【題目】I、有科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),用CO2H2210~290℃,催化劑條件下可轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。

230℃,向容器中投入0.5molCO21.5molH2,當(dāng)轉(zhuǎn)化率達80%時放出熱量19.6kJ能量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________

②一定條件下,往2L恒容密閉容器中充入1.0molCO23.0molH2,在不同催化劑作用下,相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示:催化劑效果最佳的是催化劑______ (“I、Ⅲ)。bv() ____v() (>、< 、=)。此反應(yīng)在a點時已達平衡狀態(tài), a點的轉(zhuǎn)化率比c點高的原因是_______。已知容器內(nèi)的起始壓強100kPa,則圖中c點對應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=________。(保留兩位有效數(shù)字) (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

II、汽車尾氣中CO、NOx以及燃煤廢氣中的SO2都是大氣污染物,對它們的治理具有重要意義。

(1)吸收SO2NO,獲得Na2S2O4NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如圖所示(Ce為鈰元素)

裝置中,酸性條件下NOCe4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3-NO2-,請寫出生成NO3-NO2-物質(zhì)的量之比為21時的離子方程式:________________________。

(2)裝置的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ce4+再生,再生時生成的Ce4在電解槽的____(陽極陰極”),同時在另一極生成S2O42-的電極反應(yīng)式為_________

(3)已知進入裝置的溶液中NO2-的濃度為a g·L-1,要使1.5 m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,至少需向裝置中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣__________L(用含a代數(shù)式表示,結(jié)果保留整數(shù),否則不給分)

【答案】CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H= - 49kJ/mol 催化劑I > 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動 8.3×10-41/1200kPa-2 3NO5H2O7Ce4=2NO3-NO2-10H7Ce3 陽極 2H2HSO3-2e=S2O42-2H2O 365a

【解析】

I、①根據(jù)圖1可知0.5molCO21.5molH2轉(zhuǎn)化率達80%時放熱23-3.4=19.6kJ,然后按比例計算H并書寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;②根據(jù)圖像判斷催化劑的效果;T3b點未達到平衡,T4反應(yīng)已經(jīng)達到平衡,升高溫度到T5平衡向逆反應(yīng)移動,結(jié)合三段式計算平衡常數(shù);

II、(1)NO被氧化為NO3-NO2-,根據(jù)物質(zhì)的量之比結(jié)合化合價的變化分析判斷;

(2)生成Ce4+為氧化反應(yīng),發(fā)生在陽極上,陰極發(fā)生還原反應(yīng),HSO3-被還原生成S2O42-;

(3)NO2-的濃度為a gL-1,計算使1.5m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3失去的電子數(shù),根據(jù)電子守恒進行計算。

I、①已知0.5molCO21.5molH2轉(zhuǎn)化率達80%時放熱23-3.4=19.6kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-×2 kJmol-1=-49kJmol-1,則熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49kJ/mol,故答案為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49kJ/mol

②由圖象知:反應(yīng)在較低溫度T3CO2就達到80%的轉(zhuǎn)化率,催化劑效果最佳的反應(yīng)是反應(yīng),T3b點時,反應(yīng)未達到限度,故v()v();該反應(yīng)為放熱反應(yīng),T4反應(yīng)已經(jīng)達到平衡,升高溫度到T5平衡向逆反應(yīng)移動,從而使CO2的轉(zhuǎn)化率降低。T4a點轉(zhuǎn)化率比T5c點高,c點時:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始(mol)13 00

轉(zhuǎn)化(mol)0.61.8 0.60.6

平衡(mol)0.41.2 0.60.6

在恒容恒溫條件下,氣體的壓強與氣體的物質(zhì)的量成正比,則平衡時總壓強P=100kPa×=70kPa,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp==8.3×10-4kPa-2,故答案為:I;>;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動;8.3×10-4kPa-2;

II、(1)NO被氧化為NO3-NO2-,且物質(zhì)的量之比為21,N元素化合價由+2價分別升高為+5價、+3價,Ce4+被還原為Ce3+,反應(yīng)的離子方程式為3NO+5H2O+7Ce4+ ═2NO3-+NO2-+10H++7Ce3+,故答案為:3NO+5H2O+7Ce4+ ═2NO3-+NO2-+10H++7Ce3+;

(2)生成Ce4+為氧化反應(yīng),發(fā)生在陽極上,連接電源正極,陰極發(fā)生還原反應(yīng),HSO3-被還原生成S2O42-,電極方程式為2H++2HSO3-+2e-═S2O42-+2H2O,故答案為:陽極;2H++2HSO3-+2e- ═S2O42-+2H2O;

(3)NO2-的濃度為a gL-1,要使1.5m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,則失去電子數(shù)目是:,設(shè)消耗標(biāo)況下氧氣的體積是V,則失電子數(shù)目是:×2×(2-0),由電子守恒可知=×2×(2-0),解得V=365a,故答案為:365a。

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:

【題目】實驗室制取、凈化并收集氯氣涉及以下幾個主要階段:尾氣處理

1)寫出實驗室制取Cl2的離子方程式______________________,NA表示阿伏加德羅常數(shù),若有4molHCl參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為___________

2)現(xiàn)有以下3種試劑:A.飽和食鹽水 B.濃硫酸 CNaOH溶液

請在以上試劑中選擇并回答填空:

X溶液應(yīng)選用_________(填寫序號);Y試劑的作用____________________

3)某化學(xué)興趣小組為了探究Cl2的相關(guān)性質(zhì),設(shè)計了如圖1的實驗.

通入Cl2后,從觀察集氣瓶A、B中的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是_____________(寫出化學(xué)反應(yīng)方程式,并用簡要文字解釋).

