【題目】消除氮氧化物、二氧化硫等物質(zhì)造成的污染是目前研究的重要課題。
(1)工業(yè)上常用活性炭還原一氧化氮,其反應(yīng)為:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)。向容積均為1 L的甲、乙、丙三個(gè)恒容恒溫容器中分別加入足量的活性炭和一定量的NO,測(cè)得各容器中n(NO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化情況如下表所示:
甲容器反應(yīng)溫度T℃______400℃(填“>”“<”或“=”);乙容器中,0~40min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO2)=_____;丙容器中達(dá)平衡后NO的物質(zhì)的量為_________mol。
(2)活性炭還原NO2的反應(yīng)為:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量活性炭發(fā)生該反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如右上圖所示:
①A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是_________點(diǎn)(填“A”或“B”或“C”)。
②計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP=_______MPa
(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)燃煤煙氣脫硫常用如下方法。
方法①:用生物質(zhì)熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫。涉及的部分反應(yīng)如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1=8.0 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6 1kJ·mol-1
則H2(g)還原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為_______________________。
方法②:用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH4HSO3溶液中=15,則溶液的pH為________;向該溶液中加氨水使溶液呈中性時(shí), =________。(已知:H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)
【答案】 > 6.25×10-3mol/(L·min) 0.4 A 4 2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) △H=90.4kJ/mol 5 3
【解析】(1)甲達(dá)到平衡要80min,比乙達(dá)到平衡所需時(shí)間短,故T℃>400℃;乙容器中,0~40min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO2)=v(NO)/2= ;先根據(jù)乙求出400℃時(shí)的平衡常數(shù)
2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)
n始/mol 2
n變/mol 1.2 0.6 0.6
n平/mol 0.8 0.6 0.6
c平/mol/L 0.8 0.6 0.6
丙平衡時(shí)
2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)
n始/mol 1
n變/mol 2x x x
n平/mol 1-2x x x
c平/mol/L 1-2x x x
x=0.3mol,丙容器中達(dá)平衡后NO的物質(zhì)的量為(1-0.3×2)mol=0.4mol;
(2)①由方程式可知隨壓強(qiáng)的增大,平衡逆向移動(dòng),故A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是A點(diǎn),A點(diǎn)壓強(qiáng)最低;②C點(diǎn)時(shí)
2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),
n始/mol 1
n變/mol 2x x 2x
n平/mol 1-2x x 2x
P平/MP 20×2/5 20×1/5 20×2/5
1-2x=2x,x=0.25
該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP= MPa;
(3)由2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1=8.0 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6 1kJ·mol-1
得 △H3+△H1-△H2=-483.6 1kJ·mol-1+8.0 kJ·mol-1-566.0kJ·mol-1=90.4kJ/mol ,故則H2(g)還原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) △H=90.4kJ/mol ;Ka1×Ka2=c(H+)2=1.5×10-2×1.0×10-7,c(H+)=10-5mol/L;則溶液的PH=5;NH4HSO3電荷守恒,c(NH4+ )+c(H+)=2c(SO32―)+c(HSO3-)+c(OH-),溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),兩邊同除以(SO32―), =2+=2+c(H+)/ka2=3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵片放入下列溶液中,反應(yīng)時(shí)無氣體放出,取出后鐵片質(zhì)量減輕,則該溶液是
A.稀硫酸 B.濃鹽酸 C.AgNO3 D.Fe2(SO4)3
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【題目】標(biāo)準(zhǔn)狀況下,等質(zhì)量的SO2與O2相比較,下列結(jié)論正確的是( )
A. 分子個(gè)數(shù)比為1:1 B. 原子個(gè)數(shù)比為3:4
C. 氧原子個(gè)數(shù)比為1:2 D. 體積比為2:1
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. A B. B C. C D. D
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【題目】硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)是一種重要的化工原料。以菱鎂礦(主要成分是MgCO3,含少量FeCO3和不溶性雜質(zhì))為原料制取硫酸鎂晶體的流程如下:
