【題目】環(huán)境治理依然是當今的熱點問題。研究相關問題具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步:
①2NO(g)N2O2(g) 快 ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) 慢 ΔH2<0
反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H=__(用含H1和H2的式子表示)。反應①的活化能E1與反應②的活化能E2的大小關系為E1__E2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)工業(yè)上常利用CH4來吸收CO2生成CO和H2,再用H2和CO合成甲醇。如在恒容密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均為1.0mol·L-1的CH4與CO2,在一定條件下僅發(fā)生反應:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關系如圖1所示:
則:①該反應的ΔH___(填“<”“=”或“>”)0。
②壓強p1、p2、p3、p4由大到小的關系為___。判斷的理由是______。壓強為p4時,在b點:v(正)___(填“<”“=”或“>”)v(逆)。
③對于氣相反應,用某組分(B)的平衡壓強p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)(記作Kp),當p4=0.36MPa,則a點的平衡常數(shù)Kp=___(保留3位有效數(shù)字,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)燃煤煙氣中硫的回收反應為2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)。在其他條件相同、催化劑不同時,硫的回收反應中SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖2所示。260℃時,____ (填“La2O3”NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化劑均可能使SO2的轉(zhuǎn)化率達到很高,不考慮價格因素,選擇La2O3的主要優(yōu)點是__。
(4)該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后電解該溶液制得了硫酸。原理如圖3,寫出開始電解時陽極的電極反應式__。
【答案】ΔH1 + ΔH2 < > P4>P3>P2>P1 該反應的正反應為氣體分子數(shù)增大的反應,溫度不變時,降低壓強,平衡向正反應方向移動,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大 > 1.64 TiO2 La2O3在相對較低溫度對催化效率更高或其他合理表述 HSO3- + 2e- + H2O= SO42 + 3H+
【解析】
⑴利用蓋斯定律,將第一個反應與第二個反應相加即得目標反應;反應①快,反應②慢,說明反應②需要克服的化學能較高。
⑵①根據(jù)圖示,壓強不變時,升高溫度,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡時向正反應方向移動,根據(jù)升溫時平衡向吸熱反應方向移動;②該反應的正反應為氣體分子數(shù)增大的反應,溫度不變時,降低壓強,平衡向正反應方向移動,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大;壓強為P4時,b點為達到平衡時,反應正向進行;③由用平衡濃度表示的平衡常數(shù)類推可知,先求出P4時a點甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,再求各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度,再求出壓強平衡常數(shù)。
⑶由圖2可知,260℃時,TiO2做催化劑時,SO2的轉(zhuǎn)化率最高,在340℃時,La2O3催化下SO2的轉(zhuǎn)化率接近90%然后維持在較高水平,同期NiO和TiO2催化下的SO2的轉(zhuǎn)化率較低。
⑷由圖可知,陽極實現(xiàn)了HSO3-向SO42的轉(zhuǎn)化過程。
⑴利用蓋斯定律,將第一個反應與第二個反應相加即得目標反應,因此H=ΔH1 + ΔH2,反應①快,反應②慢,說明反應速率決定于反應②,也說明反應②需要克服的化學能較高,故E1<E2;故答案為:ΔH1 + ΔH2;<。
⑵①根據(jù)圖示,壓強不變時,升高溫度,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡時向正反應方向移動,根據(jù)升溫時平衡向吸熱反應方向移動可知,正反應為吸熱反應,ΔH>0;故答案為:>。
②該反應的正反應為氣體分子數(shù)增大的反應,溫度不變時,降低壓強,平衡向正反應方向移動,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故P4>P3>P2>P1,壓強為P4時,b點為達到平衡時,反應正向進行,故υ(正) >υ(逆);故答案為:P4>P3>P2>P1;該反應的正反應為氣體分子數(shù)增大的反應,溫度不變時,降低壓強,平衡向正反應方向移動,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大;>。
