【題目】空氣質(zhì)量評價的主要污染物為PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物質(zhì)。研究脫硝(除NOx)技術(shù)和脫硫(除SO2)技術(shù)都是環(huán)境科學研究的熱點,對于消除環(huán)境污染有重要意義。
(1)已知催化劑存在的條件下H2可以將NO還原為N2。下圖是一定條件下H2還原NO生成N2和1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式__________________ 。(ΔH用E1、E2、E3表示)
(2)升高溫度絕大多數(shù)的化學反應速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率卻隨著溫度的升高而減小。某化學小組為研究該特殊現(xiàn)象的實質(zhì)原因,查閱資料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步:
I.2NO(g)N2O2(g)(快); v1正=k1正.c2(NO); v1逆=k1逆.c(N2O2) △H1<0
II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢); v2正=k2正.c(N2O2)c(O2); v2逆=k2逆.c2(NO2) △H2<0
請回答下列問題:
①一定溫度下,反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K=__________________。
②決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應 II,反應 I的活化能E1與反應 II的活化能E2的大小關(guān)系為E1___E2(填“>”、“<”或“=”)。根據(jù)速率方程分析,升高溫度該反應速率減小的原因是___。
A.k2正增大,c(N2O2)增大
B.k2正減小,c(N2O2)減小
C.k2正增大,c(N2O2)減小
D.k2正減小,c(N2O2)增大
③由實驗數(shù)據(jù)得到v2正~c(O2)的關(guān)系可用圖表示。當x點升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,則變?yōu)橄鄳狞c為____(填字母)。
(3)我國科學家在天然氣脫硫研究方面取得了新進展,利用如圖裝置可發(fā)生反應:H2S+O2=H2O2+S↓。
已知甲池中發(fā)生的反應為:
①裝置中H+從__________ 移向__________(填“甲池”或“乙池”)。
②乙池溶液中發(fā)生的反應為______________________________________。
【答案】 )2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=2(E1-E2)kJ·mol 1 < C d 乙池 甲池 H2S+=3I-+S↓+2H+
【解析】分析:本題是對化學反應原理的綜合考察。根據(jù)蓋斯定律進行反應熱的計算,正反應活化能與逆反應活化能的差值為反應熱;利用反應達到平衡時v正=v逆進行反應平衡常數(shù)的計算;根據(jù)圖示可知,氧氣變?yōu)檫^氧化氫,發(fā)生還原反應,該極為電解池的陰極,硫化氫變?yōu)閱钨|(zhì)硫,發(fā)生氧化反應,該極為電解池的陽極,發(fā)生氧化反應,氫離子向陰極移動,據(jù)此解答此題。
詳解:(1)正反應活化能為E3-E2 ,逆反應活化能為E3- E1;生成1 mol水蒸氣,該反應的反應熱為ΔH=(E3-E2)-(E3- E1)=(E1-E2)kJ·mol 1,所以該反應的熱化學方程式:H2(g)+NO(g)=1/2N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol 1或為2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=2(E1-E2)kJ·mol 1;正確答案:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=2(E1-E2)kJ·mol 1。
(2)①I.2NO(g)N2O2(g)(快); v1正=k1正.c2(NO); v1逆=k1逆.c(N2O2) △H1<0
II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢); v2正=k2正.c(N2O2)c(O2); v2逆=k2逆.c2(NO2) △H2<0
由反應達平衡狀態(tài),所以v1正= v1逆、v2正= v2逆,所以v1正×v2正= v1逆×v2逆,即
即k1正.c2(NO)×k2正.c(N2O2)c(O2)= k1逆.c(N2O2)× k2逆.c2(NO2),則有:K= c2(NO2)/ c2(NO)×c(O2)=;正確答案:。
②因為決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應II,所以反應I的活化能E1遠小于反應II的活化能E2;決定反應速率的是反應II,而溫度越高k2正增大,反應速率加快,二氧化二氮的濃度減少,導致兩者的積減小;正確答案:< ;C。
③v2正升高到某一溫度時v2正減小,平衡逆向移動,氧氣的濃度增大,所以反應重新達到平衡,則變?yōu)橄鄳狞c為d ;正確答案:d。
(3) ①從示意圖中看出,電子流向碳棒一極,該極為正極,氫離子從乙池移向甲池;正確答案:乙池 ;甲池。
②乙池溶液中,硫化氫與I3-發(fā)生氧化還原反應:硫化氫失電子變?yōu)榱騿钨|(zhì),I3-得電子變?yōu)镮-,離子反應為H2S+I3-=3I-+S↓+2H+;正確答案:H2S+I3-=3I-+S↓+2H+。
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【題目】用圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當線路中有1.20mol電子通過時,甲電極增重并有4.48L(已折算成標準狀況下的體積,后同)氣體生成,乙電極同時生成氣體7.84L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質(zhì)的量之比為
A. 2:1 B. 4:1 C. 2:3 D. 4:3
