【題目】減少二氧化碳的排放,氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是一項重要的熱點課題.
(1)Ⅰ.CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H 在0.1MPa時,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,圖1所示不同溫度(T)下,平衡時的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)的關系.
①該反應的△H0(填“>”、“=”或“<”).
②曲線b表示的物質(zhì)為 .
③為提高CO2的平衡轉化率,除改變溫度外,還可采取的措施是 .
(2)在強酸性的電解質(zhì)水溶液中,惰性材料做電極,電解CO2可得到多種燃料,其原理如圖2所示. b為電源的極,電解時,生成乙烯的電極反應式是 .
(3)Ⅱ.用活性炭還原法可以處理氮氧化物.如反應:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=Q kJmol﹣1 . 在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
時間(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K= .
②30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是(答一種即可).
(4)Ⅲ.工業(yè)上可以用NaOH溶液或氨水吸收過量的SO2 , 分別生成NaHSO3、NH4HSO3 , 其水溶液均呈酸性.相同條件下,同濃度的兩種酸式鹽的水溶液中c(SO32﹣)較小的是 , 用文字和化學用語解釋原因 .
【答案】
(1)<; H2O;加壓(或不斷分離出水)
(2)正;2CO2+12e﹣+12H+=C2H4+4H2O
(3) ;通入一定量的NO;適當縮小容器的體積;增大壓強;通入等物質(zhì)的量的CO2和N2
(4)NH4HSO3; HSO3﹣?H++SO32﹣,NH4+水解使c(H+)增大,電離平衡逆向移動,c(SO32﹣)濃度減小
【解析】解:(1)①由曲線變化可知隨著溫度升高,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多,說明升高溫度平衡逆向移動,則正反應放熱,
所以答案是:<;
②隨著溫度升高,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多,因氫氣為反應物,則另一條逐漸增多的曲線為CO2,由計量數(shù)關系可知b為水,c為C2H4的變化曲線,
所以答案是:H2O;
③為提高CO2的平衡轉化率,除改變溫度外,還可采取的措施是增大壓強,
所以答案是:加壓(或不斷分離出水);(2)電解時,二氧化碳在b極上生成乙烯,得到電子的一極為電源的正極,電極反應式為2CO2+12H++12e﹣=C2H4+4H2O,
所以答案是:正;2CO2+12H++12e﹣=C2H4+4H2O;(3)①T1℃時,由表格數(shù)據(jù)可知20min達到平衡,平衡濃度c(N2)=0.3mol/L、c(CO2)=0.3mol/L、c(NO)=0.4mol/L,則K= = ,
所以答案是: ;
②30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO(g),由圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,平衡常數(shù)K′═ = ,平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;由氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反應前后氣體體積不變,則改變的條件可能是通入一定量的NO或適當縮小容器的體積或增大壓強或通入等物質(zhì)的量的CO2和N2,
所以答案是:通入一定量的NO或適當縮小容器的體積或增大壓強或通入等物質(zhì)的量的CO2和N2.(4)因為HSO3﹣H++SO32﹣,生成亞硫酸根離子,又銨根水解成酸性,抑制亞硫酸氫根的電離,所以NH4HSO3中c(SO32﹣)濃度減小,
所以答案是:NH4HSO3;HSO3﹣H++SO32﹣,NH4+水解使c(H+)增大,電離平衡逆向移動,c(SO32﹣)濃度減小.
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學平衡的計算的相關知識點,需要掌握化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應仍在進行;“定”即反應混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關,外界條件不變,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題.
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【題目】利用化學反應可以為人類提供能源,也可用來解決環(huán)境問題。
(1)已知某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學鍵 | H-H | O=O | O-H |
鍵能kJ·mol-1 | 436 | 495 | 463 |
①寫出H2與O2反應生成水蒸氣的熱化學方程式____________;
②利用該反應設計成燃料電池,已知該電池每發(fā)1kW·h電能生成360g水蒸氣,則該電池的能量轉化率為_____%(結果保留三位有效數(shù)字)。
(2)三室式電滲析法可以處理含K2SO4的廢水,原理如圖所示,兩極均為惰性電極,ab為陽離子交換膜,cd為陰離子交換膜。
①陰極區(qū)的pH______(填“升高”或“降低”);
②陽極發(fā)生的電極反應式為__________;
③當電路中通過1mol電子的電量時,陰極上生成氣體的體積為_____L(標準狀況)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(雙選)碳有三種同素異形體:金剛石、石墨、足球烯(C60),其中足球烯是分子晶體。據(jù)此推測下列敘述正確的是( )
A. 金剛石、石墨、足球烯和氧氣反應最終產(chǎn)物不同
B. 足球烯可以發(fā)生加成反應
C. 石墨、足球烯均作為生產(chǎn)耐高溫潤滑劑的原料
D. 足球烯在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】按照如圖所示接通線路,反應一段時間后,根據(jù)現(xiàn)象回答下列問題(假設所提供的電能可以保證反應順利進行).
(1)標出電極名稱:Zn;C(連Zn) .
(2)U型管中觀察到的現(xiàn)象是 , 寫出有關的反應方程式: .
(3)如果小燒杯中有0.508g碘析出,則燒杯中負極減輕 .
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【題目】將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(Lmin).求:
(1)此時A的濃度c(A)=mol/L,反應開始前容器中的A,B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=mol;
(2)B的平均反應速率v(B)=mol/(Lmin);
(3)x的值為 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A.NaCl 溶液能導電,所以NaCl 溶液是強電解質(zhì)
B.NaCl晶體不導電,但NaCl 是強電解質(zhì)
C.液態(tài)氯化氫不導電,所以氯化氫是非電解質(zhì)
D.氯氣的水溶液能導電,所以氯氣是電解質(zhì)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各表述與示意圖一致的是( 。
A.圖①表示25℃時,用0.1 molL﹣1鹽酸滴定20 mL 0.1 molL﹣1 NaOH溶液,溶液的p隨加入酸體積的變化
B.圖②中曲線表示反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0正、逆反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化
C.圖③表示10 mL 0.01 molL﹣1 KMnO4酸性溶液與過量的0.1 molL﹣1 H2C2O4溶液混合時,n(Mn2+)隨時間的變化
D.圖④中a、b曲線分別表示反應CH2═CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0使用和未使用催化劑時,反應過程中的能量變化
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)地下鋼管連接鎂塊是金屬防腐措施中的________________________法。
(2)鉛及其化合物可用于蓄電池,耐酸設備及X射線防護材料等;卮鹣铝袉栴}:
①鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為_______________________;鉛的最高價氧化物對應水化物的酸性比碳酸的_______(填“強”或“弱”)。
②PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為___________________________。
③鉛蓄電池放電時的正極反應式為__________________________________________ ,當電路中有2mol電子轉移時,理論上兩電極質(zhì)量變化的差為_______ g。
(3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見下圖,石墨Ⅰ為電池的________極;該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y,其電極反應式為__________________。
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