(2011?山東)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理有重要意義.
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)方程式為
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO
.利用反應(yīng)
6NO2+8NH3 
催化劑
7N2+12H2O也可以處理NO2.當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
6.72
6.72
L.
(2)已知:2SO2(g)+O2 (g)?2SO3 (g)△H=-196.6kJ?mol-1
2NO(g)+O2 (g)?2NO2 (g)△H=-113.0kJ?mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2 (g)?SO3 (g)+NO(g)的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1
一定條件下,將與體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反映達(dá)到平衡狀態(tài)的是
b
b

a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3與NO的體積比保持不變
d.每消耗1molSO3的同時生成1molNO2
測得上述反應(yīng)平衡時的NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=
2.67或8/3
2.67或8/3

(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2 (g)?CH3OH (g).CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.該反應(yīng)△H
0(填“>”或“<”).實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是
在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失.
在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失.
分析:(1)根據(jù)物質(zhì)與水的反應(yīng)物與生成物來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式,再利用氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移計算,然后來計算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積;
(2)利用蓋斯定律來計算反應(yīng)熱,利用化學(xué)平衡的特征“等”、“定”來判定化學(xué)平衡,利用三段法計算平衡時的濃度來計算化學(xué)平衡常數(shù);
(3)利用化學(xué)平衡的影響因素和工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系來分析.
解答:解:(1)NO2與H2O反應(yīng)的方程式為:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,當(dāng)反應(yīng)中有1 mol NO2參加反應(yīng)時,共轉(zhuǎn)移了4 mol電子,故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2為1.2÷4×22.4L=6.72L.
(2)根據(jù)蓋斯定律,將第二個方程式顛倒過來,與第一個方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H=-83.6 kJ?mol-1,故NO2+SO2?SO3+NO,△H=-41.8 kJ?mol-1;本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故體系的壓強(qiáng)保持不變,故a不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài);隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NO2的濃度減小,顏色變淺,故b可以說明反應(yīng)已達(dá)平衡;SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù);d中所述的兩個速率都是逆反應(yīng)速率,不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù).
              
                    NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
  起始物質(zhì)的體積       1a       2a             0     0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積         x        x              x     x
平衡物質(zhì)的體積         1a-x     2a-x           x     x
則(1a-x):(2a-x)=1:6,故x=
4
5
a,故平衡常數(shù)為=x2/(1a-x)(2a-x)=8/3.
(3)由圖可知,溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;壓強(qiáng)大,有利于加快反應(yīng)速率,有利于使平衡正向移動,但壓強(qiáng)過大,需要的動力大,對設(shè)備的要求也高,故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件.因為在250℃、壓強(qiáng)為1.3×104 kPa時,CO的轉(zhuǎn)化率已較大,再增大壓強(qiáng),CO的轉(zhuǎn)化率變化不大,沒有必要再增大壓強(qiáng).
故答案為:(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO;6.72
          (2)-41.8;b;2.67或8/3
         (3)<;在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失.
點(diǎn)評:該題將元素化合物與能量變化、化學(xué)平衡等知識柔和在一起進(jìn)行考察,充分體現(xiàn)了高考的綜合性,看似綜合性較強(qiáng)的問題,只要細(xì)細(xì)分析,還是能各個突破的.第(3)容易出錯,需認(rèn)真分析圖象,得出正確結(jié)論.
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:

(2011?山東)[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氧是地殼中含量最多的元素
(1)氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為
2
2
個.
(2)H2O分子內(nèi)O-H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為
O-H鍵、氫鍵、范德華力
O-H鍵、氫鍵、范德華力
沸點(diǎn)比高,原因是
形成分子內(nèi)氫鍵,而形成分子間氫鍵,分子間氫鍵使分子間作用力增大.
形成分子內(nèi)氫鍵,而形成分子間氫鍵,分子間氫鍵使分子間作用力增大.

