【題目】根據(jù)題意完成下列問(wèn)題:

(1)工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41 kJ/mol

已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH=-484 kJ/mol,寫(xiě)出CO完全燃燒生成CO2的熱化學(xué)方程式:_______________________________________。

(2)隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,節(jié)能減排,減少全球溫室氣體排放,研究NO xSO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。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)。某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:

濃度/mol·L1

時(shí)間/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①則從反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí),以NO表示的平均反應(yīng)速率= ________,該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____(保留兩位小數(shù))

30min后,改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是_____(寫(xiě)一條即可)。

③下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是__________

A、容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

B、2v(NO)=v(N2)

C、容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變

D、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCO2的同時(shí)生成2nmolNO

(3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42, 而實(shí)現(xiàn)SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的廢氣通入含Fe2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為_______________

(4)有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。

ASO2,BO2,CH2SO4,則負(fù)極反應(yīng)式為_______________________________,電池總反應(yīng)式為________________________。

【答案】2CO(g) + O2 (g) = CO2(g) △H=-566 kJ/mol 0.003mol/(Lmin) 0.56 減小CO2的濃度 AD 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+ SO2+2H2O-2e=SO42-+4H 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 2SO2+O2+2H2O=4H+2SO42-

【解析】

(1)由①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol

②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) △H=-484 kJ/mol,

根據(jù)蓋斯定律,2+②可得2CO(g) + O2 (g)= CO2(g);

(2)①根據(jù)速率公式計(jì)算速率;通過(guò)表中數(shù)據(jù)可以知道,反應(yīng)進(jìn)行到20-30分鐘時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),K=;
根據(jù)表中30-40分鐘各物質(zhì)濃度的變化可以看出改變的條件是分離出部分CO2
③A.碳是固體,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明各組成含量保持不變,即已達(dá)平衡;

B、2v(NO)=v(N2),說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡;

C、該反應(yīng),反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡;

D、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCO2的同時(shí)生成2nmolNO,說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡;

(3) SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,該過(guò)程為氧氣氧化二價(jià)鐵離子到三價(jià)鐵離子然后用三價(jià)鐵離子氧化二氧化硫到硫酸根;
(4)SO2-O2-H2SO4形成燃料電池O2的電極為正極發(fā)生還原反應(yīng),SO2的電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式按照先總后分的順序,先寫(xiě)出總的原電池方程式,然后寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)式,用總方程式減去正極反應(yīng)式就是負(fù)極的電極反應(yīng)式。

(1)由①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol

②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) △H=-484 kJ/mol,

根據(jù)蓋斯定律2+②可得2CO(g) + O2 (g)= CO2(g) △H=-566 kJ/mol;

因此,本題正確答案是2CO(g) + O2 (g)= CO2(g) △H=-566 kJ/mol;

(2)①===0.003mol/(Lmin);

反應(yīng)進(jìn)行到20-30分鐘時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),K===0.56;
根據(jù)表中30-40分鐘各物質(zhì)濃度的變化可以看出改變的條件是分離出部分CO2
③A.碳是固體,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明各組成含量保持不變,即已達(dá)平衡,故A正確;

B、2v(NO)=v(N2),說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故B錯(cuò)誤;

C、該反應(yīng),反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故C錯(cuò)誤;

D、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCO2的同時(shí)生成2nmolNO,說(shuō)明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故D正確;

因此,本題正確答案是0.003mol/(L.min)0.56;減小CO2的濃度; AD;

(3) SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,該過(guò)程為氧氣氧化二價(jià)鐵離子到三價(jià)鐵離子,然后用三價(jià)鐵離子氧化二化硫到硫酸根,其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+;

因此,本題正確答案是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+;

(4)原電池總方程式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,用總的減去正極的電極反應(yīng)式得負(fù)極電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e=SO42-+4H,
因此,本題正確答案是SO2+2H2O-2e=SO42-+4H2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 2SO2+O2+2H2O=4H+2SO42-。

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】根據(jù)下列圖示所得出的結(jié)論不正確的是

A. 圖甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH<0

B. 圖乙是室溫下H2O2催化分解放出氧氣的反應(yīng)中c(H2O2 )隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,說(shuō)明隨著反應(yīng)的進(jìn)行H2O2分解速率逐漸減小

C. 圖丙是室溫下用0.1000 mol·L1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L1某一元酸HX的滴定曲線,說(shuō)明HX是一元強(qiáng)酸

D. 圖丁是室溫下用Na2SO4除去溶液中Ba2+達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)溶液中c(Ba2+ )c(SO42)的關(guān)系曲線,說(shuō)明溶液中c(SO42 )越大c(Ba2+ )越小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以COH2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1

(1)已知: H2=-283 kJ·mol1

H3=-242 kJ·mol1

則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為

_______________________________________________;

(2)在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃、 270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。右圖是上述三種溫度下不同的H2CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請(qǐng)回答

在上述三種溫度中,曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是__________

利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=_____________________。

(3)在某溫度下,將一定量的COH2投入10L的密閉容器中,5min時(shí)達(dá)到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(molL-1)變化如下表所示:

0min

5min

10min

CO

0.1

0.05

H2

0.2

0.2

CH3OH

0

0.04

0.05

5min~10min只改變了某一條件,所改變的條件是_________________________;且該條件所改變的量是_______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一位同學(xué)在復(fù)習(xí)時(shí)遇到這樣一道習(xí)題:某無(wú)色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-,加入鋁粉后,只產(chǎn)生H2,問(wèn)該無(wú)色溶液中能大量存在哪幾種離子。

(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2,說(shuō)明鋁具有__________(填氧化性還原性”)。

(2)該同學(xué)若H+大量存在,則NO3-就不能大量存在。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下:

現(xiàn)

ⅰ. 實(shí)驗(yàn)初始,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象

ⅱ. 過(guò)一會(huì)兒,出現(xiàn)氣泡,液面上方呈淺棕色

ⅲ. 試管變熱,溶液沸騰

①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是_______________________________。

②根據(jù)現(xiàn)象,推測(cè)溶液中產(chǎn)生了NO,為進(jìn)一步確認(rèn),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)

內(nèi)

現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)1

將濕潤(rùn)KI—淀粉試紙置于空氣中

未變藍(lán)

實(shí)驗(yàn)2

用濕潤(rùn)KI—淀粉試紙檢驗(yàn)淺棕色氣體

試紙變藍(lán)

a.淺棕色氣體是____________。

b.實(shí)驗(yàn)1的目的是_______________________________。

c.實(shí)驗(yàn)1、2說(shuō)明反應(yīng)生成了NO,將生成NO的離子方程式補(bǔ)充完整:

______Al +______NO3-+_____ _ ==______Al 3++______NO+______ ,_______

(3)再假設(shè):若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在。重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下:

現(xiàn)

ⅰ. 實(shí)驗(yàn)初始,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象

ⅱ. 過(guò)一會(huì)兒,出現(xiàn)氣泡,有刺激性氣味

為確認(rèn)刺激性氣味氣體,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):用濕潤(rùn)KI—淀粉試紙檢驗(yàn),未變藍(lán);用濕潤(rùn)紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán)。

①刺激性氣味的氣體是____________

②產(chǎn)生該氣體的離子方程式是____________________________________。

(4)NaOH溶液中加入鋁粉,結(jié)果只檢驗(yàn)出有H2生成,其化學(xué)方程式是_________________________________。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí):NO3-在酸、堿性環(huán)境中都有一定的氧化性,能氧化鋁單質(zhì),產(chǎn)生含氮化合物。試題中的無(wú)色溶液一定能大量存在的是_______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)裝置圖的實(shí)驗(yàn)操作,不能達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵?/span>

A. 聞氣體的氣味B. 用濃硫酸干燥氯氣C. 向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體D. 檢驗(yàn)鈉元素的存在

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)除雜和分離方法正確的是( )

被提純物質(zhì)

除雜試劑

分離方法

A

(苯甲酸)

生石灰

蒸餾

B

乙酸乙酯(乙酸)

氫氧化鈉溶液

分液

C

乙烷(乙烯)

酸性高錳酸鉀溶液

洗氣

D

(苯酚)

濃溴水

過(guò)濾

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是

A. NA個(gè)氫氧化鐵膠體粒子的質(zhì)量為107g

B. 0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,陽(yáng)離子的數(shù)目之和為0.2NA

C. 100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的H2O2水溶液中含O―O鍵數(shù)目為NA

D. 2.7g鋁與足量的稀硫酸和氫氧化鈉分別反應(yīng),得到氫氣的體積在標(biāo)況下均為3.36L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】分子式為C9H12O的某有機(jī)物與FeCl3溶液反應(yīng)顯色,又知其苯環(huán)上共有兩個(gè)取代基,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)有(

A.6B.5C.4D.3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)生利用下面實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的工作原理(Cu 64)。

按照實(shí)驗(yàn)步驟依次回答下列問(wèn)題:

導(dǎo)線中電子流向?yàn)?(用ab 表示)。

寫(xiě)出裝置中鋅電極上的電極反應(yīng)式: ;

若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64g,則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為 ;

(不許用“NA”表示)

4)裝置中鹽橋中除添加瓊脂外,還要添加KCl的飽和溶液,電池工作時(shí),對(duì)鹽橋中的K+,Cl-的移動(dòng)方向描述正確的是 。

A. 鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl-向右側(cè)燒杯移動(dòng)

B. 鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl-向左側(cè)燒杯移動(dòng)

C. 鹽橋中的K+、Cl-都向右側(cè)燒杯移動(dòng)

D. 鹽橋中的K+、Cl-幾乎都不移動(dòng)

ZnSO4溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會(huì)加速Zn電極的腐蝕、還可能導(dǎo)致電流在較短時(shí)間內(nèi)衰減。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的    (填代號(hào))。

A. NaOH B. Zn     C. Fe D. H2SO4

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同步練習(xí)冊(cè)答案