【題目】“神十搭載的長(zhǎng)征F改進(jìn)型火箭推進(jìn)劑之一為無(wú)色氣體N2O4,N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為:N2O4(g)2NO2(g) △H=+24.4KJ/mol。
(1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中,下述現(xiàn)象能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡的是________。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2) b.體系顏色不變c.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 d.氣體密度不變
達(dá)到平衡后,保持體積不變升高溫度,再次到達(dá)平衡時(shí),則混合氣體顏色____(填“變深”、“變淺”或“不變”),判斷理由________。
(2)T℃時(shí),向1L恒容密閉容器中投入1molCH4和1molH2O(g),發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),經(jīng)過(guò)3min,反應(yīng)達(dá)到平衡。已知平衡時(shí),c(CH4)=0.5mol/L則0~3min內(nèi),該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2)=___。
(3)在一定條件下用CO和H2可以制得甲醇,CH3OH和CO的燃燒熱為別725.8 kJ/mol,283.0 kJ/mol,1 mol液態(tài)水變成氣態(tài)水吸熱44.0 kJ,寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____。
(4)工業(yè)上用CO與H2在催化劑作用下合成CH3OH,其反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。按n(CO) : n(H2)=1 : 2向密閉容器中充入反應(yīng)物,測(cè)得平衡時(shí)混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。則P1_____P2(填“<”“>”或“=”)
(5)一種氨燃料電池,使用的電解質(zhì)溶液是2mol/L的KOH溶液。電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O;請(qǐng)寫出通入a氣體一極的電極反應(yīng)式為_______。
【答案】bc 變深 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),其他條件不變,溫度升高平衡正向移動(dòng),c(NO2)增加,顏色加深 v(H2) = 0.5 moL/(L·min) CH3OH (l)+O2 (g) =CO (g)+2H2O (g) ΔH=-354.8 kJ ∕ mol > 2NH3+6OH-– 6e-=N2 + 6H2O
【解析】
(1)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量、組分濃度和含量均保持不變,結(jié)合平衡標(biāo)志分析;
(2)根據(jù)計(jì)算;
(3)CH3OH和CO的燃燒熱為別725.8 kJ/mol,283.0 kJ/mol,可知表示CH3OH和CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式是2CH3OH (l)+3O2 (g) =2CO2 (g)+4H2O (g) ΔH=-1451.6 kJ/mol、2CO (g )+O2(g )═2CO2 (g )△H=-556kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律計(jì)算甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式。
(4)增大壓強(qiáng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)平衡正向移動(dòng);
(5)根據(jù)圖示,電子由a極流出,a是負(fù)極,a極通入氨氣;
(1)a.v正(N2O4)=2v逆(NO2),可知正逆反應(yīng)速率不相等,故不選a;
b.體系顏色不變,說(shuō)明NO2濃度不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài),故選b;
c.氣體總質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量是變量,平均相對(duì)分子質(zhì)量是變量,若氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài),故選c;
d.氣體質(zhì)量不變、容器體積不變,根據(jù) ,氣體密度是恒量,氣體密度不變,不一定平衡,故不選d。
N2O4(g)2NO2(g) △H=+24.4kJ/mol,正反應(yīng)吸熱,升高溫度,平衡正向移動(dòng),NO2濃度增大,混合氣體顏色變深。
(2)平衡時(shí),c(CH4)=0.5mol/L,則△c(CH4)=1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,根據(jù)方程式,可知?jiǎng)t△c(H2)= 1.5mol/L,0.5 moL/(L·min);
(3)①2CH3OH (l)+3O2 (g) =2CO2 (g)+4H2O (g) ΔH=-1451.6 kJ/mol、
②2CO (g )+O2(g )═2CO2 (g )△H=-556kJmol-1,
③H2O (g)= H2O (l) ΔH=-44.0 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律①×-②×-③×2得CH3OH (l)+O2 (g) =CO (g)+2H2O (g) ΔH=-354.8 kJ ∕ mol。
(4)增大壓強(qiáng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)平衡正向移動(dòng),壓強(qiáng)越大,CH3OH的含量越大,所以P1>P2;
(5)根據(jù)圖示,電子由a極流出,a是負(fù)極,a極通入氨氣,氨氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是2NH3+6OH-– 6e-=N2 + 6H2O;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】工業(yè)催化劑 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是翠綠色晶體,在421~553℃時(shí),分解為Fe2O3、K2CO3、CO、CO2、H2O。實(shí)驗(yàn)室由草酸亞鐵晶體(FeC2O4·H2O)、草酸鉀(K2C2O4)、草酸(H2C2O4)和雙氧水(H2O2)混合制備。請(qǐng)回答下列問(wèn)題
(1)寫出H2O2的電子式:___。
(2)配平該方程式:__FeC2O4·2H2O+__H2O2+__K2C2O4+__H2C2O4=__K3[Fe(C2O4)3]·3H2O
(3)制備過(guò)程中要防止草酸被H2O2氧化,請(qǐng)寫出草酸被H2O2氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式___;
