【題目】研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義,請回答下列問題:
(1)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2發(fā)生反應,則下列說法正確的是 。
A.若反應速率v(SO2)﹦v(SO3),則可以說明該可逆反應已達到平衡狀態(tài)
B.保持溫度和容器體積不變,充入2mol N2,化學反應速率加快
C.平衡后僅增大反應物濃度,則平衡一定右移,各反應物的轉(zhuǎn)化率一定都增大
D.平衡后移動活塞壓縮氣體,平衡時SO2、O2的百分含量減小,SO3的百分含量增大
E.保持溫度和容器體積不變,平衡后再充入2mol SO3,再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大
F.平衡后升高溫度,平衡常數(shù)K增大
(2)若某溫度下,SO2(g)+ O2(g)SO3(g) △H=-98 kJ/mol。開始時在100 L的密閉容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),當反應達到平衡時共放出196kJ的熱量,該溫度下的平衡常數(shù)K= (用分數(shù)表示)。在該溫度下,分別將0.2mol/L 的SO2 和0.1mol/L O2放入固定體積的密閉容器中,當SO2轉(zhuǎn)化率為60%時,該反應向 方向進行。
(3)在一個2L的密閉容器中充入一定量的SO3發(fā)生反應:其中SO3的變化如下圖所示:從10 min起,壓縮容器為1L,則SO3的變化曲線為 (填圖像中的字母序號)。
(4)反應N2O4(g)2NO2(g);△H=+57kJmol-1,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示.下列說法正確的是( )
A.A、C兩點的反應速率:A>C
B.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
C.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
D.若P2>P1,則化學平衡常數(shù)KA>KC
(5)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574KJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160KJ/mol
請寫出1molCH4還原NO2生成N2、CO2、H2O氣態(tài)物質(zhì)的熱化學方程式 。
【答案】
(1)DE
(2) 逆
(3)C
(4)C
(5)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867KJ/mol
【解析】
試題分析:
(1)A、當正反應速率與逆反應速率相等,才能說明該可逆反應達到平衡狀態(tài),但反應速率v(SO2)﹦v(SO3),未強調(diào)反應方向,不能說明正逆反應速率相等,故A錯誤;B、根據(jù)影響反應速率的影響因素,增加反應物的濃度,化學反應速率才能加快,但充入2molN2,對于該反應相當于惰性氣體,反應物的濃度不變,反應速率不變,故B錯誤;C、平衡后僅增大反應物濃度,根據(jù)平衡移動原理,平衡一定右移,但各反應物的轉(zhuǎn)化率不一定都增大,例如:增大SO2的濃度,O2的轉(zhuǎn)化率增大,而SO2的轉(zhuǎn)化率減小,故C錯誤;D、平衡后移動活塞壓縮氣體,即增大壓強,根據(jù)平衡移動原理,平衡向正反應方向移動,所以平衡時SO2、O2的百分含量減小,SO3的百分含量增大,故D正確;E、原平衡中充入2mol SO2和1mol O2,等效于充入2mol SO3,保持溫度和容器體積不變,平衡后再充入2mol SO3,即增大壓強,平衡向正反應方向移動,再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大,故E正確;F、平衡后升高溫度,平衡向吸熱方向(逆反應)移動,SO2、O2的濃度增大,SO3的濃度減小,平衡常數(shù)K減小,故F錯誤;故選DE;
(2)轉(zhuǎn)化的SO2為:196kJ÷98kJmol1=2mol,根據(jù)三行式計算:
SO2(g)+ O2(g)SO3(g)
初始濃度(molL1) 0.04 0.1 0
轉(zhuǎn)化濃度(molL1) 0.02 0.01 0.02
平衡濃度(molL1) 0.02 0.09 0.02
可得平衡常數(shù)K=0.02÷(0.02×)=10/3。
由上述可知,平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為50%,則當SO2轉(zhuǎn)化率為60%時,該反應應向逆反應方向進行。
(3)容器的體積壓縮為1L,則平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,即逆向移動,SO3的物質(zhì)的量增加,所以選c。
(4)反應N2O4(g)2NO2(g);△H=+57kJmol-1,該反應為吸熱反應,升高溫度,化學平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)增大;增大壓強,化學平衡逆向移動,NO2的體積分數(shù)減小,結(jié)合圖象來分析解答。A.由圖象可知,A、C兩點都在等溫線上,C的壓強大,則A、C兩點的反應速率:A<C,故A錯誤;B.由圖象可知,A、C兩點溫度相等。與A點相比,C的壓強大,則C點體積小,濃度增大,雖然平衡逆向移動但到達平衡仍比原平衡濃度大,平衡時NO2濃度比A的濃度高,NO2為紅棕色氣體,則A、C兩點氣體的顏色:A淺,C深,故B錯誤;C.升高溫度,化學平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)增大,由圖象可知,A點NO2的體積分數(shù)大,則T1<T2,由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法,故C正確;D.由圖象可知,A、C兩點都在等溫線上,平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度相同平衡常數(shù)相同,所以化學平衡常數(shù)KA=KC,故D錯誤;故選C。
(5)根據(jù)蓋斯定律將兩個熱化學方程式相加并除以2可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1。
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【題目】【化學——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
有A、B、C、D、E五種原子序數(shù)依次增大的元素(原子序數(shù)均小于30)。A的基態(tài)原子2p能級有3個電子;C的基態(tài)原子2p能級有1個電子;E原子最外層有1個單電子,其次外層有3個能級且均排滿電子;D與E同周期,價電子數(shù)為2。則:
(1)寫出基態(tài)E原子的價電子排布式________;態(tài)A原子的第I電離能比B的大,其原因是____。
