【題目】研究NO2、NO、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)已知: CO可將部分氮的氧化物還原為N2。
反應(yīng)I :2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-746kJ.mol-1
反應(yīng)II :4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJ.mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)的△H=______kJ/mol。
(2)一定條件下,將NO2與CO以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)II,下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________。
a.體系壓強保持不變 b.容器中氣體密度保持不變
c.混合氣體顏色保持不變 d.每消耗2molNO2的同時生成1molN2
(3)溫度為T、容積為10L的恒容密閉容器中,充入1molCO和0.5 mol SO2發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g) 實驗測得生成的CO2體積分數(shù)(φ) 隨著時間的變化曲線如圖所示:
①達到平衡狀態(tài)時,SO2的轉(zhuǎn)化率為__,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。
②其它條件保持不變,再向上述平衡體系中充入SO2(g).CO(g)、S(g)、CO2(g)各0.2mol,此時v(正)___v(逆) (填“>”“<”或“=”)。
(4)SCR法是工業(yè)上消除氦氧化物的常用方法,反應(yīng)原理為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H<0.在催化劑作用下,NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示:
圖中A點處NO的轉(zhuǎn)化率_______(填“可能是”、“一定是 ”或“一定不是”)該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率;B點之后,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是________。
A.平衡常數(shù)變大 B.副反應(yīng)增多
C.催化劑活性降低 D.反應(yīng)活化能增大
(5)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ.mol-l 是制備硫酸的重要反應(yīng)。在VL恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2,在不同條件下進行反應(yīng),反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖所示。a和b平衡時,SO3體積分數(shù)較大的是_______; 判斷的依據(jù)是________。
【答案】 -227 ac 60% 3.375 > 一定不是 BC a b起始壓強大于a,說明其溫度高于a,而該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,SO3體積分數(shù)減小
【解析】 (1)已知:反應(yīng)I:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746kJ.mol-1;反應(yīng)II:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJ.mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由(II-I)可得反應(yīng)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g),所以其△H=[-1200kJ.mol-1 -(-746kJ.mol-1)]-227kJ/mol。
(2)一定條件下,將NO2與CO以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)II,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)。a.體系壓強保持不變,說明各組分的物質(zhì)的量保持不變;b.由于氣體的質(zhì)量和體積始終不變,所以容器中氣體密度保持不變;c.混合氣體顏色保持不變,說明各組分的濃度保持不變;d.每消耗2molNO2的同時生成1molN2,不能說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。綜上所述,能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是ac。
(3)①由圖中信息可知,達到平衡狀態(tài)時,CO2體積分數(shù)為0.4,n(CO2)=(1mol+0.5mol)0.4=0.6mol,則SO2的變化量是0.3mol,其轉(zhuǎn)化率為60%。各組分CO、SO2、CO2、S的平衡濃度分別為0.04mol/L、0.02 mol/L、0.06 mol/L、0.03 mol/L,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K==3.375。②其它條件保持不變,再向上述平衡體系中充入SO2(g).CO(g)、S(g)、CO2(g)各0.2mol,此時Qc=<K,所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,v(正) >v(逆)。
(4)由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,所以其平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,溫度越低NO的平衡轉(zhuǎn)化率越大。A點對應(yīng)的溫度低、反應(yīng)速率較慢,NO的轉(zhuǎn)化率小于B點,所以A點尚未達到平衡狀態(tài),故A點NO的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率;催化劑不變則活化能不變,B點之后,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是副反應(yīng)增多或催化劑活性降低,選BC。
(5) a和b平衡時,SO3體積分數(shù)較大的是a,判斷的依據(jù)是:由圖可知,b起始壓強大于a,由于容器體積相同、起始投料相同,說明其溫度高于a ,而該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,SO3體積分數(shù)減小。
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【題目】下列化學用語正確的是
A. H2SO3的電離方程式:H2SO32H++SO32-
B. NaHSO4在水溶液中的電離方程式:NaHSO4= Na++H++SO42-
C. Na2CO3的水解方程式:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
D. HS-的水解方程式:HS-+ H2OH3O++S2-
