污染與環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為現(xiàn)在我國最熱門的一個課題,污染分為空氣污染,水污染,土壤污染等。
(1)為了減少空氣中SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 (選填序號)。
a.Ca(OH)2 b.CaCl2 c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)為了減少空氣中的CO2,目前捕碳技術(shù)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用,捕碳劑常用(NH4)2CO3,反應(yīng)為:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮?dú)庾鳛橄♂寗趖時(shí)刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過相同時(shí)間測得CO2氣體濃度,其關(guān)系如圖,則:
①ΔH3 0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T4~T5這個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度變化趨勢的原因是: 。
(3)催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化反硝化法中,用H2將NO3-還原為N2,一段時(shí)間后,溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則反應(yīng)離子方程式為: 。
②電化學(xué)降解NO3-的原理如圖,電源正極為: (選填填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為: 。
(1)① C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1 k=c CO)·c( H2)/c(H2O)
② a c(各1分)
(2)① <
② T4~T5 反應(yīng)達(dá)平衡,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨著溫度的升高,平衡逆向移動,CO2的吸收效率降低(或NH4HCO3部分分解,意思相近均給分)。
(3)①2 NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O
②A 2 NO3-+12 H++10e-= N2↑+6H2O
解析試題分析:(1)①兩個給出的熱化學(xué)方程式下式減上式即得C(s)+H2O(g) = CO(g) +H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1;②試劑Ca(OH)2、Na2CO3與二氧化硫反應(yīng),可以作為其吸收劑;(2)①該圖是相同時(shí)間時(shí)測定的二氧化碳的濃度,溫度越高反應(yīng)速率越快,先打到平衡,所以圖像從T3為界,后面是平衡曲線,據(jù)此分析溫度高二氧化碳含量高平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH3< 0;②T4~T5 反應(yīng)達(dá)平衡,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨著溫度的升高,平衡逆向移動,CO2的吸收效率降低;(3)該反應(yīng)氫氣化合價(jià)升高,根據(jù)溶液堿性增強(qiáng),考慮生成OH-,由此書寫方程式;②在與B相連的電極NO3-得到電子生成N2,為陰極,故A為正極,B為負(fù)極。
考點(diǎn):考查化學(xué)原理綜合內(nèi)容。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)在焙燒爐中發(fā)生反應(yīng):
①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH=-492.7 kJ·mol-1
②3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+25.2 kJ·mol-1
反應(yīng)2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(2)天然氣(以甲烷計(jì))在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下:
CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒,必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2,同時(shí)又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH="-92.4" kJ/mol,該反應(yīng)的能量變化如圖所示。
①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②將0.3 mol N2和0.5 mol H2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/4c/2/0fchm2.png" style="vertical-align:middle;" />,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為 ;欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是 (填選項(xiàng)字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料氣 |
B.向容器中再充入一定量H2 |
C.改變反應(yīng)的催化劑 |
D.液化生成物分離出氨 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
銅單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研中有重要作用。
(1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
請寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式: ;
(2)現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O,含氯化亞鐵雜質(zhì))制取純凈的CuCl2·2H2O。先將其制成水溶液,后按如圖步驟進(jìn)行提純:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1) 在一定溫度下,測得0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的PH為3.0。則CH3COOH在水中的電離為 ,此溫度CH3COOH的電離平衡常數(shù)為 。
(2) 在25℃時(shí),Kw=1.0×10-14,測得0.1 mol·L-1 Na2A溶液的pH=7。則H2A在水溶液中的電離方程式為 ,該溫度下,將0.01 mol·L-1 H2A溶液稀釋到20倍后,溶液的pH= 。
(3) 已知HCN(aq)+NaOH(aq)=NaCN(aq)+ H2O(l) ΔH=-12.1 kJ·mol-1;
HCl(aq) +NaOH(aq)=NaCl(aq) + H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
則在水溶液中HCNH++CN-電離的ΔH為 kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨有著廣泛的用途,可用于化肥、硝酸、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn)。
(1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)可生成氨氣:
該反應(yīng)在固定體積的密閉容器中進(jìn)行,有關(guān)說法正確的是_____________(填序號字母)。
A.反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí), |
B.反應(yīng)達(dá)到平衡后, |
C.體系的總壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡 |
D.混合氣體的密度保持不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡 |
時(shí)間/濃度 | ||||
起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
第2min | 3.2 | a | 0.8 | 1.2 |
第4min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
第6min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化,又有能量變化,釋放或吸收熱量是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
① C(石墨)+O2(g)=CO(g) ="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) =H20(g) ="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ="-394.0" kJ·mol-1
請解答下列問題:
(1)化學(xué)反應(yīng)中有能量變化的本質(zhì)原因是反應(yīng)過程中有 的斷裂和形成。上述三個反應(yīng)都是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)在熱化學(xué)方程式中,需要標(biāo)明反應(yīng)物及生成物的狀態(tài)的原因是 ;在①中,02的化學(xué)計(jì)量數(shù)“1/2”是表示 (填字母)。
a.分子個數(shù) b.物質(zhì)的量 c.氣體的體積
(3)反應(yīng)2H20(g)=2H2(g)+02(g)的= KJ·mol-1。
(4)若C(金剛石)+02(g)=C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1,則穩(wěn)定性:金剛石 (填“>”、“<”或“=”)石墨。
(5)已知形成H20(g)中的2 mol H-O鍵能放出926.0 kJ的能量,形成1 mol 02(g)中的共價(jià)鍵能放出498.0 kJ的能量,則斷裂1 mol H2(g)中的H-H鍵需要的能量 KJ。
(6)工業(yè)制氫氣的一個重要途徑是用CO(g)與H2O(g)反應(yīng)生成C02(g)和H2(g),則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以下是一些物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)(常壓):
| 鉀 | 鈉 | Na2CO3 | 金剛石 | 石墨 |
熔點(diǎn)(℃) | 63.65 | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
沸點(diǎn)(℃) | 774 | 882.9 | 1850(分解產(chǎn)生CO2) | ---- | 4250 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最有潛力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol ]。同時(shí)它也可以作為制冷劑而替代氟氯代烴。工業(yè)上制備二甲醚的主要方法經(jīng)歷了三個階段:
①甲醇液體在濃硫酸作用下或甲醇?xì)怏w在催化作用下直接脫水制二甲醚;2CH3OHCH3OCH3+H2O
②合成氣CO與H2直接合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol
③天然氣與水蒸氣反應(yīng)制備二甲醚。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇工業(yè)流程如下:
(1)寫出CO(g)、H2(g)、O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式(結(jié)果保留一位小數(shù)) 。
(2)①方法中用甲醇液體與濃硫酸作用直接脫水制二甲醚,盡管產(chǎn)率高,但是逐步被淘汰的主要原因是 。
(3)在反應(yīng)室2中,一定條件下發(fā)生反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密閉容器中達(dá)到平衡后,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是 。
A.低溫高壓 B.加催化劑 C.增加CO濃度 D.分離出二甲醚
(4)在反應(yīng)室3中,在一定溫度和壓強(qiáng)條件下發(fā)生了反應(yīng):3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),改變溫度(T)和壓強(qiáng)(P),反應(yīng)混合物CH3OH“物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)”變化情況如圖所示,關(guān)于溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系判斷正確的是 (填序號)。
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(5)反應(yīng)室1中發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式: 。如果溫度降低,該反應(yīng)的平衡常數(shù) 。(填“不變”、“變大”、“變小”)
(6)如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖。則a電極的反應(yīng)式為:________________。
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