【題目】工業(yè)產(chǎn)生的廢氣COx、NOx、SOx對(duì)環(huán)境有害,若能合理的利用吸收,可以減少污染,變廢為寶。

(1)已知甲烷的燃燒熱為890 kJ/mol;1 mol水蒸氣變成液態(tài)水放熱44 kJ;N2與O2反應(yīng)生成NO的過(guò)程如下:

則CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=_______.

(2)汽車(chē)尾氣中含有CO和NO,某研究小組利用反應(yīng):2CO(g)+2NO(g) N2 (g)+2CO2 (g)實(shí)現(xiàn)氣體的無(wú)害化排放。T1℃時(shí),在恒容的密閉容器中通入一定量的CO和NO,能自發(fā)進(jìn)行上述反應(yīng),測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO的濃度如下表:

①0~2 s內(nèi)用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為____,該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K1_____。

②若該反應(yīng)在絕熱恒容條件下進(jìn)行,則反應(yīng)達(dá)到平衡后體系的溫度為T(mén)2℃,此時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為K2,則K1____K2(填“>”、“<”或“=”),原因是________

(3)向甲、乙兩個(gè)容積均為1 L的恒溫恒容的密閉容器中,分別充入一定量的SO2和O2(其中,甲充入2 mol SO2、1 mol O2,乙充入1 mol SO2、0.5 mol O2),發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2 (g) 2SO3 (g) △H= -197. 74 kJ/mol ,一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測(cè)得兩容器中c(SO2)(mol/L)隨時(shí)間t(min)的變化關(guān)系如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是______

A.放出的熱量Q:Q(甲)>2Q(乙)

B.體系總壓強(qiáng)p:p(甲)>2p(乙)

C.甲容器達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),其化學(xué)平衡常數(shù)為4

D.保持其他條件不變,若起始時(shí)向乙中充入0.4 mol SO2、0.2mol O2、0.4 molSO3,則此時(shí)v(正>v(逆)

(4)在強(qiáng)酸性的電解質(zhì)水溶液中,惰性材料做電極,電解CO2可得到多種燃料,其原理如右圖所示。

①該工藝中能量轉(zhuǎn)化方式主要有____

②電解時(shí),生成乙烯的電極反應(yīng)式是____。

(5)CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaC03反應(yīng),Ca-CO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液與Na2 CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2 CO3溶液混合,若Na2 C03溶液的濃度為2×10-4 mol/L,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為_________。

【答案】 -612 kJ·mol-1 1.875×10-4mol/(L·s) 5000 2CO+2NON2+2CO2 的△S<0,只有當(dāng)△H<0,時(shí)△G=△H-T△S才能小于0,反應(yīng)才能在一定條件下自發(fā)進(jìn)行,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若該反應(yīng)在絕熱恒容條件下進(jìn)行,由于初始時(shí)只有反應(yīng)物,反應(yīng)一定正向進(jìn)行,達(dá)到平衡后反應(yīng)體系溫度升高,所以T1<T2,對(duì)于放熱反應(yīng),溫度升高,平衡初始減小,所以K1>K2 AC 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 5.6×10—5mo1/L

【解析】(1)根據(jù)圖示舊鍵斷裂吸收能量為:945+498=1443KJ/mol,放出能量為:2×630=1260KJ/mol,則熱化學(xué)方程式為2NO(g)=O2(g)+N2(g)H=-1260+1443=183KJ/mol①;甲烷燃燒熱為890kJ/mol,可寫(xiě)出熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),H=-890kJ/molH2O(g)=H2O(l)H=-44kJ/mol③;由蓋斯定律可知②+×2-×2,可得CH4 (g) +4NO(g)=2N2 (g) +CO2 (g) +2H2 O(g) H=-890kJ/mol+183/mol×2-(44kJ/mol)×2=-612kJmol-1,故答案為:-612kJmol-1;

(2) ①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)= v(N0)= ×=1.875×10-4mol/(L·s),由表格中的數(shù)據(jù)可知到4s時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡,則

