【題目】研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對(duì)于環(huán)境的改善有重大意義。
(1) 氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下:
已知: NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO(g) △H=-116.2kJ/mol
則NO 與O3 只生成NO2 的熱化學(xué)方程式為_____________________。
(2) 有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去: 2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H>0,請(qǐng)你分析該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?_____( 填“是”或“否”),依據(jù)是_____________________。
(3)活性炭也可用于處理汽車(chē)尾氣中的NO。在2L.恒容密閉容器中加入0.1000mo1NO和2.030mol 固體活性炭,生成A、B兩種氣體,在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:
固體活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol | |
200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0300 | 0.0300 |
335℃ | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 |
①結(jié)合上表的數(shù)據(jù),寫(xiě)出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式______ 該反應(yīng)的正反應(yīng)為_______(填”吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②200℃時(shí),平衡后向恒容容器中再充入0.1000mo1NO,再次平衡后,NO 的體積分?jǐn)?shù)將____。(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4) 用亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫得到亞硫酸氫鈉溶液,然后電解該溶液可制得硫酸,電解原理示意圖如圖所示。請(qǐng)寫(xiě)出開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式______________。
(5)常溫下,Ksp(BaCO3) =2.5×10-9,Ksp(BaSO4) =1.0×10-10,控制條件可實(shí)現(xiàn)如下沉淀轉(zhuǎn)換:
BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq) ,該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為:K=_______,欲用1LNa2CO3 溶液將0.01molBaSO4 全部轉(zhuǎn)化為BaCO3,則Na2CO3 溶液的最初濃度應(yīng)不低于_________。
【答案】 3NO(g)+O3(g)═3NO2(g) △H=-317.1kJ·mol-1; 否 該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù) △G=△H-T·△S, △G>0; 2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) 放熱 不變 HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+ c(SO42-)/c(CO32-) 0.26 mol/L
【解析】(1)①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ/mol,②2NO(g)+O2(g)═2NO(g)△H=-116.2kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,目標(biāo)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于①+②,所以I的熱化學(xué)方程式為3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1kJmol-1,故答案為:3NO(g)+O3(g)═3NO2(g)△H=-317.1 kJmol-1;
(2)根據(jù)△G=△H-T△S判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,如果△G<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,△G>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,2CO(g)=2C(s)+O2(g),該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù)△G=△H-T△S,△G>0,不能實(shí)現(xiàn),故答案為:否;該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),根據(jù)△G=△H-T△S,△G>0;
(3)①根據(jù)題意,活性炭也可用于處理汽車(chē)尾氣中的NO,對(duì)于環(huán)境的改善有重大意義,因此NO與活性炭反應(yīng)生成對(duì)環(huán)境無(wú)影響的物質(zhì)AB,AB應(yīng)該為二氧化碳和氮?dú),反?yīng)的化學(xué)方程式為2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g),根據(jù)表格數(shù)據(jù),溫度升高平衡逆向移動(dòng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故答案為:2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g);放熱;
②200℃時(shí),平衡后向恒容容器中再充入0.1000mo1NO,根據(jù)方程式2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g),相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),再次平衡后,NO的體積分?jǐn)?shù)不變,故答案為:不變;