③由用平衡濃度表示的平衡常數(shù)類推可知,用平衡壓強表示的壓強常數(shù),P4時a點甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則平衡時c(CH4) = c(CO2) =0.2 mol·L1,c(CO) = c(H2) =1.6 mol·L1,;故答案為:1.64。
⑶由圖2可知,260℃時,TiO2做催化劑時,SO2的轉(zhuǎn)化率最高,故TiO2的催化效率最高,隨著溫度升高,SO2的轉(zhuǎn)化率逐漸升高,但增加程度不一樣,在340℃時,La2O3催化下SO2的轉(zhuǎn)化率接近90%然后維持在較高水平,同期NiO和TiO2催化下的SO2的轉(zhuǎn)化率較低,到420℃時,NiO催化下SO2的轉(zhuǎn)化率與La2O3相同,此時TiO2的依然較低,綜上理想的反應條件為340℃,選用La2O3做催化劑;故答案為:TiO2;La2O3在相對較低溫度對催化效率更高或其他合理表述。
⑷由圖可知,陽極實現(xiàn)了HSO3-向SO42的轉(zhuǎn)化過程,其電極反應式為HSO3- + 2e- + H2O= SO42 + 3H+;故答案為:HSO3- + 2e- + H2O= SO42 + 3H+。
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【題目】含元素碲(Te)的幾種物質(zhì)存在如圖所示轉(zhuǎn)化關系。下列說法錯誤的是
A.反應①利用了H2Te的還原性
B.反應②中H2O作氧化劑
C.反應③利用了H2O2的氧化性
D.H2Te2O5轉(zhuǎn)化為H2Te4O9發(fā)生了氧化還原反應
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【題目】合成高分子金屬離子螯合劑的反應:
+(2n-1)H2O
下列說法不正確的是
A.聚合物應避免與堿性物質(zhì)(如NaOH)長期接觸
B.聚合物的合成反應為縮聚反應
C.1mol與足量銀氨溶液作用可析出2mol銀
D.通過質(zhì)譜法測定其平均相對分子質(zhì)量,可得其聚合度
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【題目】氧和硫?qū)儆谕髯逶兀鋯钨|(zhì)和化合物在生產(chǎn)生活中用途很廣。
SO2可用于防腐劑、消毒劑,也是一種重要的冷凍介質(zhì)。實驗室可用如圖所示裝置制備SO2,并用純凈SO2進行相關實驗。
(1)上述方法制備的SO2,往往因伴有硫酸小液滴而呈白霧狀。除去白霧可在制備裝置后連接除雜裝置,請畫出除雜裝置并標明裝置中的試劑___________。
(2)將SO2通入0.1mol/L Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀,該反應的離子方程式為_______。
分別用煮沸和未煮沸過的蒸餾水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液,進行如下實驗:
(3)實驗C中,沒有觀察到白色沉淀,但pH傳感器顯示溶液呈酸性,用化學用語表示其原因______________________________。
(4)實驗B中出現(xiàn)白色沉淀比實驗A快很多。由此得出的結論是_________________。
(5)測定水中溶解O2的量,常用的方法是:
i.量取a mL水樣,迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液,立即塞好塞子,振蕩使反應均勻。
ii.開塞,迅速加入適量的硫酸,此時有I2生成。
iii.向ii所得溶液中滴加2滴淀粉溶液為指示劑,用b mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至終點共消耗了Na2S2O3溶液V mL。
有關反應方程式為:2Mn2+ + O2+ 4OH- = 2MnO(OH)2(反應很快)
MnO(OH)2 + 2I- + 4H+= Mn2+ + I2 + 3H2O
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-
①水中溶解 O2的量(以mg/L為單位)為___________________。
②判斷達到滴定終點的實驗依據(jù)為 __________。
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【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.0.1molH2和0.1molI2(g)于密閉容器中充分反應,容器內(nèi)原子總數(shù)為0.2NA
B.常溫常壓下,28gFe和足量濃硝酸混合,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.5NA
C.標準狀況下22.4LHF中含有的氟原子數(shù)目為NA
D.2gD2O和H2l8O混合物中所含中子數(shù)為NA
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【題目】人類生活離不開化學,如:①硫酸亞鐵片用于治療貧血(下圖是其說明書),②復方氫氧化鋁用于治療胃酸過多,③明礬用作凈水劑,等等。