2NO + 2CO2CO2 + N2

開(kāi)始(mol/L) 1.00×10-3 3.60×10-3 0 0

轉(zhuǎn)化(mol/L) 9×10-4 9×10-4 9×10-4 4.50×10-4

平衡(mol/L) 1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-4 4.50×10-4

則 K==5000,故答案為:1.875×10-4mol/(L·s);5000

②2CO+2NON2+2CO2 的△S<0,只有當(dāng)△H<0,時(shí)△G=△H-T△S才能小于0,反應(yīng)才能在一定條件下自發(fā)進(jìn)行,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若該反應(yīng)在絕熱恒容條件下進(jìn)行,由于初始時(shí)只有反應(yīng)物,反應(yīng)一定正向進(jìn)行,達(dá)到平衡后反應(yīng)體系溫度升高,所以T1<T2,對(duì)于放熱反應(yīng),溫度升高,平衡初始減小,所以K1>K2 ,故答案為:> ;2CO+2NON2+2CO2 的△S<0,只有當(dāng)△H<0,時(shí)△G=△H-T△S才能小于0,反應(yīng)才能在一定條件下自發(fā)進(jìn)行,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若該反應(yīng)在絕熱恒容條件下進(jìn)行,由于初始時(shí)只有反應(yīng)物,反應(yīng)一定正向進(jìn)行,達(dá)到平衡后反應(yīng)體系溫度升高,所以T1<T2,對(duì)于放熱反應(yīng),溫度升高,平衡初始減小,所以K1>K2;

(3)A.該反應(yīng)反應(yīng)前氣體體積大于反應(yīng)后體積,即充入反應(yīng)物物質(zhì)的量越大則壓強(qiáng)越大,進(jìn)行程度較大,放出熱量Q()2Q(),故A正確;B.該反應(yīng)反應(yīng)前氣體體積大于反應(yīng)后體積,即充入反應(yīng)物物質(zhì)的量越大則壓強(qiáng)越大,進(jìn)行程度較大,則壓強(qiáng)p()2p(),故B錯(cuò)誤;C.乙容器達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),c(SO2)=0.5mol/L,c(O2)=0.5mol/L-0.5mol/L×=0.25mol/L,c(SO3)=0.5mol/L,K==4,故C正確;D.濃度商為: =5,濃度商大于化學(xué)平衡常數(shù),化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即v()v(),故D錯(cuò)誤;故選AC;

(4)①太陽(yáng)能電池為電源,電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,可知能量轉(zhuǎn)化形式有光能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,故答案為:太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;

②電解時(shí),二氧化碳在b極上生成乙烯,電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故答案為:正;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;

(5)Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L,等體積混合后溶液中c(CO32-)=×2×10-4mol/L=1×10-4mol/L,根據(jù)Ksp=c(CO32-)c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=mol/L=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2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L,故答案為:5.6×10-5 mo1/L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是用于航天飛行器中的一種全天候太陽(yáng)能電化學(xué)電池在光照時(shí)的工作原理。下列說(shuō)法正確的是

A. 該電池與硅太陽(yáng)能電池供電原理相同

B. 光照時(shí),H+由a極室通過(guò)質(zhì)子膜進(jìn)入b極室

C. 夜間無(wú)光照時(shí),a電極流出電子

D. 光照時(shí),b極反應(yīng)式是VO2++2OH--e-=VO2++H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鹽在化學(xué)工業(yè)中有重要的應(yīng)用,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)用離子方程式表示FeCl3可作凈水劑的原因:______________________________

(2)常溫下,在pH=3的硫酸與pH =11Na2S溶液中,水電離出來(lái)的c(OH-)之比為_______

(3)物質(zhì)的量濃度相等的下列溶液①NH4ClNH4 HSO4③(NH4 ) 2SO4CH3 COONH4NH3 H2O,溶液中的C(NH4 +)由大到小的順序是__________________(用序號(hào)表示)。

(4)25℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表:

Ka1

Ka2

H2SO3

1.3x10-2

6.3x10-8

H2CO3

4.2x10-7

5.6x10-11

0.10 mol L-1NaHSO3溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>__________________

②向NaHCO3溶液中通入少量二氧化硫時(shí)反應(yīng)的離子方程式為__________________________

(5)已知 25 ℃ 時(shí) Ksp[Mg(OH)2] =1.8×10-11, Ksp[Cu(OH)2] =2.2 ×10-20.25 ℃時(shí),向濃度均為0.1 mol L-1MgCl2CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________(填化學(xué)式)沉淀;當(dāng)體系中兩種沉淀共存時(shí),=_______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】.現(xiàn)有下列儀器或用品:①鐵架臺(tái)(含鐵圈、各式鐵夾) ②錐形瓶 ③酸式滴定管和堿式滴定管 ④燒杯 ⑤玻璃棒 ⑥膠頭滴管 ⑦天平(含砝碼) ⑧濾紙 ⑨量筒 ⑩過(guò)濾漏斗;

