運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)回答下列有關(guān)碳和碳的化合物的問(wèn)題:
(1)汽車(chē)尾氣的主要污染物是NO以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的CO,它們是現(xiàn)代化城市的重要大氣污染物,為了減輕汽車(chē)尾氣造成的大氣污染,人們開(kāi)始探索利用NO和CO在一定條件下轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒氣體E和F的方法(已知該反應(yīng)△H<0). 在2 L密閉容器中加入一定量NO和CO,當(dāng)溫度分別在T1和T2時(shí),測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表:
物質(zhì) T/℃ n/mol | NO | CO | E | F |
初始 | 0.100 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 0.020 | 0.020 | 0.080 | 0.040 |
T2 | 0.010 | 0.010 | 0.090 | 0.045 |
①請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫(xiě)出NO與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
②上述反應(yīng)T1℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1,T2℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2,根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算K1= 。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,溫度T1和T2的關(guān)系是(填序號(hào))__________。
A.T1>T2B.T1<T2 C.T1=T2 D.無(wú)法比較
(2)反應(yīng)生成的氣體E經(jīng)常用氫氧化鈉來(lái)吸收,現(xiàn)有0.4molE,若用200mL 3mol/L NaOH溶液將其完全吸收,溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?u> .
(3)已知CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol,285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol,工業(yè)上利用天然氣(主要成分是CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO和H2,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: .
(4)CO還可以用做燃料電池的燃料,某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,該電池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì),空氣與CO2 的混合氣為正極助燃?xì)猓频迷?650 ℃下工作的燃料電池,寫(xiě)出其負(fù)極和正極電極反應(yīng)方程式:負(fù)極: ;正極: .
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡移動(dòng)、計(jì)算、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、蓋斯定律、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
【答案解析】 (1)①2CO+2NO N2+2CO2(2分)
②3200 L/mol(或3200)(2分) A(2分)
⑵C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)(2分)
(3) CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.3 kJ•mol -1(2分)
⑷2CO+2CO32--4e-=4CO2(2分)O2+2CO2+4e-=2CO32-(2分)
解析:(1)①NO和CO在一定條件下轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒氣體E和F,是氮?dú)夂投趸,?/p>
應(yīng)的方程式為2CO+2NO N2+2CO2;通過(guò)平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的
量也驗(yàn)證這一反應(yīng);②利用“三段式”進(jìn)行計(jì)算:2CO + 2NO N2 + 2CO2
始態(tài)濃度(mol/L)0.05 0.05 0 0
變化量(mol/L) 0.04 0.04 0.02 0.04
平衡濃度(mol/L) 0.01 0.01 0.02 0.04
則K=C(N2)·C2(CO2)/ C2(CO)·C2(NO)=3200 L/mol;
該反應(yīng)放熱,從表中看出,從T1到T2,平衡正向移動(dòng),降低溫度,故A.T1>T2;
(2)氣體E是CO2,0.4mol CO2,用200mL 3mol/L NaOH溶液(物質(zhì)的量是0.6mol)將其完全吸收,產(chǎn)物生成0.2molNa2CO3和0.2molNaHCO3,CO32-和HCO3-要水解使溶液呈堿性,前者的水解程度遠(yuǎn)大于后者,所以離子濃度大小:
C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)
(3) 根據(jù)CH4、H2、和CO的燃燒熱可知,各物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式:
①O2(g)+2H2(g)=2H2O(L)△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L)△H=-890.3kJ•mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1,
利用蓋斯定律將②-①-③可得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3 kJ•mol -1;
(4)在燃料池中,正極上是CO2發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32-,負(fù)極上是CO發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),反應(yīng)式:2CO+2CO32--4e-=4CO2,在轉(zhuǎn)移電子一樣多的情況下,兩極反應(yīng)相加得到總反應(yīng):2CO+O2=2CO2;
【思路點(diǎn)撥】本題考查比較綜合,可逆反應(yīng)平衡常數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算方法,蓋斯定律的應(yīng)用。注意書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的要領(lǐng);電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)要看電解質(zhì)中的離子存在形式。難度中等。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0.某研究小組進(jìn)行了當(dāng)其他條件不變時(shí)改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)影響的研究.下列關(guān)于圖象的分析正確的是( )
①圖Ⅰ研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度高于甲的溫度
②圖Ⅱ研究的是催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,化學(xué)平衡不移動(dòng)
③圖Ⅱ研究的是t0時(shí)刻通入氦氣增大體系壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響
④圖Ⅲ研究的是t0時(shí)刻增大B的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響.