(2)B元素的氫化物的沸點是同族元素氫化物中最高的,原因是_________。
(3)A的最簡單氫化物分子的空間構(gòu)型為___________,其中A原子的雜化類型是_________。
(4)向E的硫酸鹽溶液中通入A的氣態(tài)氫化物至過量,產(chǎn)生藍色沉淀,隨后沉淀溶解得到深藍色溶液,向溶液中加入適量乙醇,析出藍色晶體。
①該藍色晶體的化學式為_________,加入乙醇的目的是____________。
②寫出該配合物中配離子的結(jié)構(gòu)簡式___________。
(5)C和D形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則D的配位數(shù)是_______,已知晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,求晶胞邊長a=________cm(含用ρ、NA的計算式表示)。
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【題目】下列有關環(huán)境保護與綠色化學的敘述不正確的是( )
A.形成酸雨的主要物質(zhì)是硫的氧化物和氮的氧化物
B.大氣污染物主要來自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣
C.綠色化學的核心就是如何對被污染的環(huán)境進行無毒無害的治理
D.水華、赤潮等水體污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的
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【題目】短周期主族元素 A、B、C、D、E、F 的原子序數(shù)依次增大,A 原子核外最外 層電子數(shù)是其電子層數(shù)的 2 倍,A、B 的核電荷數(shù)之比為 3:4。C 與 D 均為金屬元素,5.8 g D 的氫氧化物恰好能與 100 mL 2 mol·L-1 鹽酸完全反應,D 原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。E 與F 相鄰,F-的最外層為 8 電子結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述條件,用化.學.用.語.回答:
(1)D 在周期表中的位置____;
(2)B、C 易形成淡黃色化合物,其電子式為____,該物質(zhì)含有的化學鍵 類型為_____;
(3)用電子式表示 DF2 的形成過程____;
(4)元素 E、F 中非金屬性較強的是____,請用一個置換反應證明____(寫化學反應方程式);
(5)原子半徑:C____E;熔點:DB____CF(填“>”“<”或“=”);
(6)A、B、E 可形成一個三原子分子,且每個原子均達到 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則該分子的 結(jié)構(gòu)式為____;含 A元素的化合物在是自然界種類最多的原因是____。
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【題目】膳食纖維有助于胃腸蠕動,被人們譽為食物中的“第七營養(yǎng)素”。下列食物中膳食纖維較多的是( )
A. 芹菜 B. 大米
C. 精制面粉 D. 豆腐
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【題目】某溶液中大量存在五種離子:NO3-、SO42-、 Fe3+、H+、X,其物質(zhì)的量之比為:n(NO3-)︰n(SO42-)︰n(Fe3+)︰n(H+)︰n(X)=2︰3︰1︰3︰1,則X可能為
A. Fe2+ B. Mg2+ C. Cl- D. Ba2+
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【題目】NaOH是一種重要的化學試劑,其摩爾質(zhì)量為( )
A.20g B.20g·mol-1 C.40g·mol-1 D.40g·mol-1L
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【題目】某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應A(g)+xB(g)2C(g)達到平衡后,在不同的時間段,分別改變影響反應的一個條件,測得容器中各物質(zhì)的物的量濃度、反應速率分別隨時間的變化如下圖所示:下列說法中正確的是
A.8min前A的平均反應速率為0.17mol/ (L·min)
B.30min時擴大容器的體積,40min時升高溫度
C.反應方程式中的x=1,正反應為吸熱反應
D.30min和54min的反應的平衡常數(shù)均為4
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【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種食品添加劑.實驗室用如圖1所示裝置制備Na2S2O5,實驗步驟如下:
Ⅰ.在Na2CO3溶液中通入SO2至pH為4.1,生成NaHSO3溶液;
Ⅱ.加碳酸鈉粉末調(diào)至pH為7~8;
Ⅲ.再通SO2至pH為4.1;
Ⅳ.從過飽和溶液中析出Na2S2O5晶體.
(1)制備焦亞硫酸鈉總反應的化學方程式為 .
(2)Na2S2O5溶于水且與水能反應,所得溶液顯酸性,其原因是 .步驟Ⅲ中測定溶液的pH的方法是 ;pH>4.1時,則產(chǎn)品中會有副產(chǎn)物,其化學式是 .
(3)利用碘量法可測定Na2S2O5產(chǎn)品中+4價硫的含量,實驗方案為:將一定量的Na2S2O5產(chǎn)品放入碘量瓶(帶磨口塞的錐形瓶)中, ,重復如上步驟2次,記錄數(shù)據(jù).(實驗中必須使用的試劑有:c1molL﹣1的標準碘溶液、c2molL﹣1的標準Na2S2O3溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸餾水;已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
(4)含鉻廢水中常含有六價鉻[Cr(Ⅵ)].利用Na2S2O5和FeSO47H2O先后分兩個階段處理含Cr2O72﹣的廢水,實驗結(jié)果如圖.
①實驗過程中溶液的pH不斷升高的原因是 .
②已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10﹣31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10﹣5molL﹣1時視為完全沉淀.現(xiàn)將廢水中Cr2O72﹣全部轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3而除去,需調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為 .
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