現(xiàn)有下列藥品:(ANaOH固體 B)標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液(C)未知濃度鹽酸 D)蒸餾水(E)碳酸鈉溶液

根據(jù)所做過(guò)的學(xué)生實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:

1)過(guò)濾時(shí),應(yīng)選用的上述儀器是_________________________(填編號(hào))。

2)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),還缺少的儀器是__________。

3)做酸堿中和滴定時(shí),還缺乏的試劑是____________________。

4)進(jìn)行中和滴定時(shí),絕不可用將要盛的溶液事先潤(rùn)洗的儀器是下列的______(填編號(hào))。甲.酸式滴定管 乙.堿式滴定管 丙.錐形瓶

5)用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,選用酚酞作為指示劑,造成測(cè)定結(jié)果偏高的原因可能是______________。

A.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的NaOH中混有Na2CO3雜質(zhì)

B.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí),俯視滴定管的刻度,其他操作正確

C.盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過(guò),未用未知液潤(rùn)洗

D.滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失。

II. 甲醇(CH3OH)是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。

1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:

反應(yīng)ICO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1

反應(yīng)IICO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2

①反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________________________

②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)

溫度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH2______0ΔS______0 ()。

③某溫度下,將2 mol CO6 mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2 mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為________。

2)已知在常溫常壓下,某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如下圖所示的電池裝置:

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH -1275.6 kJ·mol-1

H2O(g)H2O(l) ΔH -44.0 kJ·mol-1

①寫(xiě)出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________。

②寫(xiě)出上圖電池裝置中負(fù)極反應(yīng)式:________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-CrO42-,它們會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,要進(jìn)行必要的處理。

兩種離子在溶液中存在如下平衡:2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O

現(xiàn)對(duì)某工業(yè)廢水進(jìn)行檢測(cè)并做沉降處理,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

()取樣該工業(yè)廢水,檢測(cè)其中鉻的含量。

步驟Ⅰ: 25.00 mL廢水,加入適量稀硫酸酸化。

步驟Ⅱ:加入過(guò)量的碘化鉀溶液,Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O然后滴入幾滴指示劑。步驟Ⅲ:將一定體積的0.1000mol·L-1 Na2S2O3溶液裝入堿式滴定管中,進(jìn)行滴定操作,滴定結(jié)果如下:(I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6

滴定次數(shù)

Na2S2O3溶液起始讀數(shù)/mL

Na2S2O3溶液終點(diǎn)讀數(shù)/mL

笫一次

1.02

19.03

第二次

2.00

19.99

第三次

0. 20

18.20

步驟Ⅳ:將上述反應(yīng)后溶液進(jìn)行pH調(diào)節(jié)、過(guò)濾等處理,回收沉淀,濾液倒入下水道。

1步驟Ⅰ加入稀硫酸酸化的目的是_____________________________

2步驟Ⅱ判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________________;

3以下操作會(huì)造成廢水中鉻含量測(cè)定值偏高的是_________________;

A. 滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí),俯視滴定管的刻度

B. 盛裝待測(cè)液的錐形瓶用蒸餾水洗過(guò),未用待測(cè)液潤(rùn)洗

C. 滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液

D. 清洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗堿式滴定管

425.00mL廢水經(jīng)酸化后,含有Cr2O72- 的物質(zhì)的量為___________mol.

(二)還原沉淀法除Cr2O72-CrO42-

該方法的工藝流程為:

5能說(shuō)明第①步反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________;(填字母代號(hào))

a. Cr2O72- CrO42- 的濃度相同

b. 2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)

c. 溶液的顏色不變

6第②步中,還原1molCr2O72-離子,需要________molFeSO4·7H2O。

7常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1,溶液的pH應(yīng)調(diào)至___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】以惰性電極電解少量硫酸銅溶液,一段時(shí)間后取出電極,加入19.6克氧化銅固體,固體完全溶解所得溶液與電解前相同(濃度、密度、體積等),則電解過(guò)程中電路中流過(guò)的電子為( )