(4)用 NaSO3 吸收 SO2 得 NaHSO3 溶液,然后電解該溶液可制的得硫酸,硫的化合價(jià)升高,所以陽(yáng)極上HSO3-失去電子被氧化生成SO42-,陽(yáng)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為: HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,故答案為:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(5)CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-;K====0.04;c(SO42-)=0.01 mol/L,≤0.04,c(CO32-)≥0.25+0.01=0.26mol/L,故答案為:;0.26mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)生根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,探究NO2、NO與Na2O2反應(yīng)的情況,提出假設(shè)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.從理論上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有還原性,于是提出如下假設(shè):
假設(shè)1:Na2O2氧化NO2;假設(shè)2:NO2 氧化Na2O2。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①試管A 中反應(yīng)的離子方程式是____________________________。
②待試管B 中充滿(mǎn)紅棕色氣體,關(guān)閉旋塞a和b;取下試管B;向其中加入適量Na2O2粉末,塞上塞子,輕輕振蕩試管內(nèi)粉末,觀察到紅棕色氣體迅速消失;再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi),木條復(fù)燃。
③儀器C兼有防倒吸的作用,儀器C的名稱(chēng)為___________________。
結(jié)論:甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2 正確。
(2)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在缺陷,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>A、B之間應(yīng)增加一個(gè)裝置,該裝置的作用是________________________。乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置,重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作,觀察到紅棕色氣體迅速消失;帶火星的木條未復(fù)燃,得出結(jié)論:假設(shè)1正確,則NO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。
Ⅱ.該研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)還認(rèn)為NO 易與O2發(fā)生反應(yīng),應(yīng)該更易被Na2O2氧化。查閱資料:2NO+Na2O2=2NaNO2;2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O; 酸性條件下,NO 能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+。
(3)丙同學(xué)用圖2所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應(yīng)。
①在反應(yīng)前,打開(kāi)彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,目的是_________________。
②B 中觀察到的主要現(xiàn)象是____________(填字母編號(hào))。
a.銅片逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色 b.有紅棕色氣泡產(chǎn)生 C.有無(wú)色氣泡產(chǎn)生③C、E 中所盛裝的試劑不能是________(填字母編號(hào))。
a.無(wú)水硫酸銅 b.無(wú)水氯化鈣 c.堿石灰 d.生石灰
④F 中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________。
⑤充分反應(yīng)后,檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物的方法是:______________ ,則產(chǎn)物是NaNO2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】10mLNO、CO2的混合氣體通過(guò)足量的Na2O2后,氣體的體積變?yōu)?/span>5mL(相同狀況),則CO2和NO的體積比不可能為
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 2∶1 D. 3∶2
【答案】B
【解析】
NO、CO2的混合氣體通過(guò)足量的Na2O2發(fā)生反應(yīng)有2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2NO+O2═2NO2,問(wèn)題的關(guān)鍵在于NO與氧氣反應(yīng)存在著三種可能性,一種情況是恰好反應(yīng),一種情況是NO過(guò)量,另一種情況可能是O2過(guò)量,據(jù)此討論計(jì)算。
NO、CO2的混合氣體通過(guò)足量的Na2O2發(fā)生反應(yīng)有(1)2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、(2)2NO+O2═2NO2,假設(shè)參加反應(yīng)的CO2為x mL,NO為ymL,則x+y=10,由方程式得以下關(guān)系:
①2CO2+ 2Na2O2= 2Na2CO3+ O2
2mL 1mL
xmL mL
②2NO + O2 = 2NO2
2mL 1mL 2mL
ymL mL
當(dāng)反應(yīng)②恰好反應(yīng)時(shí),即當(dāng)y=x時(shí)(此時(shí)x、y都等于5),生成的NO2的體積為5mL,顯然符合題意,A正確;當(dāng)y>x時(shí),NO有過(guò)量,O2反應(yīng)完,此時(shí)反應(yīng)掉的NO為xmL,則剩余的NO為(ymL-xmL),生成的NO2氣體為xmL,因此反應(yīng)最后得到的混合氣體為NO和NO2,其體積和為(ymL-xmL)+xmL=ymL,結(jié)合x(chóng)+y=10,再根據(jù)NO過(guò)量的前提條件為y>x,可以得出結(jié)論y>5,這與題意“氣體體積縮小為5mL”不符,B錯(cuò)誤;當(dāng)y<x時(shí),NO不足,O2過(guò)量,此時(shí)反應(yīng)掉的O2為mL,剩余的O2為(—)mL,生成的NO2氣體為ymL,因此,反應(yīng)最后得到的混合氣體為O2和NO2,其體積和為:(—)mL+ymL=5mL,這與題意“氣體體積縮小為5mL”符合,這表明如果y<x,這種情況都能符合題意,C、D正確,故選B。
