【題目】生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的廢水、廢氣是環(huán)境污染的重要源頭。在環(huán)境治理方面人們可利用I2O5和Na2SO3等化工產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水和廢氣的治理。
(1)利用I2O5的氧化性處理廢氣H2S,得到S、I2兩種單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(2)利用I2O5也可消除CO的污染,其反應(yīng)原理為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同溫度(T1、T2)下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測(cè)得CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。
①溫度為T2時(shí),0~2 min 內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率 υ(CO2)=______________。
②b點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_______,化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填表達(dá)式)。
③反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。
④上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時(shí),再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 mol的CO和CO2氣體,則化學(xué)平衡________(填“向左” “向右”或“不”)移動(dòng)。
⑤下列現(xiàn)象,可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填字母)。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化 B.混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C.混合氣的密度不再變化 D.單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1
(3)Na2SO3具有還原性,其水溶液可以吸收Cl2(g),減少環(huán)境污染。
已知反應(yīng):
①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1
②Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1
試寫出Na2SO3(aq)與HClO(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________。
【答案】 I2O5 + 5 H2S = 5S + I2 + 5H2O 0.15 mol·L-1 ·min-1 80% C5(CO2)/ C5(CO) < 向右 BC Na2SO3(aq) + HClO(aq) Na2SO4(aq) + 2HCl(aq) ΔH=(a-b)kJ·mol1
【解析】(1)利用I2O5的氧化性處理廢氣H2S,H2S被氧化為S、I2O5被還原為I2,根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒定律,可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2O5 + 5 H2S = 5S + I2 + 5H2O。
(2)該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)保持不變的反應(yīng),所以反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量保持不變。由圖像可知,反應(yīng)在T2時(shí)先達(dá)到平衡狀態(tài),所以T1<T2,溫度T1由升高到T2后,φ(CO2)減小,說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
①溫度為T2時(shí),0~2 min 內(nèi),φ(CO2)由0升高到0.3,則CO2的變化量為2mol,CO2的平均反應(yīng)速率υ(CO2)= 0.15 mol·L-1 ·min-1。
②b點(diǎn)時(shí)φ(CO2)=0.8,CO的變化量為0.8,CO的轉(zhuǎn)化率為80% ,五氧化二碘和碘都是固體,所以該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K= C5(CO2)/ C5(CO)。
③反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的ΔH<0。
④上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時(shí),c(CO)=0.2mol/L,c(CO2)=0.8mol/L,K= C5(CO2)/ C5(CO)= 。再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 mol的CO和CO2氣體,Qc=<K,則化學(xué)平衡向右移動(dòng)。
⑤因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化;CO和CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)是相同的,所以單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比始終為1∶1。始終不變的數(shù)據(jù)不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志;旌蠚獾钠骄鄬(duì)分子質(zhì)量和混合氣的密度是變量,所以可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化和混合氣的密度不再變化,填BC。
(3)①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1,②Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1。由①-②得,Na2SO3(aq) + HClO(aq) Na2SO4(aq)+ 2HCl(aq),所以ΔH=(a-b)kJ·mol1,即Na2SO3(aq)與HClO(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Na2SO3(aq) + HClO(aq) Na2SO4(aq) + 2HCl(aq) ΔH=(a-b)kJ·mol1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】請(qǐng)結(jié)合下圖回答問(wèn)題:
(1)寫出有標(biāo)號(hào)的儀器名稱:① , ② .
(2)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取O2的化學(xué)方程式為 , 用A、C裝置制取O2時(shí),為防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管,可采取的措施是 .
(3)實(shí)驗(yàn)室用B、D裝置制取CO2的化學(xué)方程式為 , 若將發(fā)生裝置由B改為F,其優(yōu)點(diǎn)是 .
(4)SO2是無(wú)色有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易溶于水.SO2的某些化學(xué)性質(zhì)與CO2相似,實(shí)驗(yàn)中常用NaOH溶液吸收SO2尾氣.用下圖所示裝置收集一瓶干燥的SO2 , 裝置中導(dǎo)管按氣流方向連接順序是→⑤(填序號(hào));圖中漏斗的作用是;燒杯中NaOH溶液的作用是(用化學(xué)方程式表示).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組中的離子能夠大量共存于同一溶液中的是 ( )
A. CO32-、Ba2+、Na+、NO3- B. H+、Al3+、OH-、SO42-
C. OH-、NO3-、K+、Na+ D. K+、Fe3+、Cl-、OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度下,H2(g) + CO2(g) H2O(g)+ CO(g)的平衡常數(shù)K=9/4。該溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,投入H2(g)和 CO2(g),其起始濃度如下表所示
起始濃度 | 甲 | 乙 | 丙 |
C(H2)/ mol·l-1 | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
C(CO2)/ mol·l-1 | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
下列判斷不正確的是
A. 平衡時(shí),乙中CO2 的轉(zhuǎn)化率大于60%
B. 平衡時(shí),甲和丙中H2 的轉(zhuǎn)化率均是60%
C. 平衡時(shí),丙中C(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol·l-1
D. 反應(yīng)開始時(shí),丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】標(biāo)準(zhǔn)狀況下,m g氣體A與n g氣體B的分子數(shù)目一樣多,下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 在任意條件下,若兩種分子保持原組成,則其相對(duì)分子質(zhì)量之比為m∶n
B. 25 ℃、1.25×105 Pa時(shí),兩氣體的密度之比為n∶m
C. 同質(zhì)量的A、B在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,其分子數(shù)之比為n∶m
D. 相同狀況下,同體積的氣體A與B的質(zhì)量之比為m∶n
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)購(gòu)買了一瓶“84消毒液”,包裝說(shuō)明如下,請(qǐng)根據(jù)以上信息和相關(guān)知識(shí)判斷,下列分析不正確的是( )
A. 該“84消毒液”的物質(zhì)的量濃度約為4.0 mol·L-1
B. 一瓶該“84消毒液”敞口放置一段時(shí)間后濃度會(huì)變小
C. 取100 mL該“84消毒液”稀釋100倍用以消毒,稀釋后溶液中c(Na+)約為0.04mol·L-1
D. 參閱該“84消毒液”的配方,欲用NaClO固體配制含25%NaClO的消毒液480 mL,需要稱量的NaClO固體質(zhì)量為143 g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
(1)可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是________(填字母序號(hào))。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變
D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計(jì)算25.0 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù):____________________________。
(3)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中,在25.0 ℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將________(填“增加”“減少”或“不變”)。
(4)氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變ΔH____0(填“>”“=”或“<”,下同),熵變ΔS____0。
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