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【題目】已知:25℃時,Ksp[Zn(OH)2]= 1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。該溫度下,下列說法錯誤的是
A. HCOO-的水解常數(shù)為1.0×10-10。
B. Zn(OH)2溶于水形成的飽和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6mol·L-1
C. 向Zn(OH)2懸濁液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大
D. Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(1)的平衡常數(shù)K=100
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【題目】在3個體積均為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。改變?nèi)萜?/span>I的反應(yīng)溫度,平衡時c( NO2)與溫度的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)的ΔH<0
B. T1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
C. 容器Ⅰ與容器Ⅱ均在T1時達到平衡,總壓強之比小于1:2
D. 若T2<T1,達到平衡時,容器Ⅲ中NO的體積分數(shù)小于40%
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【題目】向濕法煉鋅的電解液中同時加入Cu和CuSO4,可生成CuCl沉淀除去Cl—,降低對電解的影響,反應(yīng)原理如下:
Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq) ΔH1=a kJ·mol-1
Cl—(aq)+Cu+(aq)CuCl(s) ΔH2=b kJ·mol-1
實驗測得電解液pH對溶液中殘留c(Cl—)的影響如圖所示。下列說法正確的是
A. 溶液pH越大,Ksp(CuCl)增大
B. 向電解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除
C. 反應(yīng)達到平衡增大c(Cu2+),c(Cl—)減小
D. Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl—(aq)CuCl(s)的ΔH=(a+2b) kJ·mol-1
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【題目】硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生產(chǎn)工藝流程圖如下:
(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是___________________________。
(2)寫出Fe3+水解的離子方程式_____________________________________________。
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時,理論上可選用的最大區(qū)間為__________。
沉淀化學式 | Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 |
開始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | ||
沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | ||
開始溶解的pH | 10.5 | |||
Ksp | 5.6×10-12 | 6.8×10-6 | 2.8×10-9 |
(4)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中,合適的反應(yīng)物是________選填序號。
A、大理石粉 B、石灰乳 C、純堿溶液 D、氨水
(5)“濾液4”之后的操作依次為______________、______________、過濾、洗滌、干燥。
(6)分析圖中數(shù)據(jù),菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分數(shù)不低于__________用代數(shù)式表示。
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【題目】硫及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)、生活中有重要的用途。
(1)硫原子最外層電子軌道表示式為__________。與電子排布式相比,軌道表示式還描述了核外電子運動狀態(tài)中的______和______。
(2)S、Cl、N三種元素常見的氫化物中,寫出屬于非電解質(zhì)的電子式___________。已知PbS與O2在高溫時生成鉛的氧化物和SO2,化學平衡常數(shù)(K)的表達式為:K=。
(3)寫出上述反應(yīng)的化學方程式__________________________。在2L高溫密閉容器中加入PbS固體和O2,0~5min內(nèi)氣體質(zhì)量增加1.6g,則5min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率___________________。
(4)上述反應(yīng)達到平衡后,說法正確的是_________(選填編號)。
a. 速率關(guān)系:2v(O2)=3v(SO2)
b. 氣體密度隨著PbS的質(zhì)量增加而增大
c. 每生成1.5molO2,同時消耗1molSO2
d. 壓縮體積到新平衡,濃度增大的倍數(shù):O2>SO2
(5)向NaOH溶液中緩慢通入SO2至過量,反應(yīng)過程中某微粒X的物質(zhì)的量濃度隨通入SO2的體積變化如圖所示。該微粒X為_________。SO2過量時溶液中仍存在微粒X,解釋原因。______________________
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【題目】下列關(guān)于pH=3的CH3COOH溶液的敘述正確的是
A. 溶液中H2O電離出的c(OH)=1.0×103 mol·L1
B. 加入少量CH3COONa固體后,溶液pH升高
C. 加0.1 mol·L1 CH3COONa溶液使pH>7,則c(CH3COO)=c(Na+)
D. 與等體積pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性
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【題目】天然氣的主要成分為CH4,可將CH4設(shè)計成燃料電池,來解決能源問題,裝置如圖所示。在標準狀況下,持續(xù)通入甲烷,消耗甲烷VL。下列說法錯誤的是
A. 當0<V≤33.6 L時,負極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-== CO32-+7H2O
B. 正極反應(yīng)式為O2 +4H+ +4e-==2H2O
C. 當V=67.2 L時,電池總反應(yīng)方程式可寫為CH4+2O2+NaOH== NaHCO3+2H2O
D. 電解質(zhì)溶液中的Na+向正極移動
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