【題目】國(guó)家實(shí)施青山綠水工程,大力研究脫硝和脫硫技術(shù)。

1H2在催化劑作用下可將NO還原為N2。如圖是該反應(yīng)生成1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________

22NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程如下:

反應(yīng)Ⅰ:2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH10,v1k1·c2(NO)、v1k1·c(N2O2);

反應(yīng)Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH20v2k2·c(N2O2)·c(O2)、v2k2·c2(NO2)。

①一定條件下,反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡常數(shù)K___________(用含k1、k1k2、k2的代數(shù)式表示)。反應(yīng)Ⅰ的活化能E___________(填“>”“<”)反應(yīng)Ⅱ的活化能E。

②已知反應(yīng)速率常數(shù)k隨溫度升高而增大,則升高溫度后k2增大的倍數(shù)__________(填大于”“小于等于k2增大的倍數(shù)。

3)我國(guó)科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng):H2SO2=H2O2S↓。

①裝置中H_______池遷移。

②乙池溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_______。

4)廢水處理時(shí),通H2S(或加S2)能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25 ℃,某廢液中c(Mn2)=0.02 mol·L1,調(diào)節(jié)廢液的pH使Mn2開(kāi)始沉淀為MnS時(shí),廢液中c(H2S)=0.1 mol·L1,此時(shí)pH約為_______(已知:KspMnS)=5.0×1014,H2S的電離常數(shù):Ka11.5×107Ka26.0×1015,lg 60.8)。

【答案】2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(g) ΔH2(E1E2)kJ·mol1 2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(g) ΔH=-2(E2E1)kJ·mol1H2(g)NO(g)=N2(g)H2O(g) ΔH(E1E2)kJ·mol1H2(g)NO(g)=N2(g)H2O(g)  ΔH=-(E2E1)kJ·mol1 小于 H2SI3-=3IS↓2H 5.2

【解析】

(1)根據(jù)能量變化圖,反應(yīng)熱=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能,再根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)解答;

(2)2NO(g)N2O2(g)①;②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)②,根據(jù)蓋斯定律,①+②得2NO(g)+O2(g)2NO2(g),平衡常數(shù)K=,由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1=v1、v2=v2,所以v1×v2=v1×v2;因?yàn)闆Q定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng)②,所以反應(yīng)①的活化能E1遠(yuǎn)小于反應(yīng)②的活化能E2;

②根據(jù)應(yīng)②為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向著逆向移動(dòng)分析;

(3)①原電池中陽(yáng)離子移向正極;

②在乙池中,硫化氫失電子生成硫單質(zhì),碘單質(zhì)得電子生成I,據(jù)物質(zhì)的變化確定發(fā)生的反應(yīng);

(4)當(dāng)Qc=Ksp(MnS)時(shí)開(kāi)始沉淀,由此求出硫離子的濃度,結(jié)合Ka1×Ka2==1.5×10-7×6.0×10-15=9.0×10-22計(jì)算出c(H+),然后可計(jì)算出溶液的pH

(1)正反應(yīng)活化能為E3E2 ,逆反應(yīng)活化能為E3E1;生成1 mol水蒸氣,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH(E3E2)(E3E1)(E1E2)kJ·mol1,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:H2(g)NO(g)=N2(g)H2O(g) ΔH(E1E2)kJ·mol1或?yàn)?/span>2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(g) ΔH2(E1E2) kJ·mol1;

(2)①Ⅰ2NO(g) N2O2(g)()v1k1·c2(NO);v1k1·c(N2O2) ΔH10

N2O2(g)O2(g) 2NO2(g)()v2k2·c(N2O2c(O2);v2k2·c2(NO2) ΔH20;由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1v1v2v2,所以v1×v2v1×v2,即k1·c2(NO)×k2·c(N2O2c(O2)k1·c(N2O2)× k2·c2(NO2),則有K;因?yàn)闆Q定2NO(g)O2(g) 2NO2(g)速率的是反應(yīng),所以反應(yīng)的活化能E遠(yuǎn)小于反應(yīng)的活化能E

k隨溫度升高而增大,則升高溫度后k2增大的倍數(shù)小于k2增大的倍數(shù);

(3)①從示意圖中看出,電子流向碳棒一極,該極為正極,氫離子從乙池移向甲池;

②乙池溶液中,硫化氫與I3-發(fā)生氧化還原反應(yīng):硫化氫失電子變?yōu)榱騿钨|(zhì),I3-得電子變?yōu)?/span>I,離子反應(yīng)為H2SI3-=3IS↓2H;

(4)25 ℃,某廢液中c(Mn2)0.02 mol·L1,調(diào)節(jié)廢液的pH使Mn2開(kāi)始沉淀為MnS時(shí),c(S2)2.5×1012 mol·L1,Ka1×Ka2,c(H)6×106 mol·L1,pH5.2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知AB、C、D、E是元素周期表中136號(hào)元素,其原子序數(shù)依次增大,且A、BC、D為主族元素。A與另外四種元素既不在同一周期,也不在同一主族。BC同主族,DE同周期;元素E是周期表中的第7列元素,D的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同,DB可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)(其中B原子在晶胞內(nèi)部)如圖。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1C-的電子排布式為_______;E元素原子的價(jià)電子排布式為________

2)元素B與氮元素可以形成化合物NB3,其中NB鍵的化學(xué)鍵類(lèi)型為________,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以判斷NB3的空間構(gòu)型為________,NB3分子中N原子的雜化方式為________雜化。

