【題目】碳和氮是動植物體中的重要組成元素,向大氣中過度排放二氧化碳會造成溫室效應(yīng),氮氧化物會產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,目前,這些有毒有害氣體的處理成為科學(xué)研究的重要內(nèi)容。
(1)已知2.00g的C2H2完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w放出99.6kJ熱量,寫出表示C2H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
(2)利用上述反應(yīng)設(shè)計燃料電池(電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液),寫出電池負(fù)極的電極反應(yīng)式。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物,有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向一個容器容積為3L且容積不變的密閉真空容器(固體試樣體積忽略不計)中加入NO和足量的活性炭,在恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),測得不同時間(t)時各物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)如表:
物質(zhì) n/mol t/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 2.00 | 0 | 0 |
10 | 1.16 | 0.42 | 0.42 |
20 | 0.80 | 0.60 | 0.60 |
30 | 0.80 | 0.60 | 0.60 |
①10min~20min以v(NO)表示的反應(yīng)速率為。
②下列各項能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號字母)。
A.v(NO)(正)=2v(N2)(逆)B.容器內(nèi)CO2和N2的體積比為1:1
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變D.容器內(nèi)壓強保持不變
E.混合氣體的密度保持不變
③一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng):H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),恒溫下c(CO)隨反應(yīng)時間t變化的曲線Ⅰ如下圖所示。
①若在t0時改變一個條件,使曲線Ⅰ變成曲線Ⅱ,則改變的條件是________;
②若在t0時刻將容器體積快速壓縮至2L(其他條件不變),請在下圖中畫出c(CO)隨反應(yīng)時間t變化的曲線。
(5)已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,850℃時在一體積為10L的恒容密閉容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O濃度變化如右圖所示:下列說法正確的是(填序號)
A.達(dá)到平衡時,氫氣的物質(zhì)的量是0.12mol
B.達(dá)到平衡時,反應(yīng)體系最終會放出49.44kJ熱量
C.第6min時,若升高溫度,反應(yīng)正向移動
D.第8min時,若充入氦氣,會導(dǎo)致v正(CO)<v逆(H2O)
(6)下圖表示在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中CO的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線,A、C兩點的反應(yīng)速率AC(填“>”、“=”或“<”,下同),由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可采用的方法(填“升溫”或“降溫”)。
【答案】(1)C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1294.8kJmol-1
(2)C2H2—10e—+14OH—=2CO32—+8H2O(3)①0.012mol/(L·min)②ACE③不變
(4)①加入催化劑;
②見下圖
(5)B(6)<升溫
【解析】
試題分析:(1)2.00g的C2H2的物質(zhì)的量為2g÷26g/mol=0.077mol,釋放熱量99.6kJ,則C2H2的燃燒熱為99.6kJ÷0.077mol=1294.8kJ/mol,可寫出熱化學(xué)方程式:C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1294.8kJ/mol;
(2)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液,C2H2放電生成2CO32-,C元素化合價升高了5,即1molC2H2失去10mole-,電極反應(yīng)式為:C2H2-10e-+14OH-=2CO32-+8H2O;
(3)①10min~20min內(nèi),NO濃度的變化為=0.12mol/L,v(NO)==0.012mol/(Lmin);
②A.由于v(NO)(逆)=2v(N2)(逆),而v(NO)(正)=2v(N2)(逆),則v(NO)(逆)=v(NO)(正),反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故A正確;B.由于氮氣與二氧化碳化學(xué)計量數(shù)之比為1:1,則容器內(nèi)生成容器內(nèi)CO2和N2的體積比始終為1:1,不能說明到達(dá)平衡,故B錯誤;C.混合氣體總的物質(zhì)的量不變,隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總質(zhì)量增大,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,平均相對分子質(zhì)量保持不變說明到達(dá)平衡,故C正確;D.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)壓強始終保持不變,故D錯誤;E.體積不變,因反應(yīng)體系中有一種固體,只有平衡時混合氣體的質(zhì)量才不變,故混合氣體的密度保持不變,是平衡狀態(tài),故E正確;故選ACE;
③一定溫度下,NO的起始濃度增大,等效為增大壓強,反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,平衡不移動,NO的轉(zhuǎn)化率不變;
(4)①若在t0時改變一個條件,使曲線Ⅰ變成曲線Ⅱ,改變條件瞬間CO濃度不變,平衡時CO的濃度不變,改變條件不影響平衡移動,同時縮短到達(dá)平衡的時間,升高溫度影響平衡移動,反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強平衡不移動,但CO的濃度會增大,應(yīng)是使用催化劑;
