【題目】氮氧化物和碳氧化合物的綜合治理是當(dāng)前的重要課題之一。
已知:ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1
(1)NO2(g)與CO(g)反應(yīng)生成兩種無毒氣體的熱化學(xué)方程式為______________。
(2)反應(yīng)ⅰ的正反應(yīng)的活化能E_____△H1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定壓強下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ。達到平衡后,保持其他條件不變,升高溫度,CO(g)的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”、“減少”或“無法確定”),原因為_____________________。
(4)向起始溫度為t℃、容積為10L的恒容絕熱的密閉容器中充入2molNO(g)和1molCO2(g),發(fā)生反應(yīng)ⅰ。5min時達到平衡。則:
①下列事實能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________(填選項字母)
A.混合氣體溫度不變 B.混合氣體的壓強不變
C. NO2和CO的濃度之比為1: 1 D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
②t℃時,向另一容積為10 L的恒溫恒容的密閉容器中充入2 mol NO(g)和1 mol CO2(g),發(fā)生反應(yīng)i。達到平衡的時間______5 min(填“>”、“<”或“=”)。
(5)在某密閉容器中充有10 mol CO(g)和20 mol NO(g),發(fā)生反應(yīng)ii,CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(p)的關(guān)系如圖所示。
①A、B、C 三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為________;p1和p2的大小關(guān)系為__________。
②A點時.測得容器的體積為10 L,則T1℃時,該反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為____________。
【答案】 2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH=-1213 kJ·mol-1 > 增大 升高溫度,反應(yīng)i的平衡正向移動,反應(yīng)ii的平衡逆向移動,均使CO體積分?jǐn)?shù)增大 A B < KA=KB>KC p2> p1 1/9
【解析】(1)已知:ⅰ.NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g) △H1=+234kJ·mol-1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H2=-745kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知ⅱ-ⅰ×2即得到NO2(g)與CO(g)反應(yīng)生成兩種無毒氣體的熱化學(xué)方程式為2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH=-1213 kJ·mol-1。
(2)反應(yīng)ⅰ是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,因此正反應(yīng)的活化能E>△H1。(3)反應(yīng)分別是吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)i的平衡正向移動,反應(yīng)ii的平衡逆向移動,均使CO體積分?jǐn)?shù)增大。(4)①A.由于是絕熱恒容,因此混合氣體溫度不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A正確;B.反應(yīng)前后體積不變,但溫度變化,因此混合氣體的壓強不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B正確;C. NO2和CO均是生成物,二者的濃度之比始終為1: 1,不能據(jù)此說明達到平衡狀態(tài),C錯誤;D.反應(yīng)前后容積和氣體的質(zhì)量均不變,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變,不能據(jù)此說明達到平衡狀態(tài),D錯誤,答案選AB。②由于正反應(yīng)吸熱,如果保持溫恒容發(fā)生反應(yīng)i,則反應(yīng)過程中溫度高于保持絕熱恒容的容器,溫度高反應(yīng)速率快,所以反應(yīng)達到平衡的時間<5 min。(5)①平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,由于正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡常數(shù)減小,則A、B、C 三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為KA=KB>KC;正反應(yīng)體積減小,增大壓強平衡向正反應(yīng)方向進行,轉(zhuǎn)化率增大,所以p1>p2。②A點時,測得容器的體積為10 L,轉(zhuǎn)化率是0.5,則根據(jù)方程式可知
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol) 20 10 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol) 5 5 2.5 5
平衡量(mol) 15 5 2.5 5
因此T1℃時,該反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為。
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【題目】工業(yè)上通常利用SiO2 和碳反應(yīng)來制取硅,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。
工業(yè)上還可以利用鎂制取硅,反應(yīng)為2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同時會發(fā)生副反應(yīng):2Mg + Si = Mg2Si。如圖是進行Mg與SiO2反應(yīng)的實驗裝置,試回答下列問題:
(1)由于O2和H2O(g)的存在對該實驗有較大影響,實驗中應(yīng)通入氣體X作為保護氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號)。
a.石灰石 b.鋅! .純堿
(2)實驗開始時,必須先通一段時間X氣體,再加熱反應(yīng)物,其理由是 ___________________________;當(dāng)反應(yīng)引發(fā)后,移走酒精燈,反應(yīng)能繼續(xù)進行,其原因是______________________。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,待冷卻至常溫時,往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸,可觀察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是副產(chǎn)物Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷)氣體,然后SiH4自燃.用化學(xué)方程式表示這兩個反應(yīng)①________________________②___________________.
