【題目】研究氮的氧化物、碳的氧化物等大氣污染物的處理具有重要意義。
I. 已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1 ②CO的燃燒熱△H= - 283 kJ·mol-1
(1)汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使尾氣中主要污染物(NO和CO)轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________。
(2)一定溫度下,在恒容密閉容器中充入1 molNO和2 molCO進(jìn)行該反應(yīng),下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______。
①單位時間內(nèi)消耗a mo1 CO的同時生成2a mol NO
②混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
③混合氣體中NO和CO的物質(zhì)的量之比保持不變
④混合氣體的密度不再改變
II. 臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),向甲、乙兩個體積都為1.0 L的恒容密閉容器中分別充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,分別在T1、T2溫度下,經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中n(O2)隨時間(t)變化情況見下表:
t/s | 0 | 3 | 6 | 12 | 24 | 36 |
甲容器(T1)n(O2)/mol | 0 | 0.36 | 0.60 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
乙容器(T2)n(O2)/mol | 0 | 0.30 | 0.50 | 0.70 | 0.85 | 0.85 |
(3)T1___T2(填>、<或=,下同),該反應(yīng)ΔH___0 。簡述理由________________________________。
(4)甲容器中,0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO2)=______________________。
(5)甲容器中NO2平衡轉(zhuǎn)化率為________,T1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______________________。
III. 將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(g)
(6)石墨I為______極(選填正、負(fù)),Y化學(xué)式為_________。
(7)II電極反應(yīng)式為_________________________________________。
【答案】 2NO(g)+2CO(g)N2(g) +2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol ②③ > < T1溫度下反應(yīng)速率更快,所以溫度更高,T1>T2;T2條件下平衡時,生成n(O2)更多,說明降溫平衡正向移動,所以ΔH<0 0.24mol·L-1·s-1 80% 20 L/mol 負(fù) N2O5 O2 +4e- +2N2O5 =4NO3-
【解析】I. (1)汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使尾氣中主要污染物(NO和CO)轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)生成物為氮?dú)夂投趸,反?yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2CON2+2CO2;根據(jù)①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1,②CO的燃燒熱△H= - 283 kJ·mol-1,熱化學(xué)方程式為CO(g)+ O2(g)= CO2(g) △H= - 283 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將②×2-①得2NO(g)+2CO(g)N2(g) +2CO2(g) △H=(- 283 kJ·mol-1)×2-(+180.5kJ·mol-1)=-746.5kJ/mol,故答案為:2NO(g)+2CO(g)N2(g) +2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol;
(2)一定溫度下,在恒容密閉容器中充入1 molNO和2 molCO進(jìn)行2NO+2CON2+2CO2。①單位時間內(nèi)消耗a mo1 CO的同時生成2a mol NO,表示逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),故錯誤;②該反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量減少,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,表示氣體的物質(zhì)的量不變,能夠說明達(dá)到了平衡狀態(tài),故正確;③混合氣體中NO和CO的起始物質(zhì)的量之比與反應(yīng)的物質(zhì)的量之比不同,因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行,物質(zhì)的量之比發(fā)生變化,當(dāng)物質(zhì)的量之比保持不變,能夠說明達(dá)到了平衡狀態(tài),故正確;④混合氣體的體積和質(zhì)量始終不變,說明始終密度不變,不能說明是平衡狀態(tài),故錯誤;故選②③;
