(14分)工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出的SO2、NOx等,是形成霧霾的重要因素。霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W有纬傻臒熿F。
(1)大氣中的SO2在煙塵的催化下形成硫酸的反應(yīng)方程式是____________________。
(2)已知2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g) △H=-196kJ/mol,提高反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率,是減少SO2排放的有效措施。
①T溫度時,在2L容積固定不變的密閉容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%,則υ(O2)=____________。
②在①的條件下,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_______(填字母)。

A.SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2 B.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變
C.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變 D.SO3的物質(zhì)的量不再變化
E.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
③若反應(yīng)初始時,在容器中加入1.5 mol SO2和0.8 mol O2,則平衡后二氧化硫的轉(zhuǎn)化率       氧氣的轉(zhuǎn)化率(填大于、小于或等于)。
(3)煙氣中的SO2可以用NaOH溶液吸收,將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到H2SO4,其原理如下圖所示。(電極材料為石墨)

①圖中a極要連接電源的(填“正”或“負(fù)”)_______極,C口流出的物質(zhì)是_______。
②SO32放電的電極反應(yīng)式為_____________________________________。
③電解過程中若消耗12.6gNa2SO3,則陰極區(qū)變化的質(zhì)量為_______g(假設(shè)該過程中所有液體進(jìn)出口密閉)。

(1)2SO2+2H2O+O2=2H2SO4         (2)①0.05mol/(L·min)  ② BDE ③大于
(3)①負(fù)  硫酸      ② SO32–2e+H2O=SO42+2H+       ③4.4

解析試題分析:(1)大氣中的SO2在煙塵的催化下形成硫酸的反應(yīng)方程式是2SO2+2H2O+O2=2H2SO4 ;(2)①在反應(yīng)開始時n(SO2) =2mol,5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)消耗的SO2的物質(zhì)的量為1mol,因?yàn)樵诜磻?yīng)時SO2與 O2是按照2:1消耗的,所以反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為0.5mol,因此υ(O2)=0.5mol÷2L÷5 min=0.05mol/(L·min);②A.在反應(yīng)中SO2、O2、SO3是按照2:1:2的關(guān)系變化的,但是達(dá)到平衡時它們的關(guān)系可能符合上述比例,也可能不符合。因此不能作為平衡的標(biāo)志。錯誤。B.由于該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不等,若達(dá)到平衡,則各種氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)也不變。因此容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變可以作為判斷平衡的標(biāo)志。正確。C.由于容器的容積不變,反應(yīng)又符合質(zhì)量守恒定律,所以無論反應(yīng)進(jìn)行到什么程度,容器內(nèi)混合氣體的密度都保持不變,故不可作為判斷平衡的標(biāo)志。錯誤。D.若反應(yīng)達(dá)到平衡,任何一種物質(zhì)的物質(zhì)的量都不變,濃度也不變,因此SO3的物質(zhì)的量不再變化可以作為判斷平衡的標(biāo)志。正確。E.每產(chǎn)生1個SO2就會同時消耗1個SO3。現(xiàn)在的SO2生成速率和SO3的生成速率相等,即SO2生成速率和SO2的生成速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡。因此可作為判斷平衡的標(biāo)志 。正確。③若反應(yīng)初始時,在容器中加入1.5 mol SO2和0.8 mol O2,n(SO2):n(O2)<2:1,氧氣相對來說過量,所以平衡后二氧化硫的轉(zhuǎn)化率大于氧氣的轉(zhuǎn)化率。(3)①在圖中由于Na+向a極區(qū)域移動,根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則a要連接電源的負(fù)極,b連接電源的正極,在陽極上SO32不斷放電變?yōu)镾O42,因此從C口流出的物質(zhì)是硫酸。②SO32放電的電極反應(yīng)式為SO32–2e+H2O=SO42+2H+。③電解過程中若消耗12.6gNa2SO3,n(Na2SO3)= 12.6g÷126g/mol=0.1mol,則電子轉(zhuǎn)移0.2mol,在陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑.放出氫氣0.1mol,質(zhì)量減輕0.2g,同時移向該區(qū)域0.2mold Na+,是溶液增重4.6g,故該區(qū)域的質(zhì)量總增重4.4g。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫、電極的判斷及該區(qū)域中 溶液質(zhì)量的變化情況的知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(10分)⑴請選擇合適方法的字母代號填空:
①從海水中提取粗鹽________;            ② 煤轉(zhuǎn)化為焦炭、煤焦油等________;
③ 工業(yè)上由氧化鋁制取金屬鋁________;   ④ 提純氫氧化鐵膠體________。
A.過濾 B.裂解 C.分餾 D.裂化 E.干餾 F.還原 
G.電解 H.溶解 I.滲析 J.蒸發(fā) K.氧化
⑵某可逆反應(yīng)從0—2分鐘進(jìn)行過程中, 在不同反應(yīng)時間各物質(zhì)的量的變化情況如下圖所示。則該反應(yīng)的的反應(yīng)物是      ,生成物是       ,此反應(yīng)   (填是或不是)可逆反應(yīng);反應(yīng)開始至2分鐘時,    _____     (能或不能)用C表示反應(yīng)速率,2分鐘后A、B、C各物質(zhì)的量不再隨時間的變化而變化,說明在這個條件下,反應(yīng)已達(dá)到了 ____      狀態(tài),此時正反應(yīng)速率      逆反應(yīng)速率(填等于或不等于)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)甲醇、二甲醚等被稱為綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚(CH3OCH3)。
(1)已知1g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為32kJ,請寫出二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________________________________________________________。
(2)寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式   __________________________________
(3)用合成氣制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO)]的變化曲線如下左圖:

①a、b、c按從大到小的順序排序?yàn)開________________,該反應(yīng)的△H_______0(填“>”、“<”)。
②某溫度下,將2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如上圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是            ;
A. P3>P2,T3>T2        B. P1>P3,T1>T3     C. P2>P4,T4>T2        D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是      ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小     B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值減小       D. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
④ 某溫度下,將4.0molCO和8.0molH2充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)酸性KMnO4溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)。某探究小組利用反應(yīng)過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應(yīng)速率的因素。 
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)前首先用濃度為0.1000mol?L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸。 
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                   。 
(2)滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是                。
      

(3)若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的草酸溶液濃度           (填“偏高”、“偏低”、或“不變”)。 
Ⅱ.通過滴定實(shí)驗(yàn)得到草酸溶液的濃度為0.2000mol·L-1 。用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)(每次實(shí)驗(yàn)草酸溶液的用量均為8mL)。

(4)寫出表中a 對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;                             ;若50°C時,草酸濃度c(H2C2O4)隨反應(yīng)時間t的變化曲線 如下圖所示,保持其他條件不變,請?jiān)趫D中畫出25°C時c(H2C2O4)隨t的變化曲線示意圖。 

(5)該小組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)1和3分別進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),測得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計(jì)時): 
分析上述數(shù)據(jù)后得出“當(dāng)其它條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。甲同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對速率影響”的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中存在問題,從而得到了錯誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,請簡述甲同學(xué)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案                                     ______________________。 
(6)該實(shí)驗(yàn)中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO4并非MnCl2,原因可用離子方程式表示為                                         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(6分)將6molA氣體和2molB氣體在2L密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若經(jīng)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)變小,并知D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L?min),請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x的數(shù)值為      ;  ②A的平均反應(yīng)速率為            ; ③5min時B的轉(zhuǎn)化率為         。

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.(16分)Ⅰ.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
(1) C(s) + O2(g) = CO2(g)       △H1 =" -393.5" kJ/mol
(2) CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)  △H2 =" -870.3" kJ/mol
(3) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)      △H3 =" -571.6" kJ/mol
請計(jì)算:2C(s) + 2H2(g) + O2(g)= CH3COOH(l)   △H4 =                         
Ⅱ.在某溫度下,物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4溶劑中均可以發(fā)生反應(yīng):
(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。該溫度下該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.4。
(1)向1L正庚烷中加入0.50mol(t-BuNO)2,10min時反應(yīng)達(dá)平衡,此時(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%(假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L)。反應(yīng)在前10min內(nèi)的平均速率為ν(t-BuNO)=      。列式計(jì)算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K =        。
(2)有關(guān)反應(yīng):(t-BuNO)22(t-BuNO) 的敘述正確的是(    )
A.壓強(qiáng)越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大     B.溫度升高,該平衡一定向右移動
C.溶劑不同,平衡常數(shù)K值不同
(3)通過比色分析得到40℃時(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時間的變化關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示,請?jiān)谕粓D中繪出(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時間的變化曲線。

時間(min)
0
1
3
5
7
9
11
c(t-BuNO)2 mol/L
0.05
0.03
0.01
0.005
0.003
0.002
0.002
c(t-BuNO) mol/L
0
0.04
0.08
0.07
0.094
0.096
0.096
Ⅲ.甲醇燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液。則通甲醇的電極反應(yīng)式為                                  。若通空氣的電極上有32g O2參加反應(yīng),則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了       mol e。

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(6分)將6molA氣體和2molB氣體在2L密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若經(jīng)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)變小,并知D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L?min),請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x的數(shù)值為      ;  ②A的平均反應(yīng)速率為            ; ③5min時B的轉(zhuǎn)化率為         。

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Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù),將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的MnO2分別加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大試管中,并用帶火星的木條測試,結(jié)果如下:

MnO2
觸摸試管情況
觀察結(jié)果
反應(yīng)完成所需的時間
粉末狀
很燙
劇烈反應(yīng),帶火星的木條復(fù)燃
3.5min
塊狀
微熱
反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃
30min
 
(1)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                     ,該反應(yīng)是      反應(yīng)(填放熱或吸熱)。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,催化劑的催化效果與                              有關(guān)。
Ⅱ.某可逆反應(yīng)在某體積為5L的密閉容器中進(jìn)行, 在從0—3分鐘各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A,B,C均為氣體)。

(3)該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為                         ;
(4)反應(yīng)開始至2分鐘時,B的平均反應(yīng)速率為         
(5)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是                 。
a.v(A)= 2v(B)      b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v(A)= v(C)   d.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
(6)由圖求得A的平衡時的轉(zhuǎn)化率為         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯與CO2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=  。 
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是    (填代號)。 

(2)在3 L密閉容器內(nèi),乙苯與CO2的反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而實(shí)驗(yàn)Ⅱ、III分別改變了實(shí)驗(yàn)其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖1所示。
              
圖1                                                     圖2
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ乙苯在0~50 min時的反應(yīng)速率為    。 
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能改變的條件是      。 
③圖2是實(shí)驗(yàn)Ⅰ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時間t的變化曲線,請?jiān)趫D2中補(bǔ)畫實(shí)驗(yàn)III中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時間t的變化曲線。
(3)若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2 mol·L-1,其他條件不變,乙苯的轉(zhuǎn)化率將    (填“增大”“減小”或“不變”),計(jì)算此時平衡常數(shù)為    

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