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【題目】常溫時,向20mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的體積與溶液pH的變化如圖所示。下列說法正確的是
A. a點的pH=1
B. b點時,c (CH3COO—)=0.05mol/L
C. c點時,V(NaOH)=20mL
D. 反應過程中的值不斷增大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上常用水蒸氣蒸餾的方法(蒸餾裝置如圖)從植物組織中獲取揮發(fā)性成分。這些揮發(fā)性成分的混合物統(tǒng)稱精油,大都具有令人愉快的香味。從檸檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是檸檬烯(檸檬烯)。提取檸檬烯的實驗操作步驟如下:
(1)將1~2個橙子皮剪成細碎的碎片,投入乙裝置中,加入約30 mL水
(2)松開活塞K。加熱水蒸氣發(fā)生器至水沸騰,活塞K的支管口有大量水蒸氣冒出時旋緊,打開冷凝水,水蒸氣蒸餾即開始進行,可觀察到在餾出液的水面上有一層很薄的油層。
下列說法不正確的是( )
A. 當餾出液無明顯油珠,澄清透明時,說明蒸餾完成
B. 蒸餾結(jié)束后,為防止倒吸,立即停止加熱
C. 長玻管作安全管,平衡氣壓,防止由于導管堵塞引起爆炸
D. 要得到純精油,還需要用到以下分離提純方法:萃取、分液、蒸餾
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【題目】二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑,其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物,通過與濃HNO3或濃H2SO4反應生成SeO2以回收Se。
已知:①Se+2H2SO4(濃)===2SO2↑+SeO2+2H2O;
②2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO42—+4H+。
(1) Se與濃H2SO4的反應中,氧化劑是________________,還原劑是_______________。當有標準狀況下22.4 L SO2氣體生成時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________ mol。
(2)依據(jù)反應①、②判斷SeO2、濃H2SO4、SO2的氧化性由強到弱的順序是______________________。
(3)用單線橋法標出反應②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_____________________________。
(4)SeO2、KI和HNO3發(fā)生如下反應:SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O配平上述反應的化學方程式______________________________________________。
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【題目】化合物H是一種重要的有機合成中間體,由化合物A合成H的一種路線如下:
已知:RCHCl2 RCHO回答下列問題:
(1)A的化學名稱為___________。
(2)G生成H的反應類型為__________,F(xiàn)中官能團名稱是_____________。
(3)由A生成B的化學方程式____________________________,合成過程中D生成E的作用是_____________________。
(4)滿足下列條件的H的同分異構(gòu)體有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為6:2:2:1:1:1:1的結(jié)構(gòu)簡式___________。
①能夠發(fā)生銀鏡反應,能夠發(fā)生水解反應,水解后的產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
②分子中只有一個環(huán) ③苯環(huán)上有兩個取代基,分子中含有兩個甲基。
(5) 己知,參照上述合成路線,以為原料(無機試劑任選),設(shè)計制備的路線__________。
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【題目】實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗,最合理的選項是
選項 | A中的物質(zhì) | B中的物質(zhì) | C中收集的氣體 | D中的物質(zhì) |
A | 濃氨水 | CaO | NH3 | H2O |
B | 濃鹽酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |
C | 稀硝酸 | Cu | NO2 | H2O |
D | 濃硫酸 | Na2SO3 | SO2 | NaOH溶液 |
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【題目】常溫下,0.2 mol/L的一元堿BOH與等濃度鹽酸等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示。下列說法正確的是( )
A.BOH為強堿
B.該混合液pH=7
C.該混合溶液中:c(B+)+c(Y)=c(Cl-)
D.圖中X表示BOH,Y表示H+,Z表示OH-
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【題目】某同學設(shè)計如下實驗裝置,測定葡萄糖還原新制氫氧化銅所得紅色物質(zhì)的組成。下列說法中正確的是
A. 將裝置a中的Zn換成CaCO3也可制備CO2氣體
B. 若撤去b裝置,則會導致該物質(zhì)含氧量測定結(jié)果偏低
C. 只需稱量裝置d反應前后的質(zhì)量就可確定該物質(zhì)的組成
D. 裝置e的作用是防止空氣中的H2O、CO2等進入裝置d中
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