12.研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO2+H2O═2HNO3+NO.利用反應(yīng)
6NO2+8NH3$?_{加熱}^{催化劑}$7N5+12H2O也可處理NO2.當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是6.72L.
(2)NH4HCO3是常用的氮肥,檢驗(yàn)NH4+的方法是取樣,滴加過(guò)量濃NaOH溶液后加熱,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),說(shuō)明有NH4+
(3)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=-41.8kJ•mol-1
(4)一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是b.
a.體系壓強(qiáng)保持不變       b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變  d.每消耗1mol SO3的同時(shí)生成1molNO2
(5)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)系如如圖所示.該反應(yīng)△H<0(填“>”或“<”).實(shí)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..

分析 (1)根據(jù)物質(zhì)與水的反應(yīng)物與生成物來(lái)書(shū)寫(xiě)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(jì)算,然后計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積;
(2)氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色;
(3)利用熱化學(xué)方程式和蓋斯定律來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱;
(4)平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不變,由此衍生的一些物理量也不變;
(5)利用化學(xué)平衡的影響因素和工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系來(lái)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(shí),共轉(zhuǎn)移了4 mol電子,故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2為$\frac{1.2}{4}$×22.4L=6.72L,
故答案為:3NO2+H2O═2HNO3+NO,6.72L
(2)銨鹽和強(qiáng)堿在加熱條件下生成氨氣,氨氣屬于堿性氣體,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,其檢驗(yàn)方法是:取樣,滴加過(guò)量濃NaOH溶液后加熱,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),說(shuō)明有NH4+,
故答案為:取樣,滴加過(guò)量濃NaOH溶液后加熱,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),說(shuō)明有NH4+
(3)①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
②2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律計(jì)算(①-②)×$\frac{1}{2}$得到反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g),△H=-41.8 kJ•mol-1
故答案為:-41.8 kJ•mol-1,
(4)a.無(wú)論是否達(dá)到平衡,體系壓強(qiáng)都保持不變,不能用于判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;
b.混合氣體顏色保持不變,說(shuō)明濃度不變,達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;
c.SO3和NO的計(jì)量數(shù)之比為1:1,無(wú)論是否達(dá)到平衡,二者的體積比保持不變,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;
d.物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則每消耗1mol SO3的同時(shí)生成1molNO2,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤.
故答案為:b;
(5)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(dòng),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(dòng),但壓強(qiáng)過(guò)大,需要的動(dòng)力大,對(duì)設(shè)備的要求也高,故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件.因?yàn)樵?50℃、壓強(qiáng)為1.3×104 kPa時(shí),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(méi)有必要再增大壓強(qiáng).
故答案為:<,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(píng) 該題將元素化合物與能量變化、化學(xué)平衡等知識(shí)柔和在一起進(jìn)行考察,充分體現(xiàn)了高考的綜合性,第(3)容易出錯(cuò),需認(rèn)真分析圖象,注意圖象的變化趨勢(shì)及縱橫坐標(biāo)的含義,從而得出正確結(jié)論.

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:解答題

2.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型凈水劑,它具有去除水中有機(jī)物、藻類(lèi)及重金屬等多種功能.查閱資料可知高鐵酸鉀為暗紫色固體,可溶于水,80℃以下比較穩(wěn)定,在中性或酸性溶液中逐漸分解,在堿性溶液中穩(wěn)定.下面是兩種常見(jiàn)的制取高鐵酸鉀的方法:
方法一:濕法(次氯酸鹽氧化法)
其工藝流程如圖所示:

(1)氧化過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(2)結(jié)晶過(guò)程中加入濃KOH溶液的作用是增大K+的濃度,促進(jìn)K2FeO4晶體析出.
(3)為了提高生產(chǎn)效益,減少?gòu)U液排放,處理濾液2的最好措施是向?yàn)V液2中通入氯氣,制取高濃度的KClO溶液.
(4)上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純,操作時(shí):將粗產(chǎn)品用烯KOH溶液溶解,然后加入飽和KOH溶液、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾,最后用異丙醇洗滌,真空干燥.
方法二:干法(高溫熔融氧化法)
將過(guò)氧化鈉和無(wú)水硫酸亞鐵在鐵坩堝中用酒精燈加熱制得Na2FeO4; 控制溫度在30℃以下,向溶液中加入KOH至飽和,使高鐵酸鉀析出.
(5)寫(xiě)出高鐵酸鉀析出反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH.
(6)制取高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為:2FeSO4+aNa2O2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Na2FeO4+bX+2Na2SO4+cO2↑該反應(yīng)中物質(zhì)X應(yīng)該是Na2O,a=6.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.有機(jī)物甲的分子式為C3H7Br,在適宜的條件下能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:

(1)若B能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2Br,甲和NaOH溶液共熱的方程式為CH3CH2CH2Br+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2OH+NaBr
A 與氧氣反應(yīng)生成B的反應(yīng)方程式為2CH3CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CH2CHO+2H2O
(2)若B不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CHBrCH3
(3)有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.(1)20世紀(jì)30年代,Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)理論:化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的,而是在反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)高能量的過(guò)渡態(tài).如圖(1)所示是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖,說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),NO2和CO的總能量>(填“>”、“<”或“=”)CO2和NO的總能量.

