科目: 來源: 題型:填空題
大氣中的部分碘源于O3對海水中Iˉ的氧化。將O3持續(xù)通入NaI酸性溶液溶液中進行模擬研究。
(1)O3將Iˉ氧化成I2的過程可發(fā)生如下反應(yīng):
①Iˉ(aq)+ O3(g)= IOˉ(aq) +O2(g)△H1
②IOˉ(aq)+H+(aq) HOI(aq) △H2
③HOI(aq) + Iˉ(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3
④O3(g)+2Iˉ(aq)+2H+(aq)= I2(aq) + O2(g)+ H2O(l) △H4
則△H3與△H1、△H2、△H4之間的關(guān)系是:△H3 = 。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡: I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)其平衡常數(shù)表達式為 。在反應(yīng)的整個過程中I3ˉ物質(zhì)的量濃度變化情況是 。
(3)為探究溫度對I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq) △H5 反應(yīng)的影響。在某溫度T1下,將一定量的0.2 mol·L-1NaI酸性溶液置于密閉容器中,并充入一定量的O3(g)(O3氣體不足,不考慮生成物O2與 Iˉ反應(yīng)),在t時刻,測得容器中I2(g)的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)過相同時間測得I2(g)濃度,得到趨勢圖(見圖一)。則:
①若在T3時,容器中無O3, T4~T5溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,則△H5 0(填>、=或<);該條件下在溫度為T4時,溶液中Iˉ濃度隨時間變化的趨勢曲線如圖二所示。在t2時,將該反應(yīng)體系溫度上升到T5,并維持該溫度。請在圖2中畫出t2時刻后溶液中 Iˉ濃度變化總趨勢曲線。
②若在T3時,容器中還有O3,則T1~T2溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,其可能的原因是 。(任寫一點)
(4)利用反應(yīng)④和圖2的信息,計算0-t1時間段內(nèi)用I2(aq)表示的化學(xué)反應(yīng)速率 。
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硫在地殼中主要以硫化物、硫酸鹽等形式存在,其單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)已知:重晶石(BaSO4)高溫煅燒可發(fā)生一系列反應(yīng),其中部分反應(yīng)如下:
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) △H=" +" 571.2 kJ?mol—1
BaS(s)= Ba(s)+S(s) △H=" +460" kJ?mol—1
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=" -221" kJ?mol—1
則:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H= 。
(2)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料。已知As2S3和HNO3有如下反應(yīng):
As2S3+10H++ 10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O
當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2mol時,生成H3AsO4的物質(zhì)的量為 。
(3)向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中主要含硫各物種(H2S、HS—、S2—)的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與滴加鹽酸體積的關(guān)系如下圖所示(忽略滴加過程H2S氣體的逸出)。
①含硫物種B表示 。在滴加鹽酸過程中,溶液中c(Na+)與含硫各物種濃度的大小關(guān)系為 (填字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS—)+2c(S2—)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)]
②NaHS溶液呈堿性,若向溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反應(yīng),所得溶液呈強酸性,其原因是 (用離子方程式表示)。
(4)硫的有機物()與甲醛、氯化氫以物質(zhì)的量之比1:1:1反應(yīng),可獲得一種殺蟲劑中間體X和H2O。
及X的核磁共振氫譜如下圖,其中 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)為的核磁共振氫譜圖。寫出X的結(jié)構(gòu)簡式: 。
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苯乙烯是現(xiàn)代石油化工產(chǎn)品中最重要的單體之一。在工業(yè)上,苯乙烯可由乙苯和CO2
催化脫氫制得。總反應(yīng)原理如下:
△H
回答下列問題:
(1)乙苯在CO2氣氛中的反應(yīng)可分兩步進行:
△H1=+117.6kJ·mol-1
H2 (g)+CO2 (g)CO (g)+H2O (g) △H2=+41.2kJ·mol-1
由乙苯制取苯乙烯反應(yīng)的 。
(2)在溫度為T1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5mol/L。在2L的密閉容器中加入乙苯與CO2,反應(yīng)到某時刻測得混合物中各組分的物質(zhì)的量均為1.0mol。
①該時刻化學(xué)反應(yīng) (填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài);
②下列敘述能說明乙苯與CO2在該條件下反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 (填正確答案編號);
a.正、逆反應(yīng)速率的比值恒定 b.c(CO2)=c(CO)
c.混合氣體的密度不變 d.CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
③若將反應(yīng)改為恒壓絕熱條件下進行,達到平衡時,則乙苯的物質(zhì)的量濃度 (填正確答案編號)
A.大于0.5mol/L | B.小于0.5mol/L |
C.等于0.5mol/L | D.不確定 |
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根據(jù)化學(xué)學(xué)科中的基本理論,請回答下列問題:
Ⅰ、常溫下,取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是_____ (填“A”或“B”)。
Ⅱ、丙烷在燃燒時能放出大量的熱,它也是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l),△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566kJ/mol
(1)寫出丙烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式: 。
(2)現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個固定體積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H1=+41.2kJ/mol
①下列事實能說明該反應(yīng)達到平衡的是
a.體系中的壓強不發(fā)生變化 b.v正(H2)=v逆(CO)
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化 d.CO2的濃度不再反生變化
