【題目】碳是生命的基礎(chǔ),近幾年科學(xué)家們紛紛掀起了研究碳的熱潮;卮鹣铝袉栴}:

12019年人們談霾色變,汽車尾氣是霧霾的罪魁之一。汽車尾氣凈化的原理為:2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH0。

某溫度下,恒容的密閉容器中通入NOCO,測得不同時間的NOCO的濃度如下表:

①2s內(nèi)用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為___,該溫度下,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___

若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(填代號)。

2)用CH4催化還原NOx也可以減少氮的污染。

已知:CH4(g)+2NO2(g)= CO2(g)+ N2(g)+2H2O(g) ΔH=867kJ/mol

2NO2(g)=N2O4(g) ΔH=-56.9kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2H2O1)的熱化學(xué)方程式:___。

3)常溫常壓下,測得向水中通入足量的CO2后,水溶液的pH=5.6

若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO3-+H+的平衡常數(shù)K大約為___(已知:溶液中c(H2CO3)=1.5×10-5 molL1,10-5.6=2.5×10-6)

常溫下,測得NaHCO3溶液呈堿性,則溶液中c(H2CO3)___c(CO32-)(“>”“”“<”),原因是___ (用離子方程式和必要的文字說明)。

鍋爐中的CaSO4沉淀可用可溶性碳酸鹽浸取,然后加酸除去,浸取過程中會發(fā)生反應(yīng):CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)。

已知298K時,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

【答案】1.875×104 molL1s1 5000 bd CH4(g) + N2O4 (g) = CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH= 898.1 kJ·mol1 4.2×107 molL1 > 碳酸氫鈉溶液中存在水解平衡HCO3+H2OH2CO3 + OH和電離平衡HCO3 CO32+H+,水解程度大于電離程度,溶液顯堿性 1.75×104

【解析】

⑴①先計算前2s內(nèi)的Δc(NO),再計算Δc(N2)和平均反應(yīng)速率,先計算平衡時每個物質(zhì)的濃度,再計算平衡常數(shù)。

②a. 反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的速率不再改變;b. 絕熱容器中,反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡常數(shù)減小,當(dāng)平衡常數(shù)減小到不改變時,則達(dá)到平衡;c. 這兩者的物質(zhì)的量相等不一定能說明達(dá)到平衡,只有這兩者的物質(zhì)的量不再改變,則達(dá)到平衡;d. 質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變,則達(dá)到平衡。

⑵第一個方程式減去第二個方程式再加第三個方程式的2倍。

⑶根據(jù)電離平衡計算平衡常數(shù);②常溫下,測得NaHCO3溶液呈堿性,主要原因是碳酸氫鈉溶液中存在水解平衡HCO3+H2OH2CO3 + OH和電離平衡HCO3 CO32+H+,水解程度大于電離程度,溶液顯堿性;③浸取過程中會發(fā)生反應(yīng):CaSO4(s)+CO32 (aq)CaCO3(s)+SO42 (aq),根據(jù)平衡常數(shù)和溶度積常數(shù)進(jìn)行計算。

⑴①前2s內(nèi)的Δc(NO) =(1.000.25)×103 mol·L1 =7.50×104 mol·L1,則Δc(N2) = ×7.50×104 mol·L1=3.75×104 mol·L1,平均反應(yīng)速率;反應(yīng)達(dá)到平衡時c(CO) =1×104 mol·L1,c(NO)= 2.7×103 mol·L1,c(N2) =Δc(N2) = ×9×104 mol·L1=4.5×104 mol·L1,則c(CO2) =Δc(CO2) =Δc(CO)= 9×104 mol·L1,該溫度下,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為;故答案為:1.875×104 molL1s1;5000。

②a. 反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的速率不再改變,故a不符合題意;b. 絕熱容器中,反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡常數(shù)減小,當(dāng)平衡常數(shù)減小到不改變時,則達(dá)到平衡,故b符合題意;c. 這兩者的物質(zhì)的量相等不一定能說明達(dá)到平衡,只有這兩者的物質(zhì)的量不再改變,則達(dá)到平衡,故c不符合題意;d. 質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變,則達(dá)到平衡,故d符合題意;綜上所述,答案為bd。

⑵第一個方程式減去第二個方程式再加第三個方程式的2倍,即得CH4催化還原N2O4(g)生成N2H2O(l)的熱化學(xué)方程式:CH4(g) + N2O4 (g) = CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH= 867 kJ·mol1(56.9 kJ·mol1) +2×(44 kJ·mol1) = 898.1 kJ·mol1;故答案為:CH4(g) + N2O4 (g) = CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH= 898.1 kJ·mol1。

忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO3+H+的平衡常數(shù)K大約為;故答案為:4.2×107 molL1。

常溫下,測得NaHCO3溶液呈堿性,原因是碳酸氫鈉溶液中存在水解平衡HCO3+H2OH2CO3 + H+和電離平衡HCO3 CO32+H+,水解程度大于電離程度,溶液顯堿性,因此溶液中c(H2CO3) >c(CO32);故答案為:>;碳酸氫鈉溶液中存在水解平衡HCO3+H2OH2CO3 + OH和電離平衡HCO3 CO32+H+,水解程度大于電離程度,溶液顯堿性。

浸取過程中會發(fā)生反應(yīng):CaSO4(s)+CO32 (aq)CaCO3(s)+SO42 (aq)

;故答案為:1.75×104

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】某烴通過催化加氫后得到2-甲基丁烷,該烴不可能是( )

A. 3-甲基-1-丁炔B. 2-甲基-1-丁炔

C. 3-甲基-1-丁烯D. 2-甲基-1-丁烯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)分別存在于血液和肌肉中,都能與氧氣結(jié)合,與氧氣的結(jié)合度a(吸附O2HbMb的量占總HbMb的量的比值)和氧氣分壓p(O2)密切相關(guān)。請回答下列問題:

(1)人體中的血紅蛋白(Hb)能吸附O2、H+,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及平衡常數(shù)如下:

Ⅰ.Hb(aq)+H(aq)HbH(aq)  ΔH1 K1

Ⅱ.HbH(aq)O2(g)HbO2(aq)+H(aq) ΔH2 K2

Ⅲ.Hb(aq)O2(g)HbO2(aq) ΔH3 K3

ΔH3=_____(用ΔH1、ΔH2表示),K3=_____(用K1、K2表示)。

(2)Hb與氧氣的結(jié)合能力受到c(H)的影響,相關(guān)反應(yīng)如下:HbO2(aq)+H(aq)HbH(aq)+O2(g)。37 ℃,pH分別為7.2、7.47.6時氧氣分壓p(O2)與達(dá)到平衡時Hb與氧氣的結(jié)合度的關(guān)系如圖1所示,pH=7.6時對應(yīng)的曲線為_____(填“A”“B”)。

(3)Mb與氧氣結(jié)合的反應(yīng)如下:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq) ΔH,37 ℃時,氧氣分壓p (O2)與達(dá)平衡時Mb與氧氣的結(jié)合度a的關(guān)系如圖2所示。

 

①已知Mb與氧氣結(jié)合的反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=,計算37 ℃時K=_____kPa-1。

②人正常呼吸時,體溫約為37 ℃,氧氣分壓約為20.00 kPa,計算此時Mb與氧氣的最大結(jié)合度為______(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

③經(jīng)測定,體溫升高,Mb與氧氣的結(jié)合度降低,則該反應(yīng)的ΔH____(填“>”“<”0

④已知37 ℃時,上述反應(yīng)的正反應(yīng)速率v()=k1·c(Mb)·p(O2),逆反應(yīng)速率v()=k2·c(MbO2),若k1=120 s-1·kPa-1,則k2=______。37 ℃時,圖2C點(diǎn)時,=____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎授予在開發(fā)鋰離子電池方面做出卓越貢獻(xiàn)的三位化學(xué)家。鋰被譽(yù)為高能金屬,是鋰電池的電極材料,工業(yè)上用β-鋰輝礦(主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量鈣、鎂雜質(zhì))和氟磷灰石(Ca5P3FO12)聯(lián)合制取鋰離子電池正極材料(LiFePO4),其工業(yè)生產(chǎn)流程如圖:

已知:①Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34;

LiFePO4難溶于水。

回答下列問題:

1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合價為___,沉淀X的主要成分是___(寫化學(xué)式)

2)操作3的名稱是___,操作1所需的玻璃儀器名稱為___

3)蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液的目的是___。

4)寫出合成反應(yīng)的離子方程式___

5)科學(xué)家設(shè)計一種鋰電池的反應(yīng)原理為LiFePO4Li+FePO4,放電時正極反應(yīng)式為___

6)工業(yè)上取300噸含氧化鋰5%β-鋰輝礦石,經(jīng)上述變化得到純凈的LiFePO4110.6噸,則元素鋰的利用率為___

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的四種短周期元素,在同周期元素的原子中,W的半徑最大;Z的原子序數(shù)等于XY原子序數(shù)之和,A、B、C分別為X、Y、Z形成的二元化合物,DM分別為Y、Z元素形成的單質(zhì),相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。下列說法正確的是(

A.W、Z、Y、X元素的原子半徑依次減小

B.簡單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)ZW的高

C.工業(yè)上可用電解熔融的W元素氯化物制備W

D.非金屬性:Y>Z>X

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是利用廢銅屑(含雜質(zhì)鐵)制備膽礬(硫酸銅晶體)的流程。

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cu(OH)2

開始沉淀

2.7

7.5

4.4

完全沉淀

3.7

9.7

6.7

請回答:

1)溶液B中含有的陽離子有____________________(填離子符號)。

2)下列物質(zhì)中最適宜做氧化劑X的是__________(填字母)。

aNaClO bH2O2 cKMnO4

3)加入試劑①是為了調(diào)節(jié)pH,要調(diào)整pH范圍是_____________,則試劑①可以選擇______________(填化學(xué)式)。

4)沉淀D加入鹽酸和鐵粉,可以制得FeCl2溶液,實(shí)驗(yàn)室保存FeCl2溶液,需加入過量的鐵粉,其原因是____________________________________(用離子方程式表示)。

5)溶液E經(jīng)過操作①可得到膽礬,操作①為________________________、過濾、洗滌。

6)已知溶液中cCu2+)與pH的關(guān)系為lgcCu2+=8.6-2pH,若溶液中cCu2+)為1mol/L,此時溶液中的Fe3+能否沉淀完全:___________(填“能”或“否”) 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下,通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(s) ΔH <0。若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說法正確的是( )

A.平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變

B.平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快

C.平衡時,其他條件不變,升高溫度可提高 SO2的轉(zhuǎn)化率,平衡常數(shù)增大

D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 都是α-氨基酸且互為同系物

B. CH3CHCHCH3分子中的四個碳原子在同一直線上

C. 按系統(tǒng)命名法,化合物按系統(tǒng)命名法,化合物的名稱是2,34-三甲基-2-乙基戊烷

D. 的一溴代物和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構(gòu))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說法不正確的是

A. b點(diǎn)對應(yīng)的Ksp等于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp

B. 采取蒸發(fā)溶劑的方法可以使溶液從a點(diǎn)變到b點(diǎn)

C. 該溫度下,Ag2SO4Ksp=1.6×105

D. 0.02 mol·L1AgNO3溶液與0.2 mol·L1Na2SO4溶液等體積混合不會生成沉淀

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