II. (3)向甲、乙兩個體積都為1.0 L的恒容密閉容器中分別充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),根據(jù)表格數(shù)據(jù),T1溫度下建立平衡需要的時間短,說明T1>T2,平衡時,T1溫度下n(O2)大于T2溫度下n(O2),說明降低溫度,平衡正向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,故答案為:>;<;T1溫度下反應(yīng)速率更快,所以溫度更高,T1>T2;T2條件下平衡時,生成n(O2)更多,說明降溫平衡正向移動,所以ΔH<0;
(4)甲容器中,0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(O2)= =0.12 mol·L-1·s-1,則v(NO2)=2 v(O2)= 0.24 mol·L-1·s-1,故答案為:0.24 mol·L-1·s-1;
(5)平衡時,甲容器中O2為0.80mol,則反應(yīng)的NO2為1.60mol,NO2平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=80%;T1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K== 20 L/mol,故答案為:80%;20 L/mol;
III.(6)通入氧氣的電極為正極,即石墨II電極為正極,則石墨I
(7)根據(jù)圖示,N2O4在負(fù)極(石墨I)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Y,電極反應(yīng)式為N2O4+2NO3--2e-=2N2O5,Y和氧氣在石墨II電極上發(fā)生還原反應(yīng)生成NO3-,電極反應(yīng)式為O2 +4e- +2N2O5 =4NO3-,故答案為:O2 +4e- +2N2O5 =4NO3-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于油脂的說法不正確的是
A. 屬于酯類 B. 難溶于水
C. 屬于高分子化合物 D. 能發(fā)生水解反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由S、Cl及Fe、Co、Ni等過渡元素組成的新型材料有著廣泛的用途,回答下列問題:
(1)鈷元素基態(tài)原子的電子排布式為_______,P、S、C1的第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>________。
(2)SCl2分子中的中心原子雜化軌道類型是_______,該分子空間構(gòu)型為________。
(3)Fe、Co、Ni等過渡元素易與CO形成配合物,化學(xué)式遵循18電子規(guī)則:中心原子的價電子數(shù)加上配體提供的電子數(shù)之和等于18,如Ni與CO形成配合物化學(xué)式為Ni(CO)4,則Fe與CO形成配合物化學(xué)式為_______。Ni(CO)4中σ鍵與π鍵個數(shù)比為______,已知:Ni(CO)4熔點(diǎn)-19.3℃,沸點(diǎn)43℃,則Ni(CO)4為_______晶體。
(4)已知NiO的晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
①NiO的晶體結(jié)構(gòu)可描述為:氧原子位于面心和頂點(diǎn),氧原子可形成正八面體空隙和正四面體空隙,鎳原子填充在氧原子形成的空隙中。則NiO晶體中鎳原子填充在氧原子形成的____體空隙中。
②已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同,其中Mg2+和Ni2+的離子半徑分別為66pm和69pm。則熔點(diǎn):MgO____NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是_______________。
③一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為O2-作密置單層排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如圖2),己知O2-的半徑為am,每平方米面積上分散的NiO的質(zhì)量為______g。(用a、NA表示)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某物質(zhì)在酸性條件下水解生成兩種物質(zhì)甲和乙,且甲和乙的相對分子質(zhì)量相等,該物質(zhì)可能是
A.淀粉B.蛋白質(zhì)C.甲酸乙酯D.乙酸乙酯
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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. Na2O可用作供氧劑 B. 聚氯乙烯可作為食品保鮮膜
C. 鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌 D. 鋁槽車可用于稀硝酸的貯運(yùn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( 。
A.銅絲能導(dǎo)電,所以銅是電解質(zhì)
B.固體氯化鈉不導(dǎo)電,所以氯化鈉不是電解質(zhì)
C.SO3溶于水能導(dǎo)電,所以SO3是電解質(zhì)
D.氯化氫水溶液能導(dǎo)電,所以氯化氫是電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示:H2O2分子不是直線型的,兩個H原子猶如在半展開的書的兩面線上,書頁角為93°52′,而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′,試回答:
(1)寫出H2O2分子的電子式________,其結(jié)構(gòu)式為________。
(2)從極性鍵、非極性鍵角度寫出分子內(nèi)的化學(xué)鍵類型________。
(3)估計(jì)它難溶于CS2,簡要說明原因______________________________________。
(4)指出氧元素的化合價,簡要說明原因________________________________。
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