(1)MgCO3溶于稀硫酸的離子方程式是_________________________。
(2)加入H2O2溶液的目的是____________________(用離子方程式表示)。
(3)已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
陽離子 | Mg2+ | Fe2+ | Fe3+ |
開始沉淀 | 9.1 | 7.6 | 1.9 |
完全沉淀 | 11.1 | 9.7 | 3.2 |
“沉淀”步驟中,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是______________________________。
(4)“過濾”所得濾液中存在大量的陽離子有Mg2+、____________。
(5)“結(jié)晶”步驟中需蒸發(fā)濃縮濾液,使用的儀器有鐵架臺(tái)、酒精燈和_________________。
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【題目】方鉛礦(主要成分是PbS,含少量ZnS、Fe、Ag)是提煉鉛及其化合物的重要礦物,其工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)流程中“趁熱”過濾的原因是_____________,濾渣的主要成分是_________________。
(2)該工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是__________________。
(3)PbSO4與PbS在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
(4)《藥性論》中有關(guān)鉛丹(Pb3O4)的描述是:“治驚悸狂走,嘔逆,消渴!睂bO高溫焙燒可制得鉛丹,鉛丹中含有的PbO與Al2O3性質(zhì)相似,可用氫氧化鈉溶液提純鉛丹,提純時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程是_______________。
(5)以石墨為電極,電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2,電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為____________;若電解過程中以鉛蓄電池為電源,當(dāng)電解裝置中陽極增重23.9g時(shí)(忽略副反應(yīng)),理論上蓄電池負(fù)極增重_____g。
(6)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工業(yè)廢水,向其中滴加Na2S溶液,當(dāng)PbS開始沉淀時(shí),溶液中=__________。(已知KSP(PbS)=3.4×10-28,Ksp(CuS)=1.3×10-36)
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【題目】銅及其化合物應(yīng)用廣泛。
Ⅰ.氯化亞銅(CuCl)廣泛用于化工、印染、有機(jī)合成等行業(yè)。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)氯化亞銅的工藝過程如下:
已知:CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易氧化。
回答下列問題:
(1)步驟①中N元素被還原為最低價(jià),則Cu溶解的離子方程式為________。
(2)步驟③中 (NH4)2SO3要適當(dāng)過量,目的是使Cu2+充分還原速率和________,其主要反應(yīng)的離子方程式為_________。已知NH4Cl、Cu2+的物質(zhì)的量之比[n( NH4Cl )/n(Cu2+)]與Cu2+沉淀率的關(guān)系如右圖所示,當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減少,原因是________。
Ⅱ.以氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)作催化劑,可利用太陽能熱化學(xué)循環(huán)法分解H2O制H2,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖甲所示。
①氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
②若x=0.15,則1 mol CuFe2O4參與該循環(huán)過程理論上一次能制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2體積為________L。(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
③CuFe2O4可用電化學(xué)方法得到,其原理如圖乙所示,則陽極的電極反應(yīng)式為__________。
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【題目】化合物G是一種醫(yī)藥中間體,常用于制備抗凝血藥?梢酝ㄟ^下圖所示的路線合成:
已知:RCOOHRCOCl;D與FeCl3溶液能發(fā)生顯色。
請(qǐng)回答下列問題:
⑴B→C的轉(zhuǎn)化所加的試劑可能是__________,C+E→F的反應(yīng)類型是_______。
⑵有關(guān)G的下列說法正確的是_________。
A.屬于芳香烴 B.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.可以發(fā)生水解、加成、氧化、酯化等反應(yīng) D.1mol G最多可以跟4mol H2反應(yīng)
⑶E的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
⑷F與足量NaOH溶液充分反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。
⑸寫出同時(shí)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______________。
①發(fā)生水解反應(yīng)②與FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)③苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
⑹已知:酚羥基一般不易直接與羧酸酯化。而苯甲酸苯酚酯()是一種重要的有機(jī)合成中間體。試寫出以苯酚、甲苯為原料制取該化合物的合成路線流程圖(無機(jī)原料任用)。注:合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖:_________________
CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3
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