閱讀上方“硫酸亞鐵片”的標簽說明,回答:
(1) “鑒別”中,“加稀鹽酸1滴”的作用是_____________________________________;不是加稀硫酸的原因是_______________________________________。
(2)復方氫氧化鋁治療胃酸過多時,氫氧化鋁作為_________中和過多胃酸;氫氧化鋁也能跟燒堿溶液反應,反應的離子方程式為_________________________。
(3)明礬能凈水是因為①Al3+能水解,②水解產(chǎn)物氫氧化鋁具有____________能力。設計一個簡單實驗驗證明礬溶于水發(fā)生了水解__________________________________。
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【題目】中和滴定不僅可以測定酸或堿的物質(zhì)的量濃度,還可以測定某些混合物的含量。
燒堿是重要的化工原料,工業(yè)燒堿中可能含有少量NaCl。為測定工業(yè)燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù),進行如下實驗:
①稱取1. 000g樣品,配制成250mL待測液。
②量取20.00mL待測液,用0.1000mol/L標準鹽酸溶液滴定。
(1)將1.000g樣品配成250mL待測液,所用的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管 _____________________________________;
(2)量取20.00mL待測液所用的儀器是_______________________;選用的指示劑為_____________________。
(3)滴定操作過程中,眼睛應注視____________________________________________;判斷達到滴定終點的依據(jù)為_______________________________________________。
(4)第一組學生在測定時,標準鹽酸滴過了頭,該組學生又加了2.80mL待測液,繼續(xù)做實驗,這種操作__________(填:合理或不合理)。
(5)第二組學生在滴定過程中,不小心將標準液滴在錐形瓶的內(nèi)壁上,一學生提議用蒸餾水將液滴沖下去,你認為這樣操作使結果_______ (填:偏高、偏低或沒有影響)。
(6)第三組學生進行了兩次滴定,消耗標準鹽酸體積的數(shù)據(jù)如表,其中第2次滴定后滴定管的讀數(shù)如圖所示,將這一讀數(shù)填入表中。
次數(shù) | 滴定前(mL) | 滴定后 |
1 | 0.40 | 20.10 |
2 | 0.10 | ____________ |
該組學生所測得的燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為__________________。
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【題目】若規(guī)定碳12的相對原子質(zhì)量為24,且將0.024千克碳12中所含的碳原子數(shù)目定義為阿伏伽德羅常數(shù),則下列物理量數(shù)值會變?yōu)樵瓉硪话氲氖牵?/span> )
A.一個碳12原子的質(zhì)量B.98%硫酸的物質(zhì)的量濃度
C.標況下氣體摩爾體積D.44g干冰所含分子數(shù)
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【題目】亞硫酸鈉固體久置變質(zhì),部分生成硫酸鈉。取a g亞硫酸鈉樣品,依照如圖裝置實驗,分析樣品純度(質(zhì)量分數(shù))。
(1)在C瓶試劑X的選擇上,甲同學認為使用足量的Ba(OH)2溶液比足量的Ca(OH)2溶液更合適,理由是______________________。
(2)實驗操作步驟如下:(X采用甲同學意見)。
①先在A、B中通一段時間空氣,再接上C、D;
②加稀硫酸反應;
③反應結束,通空氣足夠時間。該操作的目的是________________;
④將C中物質(zhì)過濾、洗滌、干燥、稱重,得b g固體。以此計算,亞硫酸鈉樣品純度為_____________。
(3)乙同學指出,上述操作實驗結果偏大,原因是(用化學反應方程式表示)_____;改進的措施是__________________。
(4)依據(jù)乙同學意見改進方案后,乙同學又提出也可以通過稱量C裝置前后的質(zhì)量差來分析結果。丙同學指出如此操作,實驗結果將偏小,原因是_______________。
(5)丙同學認為若以稱重前后差量來分析,可稱量D裝置,并從以下3方面調(diào)整:
①將C瓶試劑X換為______________。
②在D裝置后可以接________(填選項編號)。
a. 裝有無水氯化鈣的干燥管 b. 裝有堿石灰的干燥管
c. 裝有濃硫酸的洗氣瓶 d. 裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶
③先在C之前(含C)的裝置中通一段時間氣體,再接上D及之后的裝置。
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