據(jù)《遼沈晚報》報道,今年冬天,一旦出現(xiàn)大氣嚴(yán)重污染的天氣,沈陽市有可能建議政府機關(guān)、企事業(yè)單位根據(jù)實際情況實行員工休假或彈性工作制。大氣含有的CO、氮氧化物、SO2、煙塵等污染是導(dǎo)致霧霾天氣的原因之一,化學(xué)反應(yīng)原理是減少和控制霧霾天氣的理論依據(jù)。
(1)CO2經(jīng)常用氫氧化鈉來吸收,現(xiàn)有0.4molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液將其完全吸收,溶液中離子濃度由大到小的順序為:
(2) CO可制做燃料電池,以KOH溶液作電解質(zhì),向兩極分別充入CO和空氣,工作過程中,,負(fù)極反應(yīng)方程式為:___________________。
(3) 利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實現(xiàn)對SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為 ;
(4)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為2×10—4mo1/L ,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為 。
(5)已知在常溫常壓下:
①CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H=" -359.8" kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ?△H=" -556.0" kJ·mol-1
③ H2O(g)=H2O(l)?△H=" -44.0" kJ·mol-1
寫出體現(xiàn)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。
(1)c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)
(2)CO+4OH—-2e-=CO32-+2H2O(2分)
(3)2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+
(4)5.6×10—5mo1/L
(5)CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H=" -725.8" kJ·mol-1
解析試題分析:(1)根據(jù)CO2和NaOH之間反應(yīng)的定量關(guān)系判斷。當(dāng)二者按照1:1反應(yīng)時,產(chǎn)物是碳酸氫鈉,按照1:2反應(yīng),產(chǎn)物是碳酸鈉;0.4molCO2和200mL 3mol/L NaOH溶液混合,二者的物質(zhì)的量之比是2:3,所的溶液是等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液,在混合物液中碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度,所以c(CO32-)<c(HCO3-),強堿弱酸鹽水解顯堿性,所以c(OH-)>c(H+),鹽類水解一般是微弱的,所以c(CO32-)>c(OH-),即c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);(2)CO可制做燃料電池,以KOH溶液作電解質(zhì),向兩極分別充入CO和空氣,工作過程中,CO發(fā)生氧化反應(yīng),作原電池的負(fù)極,該電極生成的二氧化碳與KOH溶液反應(yīng)生成碳酸鉀和水,電極反應(yīng)式為:CO+4OH—-2e-=CO32-+2H2O;(3)根據(jù)催化劑相關(guān)知識解答。催化劑通過參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程,改變反應(yīng)的活化能來改變化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。反應(yīng)中包括催化劑參與反應(yīng)的過程和催化劑的再生過程。 利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,利用總反應(yīng)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4減去4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O得另一反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;(4)Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L,等體積混合后溶液中
c(CO32-)為1×10-4mol/L,根據(jù)Ksp=c(CO32-)?c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=2.8×10-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小濃度為5.6×10-5mol/L;(5)已知在常溫常壓下:①CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(g) △H=" -359.8" kJ·mol-1② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ?△H=" -556.0" kJ·mol-1③ H2O(g)=H2O(l)? △H=" -44.0" kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律:①+②×1/2+③×2得體現(xiàn)甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H=" -725.8" kJ·mol-1。
考點:考查根據(jù)化學(xué)方程式計算、催化劑、燃料電池、沉淀溶解平衡及熱化學(xué)方程式書寫、燃燒熱的概念、蓋斯定律。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
火箭推進(jìn)器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時,即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。已知0.4 mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成水蒸氣和氮氣,放出256.652 kJ的熱量。
(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 _________________________。
(2)已知H2O(l)H2O(g) ΔH="+44" kJ·mol-1則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是 kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是
___________________________________。
(4)發(fā)射衛(wèi)星可用肼為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。已知:
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH="+67.7" kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH="-534" kJ·mol-1
肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 __________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2,達(dá)到平衡時,容器中含0.18mol SO2,則此過程反應(yīng)吸收的熱量為_____kJ,該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中,最終生成沉淀的質(zhì)量為_______。
(2)工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1400℃,1.01×105Pa,向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)隨時間的變化曲線如圖所示。
