【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

.利用反應:6NO2+8NH37N2+12H2O處理

.一定條件下NO2SO2可發(fā)生反應:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)-Q (Q>0)

.CO可用于合成甲醇,反應方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

(1)硫離子最外層電子的電子排布式為_____,氨氣分子的電子式為______,氨氣分子屬于______分子(填極性或者非極性)。

(2)C、OS這三種元素中屬于同周期元素的非金屬性由強到弱的順序為______,能證明其遞變規(guī)律的事實是_______。

a.最高價氧化物對應水化物的酸性 b.氣態(tài)氫化物的沸點

c.單質(zhì)與氫氣反應的難易程度 d.其兩兩組合形成的化合物中元素的化合價

(3)對于Ⅰ中的反應,120℃時,該反應在一容積為2L的容器內(nèi)反應,20min時達到平衡,10min時電子轉移了1.2mol,則0~10min時,平均速率v(NO2)=_______。

(4)對于Ⅱ中的反應,將NO2SO2以體積比12置于密閉容器中反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是______。

a.體系壓強保持不變 b.NO2濃度保持不變

c.NO2SO3的體積比保持不變 d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

(5)請寫出Ⅱ中反應的平衡常數(shù)表達式K=_______,如果Ⅱ中反應的平衡常數(shù)K值變大,該反應______。

a.一定向正反應方向移動 b.平衡移動時,正反應速率先減小后增大

c.一定向逆反應方向移動 d.平衡移動時,逆反應速率先增大后減小

(6)對于Ⅲ中的反應,CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖所示。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,簡述選擇此壓強的理由:______。

【答案】3s23p6 極性 O>C d 0.015mol/(L·min) bc a 1.3×104kPa下,CO的轉化率已經(jīng)很高,如果增加壓強CO的轉化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,得不償失。

【解析】

(1)S2-的核外電子總數(shù)為18,最外層為M層,含有8個電子;氨氣為共價化合物,分子中含有3N-H鍵,屬于極性分子;

(2)同一周期的元素,隨原子序數(shù)增大元素的非金屬性增強;

a.氧元素沒有含氧酸;

b.物理性質(zhì)不能比較非金屬性強弱;

d.單質(zhì)的結構不同,不能說明元素的非金屬性;

d.化合物中表現(xiàn)負價的元素,對鍵合電子的吸引力更強,非金屬性更強;

(3)利用氧化還原反應中電子轉移計算出參加反應的NO2,然后再根據(jù)速率公式進行計算;

(4)當可逆反應達到平衡狀態(tài)時,任何一組分的物質(zhì)的量、濃度及含量等保持不變;

(5)平衡常數(shù)等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應物濃度冪之積;反應的平衡常數(shù)K值變大,只有改變溫度使得平衡正向移動;

(6)由圖示可知:相同壓強下,溫度升高,該反應CO的平衡轉化率降低,說明平衡逆向移動,則正反應為放熱反應;根據(jù)此時CO的轉化率已經(jīng)很高,如果增加壓強CO的轉化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,得不償失。

(1)S16號元素,S2-最外層達到8電子穩(wěn)定結構,其核外電子排布為1s22s22p63s23p6,則其最外層電子排布式3s23p6;

NH3為共價化合物,分子中含有3N-H鍵,其電子式為N-H為極性鍵,且氨氣分子為V型結構,則氨氣屬于極性分子;

(2)C、OS三種元素中,屬于同一周期的元素是C、O,同一周期的元素,原子序數(shù)越大,吸引電子能力就越強,元素的非金屬性增強,故元素的非金屬性O>C。

a.O元素沒有含氧酸,不能利用最高價比較O元素與C元素的非金屬性,a錯誤;

b.H2O分子之間存在氫鍵,增加了分子之間的作用力,而CH4分子之間無氫鍵,不能通過比較氫化物的沸點判斷元素非金屬性強弱,B錯誤;

c.單質(zhì)與H2反應的難易程度,說明單質(zhì)的氧化性強弱,單質(zhì)的結構不同,不能說明元素的非金屬性,C錯誤;

d.C、O兩種元素形成的是共價化合物,元素的化合價,說明共用電子對偏移方向,化合物中表現(xiàn)負價的元素,對鍵合電子的吸引力更強,非金屬性更強,D正確;

故合理選項是D

(3)對于6NO2+8NH37N2+12H2O,當有6molNO2反應共轉移了24mol電子,所以電子轉移了1.2mol,說明參加反應的NO2的物質(zhì)的量是0.3mol,則在010min時,平均反應速率υ(NO2)==0.015mol/(Lmin)

(4)a.無論反應是否達到平衡狀態(tài),反應體系內(nèi)的壓強始終不變,故不能根據(jù)體系壓強保持不變判斷反應是否達到平衡狀態(tài),a錯誤;

b.當反應達到平衡狀態(tài)時,NO2的濃度不變,所以能根據(jù)混合氣體顏色保持不變判斷反應是否達到平衡狀態(tài),b正確;

c.隨反應進行NO2SO3的體積之比會發(fā)生變化。若NO2SO3的體積之比保持不變,說明反應到達了平衡狀態(tài),c正確;

d.反應前后氣體的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量也不變,所以平均相對分子質(zhì)量始終保持不變,因此不能根據(jù)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變判斷反應是否達到平衡狀態(tài),d錯誤;