(4)配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來(lái)衡量,如Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,其穩(wěn)定常數(shù)表達(dá)式為:K=。已知K[Fe(C2O4)3]3—=1020,K[Fe(SCN)3]=2103,能否用KSCN溶液檢驗(yàn)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中的鐵元素?___(填“是”或“否”)若選“否”,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)鐵元素的方案___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2016年IUPAC命名117號(hào)元素為Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7。下列說(shuō)法不正確的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)
C.Ts在同族元素中非金屬性最弱
D.中子數(shù)為176的Ts核素符號(hào)是
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 放電時(shí),ClO4-向負(fù)極移動(dòng)
B. 充電時(shí)釋放CO2,放電時(shí)吸收CO2
C. 放電時(shí),正極反應(yīng)為:3CO2+4e =2CO32-+C
D. 充電時(shí),正極反應(yīng)為:Na++e=Na
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池是以K2FeO4和Zn為電極材料,KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液,其總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列說(shuō)法正確的是
A.Zn為電池的正極
B.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e+5OH =FeO42-+4H2O
C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1 mol K2FeO4被氧化
D.該電池放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液濃度不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知某氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=c(CH3OCH3)c(H2O)/c2(CH3OH),該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù):400℃,K=32;500℃,K=44。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________ 。
(2)該反應(yīng)的△H _________0。
(3)已知在密閉容器中,測(cè)得某時(shí)刻各組分的濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
濃度/(molL-1) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
①此時(shí)溫度400℃,則某時(shí)刻υ正_______υ逆(填<、>或=,下同)。
②若以溫度為橫坐標(biāo),以該溫度下平衡態(tài)甲醇物質(zhì)的量n為縱坐標(biāo),此時(shí)反應(yīng)點(diǎn)在圖象的位置是圖中____點(diǎn),比較圖中B、D兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率υB_______υD,理由是____。
(4)一定條件下要提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,可以采用的措施是___________。
a.升高溫度 b.加入催化劑 c.壓縮容器的體積
d.增加水蒸氣的濃度 e.及時(shí)分離出產(chǎn)物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】MnO2和Zn是制造普通干電池的重要原料,現(xiàn)用軟錳礦(主要成分為MnO2)和閃鋅礦(主要成分為ZnS)制備MnO2和Zn的工藝流程如圖:
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.干電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B.酸溶時(shí),ZnS作還原劑,每析出12.8gS沉淀,共轉(zhuǎn)移0.8mol電子
C.通電電解時(shí)MnO2在陽(yáng)極處生成,電極反應(yīng)為:Mn2+-2e-+2H2O═MnO2+4H+
D.原料硫酸可以循環(huán)使用,且可用鹽酸代替硫酸進(jìn)行酸溶
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中有著重要的作用;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)25℃時(shí)將氯氣溶于水形成“氯氣-氯水”體系,該體系存在多個(gè)含氯元素的平衡關(guān)系,其中之一為:Cl2(溶液)+H2OHClO+H++Cl-,體系中Cl2(溶液)、HClO和ClO-三者的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨pH(酸堿度)變化的關(guān)系如圖所示。已知HClO的殺菌能力比ClO-強(qiáng),用氯氣處理飲用水時(shí),殺菌效果最強(qiáng)的pH范圍為__(填字母)。
A.0~2 B.2~4.7 C.4.7~7.5 D.7.5~10
(2)寫出次氯酸光照分解的化學(xué)方程式___,如果在家中直接使用自來(lái)水養(yǎng)金魚(yú),除去其中殘留的次氯酸可采取的簡(jiǎn)易措施為__。
(3)NaClO、NaClO2、ClO2等含氯化合物都是常見(jiàn)的消毒劑,這是因?yàn)樗鼈兌季哂袕?qiáng)氧化性。
①寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的化學(xué)方程式___;
②84消毒液(主要成分是NaClO)與潔廁靈(主要成分是鹽酸)混在一起使用會(huì)產(chǎn)生有毒氣體Cl2,其反應(yīng)的離子方程式為__;
③NaClO2中Cl元素化合價(jià)為__;
④ClO2的殺菌效果比Cl2好,等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果是Cl2的__倍(殺菌效果與單位物質(zhì)的量的氧化劑得電子的物質(zhì)的量有關(guān),ClO2與Cl2消毒殺菌后均被還原為Cl-)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng) A(g)═B(g)+C(g),若反應(yīng)物的濃度由2molL-1 降到 0.8molL-1 需要 20s,那么反應(yīng)物濃度再由 0.8molL-1 降到 0.2molL-1 所需要的時(shí)間為
A.10sB.大于 10sC.小于 10sD.無(wú)法判斷
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