【題目】 運用化學反應原理研究碳、氮、硫的化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。

(1)有科學家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),用CO2H2210~ 290℃ 催化劑條件下可轉化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。230℃,向容器中投入0.5mol CO21.5mol H2.CO2平衡轉化率達80%時放出的熱量為19. 6kJ,寫出該反應的熱化學方程式∶___________

(2)2L密閉容器中,起始投人4mol CO6mol H2,在一定條件下發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡時僅改變溫度測得的數(shù)據(jù)如下表所示∶ (已知:T1T2)

溫度/℃

平衡時CH3OH的物質的量/ mol

化學平衡常數(shù)

T1

2.6

K1

T2

2.0

K2

①則K1_______(”““=”) K2,原因是_________________

②在T2下,經(jīng)過10s達到化學平衡狀態(tài),則0~ 10sH2的平均速率v(H2)_______,若維持條件不變再向容器中充入COH2CH3OH1mol,則v_________(”““=”)v。

(3)某科研小組設計的一個氮氧化物原電池 ,兩邊的陰影部分為 ab惰性電極,分別用導線與燒杯的m、n惰性電極相連接,工作原理如圖:

b極的電極反應式為_______________________

②當有0.2mol O2-通過固體電解質時,則燒杯中m處的產(chǎn)物的物質的量為________。

(4)處理煙氣中SO2,也可采用堿液吸收法,已知25°C時,K(NH3 H2O)=1.8×10-5; Kcp(CaSO4)=7.1×10-5.

1步∶用過量的濃氨水吸收SO2,并在空氣中氧化;

2步∶加入石灰水,發(fā)生反應K。計算第2步中反應的K=_____________(列出計算式即可)

【答案】 溫度升高,n(CH3OH)減小,平衡逆向移動,H0,溫度升高K減小 0.2mol(Ls) 0.1mol

【解析】

根據(jù)物質的量與焓變的關系,換算成1mol二氧化碳氣體發(fā)生反應放出的熱量,注意水為氣體,寫出反應的熱化學方程式。溫度越高,甲醇的物質的量越小,平衡逆向移動,△H0,從而比較出K的大小。列出三段式,根據(jù)平均速率公式v進行計算,用QcK值的大小判斷平衡移動的方向。根據(jù)化合價的變化,判斷出正負極,根據(jù)電極反應計算出m處的產(chǎn)物的物質的量。根據(jù)化學平衡常數(shù)、電離平衡常數(shù)、溶度積進行計算。

(1)發(fā)生反應∶,已知,0.5mol CO2轉化率達80%時放熱19.6kJ,即0.5mol×80%=0.4mol,0.4mol CO2放熱19.6kJ,計算lmol二氧化碳發(fā)生反應放出的熱量為49kJ,從而確定△H,寫出熱化學方程式為:;

(2)①已知:T1T2,根據(jù)表格數(shù)據(jù),溫度升高,n(CH3OH)在減小,平衡逆向移動,△H0,溫度升高K在減小,K1K2;

②在T2下,經(jīng)過l0s達到化學平衡狀態(tài)。根據(jù)三段式

0~10sH2的平均速率,

若再同時增加各物質的量為1mol

K,

QcK 平衡正向移動,vv;

(3)①如圖所示,氧氣在電極a0價變?yōu)?/span>-2價,化合價降低得電子,a為正極,b極中NO變?yōu)?/span>NO2,氨的化合價由+2價變?yōu)?/span>+4價,化合價升高失電子,b為負極,電極反應式為

②根據(jù): ,當有0.2molO2-通過固體電解質時,轉移0.4mol電子。原電池正極與電解池陽極相連,a為正極,m為陽極,電解池中,水在陽極失電子,電極反應式為,根據(jù)電極式,轉移0.4mol電子生成0.1mol O2;

