【題目】碳和氮、硫是動(dòng)植物體中的重要組成元素,向大氣中過(guò)度排放二氧化碳會(huì)造成溫室效應(yīng),氮氧化物會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,SO2會(huì)形成酸雨,目前,這些有毒有害氣體的處理成為科學(xué)研究的重要內(nèi)容。

(1)已知熱化學(xué)方程式:

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

則反應(yīng)④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H 為_________________________。(用含△H1、△H2、△H3關(guān)系式表示)

(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2+CO2(g) △H<0。在Tl℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度(單位:mol/L)如下:

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

①1020min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________,

②30min后,只改變某-條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是________(填字母編號(hào))。

a.通入一定量的NO b.加入一定量的c

c.適當(dāng)升高反應(yīng)體系的溫度 d.加入合適的催化劑

e.適當(dāng)縮小容器的體積

③若保持與上述反應(yīng)前30min的反應(yīng)條件不變,起始時(shí)NO的濃度為2.50mol/L,則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(NO)

=_________ml/L。NO的轉(zhuǎn)化率______(填“增大”“減小”或“不變”)。

④下列說(shuō)法中可以說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________

a.體系內(nèi)混合氣體的密度保持不變 b.NO、N2、CO2、的物質(zhì)的量之比為2∶1∶1

c.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變 d. NO體積分?jǐn)?shù)不再改變

(3)SO2在一定條件下可與氧氣構(gòu)成原電池。下圖是利用該電池在鐵表面鍍銅的裝置示意圖:

①該電池的負(fù)極反應(yīng):____________________;

②當(dāng)甲中消耗2.24LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),乙中________ (填“a”或“b”)增重________g。

【答案】 2△H2+△H3-△H1 0.018mol/(L·min) ae 1.25 不變 ad SO2-2e-+2H2O=4H++SO42- a 12.8

【解析】(1)已知:

①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H1

②C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H2

③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H3

則根據(jù)蓋斯定律可知②×2+③-①×1/2即得到反應(yīng)④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H=2△H2+△H3-1/2△H1;

(2)①1020min內(nèi)NO濃度減少(0.68-0.50)mol/L=0.18mol/L,所以NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=0.18mol/L ÷10min=0.018mol/(L·min);②30min后三種氣體的濃度均增大,由于正反應(yīng)是體積不變的放熱反應(yīng),則a.通入一定量的NO相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),濃度均增大,a正確;b.加入一定量的碳,平衡不移動(dòng),b錯(cuò)誤;c.適當(dāng)升高反應(yīng)體系的溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,生成物濃度減小,c錯(cuò)誤;d.加入合適的催化劑平衡不移動(dòng),d錯(cuò)誤;e.適當(dāng)縮小容器的體積增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),濃度均增大,e正確,答案選ae;③若保持與上述反應(yīng)前30min的反應(yīng)條件不變,由于反應(yīng)前后體積不變,且反應(yīng)物只有一種氣體,所以起始時(shí)NO的濃度為2.50mol/L時(shí)平衡等效,NO的轉(zhuǎn)化率不變,則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(NO)=0.5mol/L×2.5mol/L=1.25mol/L;④a.混合氣體的質(zhì)量變化,因此密度是變量,則體系內(nèi)混合氣體的密度保持不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a正確;b.NO、N2、CO2的物質(zhì)的量之比為2∶1∶1不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,不一定處于平衡狀態(tài),b錯(cuò)誤;c.反應(yīng)前后體積不變,容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),c錯(cuò)誤;d. NO體積分?jǐn)?shù)不再改變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d正確,答案選ad;

(3)①該電池的負(fù)極反應(yīng)是二氧化硫失去電子轉(zhuǎn)化為硫酸,電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-;②當(dāng)甲中消耗2.24LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.1mol氧氣時(shí)轉(zhuǎn)移0.1mol電子,根據(jù)電子得失守恒可知銅離子得到0.4mol電子在陰極析出,即a增重0.2mol×64g/mol=12.8g。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B. 該反應(yīng)中有一種元素的化合價(jià)發(fā)生變化

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(1)寫(xiě)出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 __________;要將C裝置接入B和D之間,正確的接法是:a→ __________→d;

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先點(diǎn)燃A處的酒精燈,打開(kāi)旋塞K,讓Cl 2 充滿(mǎn)整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處的酒精燈,Cl 2 通過(guò)C裝置后進(jìn)入D,D裝置內(nèi)盛有碳粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO 2 和HCl(g),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _________

(3)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去兩個(gè)酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有少量Cl 2 產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是 ______________________,B的作用是________________________

(4)用量筒量取20mL E中溶液,倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中,然后再注入10mL CCl4 ,蓋好玻璃塞,振蕩,靜置于鐵架臺(tái)上(如圖),等分層后取上層液和下層液,呈黃綠色的是___________________ (填“上層液”或“下層液”),能使有色布條褪色的是_________(填“上層液”或“下層液”).

(5)在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進(jìn),說(shuō)明需要改進(jìn)的理由并在方框中畫(huà)出改進(jìn)后的裝置圖_______________________

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A. ①處溶液的酸性比②處溶液的酸性強(qiáng)

B. 依據(jù)②處c(H+)可計(jì)算溶解的C12的物質(zhì)的量

C. 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,溶液的顏色先變深后變淺,最后變?yōu)闊o(wú)色

D. ④處表示C12NaOH溶液恰好完全反應(yīng),共轉(zhuǎn)移了0.1mol電子

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(1)

(2)

下列說(shuō)法中正確的是

A. 反應(yīng)(1) (2)為氧化還原反應(yīng)

B. 反應(yīng)(1)的氧化劑是O2,還原劑是FeO·Cr2O3

C. 高溫下,O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4

D. 生成1 mol的Na2Cr2O7時(shí)共轉(zhuǎn)移6 mol電子

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