【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義.

(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)方程式為 . 利用反應(yīng)6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可以處理NO2 . 當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L.
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196.6kJmol1
2NO (g)+O2(g)2NO2(g)△H=﹣113.0kJmol1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO (g) 的△H=kJmol1 , 一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3與NO的體積比保持不變 d.每消耗1mol SO3的同時(shí)生成1mol NO2
測得上述反應(yīng)平衡時(shí)的NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO (g)+2H2(g)CH3OH (g).
①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示.該反應(yīng)△H0(填“>”或“<”).實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是
②甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注.DMFC工作原理如圖2所示:通入a氣體的電極是原電池的極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為

【答案】
(1)3NO2+H2O═2HNO3+NO;67.2
(2)﹣41.8;b;
(3)<;在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失;負(fù);O2+4e+4H+=2H2O
【解析】解:(1)NO2與H2O反應(yīng)的方程式為:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,當(dāng)反應(yīng)中有1 mol NO2參加反應(yīng)時(shí),共轉(zhuǎn)移了4 mol電子,故轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí),消耗的NO2為12÷4×22.4L=67.2L,
所以答案是:3NO2+H2O═2HNO3+NO;67.2;(2)根據(jù)蓋斯定律,將第二個(gè)方程式顛倒過來,與第一個(gè)方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H=﹣83.6 kJmol1 , 則NO2+SO2SO3+NO△H=﹣41.8 kJmol1;
a.本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故體系的壓強(qiáng)保持不變,故a不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;
b.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NO2的濃度減小,顏色變淺,故b可以說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故b正確;
c.SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故c錯(cuò)誤;
d.d中所述的兩個(gè)速率都是逆反應(yīng)速率,不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故d錯(cuò)誤.
故選b;

NO2(g)+

SO2(g)

SO3(g)+

NO(g)

起始物質(zhì)的體積

a

2a

0

0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積

x

x

x

x

平衡物質(zhì)的體積

a﹣x

2a﹣x

x

x

平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6,即 = ,故x= a,故平衡常數(shù)K= = = = ,
所以答案是:﹣41.8;b; ;(3)①從橫坐標(biāo)上一點(diǎn)0.5處,畫一條平行于縱坐標(biāo)的虛線,看相同壓強(qiáng)下不同溫度時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率,溫度越高轉(zhuǎn)化率越低,說明,升溫時(shí)平衡向逆向移動(dòng).
第二問:實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是工業(yè)生產(chǎn)要考慮速經(jīng)濟(jì)效益,要考慮速度和效率,壓強(qiáng)越大需要的條件越高,花費(fèi)越大.
所以答案是:<;在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失;
②根據(jù)圖知,交換膜是質(zhì)子交換膜,則電解質(zhì)溶液呈酸性,根據(jù)氫離子移動(dòng)方向知,通入a的電極為負(fù)極、通入b的電極為正極,負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式為 CH3OH﹣6e+H2O=CO2+6H+ , 正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e+4H+=2H2O,
所以答案是:負(fù);O2+4e+4H+=2H2O.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識(shí),掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱,以及對化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的理解,了解狀態(tài)判斷:①v(B)=v(B)②v(C):v(D)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】羥基扁桃酸是藥物合成的重要中間體,它可由苯酚和乙醛酸反應(yīng)制得:
下列有關(guān)說法正確的是(
A.苯酚和羥基扁桃酸互為同系物
B.羥基扁桃酸分子中至少有12個(gè)原子共平面
C.乙醛酸在核磁共振氫譜中只有1個(gè)吸收峰
D.常溫下,1 mol羥基扁桃酸只能與1 mol Br2反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】HAHB兩種酸的溶液分別加水稀釋時(shí),pH變化的簡圖如圖所示,下列敘述中不正確的是(

A. HA是一種強(qiáng)酸

B. x點(diǎn),c(A)=c(B)

C. HB是一種弱酸

D. 原溶液中HA的物質(zhì)的量濃度為HB10

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子,在強(qiáng)堿性溶液中能大量共存的是(

A. Na+、Ba2+Cl-、SO42-B. Na+Ba2+、AlO2-NO3-

C. NH4+、K+、Cl-、NO3-D. Na+K+、SiO32-、SO42-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯堿工業(yè)生產(chǎn)中用氨氣檢查氯氣檢查氯氣管道是否泄漏.氨氣遇到氯氣會(huì)產(chǎn)生白煙.
(1)反應(yīng)還生成了一種無毒的氣態(tài)單質(zhì),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(2)在該反應(yīng)中,氧化劑是 , 還原產(chǎn)物是 . 當(dāng)有0.017g氨氣被氧化時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為
(3)列式計(jì)算當(dāng)有112mL(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣參加反應(yīng)時(shí)生成的白煙的質(zhì)量.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】結(jié)合下表回答下列問題:

物質(zhì)

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)3

溶度積/25 ℃

8.0×1016

2.2×1020

4.0×1038

完全沉淀時(shí)的pH范圍

≥9.6

≥6.4

34

現(xiàn)有某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2,為得到純凈的CuCl2·2H2O晶體,按如圖步驟進(jìn)行提純:

1最適合作氧化劑X的是_________(填字母),加入X的目的是____________________________________。

AK2Cr2O7 BNaClO CH2O2 DKMnO4

加入的物質(zhì)Y____________(填化學(xué)式),調(diào)至溶液pH4,使溶液中的Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,此時(shí)溶液中的c(Fe3)____________。過濾后,將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶,可得到CuCl2·2H2O晶體。

2在空氣中直接加熱CuCl2·2H2O晶體得不到純的無水CuCl2,由CuCl2·2H2O晶體得到純的無水CuCl2的合理方法是______________________________________________________。

3Cr2O的廢水毒性較大,某工廠廢水中含5.0×103 mol·L1Cr2O,為了使廢水的排放達(dá)標(biāo),進(jìn)行如下處理:

①綠礬化學(xué)式為FeSO4·7H2O,反應(yīng)(I)的離子方程式為________________________________;

②若處理后的廢水中c(Cr3)=3.0×106 mol·L1,則廢水中c(Fe3)= _________ mol·L1。(Ksp[Fe(OH)3]4.0×1038,Ksp[Cr(OH) 3]6.0×1031

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對氯苯甲酸是合成非甾族消炎鎮(zhèn)痛藥的中間體,還能用于燃料和濃藥的合成,實(shí)驗(yàn)室中制備對氯苯甲酸的反應(yīng)、裝置圖如圖2:

常溫條件下的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:

相對分子質(zhì)量

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

密度/gcm3

顏色

水溶性

對氯甲苯

126.5

7.5

162

1.07

無色

難溶

對氯苯甲酸

156.5

243

275

1.54

白色

微溶

對氯苯甲酸鉀

194.5

具有鹽的通性,屬于可溶性鹽

實(shí)驗(yàn)步驟:在規(guī)格為250mL的裝置A中加入一定量的催化劑、適量KMnO4、100mL水;安裝好裝置,在滴液漏斗中加入6.00mL對氯甲苯,在溫度為93℃左右時(shí),逐滴滴入對氯甲苯;控制溫度在93℃左右,反應(yīng)2h,過濾,將濾渣用熱水洗滌,使洗滌液與濾液合并,加入稀硫酸酸化,加熱濃縮;然后過濾,將濾渣用冷水進(jìn)行洗滌,干燥后稱量其質(zhì)量為7.19g.
請回答下列問題:
(1)裝置B的名稱是
(2)量取6.00mL對氯甲苯應(yīng)選用的儀器是 . (填選儀器序號(hào)).
A.10mL量筒
B.50mL容量瓶
C.50mL酸式滴定管
D.50mL堿式滴定管
(3)控制溫度為93℃左右的方法是 . 對氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入,原因是
(4)第一次過濾的目的是 , 濾液中加入稀硫酸酸化,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
(5)第二次過濾所得濾渣要用冷水進(jìn)行洗滌,其原因是
(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是(填標(biāo)號(hào)).
A.60%
B.70%
C.80%
D.90%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回18.4molL1的硫酸.現(xiàn)用該濃硫酸配制100mL 1molL1的稀硫酸.可供選用的儀器有:①膠頭滴管;②燒瓶;③燒杯;④藥匙;⑤量筒;⑥托盤天平.請回答下列問題:
(1)配制稀硫酸時(shí),上述儀器中不需要使用的有(選填序號(hào)),還缺少的儀器有(寫儀器名稱).
(2)配制100mL 1molL1的稀硫酸需要用量筒量取上述濃硫酸的mL(保留一位小數(shù)).
(3)實(shí)驗(yàn)中造成所配溶液濃度偏高的原因可能是
A.容量瓶中原來含有少量蒸餾水
B.未經(jīng)冷卻,立即轉(zhuǎn)移至容量瓶并洗滌燒杯,定容
C.燒杯沒有洗滌
D.向容量瓶中加水定容時(shí)眼睛一直仰視刻度線.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】加入鹽酸后,下列離子數(shù)目不會(huì)減少的是

A. OH- B. HCO3- C. CO32- D. SO42-

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同步練習(xí)冊答案