【點(diǎn)睛】
本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算,屬于討論型計(jì)算,側(cè)重對(duì)綜合能力的考查,確定反應(yīng)可能的情況是解答的關(guān)鍵。
【題型】單選題
【結(jié)束】
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【題目】在一定溫度和壓強(qiáng)下,將一支容積為21mL的試管充滿(mǎn)NO2后,倒置于一個(gè)盛水的水槽中,當(dāng)試管內(nèi)液面上升一定高度不再變化時(shí),在相同條件下再通入O2,若要使試管內(nèi)的液面仍保持在原高度,則通入O2的體積為
A. 8.75mL B. 12.25mL
C. 5.25mL D. 10.5mL
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請(qǐng)回答:
(1)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是______________________________。
(2)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),需要的試劑還有____________(填序號(hào))。
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
取少量鋁熱反應(yīng)所得到的固體混合物,將其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,________(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3,理由是(用離子方程式說(shuō)明)___________。
(3)工業(yè)級(jí)氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì),可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò)),其工作原理如下圖所示。
①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是_______________________________。
②通電開(kāi)始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因____________________________。
③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口______(填寫(xiě)“A”或“B”)導(dǎo)出。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛩脤?shí)驗(yàn)結(jié)論一致的是
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 | 預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論 |
A | 向兩支盛有KI3的溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液變藍(lán),后者有黃色沉淀 | KI3溶液中存在平衡:I3 -I2+ I- |
B | 用潔凈的鉑絲蘸取某溶液在火焰上灼燒,觀察到火焰顯黃色 | 該溶液中一定存在Na+,一 定沒(méi)有K+ |
C | 室溫下,用 pH 試紙分別測(cè)定濃度為 0.1mol/L NaClO溶液和 0.1mol/L CH3COONa 溶液的pH | 比較HC1O 和CH3COOH的酸性強(qiáng)弱 |
D | 濃硫酸與乙醇170℃共熱,制得的氣體通入酸性KMnO4 溶液,溶液紫色褪去 | 制得的氣體為乙烯 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】兩種無(wú)色溶液混合后仍然為無(wú)色透明溶液,混合后的溶液中可能存在的離子組合為
A.Mg2+、SO42-、K+、Cl-B. Na+、NH4+、NO3-、Fe3+
C. K+、Cu2+、Cl-、Br-D. Ba2+、Na+、OH-、SO42-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖中①②③④表示不同化學(xué)元素所組成的化合物,以下說(shuō)法不正確的是
A. 若圖中①為某種多聚體的單體,則①最可能是氨基酸
B. 若②大量存在于皮下和內(nèi)臟器官周?chē)炔课,則②是脂肪
C. 若③為某種多聚體的單體,且能貯存生物的遺傳信息,則③是染色體核糖核苷酸
D. 若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④最可能是糖原
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“化學(xué)是五顏六色的”是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著豐富多彩的顏色變化。下列有關(guān)反應(yīng)獲得的顏色不正確的是( )
①紅 ②橙 ③黃 ④綠 ⑤青 ⑥藍(lán) ⑦紫
A.乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中:⑦
B.淀粉遇碘:⑥
C.蛋白質(zhì)遇濃硝酸:③
D.熱的氧化銅遇酒精:①
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯化鈉樣品中含有少量的雜質(zhì)Na2SO4,按下列流程進(jìn)行凈化,流程中的( )中是合適的試劑,在[ ]中是實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)。寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(1)操作①、②、③、⑤中所需加入試劑分別為_______、______、______、_____。
(2)操作①、④、⑥的操作名稱(chēng)分別為_________、_______、_______。
(3)寫(xiě)出有關(guān)的離子反應(yīng)方程式:
第②步:_____________________________。
第⑤步:_____________________________。
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