②5min后體系達到平衡,經(jīng)測定,H2為0.8mol,則v(H2)= 。
③向平衡體系中充入少量CO,則平衡常數(shù) (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)依據(jù)(1)中的反應(yīng)可以設(shè)計一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體;燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O2-。在電池內(nèi)部O2-移向 極(填“正”或“負(fù)”);電池的正極電極反應(yīng)為 。
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甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題。
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566 kJ·mol-1。
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為____________________________________。
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。
①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_________________________________________________________________。
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度________。
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH-以外還含有________(忽略水解)。
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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面對目前世界范圍內(nèi)的能源危機,甲醇作為一種較好的可再生能源,具有廣泛的應(yīng)用前景。
(1)已知在常溫常壓下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol-1
寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(2)在容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡時的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2a mol H2,達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)________。
(3)已知在T ℃時,CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.32,在該溫度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某時刻經(jīng)測定CO的轉(zhuǎn)化率為10%,則該反應(yīng)________(填“已經(jīng)”或“沒有”)達到平衡,原因是___________________________________________。此時刻v正________v逆(填“>”或“<”)。
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白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體,在空氣中燃燒得到磷的氧化物,空氣不足時生成P4O6,空氣充足時生成P4O10。
(1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1;P(s,紅磷)+O2(g)=P4O10(s)ΔH2=-738.5 kJ·mol-1,則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)+3O2(g)=P4O6(s)ΔH=-1 638 kJ·mol-1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為________,反應(yīng)過程中放出的熱量為________。
(3)已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1):P—P 198,Cl—Cl 243,P—Cl 331。
則反應(yīng)P4(s,白磷)+6Cl2(g)=4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH=________。
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(1)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。
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2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如圖所示。
據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=______________________。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填代號)。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867 kJ/mol
2NO2(g)??N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ/mol
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達到低碳排放的
目的。如圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________。
③常溫下,0.1 mol·L-1的HCOONa溶液pH為10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=________。
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科目: 來源: 題型:填空題
已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸氣狀態(tài)時,含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體,其中S4、S6和S8具有相似的結(jié)構(gòu)特點,其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
在一定條件下,S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
(1)寫出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________________。
(2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式_______________________________________________________________。
(3)化學(xué)上規(guī)定,拆開或形成1 mol化學(xué)鍵吸收或放出的能量稱為該化學(xué)鍵的鍵能,單位kJ·mol。若已知硫氧鍵的鍵能為d kJ·mol-1,氧氧鍵的鍵能為e kJ·mol-1,則S8分子中硫硫鍵的鍵能為____________________________________。
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