故合理選項是bc

(5)根據(jù)平衡常數(shù)的含義可知反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) -Q(Q>0)的平衡常數(shù)K=;

化學平衡常數(shù)只與溫度有關,該反應的正反應為吸熱反應,如果該反應平衡常數(shù)K值變大,說明平衡正向移動,溫度升高,正反應速率先突然增大后又有所減小,逆反應速率先增大再增大,故合理選項是a;

(6)由圖示可知,在250℃、1.3×104kPa左右時CO的轉化率已經(jīng)很高,如果增加壓強CO的轉化率提高不大,反而使生產(chǎn)成本增加,得不償失。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】反應2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)能量變化如圖所示,下列說法正確的是

A. 由于分解反應,所以該反應吸熱

B. 途徑b改變了反應的熱效應

C. 1 molH2O2(l)的能量高于1 molH2O(l)的能量

D. 途徑a放出的熱量多

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑩中元素,按要求用化學式或化學用語填空,用序號填寫不得分。

主族

周期

A

A

A

A

A

A

A

0

1)在這些元素中,化學性質(zhì)最不活潑的原子的原子結構示意圖為_____________;

2)地殼中含量最多的非金屬元素是_____________;

3)與水反應最劇烈的金屬單質(zhì)是_____________

4)某元素三價陽離子的核外有10個電子,該元素是_____________

5)氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化合物是_____________;

6)①的最高價氧化物的電子式為_____________;

7)用電子式表示④和⑨形成化合物的過程_____________。

8)最高價氧化物對應的水化物堿性最強的化合物是_____________;元素的最高價氧化物對應的水化物中具有兩性的化合物是_____________;兩者反應的離子方程式為_____________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】β月桂烯的結構如圖所示,下列說法正確的是

A. 與乙烯互為同系物

B. 與其互為同分異構體且苯環(huán)上只有一個側鏈的共有4

C. 化學式為C10H16

D. 一分子該物質(zhì)與一分子溴發(fā)生加成最多有3種產(chǎn)物

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】H2CO、CO2CH4都是中學化學常見的氣體。某無色氣體X可能含有上述4種氣體中的一種或兩種。為了確認氣體X的組成,同學們按下圖裝置進行實驗。(氣體燃燒裝置中能提供足量的氧氣保證可燃性氣體充分燃燒,甲烷燃燒的產(chǎn)物為CO2H2O)

小資料:堿石灰的主要成分是CaONaOH,能吸收CO2和水蒸氣。

(1)裝置A的作用是_________,裝置B的作用是______。

(2)裝置C盛放的試劑是_____(填序號),D中盛放的試劑是_____(填序號)。

a.燒堿溶液 b.濃硫酸

(3)若取1.6g氣體X進行實驗(假設每步反應都完全),發(fā)現(xiàn)裝置A中無明顯變化,裝置C增重1.8 g,裝置D增重2.2 g。通過計算回答:

①燃燒生成CO2______molH2O________mol;

②說明1.6g氣體X中含有碳元素________g,含有氫元素_______g。是否含有氧元素?______(填“是”或“否”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】

NaNO2因外觀和食鹽相似,又有咸味,容易使人誤食中毒。已知NaNO2能發(fā)生反應:2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。

(1)上述反應中氧化劑是 ________。

(2)根據(jù)上述反應,鑒別 NaNO2NaCl?蛇x用的物質(zhì)有①水、②碘化鉀淀粉試紙、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你認為必須選用的物質(zhì)有________(填序號)。

(3)請配平以下化學方程式:

____Al+____NaNO3+____NaOH=____NaAlO2+____ N2↑+___H2O

(4)若反應過程中轉移5 mol 電子,則生成標準狀況下N2的體積為_________L。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】乙烯是一種重要的化工原料,以乙烯為原料生產(chǎn)部分化工產(chǎn)品的反應如下(部分反應條件已略去):

請回答下列問題:

(1)A的名稱是___________,含有的官能團名稱是_______________。

實驗室由A轉化為乙烯的反應條件為_______________。

(2)B和A反應生成C的化學方程式為_______________,該反應的類型為_______________。

(3)F的結構簡式為__________________

(4)寫出D的同分異構體的結構簡式__________________。

(5)乙炔是常見的一種化工原料,它可以制取很多化工產(chǎn)品。例如:聚氯乙烯塑料。寫出由乙炔合成聚氯乙烯的合成路線。_____________

(合成路線常用的表示方式為:

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,探究銅與稀HNO3的反應過程如圖,下列說法不正確的是(

A.過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式是3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O

B.步驟Ⅲ反應速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水,使c(HNO3)增大

C.由實驗可知,NO2可能對該反應具有催化作用

D.當活塞不再移動時,再抽入空氣,銅可以繼續(xù)溶解

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】對于反應4NH3+5O24NO+6H2O,下列為4種不同情況下測得的反應速率,表明該反應進行最快的是(

A.v(NH3)=0.2mol/(L·s)B.v(O2)=10mol/(L·min

C.v(H2O)=0.25mol/(L·s)D.v(NO)=8mol/(L·min)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案