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【題目】已知:甲、乙、丙、丁為常見化合物,A、B為單質(zhì),相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。其中甲是天然氣的主要成分。回答下列問題:
(1)丁物質(zhì)的名稱:______,丙物質(zhì)的化學(xué)式:_________________________________________。
(2)檢驗化合物乙的化學(xué)方程式:___________________________________________________。
(3)試劑X可能的化學(xué)式:________、________(要求:所選物質(zhì)類別不同)。
(4)通過分析表明:燃料充分燃燒的條件之一是______________________________。
(5)取變紅溶液于試管中加熱,觀察到的現(xiàn)象有_______________________________________。
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【題目】隨著時代的發(fā)展,綠色環(huán)保理念越來越受到大家的認(rèn)同,變廢為寶是我們每一位公民應(yīng)該養(yǎng)成的意識。某同學(xué)嘗試用廢舊的鋁制易拉罐作為原材料、采用“氫氧化鋁法”制取明礬晶體并進行一系列的性質(zhì)探究。
制取明礬晶體主要涉及到以下四個步驟:
第一步:鋁制品的溶解。取一定量鋁制品,置于250mL錐形瓶中,加入一定濃度和體積的強堿溶液,水浴加熱(約93℃),待反應(yīng)完全后(不再有氫氣生成),趁熱減壓抽濾,收集濾液于250mL燒杯中;
第二步:氫氧化鋁沉淀的生成。將濾液重新置于水浴鍋中,用3 mol/L H2SO4調(diào)節(jié)濾液pH至8~9,得到不溶性白色絮凝狀Al(OH)3,減壓抽濾得到沉淀;
第三步:硫酸鋁溶液的生成。將沉淀轉(zhuǎn)移至250mL燒杯中,邊加熱邊滴入一定濃度和體積的H2SO4溶液;
第四步:硫酸鋁鉀溶液的形成。待沉淀全部溶解后加入一定量的固體K2SO4,將得到的飽和澄清溶液冷卻降溫直至晶體全部析出,減壓抽濾、洗滌、抽干,獲得產(chǎn)品明礬晶體[KAl(SO4)2·12H2O,M=474g/mol]。
回答下列問題:
(1)第一步鋁的溶解過程中涉及到的主要反應(yīng)的離子方程式為__________________________
(2)為了加快鋁制品的溶解,應(yīng)該對鋁制品進行怎樣的預(yù)處理:________________________
(3)第四步操作中,為了保證產(chǎn)品的純度,同時又減少產(chǎn)品的損失,應(yīng)選擇下列溶液中的___(填選項字母)進行洗滌,實驗效果最佳。
A.乙醇 B.飽和K2SO4溶液 C.蒸餾水 D.1:1乙醇水溶液
(4)為了測定所得明礬晶體的純度,進行如下實驗操作:準(zhǔn)確稱取明礬晶體試樣4.0g于燒杯中,加入50mL 1mol/L鹽酸進行溶解,將上述溶液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,稀釋至刻度線,搖勻;移取25.00 mL溶液干250 mL錐形瓶中,加入30 mL 0.10mol/L EDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液,再滴加幾滴2D二甲酚橙,此時溶液呈黃色;經(jīng)過后續(xù)一系列操作,最終用0.20 mol/L鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)樽霞t色,達到滴定終點時,共消耗5.00 mL鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液。滴定原理為H2Y2-+Al3+→AlY-+2H+,H2Y2-(過量)+Zn2+→ZnY2-+2H+(注:H2Y2-表示EDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液離子)。則所得明礬晶體的純度為_________%。
(5)明礬除了可以用作人們熟悉的凈水劑之外,還常用作部分食品的膨松劑,例如油條(餅)的制作過程需要加入一定量的明礬,請簡述明礬在面食制作過程作膨松劑的原理:_______
(6)為了探究明礬晶體的結(jié)晶水?dāng)?shù)目及分解產(chǎn)物,在N2氣流中進行熱分解實驗,得到明礬晶體的熱分解曲線如圖所示(TG%代表的是分解后剩余固體質(zhì)量占樣品原始質(zhì)量的百分率,失重百分率=×100%):
根據(jù)TG曲線出現(xiàn)的平臺及失重百分率,30~270℃范圍內(nèi),失重率約為45.57%,680~810℃范圍內(nèi),失重百分率約為25.31%,總失重率約為70.88%,請分別寫出所涉及到30~270℃、680~810℃溫度范圍內(nèi)這兩個階段的熱分解方程式:___________、_____________
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【題目】如圖所示,甲、乙之間的隔板K可以左右移動,甲中充入2 mol A和1 mol B,乙中充入2 mol C和1 mol He,此時K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),反應(yīng)達到平衡后,恢復(fù)到反應(yīng)發(fā)生前時的溫度。下列有關(guān)說法不正確的是
A. 根據(jù)隔板K滑動與否可判斷左右兩邊的反應(yīng)是否達到平衡
B. 達到平衡后,隔板K最終停留在左側(cè)刻度0~2之間
C. 達到平衡時,甲容器中C的物質(zhì)的量大于乙容器中C的物質(zhì)的量
D. 若平衡時K停留在左側(cè)1處,則活塞仍停留在右側(cè)6處
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【題目】室溫下進行下列實驗,根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是( )
選項 | 實驗操作和現(xiàn)象 | 結(jié) 論 |
A | 將氣體通入溶液中,生成了白色沉淀 | 生成了沉淀 |
B | 向濃度均為的、混合溶液中滴加少量溶液,有黑色沉淀生成 | |
C | 淀粉溶液中通入少量,后再加入少量溶液,溶液先出現(xiàn)藍色,后藍色褪去 | 還原性: |
D | 用pH試紙測得:溶液的pH約為6 | 電離出的能力比的水解能力弱 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系:
已知由E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是:灰白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。
回答:
(1) 寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A______B______D________甲_______乙_______丙__________
(2) 寫出E→C反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。
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【題目】將2mol·L-1A氣體和1mol·L-1B氣體混合,并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol·L-1,現(xiàn)有下列幾種說法:
①用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol·L-1·s-1
②用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol·L-1·s-1
③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol·L-1
其中正確的是( )
A.① ③B.③ ④C.② ③D.② ④
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【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符的是
A. 圖甲表示等量NO2在容積相同的恒容密閉容器中,不同溫度下分別發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g),相同時間后測得NO2含量的曲線,則該反應(yīng)的ΔH<0
B. 圖乙表示的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),該圖表明催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變
C. 圖丙表示壓強對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影響,則P乙>P甲
D. 圖丁表示反應(yīng):4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,在其他條件不變的情況下,改變起始物CO的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響,則有T1>T2,平衡常數(shù)K1>K2
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