(2)某溫度時(shí),在一個(gè)2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖(2)所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫(xiě)下列空白:
①該反應(yīng)在2min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài);
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3X+Y?2Z;
(3)一定溫度下,對(duì)于反應(yīng)2A(g)+B(g)?2C(g)在反應(yīng)過(guò)程中C的物質(zhì)的量n(C)隨著時(shí)間變化關(guān)系如圖(3)所示,現(xiàn)從t1時(shí)間開(kāi)始對(duì)反應(yīng)體系升高溫度,n(C)的變化如圖所示.則:
①p點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的v=v(填“>”、“<”或“=”);
②a,b兩點(diǎn)的正反應(yīng)速率va<vb(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

7.某研究小組模擬工業(yè)上以黃鐵礦為原料制備硫酸的第一步反應(yīng):4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,進(jìn)行圖1實(shí)驗(yàn),并測(cè)定該樣品中FeS2樣品的純度(假設(shè)其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)).

實(shí)驗(yàn)步驟:稱(chēng)取研細(xì)的樣品4.000g放入圖1b裝置中,然后在空氣中進(jìn)行煅燒.為測(cè)定未反應(yīng)高錳酸鉀的量(假設(shè)其溶液體積保持不變),實(shí)驗(yàn)完成后取出d中溶液10mL置于錐形瓶里,用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定.(已知:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)稱(chēng)量樣品質(zhì)量能否用托盤(pán)天平不能(填“能”或“不能”);
(2)裝置a的作用是干燥空氣,觀察氣體流速;
(3)上述反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時(shí)間的空氣,其目的是促進(jìn)裝置中的二氧化硫氣體全部吸收;
(4)滴定時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,已知滴定管初讀數(shù)為0.10mL,末讀數(shù)如圖2所示,消耗草酸溶液的體積為15.00mL;
(5)該樣品中FeS2的純度為90%;
(6)若用圖3裝置替代圖1實(shí)驗(yàn)裝置d,同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽冢ㄌ罹幪?hào))

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.常溫下,下列各組離子在溶液中一定能夠大量共存的是( 。
A.pH=1的溶液中,NO3-、Na+、I-、Fe2+
B.pH=13的溶液中,Cl-、Mg2+、CH3COO-、K+
C.水電離出的c(H+)=1×10-12mol•L-1溶液中,HCO3-、SO42-、Na+、NH4+
D.pH=14的無(wú)色透明溶液中,K+、Na+、NO3-、CO32-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.實(shí)驗(yàn)和探究對(duì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展起著非常重要的作用
(1)寫(xiě)出下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所體現(xiàn)的總的離子反應(yīng)方程式:
①用PH試紙測(cè)得醋酸鈉溶液呈堿性:CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
②用石墨做電極,電解硝酸銀溶液后,溶液呈酸性:4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+4H++O2
③根據(jù)渾濁出現(xiàn)的快慢,探究硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素:S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O
(2)已知鋅能溶解在NaOH溶液中,產(chǎn)生H2.某同學(xué)據(jù)此設(shè)計(jì)了測(cè)定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案,將單側(cè)面積為S、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮與石墨用導(dǎo)線相連,放入6mol•L-1NaOH溶液中,判斷鋅層完全反應(yīng)的標(biāo)志是:生成氫氣的速率突然減慢,最后,取出鐵片用水沖洗、烘干后稱(chēng)量,得質(zhì)量為m2,設(shè)鋅鍍層單側(cè)厚度為h,鋅的密度為ρ,則h=$\frac{({m}_{1}-{m}_{2})}{2ρs}$
(3)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定綠礬中FeSO4•7H2O含量的步驟是:稱(chēng)1g綠礬,用30mL蒸餾水溶解并加入H2SO4溶液和H3PO4溶液,再用0.02mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液剛變成粉紅色,停止滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL.反應(yīng)中涉及的重要化學(xué)方程式有:
MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O
5Fe3+(黃)+2H3PO4═H3[Fe(PO42](無(wú)色)+3H+
①綠礬的含量為2.78V%.
②H3PO4的作用是消除Fe3+的顏色干擾.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.將純水加熱至較高溫度,水的離子積變大,pH減小,呈酸性
B.堿性氫氧燃料電池工作時(shí),OH-向正極遷移
C.反應(yīng)2A(g)+B(g)═3C(s)+D(g)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的△H>0
D.用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀,可將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.A、B、C、D 4種元素,A元素所處的周期數(shù)、主族序數(shù)、原子序數(shù)均相等;B的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個(gè);B的陰離子與D的陽(yáng)離子具有相同的電子排布,可與C形成化合物D2C.
(1)B元素的名稱(chēng)氮;B在周期表中的位置第二周期,第ⅤA族;
(2)A、B形成的化合物的化學(xué)式NH3;
(3)C的元素符號(hào)S,C的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式SO3
(4)D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式NaOH.
(5)A、B、C、D四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是S2->N3->Na+>H+

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