(3)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用
sp3
sp3
雜化.H3O+中H-O-H鍵角比H2O中H-O-H鍵角大,原因是
H2O中O原子有兩對孤對電子,H3O+中O原子有一對孤對電子,排斥力較小
H2O中O原子有兩對孤對電子,H3O+中O原子有一對孤對電子,排斥力較小

(4)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu),已知CaO的密度為ag?cm-3,NA表示阿伏家的羅常數(shù),則CaO晶胞的體積為
224
aNA
224
aNA
 
cm3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?山東)實驗室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等離子的鹵水為主要原料制備無水CaCl2和Br2,流程如下:

(1)操作Ⅰ使用的試劑是
四氯化碳
四氯化碳
,所用的主要儀器名稱是
分液漏斗
分液漏斗

(2)加入溶液W的目的是
除去溶液中SO42-
除去溶液中SO42-
.用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH,可以除去Mg2+.由表中數(shù)據(jù)可知,理論上可選擇的pH最大范圍是
11.0≤pH≤12.2
11.0≤pH≤12.2
.酸化溶液Z時,使用的試劑為
鹽酸
鹽酸

開始沉淀時的pH 沉淀完全時的pH
Mg2+ 9.6 11.0
Ca2+ 12.2 c(OH-)=1.8mol?L-1
(3)實驗室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集氣體,下列裝置中合理的是
b、d
b、d


(4)常溫下,H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-8;H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11.某同學(xué)設(shè)計實驗驗證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3:將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和,立即用酸度計測量溶液的pH,若前者的pH小于后者,則H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3.該實驗設(shè)計不正確,錯誤在于
用于比較pH的兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等
用于比較pH的兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等

設(shè)計合理實驗驗證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3(簡要說明實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論).
三種參考方案如下:
方案一:配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液.用酸度計(或pH試紙)測兩溶液的pH.前者的pH小于后者,證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
方案二:將SO2氣體依次通過NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水.品紅溶液不褪色,且澄清石灰水變渾濁,證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
方案三:將CO2氣體依次通過NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品紅溶液.品紅溶液不褪色,證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
三種參考方案如下:
方案一:配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液.用酸度計(或pH試紙)測兩溶液的pH.前者的pH小于后者,證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
方案二:將SO2氣體依次通過NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水.品紅溶液不褪色,且澄清石灰水變渾濁,證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
方案三:將CO2氣體依次通過NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品紅溶液.品紅溶液不褪色,證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3

儀器自選.
供選擇的試劑:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、pH試紙.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?山東)[有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]
美國化學(xué)家R.F.Heck因發(fā)現(xiàn)如下Heck反應(yīng)而獲得2010年諾貝爾化學(xué)獎.

(X為鹵原子,R為取代基)
經(jīng)由Heck反應(yīng)合成M(一種防曬劑)的路線如下:

回答下列問題:
(1)M可發(fā)生的反應(yīng)類型是
ad
ad

a.取代反應(yīng)  b.酯化反應(yīng)  c.縮聚反應(yīng)  d.加成反應(yīng)
(2)C與濃H2SO4共熱生成F,F(xiàn)能使酸性KMnO4溶液褪色,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式是
(CH32CHCH=CH2
(CH32CHCH=CH2
.D在一定條件下反應(yīng)生成高分子化合物G,G的結(jié)構(gòu)簡式為

(3)在A→B的反應(yīng)中,檢驗A是否反應(yīng)完全的試劑是
新制Cu(OH)2懸濁液(或新制銀氨溶液)
新制Cu(OH)2懸濁液(或新制銀氨溶液)

(4)E的一種同分異構(gòu)體K符合下列條件:苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,與FeCl3溶液作用顯紫色.K與過量NaOH溶液共熱,發(fā)生反應(yīng)的方程式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?山東)科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物.
(1)實驗室用無水乙醇處理少量殘留的金屬鈉,化學(xué)方程式為
2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2
2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2
.要清洗附著在試管壁上的硫,可用的試劑是
CS2[或(熱)NaOH溶液]
CS2[或(熱)NaOH溶液]

(2)如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖.該電池的工作溫度為200℃左右,電池反應(yīng)為
2Na+xS=Na2Sx,正極的電極反應(yīng)式為
xS+2e-=Sx2-(或2Na++xS+2e-=Na2Sx
xS+2e-=Sx2-(或2Na++xS+2e-=Na2Sx
.M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個作用是
離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫
離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫
.與鉛蓄電池相比,當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時,鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池
4.5
4.5
倍.
(3)Na2S溶液中離子濃度由達(dá)到小的順序為
c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+
c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+
,向該溶液中加入少量固體CuSO4,溶液pH
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”). Na2S溶液長期放置有硫析出,是因為
2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-
2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-
(用離子方程式表示).

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同步練習(xí)冊答案