)含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
(1)SO2可用于工業(yè)生產(chǎn)SO3。
①在一定條件下,每生成8g SO3氣體,放熱9.83kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________
②在500℃,催化劑存在的條件下,向容積為1L的甲、乙兩個(gè)密閉容器中均充入2 mol SO2和1 mol O2。甲保持壓強(qiáng)不變,乙保持容積不變,充分反應(yīng)后均達(dá)到平衡。
I.平衡時(shí),兩容器中SO3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系為:甲_______乙(填“>”、“<”或“ =”)。
II.若乙在t1 min時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得容器乙中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______;保持溫度不變,t2 min時(shí)再向該容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3,t3 min時(shí)達(dá)到新平衡。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出t2~t4min內(nèi)正逆反應(yīng)速率的變化曲線(曲線上必須標(biāo)明V正、 V逆)
(2)硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O )在制革、醫(yī)藥等領(lǐng)域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如右圖所示。
①固體M的化學(xué)式為__________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結(jié)晶水的過(guò)程分為_________個(gè)階段。
③N轉(zhuǎn)化成P時(shí),同時(shí)生成另一種氧化物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(1)① 2SO2(g) + O2(g) =" 2" SO3(g) △H =" -196.6" kJ/mol
②I.> II.810 L/mol
(2)① MgSO4·H2O ② 2 ③ MgSO4MgO+SO3↑
解析試題分析:(1)①寫出化學(xué)方程式,反應(yīng)熱為=196.6kJ·mol-1。
②I.生成SO3的反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),恒壓條件相當(dāng)于在恒容條件的基礎(chǔ)上再增大壓強(qiáng),因此甲的轉(zhuǎn)化率高,生成的SO3多。
II.根據(jù)題意,有 2SO2 + O2 =" 2" SO3
初始量/mol: 2 1 0
變化量/mol: 2×90% 1×90% 2×90%
平衡量/mol: 0.2 0.1 1.8
=810
在該反應(yīng)條件下,充入1molSO3,與原平衡是等效平衡,充入1molSO2則平衡正向移動(dòng),因此作圖時(shí)注意,平衡正向移動(dòng)則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,且在原平衡的基礎(chǔ)上各物質(zhì)的濃度都增大。
(2)①4.92g MgSO4·7H2O的物質(zhì)的量為0.02mol,則M的相對(duì)分子質(zhì)量為,因此M的分子式為MgSO4·H2O。
②根據(jù)①可知,第一階段失去6個(gè)結(jié)晶水,還剩余1個(gè),只需要一個(gè)階段,因此共有2個(gè)階段。
③根據(jù)題意,M到N失去所有結(jié)晶水,N階段物質(zhì)為MgSO4,接下來(lái)為MgSO4分解,根據(jù)題中數(shù)據(jù),Mg的物質(zhì)的量為0.02mol,則P階段的物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為0.8g÷0.02mol=40g/mol,即分解產(chǎn)物為MgO,根據(jù)原子守恒,另一氧化物為SO3。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式書寫,等效平衡,平衡常數(shù)計(jì)算,影響化學(xué)平衡的因素,化學(xué)平衡圖像,圖像分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有重要用途。
(1)根據(jù)右下能量變化示意圖:
寫出CO和NO2反應(yīng)生成NO和CO2的熱化學(xué)方程式
(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH<0,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表,試判斷K1 K2(填“>”、“=”或“<”)
T /K | 298 | 398 |
平衡常數(shù)K | K1 | K2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題
(15分)
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.請(qǐng)回答下列與甲醇有關(guān)的問(wèn)題.
(1)甲醇分子是____分子(填“極性”或“非極性”).
(2)工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-86.6kJ/mol,在T℃時(shí),往一個(gè)體積固定為1L的密閉容器中加入1mol CO和2mol H2:,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開始時(shí)的3/5.
①達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為 。
②下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有____ 。
A. | B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變 | D.混合氣體的密度保持不變 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +489.0 kJ/mol
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ/mol
則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為 ;
②氯化鈀(PdCl2)溶液常被應(yīng)用于檢測(cè)空氣中微量CO。PdCl2被還原成單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(2)將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入C3H8和O2構(gòu)成丙烷燃料電池。
①負(fù)極電極反應(yīng)式是: ;
②某同學(xué)利用丙烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如下圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。下列說(shuō)法中正確的是 (填序號(hào))
A.電源中的a一定為正極,b一定為負(fù)極
B.可以用NaCl溶液作為電解液
C.A、B兩端都必須用鐵作電極
D.陰極發(fā)生的反應(yīng)是:2H++2e-=H2↑
(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(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(shí)間/min | |
H2O | CO | CO2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
為減小CO2對(duì)環(huán)境的影響,在限制其排放量的同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。
(1)①把含有較高濃度CO2的空氣通入飽和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高溫水蒸氣得到高濃度的CO2氣體。寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。
(2)如將CO2與H2以1:3的體積比混合。
①適當(dāng)條件下合成某烴和水,該烴是 (填序號(hào))。
A.烷烴 | B.烯烴 | C.炔烴 | D.苯的同系物 |
溶解度(S)/g | 溶度積(Ksp) | ||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 |
0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:
Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H
(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)="2Fe(s)" + 3CO(g) △H1
②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g) △H2
則△H___________________(用含△H1 、△H2的代數(shù)式表示)。
(2)高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________________________。
(3)在某溫度時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
| Fe2O3 | CO | Fe | CO2 |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
編號(hào) | 溫度/K | 反應(yīng)時(shí)間/h | 反應(yīng)物物質(zhì)的量配比 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> |
① | 378 | 4 | 3∶1 | 實(shí)驗(yàn)②和④探究________ ______________________ 實(shí)驗(yàn)②和__________探究 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響。 |
② | 378 | 4 | 4∶1 | |
③ | 378 | 3 | _______ | |
④ | 398 | 4 | 4∶1 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料氣。
(1)生產(chǎn)水煤氣過(guò)程中有以下反應(yīng):①C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2;③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H3;
上述反應(yīng)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系為 。
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:2CH4(g)+3O2(g)4CO(g)+4H2O(g) △H=-1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同):
①X在750℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
②Y在600℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③Z在440℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是 (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是 ;
(3)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中,畫出(2)中反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖,并進(jìn)行必要標(biāo)注。
(4)合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。
此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應(yīng)10min后測(cè)得各組分的濃度如下:
物質(zhì) | H2 | CO | CH3OH |
濃度/(mol·L-1) | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某實(shí)驗(yàn)小組用0.5mol/LNaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液反應(yīng)進(jìn)行中和熱的測(cè)定。
Ⅰ.配制0.5mol/LNaOH溶液。
(1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mlNaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體 g。
(2)從下列儀器中選擇稱量NaOH固體所需的儀器(填字母) 。
a.托盤天平(帶砝碼)b.小紙片c.小燒杯d.坩堝鉗 e.玻璃棒 f.藥匙 g.量筒
Ⅱ.測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)寫出該反應(yīng)的用中和熱表示的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3kJ/mol) 。
(2)取50mlNaOH溶液和30ml硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
①請(qǐng)?zhí)顚懕碇械目瞻祝?br />
溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度 t2/℃ | 溫度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
一定條件下密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 ( )
A.N2、H2、NH3的濃度相等 |
B.N2、H2、NH3的濃度不再變化 |
C.N2、H2、NH3在密閉容器中共存 |
D.反應(yīng)停止,正、逆反應(yīng)速率都等于零 |
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