CO的體積百分含量降低,可逆反應Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)正向移動,故CO的轉(zhuǎn)化率增大 增大 4 3NO+5H2O+7Ce4+=2NO3-+NO2-+10H++7Ce3+ 陽極 2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O 365a
【解析】
(1) ①Fe3O4(s) + CO(g)=3FeO(s) + CO2(g)ΔH1= +19.3 kJ·mol-1,
②3FeO(s) + H2O(g)=Fe3O4(s) + H2(g)ΔH2= -57.2 kJ·mol-1,
③C(s) + CO2(g)=2 CO(g)ΔH3= +172.4 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律分析,由①+②+③可得熱化學方程式為: C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g)ΔH=+19.3-57.2+172.4= + 134.5 kJ·mol-1。 (2) ①從圖分析,溫度低于570℃時,可以看出溫度降低,一氧化碳的百分含量減小,可逆反應Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)正向移動,故CO的轉(zhuǎn)化率增大。②當溫度高于570℃時,隨溫度升高,一氧化碳的百分含量減小,說明反應Fe3O4(s) + CO(g)3FeO(s) + CO2(g)正向移動,則平衡常數(shù)增大。1040℃時,假設(shè)起始加入一氧化碳的物質(zhì)的量為1mol/L,則
Fe3O4(s) + CO(g)3FeO(s) + CO2(g)
0
x x
1-x x
有1-x/(1-x+x)=20%,則x=0.8mol/L,平衡常數(shù)為0.8/0.2=4。II、(1)假設(shè)一氧化氮的物質(zhì)的量為3mol則根據(jù)題意生成2mol硝酸根離子和1mol亞硝酸根離子,則轉(zhuǎn)移7mol電子,從圖分析,Ce4+變?yōu)镃e3+,則需要Ce4+的物質(zhì)的量為7mol,根據(jù)此數(shù)據(jù)書寫離子方程式為:3NO+5H2O+7Ce4+=2NO3-+NO2-+10H++7Ce3+。 (2) 再生時生成的Ce4+的過程為化合價升高,即失去電子,所以該反應在陽極進行。同時另一極生成S2O42-是亞硫酸氫根離子得到電子,電極反應為: 2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O。(3)從圖分析,反應過程中亞硝酸根離子化合價升高,氧氣化合價降低,根據(jù)電子守恒分析,氧氣的體積為=365aL。
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【題目】A、B、C、D、E五種物質(zhì)是含鈉元素的單質(zhì)或化合物,其中B為淡黃色固體,它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)推斷各符號所代表的物質(zhì)的化學式:
A____________,B____________,C____________,D____________,E____________。
(2)分別寫出反應②、⑤的化學方程式:
②______________________________________,
⑤__________________________________________。
(3)寫出反應③的離子方程式____________________________________________。
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【題目】某一元醇的化學式為C6H14O,已知其分子中有二個—CH3、三個—CH2—、一個,此一元醇可能的結(jié)構(gòu)有
A. 4種 B. 5種 C. 6種 D. 7種
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【題目】在一定溫度下的定容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應已達到化學平衡狀態(tài)的是( )
①混合氣體的壓強②混合氣體的密度③的物質(zhì)的量的濃度④混合氣體總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量⑥與的比值⑦混合氣體總質(zhì)量.
A. ②③⑤⑦B. ③④⑤⑥C. ①③④⑤D. ①②④⑦
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【題目】CO(g)和H2O(g)以1 : 2體積比分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中進行反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
下列說法不正確的是
A. 從實驗數(shù)據(jù)分析,該反應的正反應是吸熱反應
B. 實驗A中,在0~10min內(nèi),以v(H2)表示的反應速率大于0.013mol(L·min)-1
C. 從生產(chǎn)效益分析,C組實驗的條件最佳
D. 比較實驗B、C,說明C實驗使用了更高效的催化劑
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【題目】寫出具有下列分子式但僅有一個核磁共振信號的化合物的結(jié)構(gòu)簡式:
(1)C5H12_________________________;
(2)C3H6_______________________;
(3)C2H6O________________________;
(4)C3H4_______________________;
(5)C2H4Br2_______________________;
(6)C4H6_______________________。
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【題目】下圖所示裝置中觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細,指針指向M,由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì),其中可以成立的是( )
A. AB. BC. CD. D
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【題目】ClO2作為一種廣譜型的消毒劑,將逐漸用來取代Cl2成為自來水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體,實驗室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應:2NaClO2 + Cl2 ===2ClO2 + 2NaCl。
下圖是實驗室用于制備和收集一定量較純凈的ClO2的裝置(某些夾持裝置和墊持用品省略)。其中E中盛有CCl4液體(用于除去ClO2中的未反應的Cl2)。
(1)儀器P的名稱是______。
(2)寫出裝置A中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式:_________。
(3)B裝置中所盛試劑是_____,G瓶的作用是_______。
(4)F為ClO2收集裝置,應選用的裝置是____(填序號),其中與E裝置導管相連的導管口是_____(填接口字母)。
(5)若用100 mL 2 mol·L-1的濃鹽酸與足量的MnO2制備Cl2,則被氧化的HCl的物質(zhì)的量是_____(填序號)。
A.>0.1mol B.0.1 mol C.<0.1 mol D.無法判斷
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【題目】下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是( )
①可以電解熔融的氯化鈉來制取金屬鈉②可以將鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂③用電解法冶煉鋁時,原料是氯化鋁④高爐煉鐵的反應是放熱的,故無需加熱
A.②③④B.①③C.①②③D.②③
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