臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:
6Ag(s)+O3(g)= 3Ag2O(s);        △H=-236kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)= 4Ag(s)+O2(g);        △H=" +62" kJ·mol-1,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。
(2)臭氧在水中易分解,臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間如下表所示。

由上表可知pH增大能加速O3分解,表明對(duì)O3分解起催化作用的是__________(填微粒符號(hào))。
(3)電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢(shì),在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景?茖W(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。
臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為_______________________;陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為_______________________。
(1)2O3=3O2    △H="-286kJ/mol" (3分)(2)OH  (1分)
(3)3H2O-6e=O3↑+6H+ (3分)       3O2+6H+6e=3H2O2(3分)

試題分析:(1)①6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ?mol-1,②2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)=3O2(g),則反應(yīng)熱△H=(-235.8kJ?mol-1)×2+(+62.2kJ?mol-1)×3=-285kJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知,相同溫度下,pH越大,O3分解速率越大,表明對(duì)O3分解起催化作用的是OH-(3) 酸性條件下電解水的方法制得臭氧.臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3↑+6H+,陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為3O2+6H++6e-=3H2O2
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列各組變化中,ΔH或Q前者小于后者的一組是(  )。
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
③t ℃時(shí),在一定條件下,將1 mol SO2和1 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個(gè)密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)放出的熱量分別為Q1、Q2
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH2
A.①②③B.②④C.②③④D.③④

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者小于后者的是
①C(s)+O2(g) ===CO(g);ΔH1       C(s)+O2(g) ===CO2(g);ΔH2
②S(g)+O2(g) ===SO2(g);ΔH3           S(s)+O2(g) ===SO2(g);ΔH4
③CaO(s)+H2O(l) ===Ca(OH)2(s);ΔH5    CaCO3(s) ===CaO(s)+CO2(g);ΔH6
A.②B.①②C.①③D.②③

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)能源的開發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展息息相關(guān)。
已知:① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
則C的燃燒熱____________________________kJ.mol-1
(2)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2+3H 2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,開始他們將N2和H2混合氣體20mol (體積比1:1)充入5L合成塔中.反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示,反應(yīng)過程中P/P0與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:

①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是(填字母代號(hào))_____________
A.壓強(qiáng)保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時(shí),以C(N2)變化表示的平均反應(yīng)速率為___________
③若提高N2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_______________
A.向體系中按體積比1:1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入He氣使壓強(qiáng)增大
E.加入一定量的N2
(3)25°C時(shí),BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10-9和1×1010,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32-)=0.2mol/L,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產(chǎn)生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol /L。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(Ⅰ)甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料,工業(yè)上可通過CO和H2化合制備甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
鍵能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
 
請(qǐng)回答下列問題:
(1)已知CO中的C與O之間為叁鍵連接,該反應(yīng)的△H=               ;
(2)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng),在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計(jì))后在250°C開始反應(yīng),并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下:
反應(yīng)時(shí)間/min
0
5
10
15
20
25
壓強(qiáng)/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
 
則從反應(yīng)開始到20min時(shí),以CO表示的平均反應(yīng)速率=      ,該溫度下平衡常數(shù)K=     ,若升高溫度則K值      (填“增大”、“減小”或“不變”);
(3)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是       ;
A.2v(H2)=v(CH3OH)
B.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C.容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變
D.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCO的同時(shí)生成2nmolH2
(Ⅱ)回答下列問題:
(1)體積均為100ml pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

(2)25℃時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測(cè)得pH=6,則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=____________mol·L-1(填精確值)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知該反應(yīng)在 T ℃時(shí),平衡常數(shù)K=9.0。
請(qǐng)回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1     2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2  ΔH=             (用含ΔH1、ΔH2的表達(dá)式表示);
(2)某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則NO的反應(yīng)速率                ;
(3)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同時(shí)生成1 mol O2
B.混合氣體密度不變
C.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D.2v(N2)=v(NO)
(4)下圖是反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖,由圖A可以推知該反應(yīng)為        反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。由圖B可知,與a對(duì)應(yīng)的條件相比,b改變的條件可以是        ;

(5)T ℃時(shí),某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此時(shí)反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),平衡時(shí),N2在混合氣體的體積百分?jǐn)?shù)為多少?(在答題卡上寫出具體計(jì)算過程,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)   CH3OH(g)              ΔH1
反應(yīng)Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2
①下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH1       0 (填“>”、“=”或“<”)。
②某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)= 0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為        ,此時(shí)的溫度為        (從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l)  ΔH1=-1451.6kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH2=-566.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:                       
(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置:

①該電池的能量轉(zhuǎn)化形式為              。
②該電池正極的電極反應(yīng)為              
③工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,則該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為            

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

SO2和NOx在化學(xué)工業(yè)上有重要用途,也是大氣污染的主要來源,開發(fā)和利用并重,預(yù)防和治理并舉是當(dāng)前工業(yè)上和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域研究的主要課題之一。
(1)在接觸法制硫酸的過程中,發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反應(yīng),某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示,根據(jù)圖示回答下列問題:

①平衡狀態(tài)由A到B時(shí),平衡常數(shù)K(A)     K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②將2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密閉容器中,若40s后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)體系總壓強(qiáng)為0.10MPa,這一段時(shí)間內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為                。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為                       
(2)用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol—1
取標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4并使之完全反應(yīng):
①若將NO2還原至N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為                  ;
②若還原NO2和NO的混合物,放出的總熱量Q的取值范圍是              

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氫氧兩種元素形成的常見物質(zhì)有H2O與H2O2,在一定條件下均可分解。
(1)已知:
化學(xué)鍵
斷開1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)
H—H
436
O—H
463
O=O
498
①H2O的電子式是       
②H2O(g)分解的熱化學(xué)方程式是       。
③11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的H2完全燃燒,生成氣態(tài)水,放出       kJ的熱量。
(2)某同學(xué)以H2O2分解為例,探究濃度與溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響。常溫下,按照如表所示的方案完成實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
反應(yīng)物
催化劑
a
50 mL 5% H2O2溶液
 
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
b
50 mL 5% H2O2溶液
少量濃鹽酸
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
c
50 mL 5% H2O2溶液
少量濃NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
d
50 mL 5% H2O2溶液
 
MnO2
①測(cè)得實(shí)驗(yàn)a、b、c中生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示。
 
圖1                              圖2
由該圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________。
②測(cè)得實(shí)驗(yàn)d在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。解釋反應(yīng)速率變化的原因:         。

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