(4)根據(jù)Kb=,Ksp=c(Ca2+) c(SO42-),反應的化學平衡常數(shù)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】Ⅰ、鈉硫電池作為一種新型儲能電池,其應用逐漸得到重視和發(fā)展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na+)為電解質,其反應原理如圖所示:

物質

Na

S

Al2O3

熔點/

97.8

115

2050

沸點/

892

444.6

2980

1)請判斷該電池工作的適宜溫度應控制在____范圍內(填字母序號)。

A.常溫 B.60℃~ 100 C.200℃~350 D.2000℃~3000

2)放電時,電極A___極。

3)放電時,內電路中Na+的移動方向為___(填AB”BA”)。

4)充電時,總反應為Na2Sx2Na+xS3<x<5),則陽極的電極反應式為___

Ⅱ、用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到H2SO4,其原理如圖所示。(電極材料為石墨)

1)圖中a極要連接電源的(填___極,C口流出的物質是___

2SO32放電的電極反應式為____

3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強,請結合電極方程式解釋原因___。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】氮化鋁(AlN,AlN的相對原子質量分別為2714)廣泛用于電子、陶瓷等工業(yè)領域。在一定條件下,AlN可通過反應Al2O3+N23C 2AlN+3CO合成。下列敘述正確的是(  )

A.上述反應中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑

B.上述反應中,每生成1mol AlN需轉移3mol電子

C.AlN中氮元素的化合價為+3

D.AlN的摩爾質量為41g

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知反應:3Cu8HNO3()=3Cu(NO3)22NO↑4H2O。

(1)參加反應的HNO3和作為氧化劑的HNO3的個數(shù)比為________。

(2)若有64 g Cu被氧化,則被還原的HNO3的質量是________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】對于可逆反應4 NH3g+5O2g4NOg+6 H2Og,下列敘述正確的是

A.NH3和H2O化學反應速率關系是2vNH3= 3vH2O

B.達到化學平衡時,4vO2= 5vNO

C.達到化學平衡時,若增加容器體積,則正反應速率減少,逆反應速率增大

D.若單位時間內生成x mol NO的同時,消耗x mol NH3 ,則反應達到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】填空:

1)相同物質的量的二氧化硫和三氧化硫,所含分子的數(shù)目之比為__,所含原子數(shù)目之比為__,所含氧原子的物質的量之比為__,它們的質量之比為__。

2)相同質量的二氧化硫和三氧化硫,所含分子的數(shù)目之比為_,所含原子數(shù)目之比為_,所含氧原子的物質的量之比為__。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:

①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液溫度。

回答下列問題:

(1)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入  B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入

(2)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。

A.用溫度計小心攪拌

B.揭開泡沫塑料板用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動

(3)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為__________________。

(4)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反應后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g-1·℃-1。為了計算中和熱,某學生記錄數(shù)據(jù)如下:

實驗序號

起始溫度t1/ ℃

終止溫度t2/ ℃

鹽酸

氫氧化鈉溶液

混合溶液

1

20.0

20.1

23.2

2

20.2

20.4

23.4

3

20.5

20.6

23.6

依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算,該實驗測得的中和熱ΔH________(結果保留一位小數(shù))。

(5)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸,理由是____________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖所示裝置進行實驗,將液體A逐滴加入到固體B中,下列敘述中不正確的是(  )

A. 若A為醋酸,B為貝殼(粉狀),C為澄清石灰水溶液,則C中溶液變渾濁

B. 若A為濃鹽酸,B為鋅粒,C中盛滴有酚酞的NaOH溶液,則C中溶液褪色

C. 若A為雙氧水,B為MnO2,C中為NaOH溶液,D為防倒吸裝置

D. 實驗中儀器D可起到防倒吸的作用

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】物質的量為0.10mol的鎂條在只含有CO2O2的容器中燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂,不考慮CO2的反應),反應后容器內固體物質的質量不可能為(

A.3.2g

B.4.0g

C.4.2g

D.4.7g

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