| A. | ①② | B. | ②③ | C. | ②④ | D. | ①④ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),硝酸的濃度越稀,對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低,F(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出(已知硝酸的還原產(chǎn)物是NH4NO3)。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中,逐滴加入5mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如下圖所示。則
(1)B與A的差值為: mol
(2)原硝酸溶液中含硝酸的物質(zhì)的量為: mol。
(3)鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為:
(4)寫(xiě)出鋁與該濃度硝酸反應(yīng)的離子方程式:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
苯螨特(Benzomate)是一種用于防治紅蜘蛛的新型農(nóng)藥,一種合成苯螨特的合成路線(xiàn)流程圖如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A→B反應(yīng)類(lèi)型是 。
(2)化合物C中含氧官能團(tuán)名稱(chēng)是 和 。
(3)化合物X的分子式為:C7H5OCl,,則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(4)C的一種同分異構(gòu)體滿(mǎn)足下列條件:
Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
Ⅱ.分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。
寫(xiě)出一種符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。
(5)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫(xiě)出以 和(CH3)2SO4為原料制備
的合成路線(xiàn)流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用)。
已知:CH2=CHCOOH CH2=CHCH2OH。
合成路線(xiàn)流程圖示例如下:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究元素及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如右圖所示(曲線(xiàn)上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:
①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”、“<”)。若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡 移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不移動(dòng)”) 。
②若溫度為T(mén)1時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),V正_______V逆(填“>”“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用。
① 右圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成lmolNH3過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式:(△H用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示) 。
②在AlCl3溶液中滴加氨水,反應(yīng)的離子方程式為: 。
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25℃下,向0.1mol•L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol•L-1硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,向反應(yīng)后的濁液中,繼續(xù)加入0.1mol•L-1的NaI溶液,看到的現(xiàn)象是 全品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了!,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示): 。
全品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了!(已知25℃時(shí)Ksp[AgCl] =1.0×10-10 mol2•L-2,Ksp[AgI] =1.5×10-16mol2•L-2 )
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
面對(duì)能源與環(huán)境等問(wèn)題,
全球大力發(fā)展新能源的同時(shí),還倡導(dǎo)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ、氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
已知:
(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。與反應(yīng)生成CO2(g)和的熱化學(xué)方程式為 。
(2)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置如圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。
(3)是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí),與反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077)。則與反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
Ⅱ、碘鎢燈具有使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。一定溫度下,在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生可逆反應(yīng):。為模擬該反應(yīng),在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確稱(chēng)取0.508 g碘、0.6992 g金屬鎢放置于50.0 mL密閉容器中,在一定溫度下反應(yīng)。如圖是混合氣體中的蒸氣的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象,其中曲線(xiàn)I(0~t2時(shí)間段)的反應(yīng)溫度為450 ℃,曲線(xiàn)Ⅱ(從t2時(shí)刻開(kāi)始)的反應(yīng)溫度為530℃。
(4)該反應(yīng)是 (填寫(xiě)“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。在450℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
(5)若保持450℃溫度不變,向該容器中再加入0.508 g碘,當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合氣體中I2的百分含量 (填“變大”、“不變”或 “變小”)。
(6)若保持450℃溫度不變,向該容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.0054 mol
WI2,則化學(xué)平衡 (填“正向移動(dòng)”、“不移動(dòng)”或“逆向移動(dòng)”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
無(wú)水AlCl3(183 ℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。
裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是________。F中試劑的作用是________。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為_(kāi)_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。對(duì)下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是
選項(xiàng) | 現(xiàn)象或事實(shí) | 解釋 |
A | 用熱的純堿溶液洗去油污 | Na2CO3可直接和油污反應(yīng) |
B | 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) | 漂白粉中的CaCl2 與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 |
C | 施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用 | K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效 |
D | FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線(xiàn)路板制作 | FeCl3能從含有Cu2+的溶液中置換出銅 |
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