3A、B形成的化合物AB的相對(duì)分子質(zhì)量比A、C形成的化合物AC的相對(duì)分子質(zhì)量小,但AB的沸點(diǎn)比AC高,其原因是_________________________。

4)從晶胞圖可以得出:DB形成的離子化合物的化學(xué)式為______________。

5)含有D元素的化合物焰色反應(yīng)為______色,焰色反應(yīng)的原理是__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氮氧化物(NOx表示)是大氣污染的重要因素,根據(jù)NOx的來(lái)源和性質(zhì)特點(diǎn),已開(kāi)發(fā)出多種化學(xué)治理其污染的方法。

1)汽車(chē)尾氣中的NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng),從而不斷產(chǎn)生O3,加重空氣污染。反應(yīng)過(guò)程為①2NO2→2NO2O,②2NOO2→2NO2,③OO2→O3。下列關(guān)于該反應(yīng)過(guò)程及生成物的敘述正確的是____(填序號(hào))。

ANO2起催化作用

BNO起催化作用

CNO2只起氧化作用

DO3O2互為同素異形體

2)汽車(chē)尾氣中的CO來(lái)自于____NO來(lái)自于____。

3)汽車(chē)尾氣中的CONOx可在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理,使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。寫(xiě)出NOCO還原的化學(xué)方程式:_____

4)工業(yè)尾氣中氮氧化物常采用堿液吸收法處理。NO2被燒堿溶液吸收時(shí),生成兩種鈉鹽,其物質(zhì)的量之比為11,該反應(yīng)的離子方程式為____;1molNO2被完全吸收時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____。NONO2按物質(zhì)的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽,該鈉鹽的化學(xué)式為____

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25 ℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。

Ka1

Ka2

H2SO3

1.3×10-2

6.3×10-8

H2CO3

4.2×10-7

5.6×10-11

(1)HSO的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=______________________________。

(2)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為_______________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】短周期元素X、YZ、W的原子序數(shù)依次增大,它們的原子最外層電子數(shù)為互不相等的奇數(shù)。XY位于不同周期,XW的最高化合價(jià)之和為8,元素Z的單質(zhì)是目前使用量最大的主族金屬元素單質(zhì)。下列說(shuō)法中正確的是

A. 化合物YX4W溶于水后,得到的溶液呈堿性

B. 化合物YW3為共價(jià)化合物,電子式為

C. Y、Z形成的一種化合物強(qiáng)度高,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料

D. 原子半徑大小:WZYX

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn),探究反應(yīng)中的能量變化。

下列判斷正確的是(  )

A.由實(shí)驗(yàn)可知,(a)(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B.將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加

C.實(shí)驗(yàn)(c)中將環(huán)形玻璃攪拌棒改為鐵質(zhì)攪拌棒對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響

D.若用NaOH固體測(cè)定中和熱,則測(cè)定中和熱的數(shù)值偏高

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】COH2被稱(chēng)為合成氣,用合成氣可以合成乙酸。回答下列問(wèn)題:

(1)已知CO、H2CH3COOH的燃燒熱ΔH分別為-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol-1255.0kJ/mol,則用合成氣合成CH3COOH(l)的可逆過(guò)程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________________

(2)在密閉容器中發(fā)生合成乙酸的反應(yīng),下列可以提高CH3COOH產(chǎn)率的措施有________

A.恒溫恒容,通入少量氦氣 B.及時(shí)分離出產(chǎn)物乙酸

C.加入高效催化劑 D.壓縮容器體積

(3)150℃時(shí),2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):

2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(g) ΔH>0,起始通入4molH24molCOCH3COOH蒸汽的濃度數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化如下表所示:

時(shí)刻/min

0

2

4

6

8

c(CH3COOH)/mol/L

0

0.3

0.5

0.6

0.6

0~2min內(nèi)用CO表示該反應(yīng)的速率為_________________,隨著反應(yīng)的進(jìn)行速率逐漸減慢的可能原因是____________________________________________________

150℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值約為_________;(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

③平衡后再通入1molH2,則CH3COOH(g)的體積分?jǐn)?shù)________,若再次通入1molH21molCO,則CH3COOH(g)的體積分?jǐn)?shù)_________。(填“增大”“減小”或者“不變”)

(4)一定溫度下,容積恒為1L的兩個(gè)密閉容器之中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

起始投料

2molH22molCO

1molCH3COOH(g)

則實(shí)驗(yàn)①中H2和實(shí)驗(yàn)②中CH3COOH的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化圖示如下:

a+b=_______,達(dá)到平衡的時(shí)間大小關(guān)系為t1__________t2。(填“>”“<”“不確定”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】20屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上,華東師范大學(xué)帶來(lái)的一種鋅十碘新型安全動(dòng)力電池亮相工博會(huì)高校展區(qū)。該新型安全動(dòng)力電池?zé)o污染、高安全、長(zhǎng)壽命且具有合適的充電時(shí)間,可以應(yīng)用于日常生活、交通出行等各個(gè)領(lǐng)域。已知該電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

A.正極反應(yīng)式為I3--2e-=3I-

B.6.5gZn溶解時(shí),電解質(zhì)溶液中有0.2mol電子移動(dòng)

C.轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),有1molZn2+從左池移向右池

D.回流通道可以減緩電池兩室的壓差,避免電池受損

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,FeSKsp=6.25×10-18(設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL)。若已知H2S飽和溶液在常溫下,cH+)與cS2-)之間存在以下關(guān)系:c2H+·cS2-=1.0×10-22,在該溫度下,將適量FeS投入H2S飽和溶液中,欲使溶液中cFe 2+)達(dá)到1mol/L,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH___________

(已知:lg2 = 0.3

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