【題目】生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的廢水、廢氣是環(huán)境污染的重要源頭。在環(huán)境治理方面人們可利用I2O5和Na2SO3等化工產(chǎn)品實現(xiàn)對廢水和廢氣的治理。
(1)利用I2O5的氧化性處理廢氣H2S,得到S、I2兩種單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(2)利用I2O5也可消除CO的污染,其反應(yīng)原理為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同溫度(T1、T2)下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測得CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時間t的變化曲線如圖所示。
①溫度為T2時,0~2 min 內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率 υ(CO2)=______________。
②b點(diǎn)時CO的轉(zhuǎn)化率為_______,化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填表達(dá)式)。
③反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。
④上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時,再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 mol的CO和CO2氣體,則化學(xué)平衡________(填“向左” “向右”或“不”)移動。
⑤下列現(xiàn)象,可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填字母)。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化 B.混合氣的平均相對分子質(zhì)量不再變化
C.混合氣的密度不再變化 D.單位時間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1
(3)Na2SO3具有還原性,其水溶液可以吸收Cl2(g),減少環(huán)境污染。
已知反應(yīng):
①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1
②Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1
試寫出Na2SO3(aq)與HClO(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________。
【答案】 I2O5 + 5 H2S = 5S + I2 + 5H2O 0.15 mol·L-1 ·min-1 80% C5(CO2)/ C5(CO) < 向右 BC Na2SO3(aq) + HClO(aq) Na2SO4(aq) + 2HCl(aq) ΔH=(a-b)kJ·mol1
【解析】(1)利用I2O5的氧化性處理廢氣H2S,H2S被氧化為S、I2O5被還原為I2,根據(jù)化合價升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒定律,可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2O5 + 5 H2S = 5S + I2 + 5H2O。
(2)該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)保持不變的反應(yīng),所以反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量保持不變。由圖像可知,反應(yīng)在T2時先達(dá)到平衡狀態(tài),所以T1<T2,溫度T1由升高到T2后,φ(CO2)減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
①溫度為T2時,0~2 min 內(nèi),φ(CO2)由0升高到0.3,則CO2的變化量為2mol,CO2的平均反應(yīng)速率υ(CO2)= 0.15 mol·L-1 ·min-1。
②b點(diǎn)時φ(CO2)=0.8,CO的變化量為0.8,CO的轉(zhuǎn)化率為80% ,五氧化二碘和碘都是固體,所以該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K= C5(CO2)/ C5(CO)。
③反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的ΔH<0。
④上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時,c(CO)=0.2mol/L,c(CO2)=0.8mol/L,K= C5(CO2)/ C5(CO)= 。再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 mol的CO和CO2氣體,Qc=<K,則化學(xué)平衡向右移動。
⑤因為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化;CO和CO2的化學(xué)計量數(shù)是相同的,所以單位時間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比始終為1∶1。始終不變的數(shù)據(jù)不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志;旌蠚獾钠骄鄬Ψ肿淤|(zhì)量和混合氣的密度是變量,所以可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是混合氣的平均相對分子質(zhì)量不再變化和混合氣的密度不再變化,填BC。
(3)①Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1,②Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1。由①-②得,Na2SO3(aq) + HClO(aq) Na2SO4(aq) + 2HCl(aq),所以ΔH=(a-b)kJ·mol1,即
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣凈化的主要反應(yīng)原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。將1.0 mol NO、0.8 mol CO充入2 L恒容密閉容器,分別在T1℃和T2℃下測得n(CO2)隨時間(t)的變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. T1℃時,K=0.9
C. T2℃時,0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.075 mol/(L·s)
D. T1℃時,向平衡體系中加入1 mol NO,再次平衡時NO轉(zhuǎn)化率大于40%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在25℃時,將1.0Lw mol·L-lCH3COOH溶液與0.1molNaOH固體混合,充分反應(yīng)。然后向混合液中加入CH3COOH或CH3COONa固體(忽略體積和溫度變化),引起溶液pH的變化如圖所示。下列敘述正確的是
A. a、b、c對應(yīng)的混合液中,水的電離程度由大到小的順序是c>a>b
B. b點(diǎn)混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)
C. 加入CH3COOH過程中,增大
D. 25℃時,CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能電池,其電池總反應(yīng)為:V3++VO2++H2O VO2++2H++V2+ . 下列說法正確的是( 。
A.放電時正極反應(yīng)為:VO2++2H++e﹣=VO2++H2O
B.放電時每轉(zhuǎn)移2mol電子時,消耗1mol氧化劑
C.充電過程中電子由陽極經(jīng)導(dǎo)線移向陰極,再由陰極經(jīng)電解質(zhì)溶液移向陽極
D.放電過程中,H+由正極移向負(fù)極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)要求回答問題:
(1)已知在常溫常壓下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJmol﹣1
②H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJmol﹣1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 .
(2)肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示.已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O=O為500、N﹣N為154,則斷裂1mol N﹣H鍵所需的能量(kJ)是 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】ZrO2常用作陶瓷材料,可由鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,也可表示為ZrO2·SiO2,還含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))通過如下方法制取。
已知:①ZrO2能與燒堿反應(yīng)生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2+。
②部分金屬離子在實驗條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
開始沉淀時pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全時pH | 3.2 | 5.2 | 8.0 |
(1)“熔融”時ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。
(2)“濾渣Ⅰ”的化學(xué)式為________________。
(3)為使濾液Ⅰ中的雜質(zhì)離子沉淀完全,需用氨水調(diào)pH=a,則a的范圍是________;繼續(xù)加氨水至pH=b時,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
(4)向“過濾Ⅲ”所得濾液中加入CaCO3粉末并加熱,得到兩種氣體。該反應(yīng)的離子方程式為____________________________。
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【題目】銅鋅原電池(如圖)工作時,以下說法正確的是( 。 ①電子流動方向從Zn﹣燈泡﹣Cu﹣鹽橋;②Zn電極的質(zhì)量減輕Cu電極的質(zhì)量增重;③鹽橋中的K+移向CuSO4溶液;④將鋅片浸入硫酸銅溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該電池反應(yīng)相同為:Zn+Cu2+═Zn2++Cu;⑤Zn電極失電子發(fā)生還原反應(yīng).
A.①②③
B.②④⑤
C.②③④
D.③④⑤
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【題目】25℃時,下列有關(guān)溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( 。
A.0.1mol/LCH3COONa與0.1mol/LHCl溶液等體積混合:c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>cCH3COO﹣)
B.0.1mol/LNH4Cl與0.1mol/L氨水等體積混合(pH>7):c(NH3H2O)>c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)
C.0.1mol/LNa2CO3與0.1mol/L NaHCO3溶液等體積混合: c(Na+)=c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)
D.0.1mol/LNa2C2O4與0.1mol/LHCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c(C2O42﹣)+c(HC2O4﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學(xué)裝置,在催化劑的作用下,該電化學(xué)裝置放電時可將CO2轉(zhuǎn)化為C和Li2CO3,充電時選用合適催化劑,僅使Li2CO3發(fā)生氧化反應(yīng)釋放出CO2和O2。下列說法中正確的是
A. 該電池放電時,Li+向電極X方向移動
B. 該電池充電時,電極Y與外接直流電源的負(fù)極相連
C. 該電池放電時,每轉(zhuǎn)移4 mol電子,理論上生成1mol C
D. 該電池充電時,陽極反應(yīng)式為:C+2Li2CO3-4e-=3CO2↑+4Li
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