4)某興趣小組的同學(xué)為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設(shè)計了如圖2的實驗裝置.

實驗室用裝置A制備SO2.某同學(xué)在實驗時發(fā)現(xiàn)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,你認(rèn)為原因可能是:______________________;

反應(yīng)開始一段時間后,觀察到B、D兩試管中的品紅溶液都出現(xiàn)褪色的現(xiàn)象,但兩者褪色原理不同,如何區(qū)別,請你幫助設(shè)計實驗,你的操作是_________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以下為鋁土礦(主要含Fe3O4、Al2O3SiO2)提取鋁的流程,以下說法正確的是(

A.殘渣A主要是H2SiO3B.濾液A中只存在Fe3+Al3+

C.過程可以用HCl替代二氧化碳。D.濾液C主要是碳酸氫鈉和硫酸鈉溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是某兒童微量元素體檢報告單的部分?jǐn)?shù)據(jù):

根據(jù)上表的數(shù)據(jù),回答下列問題:

1)該兒童__________元素含量偏低。

2)報告單中“μmol/L”___________(填質(zhì)量、體積濃度)的單位。

3)服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+。在這個過程中體現(xiàn)維生素C_________(填氧化性還原性)。

4)缺鐵性貧血患者應(yīng)補充Fe2+。一些補鐵劑以硫酸亞鐵為主要成分,用硫酸亞鐵制成藥片時外表包有一層特殊的糖衣,推測糖衣的作用是___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)教師為氯氣與金屬鈉反應(yīng)設(shè)計了如圖裝置的實驗。實驗操作:先給鈉預(yù)熱,等鈉熔融成圓球時,撤火,通入氯氣,即可見鈉著火燃燒,生成大量白煙。以下敘述中錯誤的是(  )

A. 反應(yīng)生成的大量白煙是氯化鈉晶體

B. 玻璃管尾部塞一團浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過量的氯氣

C. 鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰

D. 若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液,可根據(jù)其顏色變化判斷氯氣是否被堿液完全吸收

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為長式周期表的一部分,其中的編號代表對應(yīng)的元素。

請回答下列問題:

(1)在表中畫出元素周期表前四周期的邊框______。

(2)表中屬于d區(qū)的元素符號為________,其基態(tài)原子的價層電子排布圖為__________。

(3)元素①與②形成的一種化合物是重要的化工原料,常把該物質(zhì)的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。有關(guān)該分子的說法正確的是_____ 。

A.分子間存在氫鍵 B.屬于非極性分子

C.含有4σ鍵和1π D.該分子中,中心原子采用sp2雜化

(4)①、③、④、⑦、⑩五種元素形成的一種常見的深藍色配合物, 其化學(xué)式為_____________

1摩爾配合離子所含σ鍵個數(shù)為__________,配體分子的空間構(gòu)型為_______ ;與該配體分子互為等電子體的陽離子的符號為___________。

(5)③、④、⑥三種元素第二電離能從小到大依次為:___________(用元素符號填空)。

(6)元素⑩的焰色為綠色,很多金屬元素能形成焰色反應(yīng)的原因為_________________。

(7) ⑧與⑤形成離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示?梢杂____________方法區(qū)分晶體和非晶體。該晶胞中,⑧離子的配位數(shù)為_____________;若晶體的密度為ag·cm3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶胞中最近的兩個⑤離子間距離為_________________pm(用代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二茂鐵[(C5H5)2Fe]是由一個二價鐵離子和2個環(huán)戊烯基負(fù)離子構(gòu)成,它的發(fā)現(xiàn)可以說是有機金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件,它開辟了金屬有機化合物研究的新領(lǐng)域。已知:二茂鐵熔點是173 ℃(在100 ℃時開始升華),沸點是249 ℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說法正確的是( )

A. 二茂鐵屬于離子晶體

B. 在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,C5H5-與Fe2+之間形成的化學(xué)鍵類型是離子鍵

C. 已知:環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為:,則其中碳環(huán)上有2個π鍵和5個σ鍵

D. 二價鐵離子的基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d44s2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】近日,中科院大連化物所化學(xué)研究團隊在化學(xué)鏈合成NH,研究方面取得新進展,使用的催化劑有、Fe、MgO等,相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然一能源》上。

請回答下列問題:

1)基態(tài)Fe原子中有___個運動狀態(tài)不同的電子;基態(tài)Fe原子價電子的排布圖為___,最高能層電子的電子云輪廊圖形狀為____。

2Ba元素在周期表中的分區(qū)位置是____區(qū),元素的第一電離能:Mg_______Al(“>”“<”),H、N、O元素的電負(fù)性由大到小的順序為_____(用元素符號表示)

3分子的空間構(gòu)型為____,其中心原子的雜化方式為_____,與互為等電子體的陽離子是_______(填離子符號,任寫一種)\

4)已知:的熔點為770℃,的熔點為1275℃,二者的晶體類型均為___,的熔點低于的原因是___。

5)研究發(fā)現(xiàn),只含Ni、MgC三種元素的晶體具有超導(dǎo)性,該物質(zhì)形成的晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

①與Mg緊鄰的Ni_______個。

②原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。該晶胞中原子的坐標(biāo)參數(shù)a(0,00);b(,,0)。則c原子的坐標(biāo)參數(shù)為___。

③已知:晶胞中Ni、Mg之間的最短距離為a pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為,則晶體的密度_____(用含a的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(  )

A. 14g乙烯和丙烯的混合物中極性鍵數(shù)目為2NA

B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,在光照條件下反應(yīng)生成HCl分子數(shù)為

C. 容器中2molNO1molO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA

D. 電解精煉銅時陽極減輕32 g,電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為NA

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