A.0.2molB.0.4molC.0.6molD.0.8mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】維生素C的分子式是C6H8O6,水溶液呈酸性,高溫或較長(zhǎng)時(shí)間受熱易損耗,許多新鮮水果、蔬菜、乳制品中都含有豐富的維生素C,例如:新鮮橙汁中含維生素C濃度在500mg·L1左右。某;瘜W(xué)課外活動(dòng)小組進(jìn)行測(cè)定果汁中維生素C含量實(shí)驗(yàn),下面是他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析報(bào)告,請(qǐng)根據(jù)此報(bào)告填寫(xiě)有關(guān)空白。

Ⅰ實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定××牌軟包裝鮮橙汁維生素C含量。

Ⅱ?qū)嶒?yàn)原理:C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I

Ⅲ實(shí)驗(yàn)用品和試劑:

①儀器和用品(自選,略)

②試劑:濃度為7.50×103mol·L1的標(biāo)準(zhǔn)碘()溶液,指示劑,蒸餾水等。

Ⅳ實(shí)驗(yàn)過(guò)程:

(1)洗滌儀器,檢查是否漏液,用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗后裝好標(biāo)準(zhǔn)液待用。在此步操作中,需用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗的儀器是_____________。

(2)打開(kāi)橙汁包,目測(cè):顏色-橙黃色,澄清度-好,將儀器____________盛裝該橙汁潤(rùn)洗23遍,移取20.00mL橙汁入錐形瓶,向瓶中加入2滴指示劑,該指示劑的名稱(chēng)是____________

(3)用左手操作滴定管,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視___________。滴定至終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是__________

(4)數(shù)據(jù)記錄和處理:(設(shè)計(jì)出表格,將三次滴定所得數(shù)據(jù)都填入表格中),若經(jīng)數(shù)據(jù)處理,滴定中消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液體積平均值為20.00mL,則此橙汁中維生素C的含量是___________mg·L1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)又名大蘇打、海波,易溶于水,難溶于乙醇,在中性或堿性溶液中較穩(wěn)定,廣泛應(yīng)用于日常生產(chǎn)生活中。向下圖所示裝置中通入SO2,在加熱條件下反應(yīng)可制得Na2S2O3·5H2O

回答下列問(wèn)題:

(1)S2O32-結(jié)構(gòu)式如圖所示,其中S*的化合價(jià)為_________。

(2)燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。

(3)25℃時(shí),當(dāng)溶液pH接近7時(shí),需立即停止通SO2,原因是____________________。(用離子方程式表示)

(4)反應(yīng)終止后,經(jīng)加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥等一系列操作可得Na2S2O3·5H2O晶體。其中洗滌劑可選用____________。(填標(biāo)號(hào))

A.水 B.乙醇 C.稀鹽酸 D.氫氧化鈉溶液

(5)準(zhǔn)確稱(chēng)取1.4g產(chǎn)品,加入剛煮沸并冷卻過(guò)的水20mL,使其完全溶解,以淀粉作指示劑,用0.1000mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)碘水溶液滴定。已知:2S2O32-+I2(aq)=S4O62-(無(wú)色)+2I-(aq)。


標(biāo)準(zhǔn)碘水應(yīng)盛放在_______(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。

②第一次滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),滴定管中的液面如下圖所示,則第一次消耗碘水標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為_____mL。

③重復(fù)上述操作三次,記錄另兩次數(shù)據(jù)如下表,則產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______%。(保留1位小數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室可用NaBr、濃H2SO4、乙醇為原料制備少量溴乙烷:

C2H5—OH+HBrC2H5Br+H2O

已知反應(yīng)物的用量為:0.30 mol NaBrs);0.25 mol C2H5OH(密度為0.80 g·cm-3);36 mLH2SO4(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84 g·mL-1);25 mL水。試回答下列問(wèn)題。

1)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖中的a裝置還是b裝置?_____________。

2)反應(yīng)裝置中的燒瓶應(yīng)選擇下列哪種規(guī)格最合適_____

A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL

3)冷凝管中的冷凝水的流向應(yīng)是_____

A. A進(jìn)B B. B進(jìn)A C. A進(jìn)或B進(jìn)均可

4)可能發(fā)生的副反應(yīng)為:_____________、__________、______________(至少寫(xiě)出3個(gè)方程式)。

5)實(shí)驗(yàn)完成后,須將燒瓶?jī)?nèi)的有機(jī)物蒸出,結(jié)果得到棕黃色的粗溴乙烷,欲得純凈溴乙烷,應(yīng)采用的措施是_____________________________。

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