②若在t0時刻將容器體積快速壓縮至2L(其他條件不變),瞬間CO的濃度變?yōu)?/span>=3mol/L,增大壓強最終平衡不移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變,故平衡時CO的濃度為=4.5mol/L,反應(yīng)速率加快,縮短到達(dá)平衡時間,c(CO)隨反應(yīng)時間t變化的曲線為
;
(5)A.由圖可知,平衡時△c(CO)=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,濃度變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,故△c(H2)=△c(CO)=0.12mol/L,故n(H2)=0.12mol/L×10L=1.2mol,故A錯誤;B.生成1.2mol氫氣,通常條件下放出的熱量為41.2kJ×1.2mol÷1mol=49.44kJ,故B正確;C.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,故C錯誤;D.第8min時,若充入氦氣,恒溫恒容下,反應(yīng)混合物各組分濃度不變,平衡不移動,則v正(CO)=v逆(H2O),故D錯誤,故選B;
(6)根據(jù)圖示,A、C兩點溫度相同,C點的壓強大于A點,故反應(yīng)速率:A<C;B點氫氣的含量小于A點的,反應(yīng)放熱,若要提高氫氣的含量,必須升高溫度。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化鐵是常見的水處理劑,工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下:
(1)由FeCl3· 6H2O晶體制備無水FeCl3應(yīng)采取的措施是: 。
(2)六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
溶解度(g/100gH2O) | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操作步驟是:加入少量鹽酸、 、 、過濾、洗滌、干燥。
(3)常溫下,若溶液的pH控制不當(dāng)會使Fe3+沉淀,pH=4時,溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。(常溫下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。
(4)FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?捎玫饬糠y定:稱取2.300g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸, 再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶,用蒸餾水定容;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入某一指示劑并用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定用去12.50mL。
已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
① 寫出加入稍過量的KI溶液反應(yīng)的離子方程式: 。
② 求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計算過程)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常見的食品添加劑,使用時必須嚴(yán)格控制其用量。某興趣小組用下圖所示裝置制備NaNO2并對其性質(zhì)作如下探究(A中加熱裝置已略去)。
【背景素材】
①2NO+Na2O2===2NaNO2;
②NO能被酸性KMnO4氧化成NO,MnO被還原為Mn2+。
③在酸性條件下NaNO2能把I-氧化為I2;S2O32-能把I2還原為I-。
【制備NaNO2】
(1) 裝置A三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2) B裝置的目的是① ,② 。
(3) 為保證制得的亞硝酸鈉的純度,C裝置中盛放的試劑可能是 (填序號)。
A. P2O5 B. 堿石灰 C. 無水CaCl2 D. 生石灰
(4) E裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
【測定NaNO2純度】
(5) 本小題可供選擇的試劑有:
A.稀硫酸
B.c1mol·L-1KI溶液
C.淀粉溶液
D.c2mol·L-1Na2S2O3溶液
E.c3mol·L-1酸性KMnO4溶液
①利用NaNO2的還原性來測定其純度,可選擇的試劑是 (填序號)。
②利用NaNO2的氧化性來測定其純度的步驟是:準(zhǔn)確稱取質(zhì)量為m g的NaNO2樣品放入錐形瓶中,加適量水溶解 (請補充完整實驗步驟)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法正確的是( )
A. 石灰石用于燃煤煙氣脫硫 B. 二氧化硫用于漂白滋補品銀耳
C. 蘇打可用于配制發(fā)酵粉 D. 用FeCl2溶液與銅反應(yīng)制作印刷電路板
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的應(yīng)用過程中,發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的是
A. 用氨作制冷劑 B. 用氫氟酸刻蝕玻璃
C. 用石英砂制粗硅 D. 用二氧化硫漂白紙漿
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)分類的正確組合是
分類 組合 | 堿 | 酸 | 鹽 | 堿性氧化物 | 酸性氧化物 |
A | 熟石灰 | H3PO4 | BaCO3 | BaO2 | SO2 |
B | NaOH | HCl | NaCl | Na2O | NO |
C | 燒堿 | HNO3 | Cu2(OH)2CO3 | Na2O2 | Mn2O7 |
D | KOH | CH3COOH | KHCO3 | CaO[ | SiO2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下:
下列說法不正確的是
A.該過程中CeO2沒有消耗
B.該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
C.圖中△H1=△H2+△H3
D.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)光照下不發(fā)生化學(xué)變化的是
A. 新制的氯水 B. 液氨
C. 濃硝酸 D. H2和Cl2的混合氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù),下列敘述錯誤的是
A. 28gC2H4和C4H8混合氣體中含有氫原子總數(shù)為4NA
B. 常溫常壓下,Cu-Zn原電池中,正極產(chǎn)生1.12LH2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)應(yīng)小于0.1NA
C. 15g含有的電子數(shù)為9NA
D. 2.1gDTO中所含中子數(shù)為NA
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