①0~20min反應(yīng)的平均速率υ(O2)=___________。
②下列敘述正確的是 。
a.A點υ正(SO2)>υ逆(SO2)
b.B點處于平衡狀態(tài)
c.C點和D點n(SO2)相同
d.其它條件不變,500℃時反應(yīng)達(dá)平衡,n(SO3)比圖中D點的值大
(3)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,當(dāng)溶液pH約為6時,Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。此時溶液中c (SO32-)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3-)是_________mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一個小燒杯里加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O],將小燒杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向燒杯內(nèi)加入約10 g氯化銨晶體,并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
(2)實驗要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_________________。
(3)如果實驗中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象,可能的原因是__________________________(答出三個或三個以上原因)。
(4)如果沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象,我們還可以采取哪些方式來說明該反應(yīng)吸熱?__________________________________________________________________________________________(答出兩種方案)。
(5)“結(jié)冰”現(xiàn)象說明反應(yīng)是一個________(填“放出”或“吸收”)能量的反應(yīng),即斷開舊化學(xué)鍵________(填“放出”或“吸收”)能量____________(填“>”或“<”)形成新化學(xué)鍵________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)該反應(yīng)在常溫下就可以進(jìn)行,說明______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
請參考題中圖表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根據(jù)要求回答問題:
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為______________________。
(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):
化學(xué)鍵 | P—P | P—O | O=O | P=O |
鍵能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱,也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。
化學(xué)鍵 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
鍵能/kJ·mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
火箭推進(jìn)器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時,即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。已知:0.4 mol液態(tài)肼與足量的雙氧水反應(yīng),生成氮氣和水蒸氣,放出256.652 kJ的熱量。
請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________。
(2)又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,則16 g液態(tài)肼與雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是________ kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個很大的優(yōu)點是________________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
苯乙烯是現(xiàn)代石油化工產(chǎn)品中最重要的單體之一。在工業(yè)上,苯乙烯可由乙苯和CO2
催化脫氫制得?偡磻(yīng)原理如下:
△H
回答下列問題:
(1)乙苯在CO2氣氛中的反應(yīng)可分兩步進(jìn)行:
△H1=+117.6kJ·mol-1
H2 (g)+CO2 (g)CO (g)+H2O (g) △H2=+41.2kJ·mol-1
由乙苯制取苯乙烯反應(yīng)的 。
(2)在溫度為T1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5mol/L。在2L的密閉容器中加入乙苯與CO2,反應(yīng)到某時刻測得混合物中各組分的物質(zhì)的量均為1.0mol。
①該時刻化學(xué)反應(yīng) (填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài);
②下列敘述能說明乙苯與CO2在該條件下反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填正確答案編號);
a.正、逆反應(yīng)速率的比值恒定 b.c(CO2)=c(CO)
c.混合氣體的密度不變 d.CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
③若將反應(yīng)改為恒壓絕熱條件下進(jìn)行,達(dá)到平衡時,則乙苯的物質(zhì)的量濃度 (填正確答案編號)
A.大于0.5mol/L | B.小于0.5mol/L |
C.等于0.5mol/L | D.不確定 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
運用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題:
(1)氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池.其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2=2N2+6H2O。則電解質(zhì)溶液應(yīng)該顯 (填“酸性”“中性”或“堿性”).正極的電極反應(yīng)式為 。
(2)25℃時.將amol·L—1的氨水與0.1mol·L—1的鹽酸等體積混合。
①當(dāng)溶液中離子濃度關(guān)系滿足c(NH4+)>c(Cl-))時.則反應(yīng)的情況可能為 。
A.鹽酸不足.氨水剩余 B.氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng) C.鹽酸過量
②當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-))時.用含“a”的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=______________.
(3)在0.5L恒容密閉容器中,一定量的N2與H2進(jìn)行反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=bkJ/mol,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下:
溫度/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | 1.0 | 0.86 | 0.5 |
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