【題目】煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=+218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖正確的是_____________。
(2)通過(guò)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生,理由是 ______________。
(3)在溫度、容積相同且不變的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖二(已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=196.6kJ·mol-1)
A.2c1______c3 B.a+b______196.6 C.2p2______p3 D.α1+α3______1(填>,=,<)
(4) “亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入氨水溶液中,測(cè)得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖三所示。
請(qǐng)寫出a點(diǎn)時(shí)n(HSO3-):n(H2SO3)=______,b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7,則n(NH4+):n(HSO3-)=___。
(5)催化氧化法去除NO,一定條件下,用NH3消除NO污染,其反應(yīng)原理為4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4:l、3:l、1:3時(shí),得到NO脫除率曲線如圖四所示:
①曲線c對(duì)應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是______。
② 曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.8s,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為_____mg/(m3·s)。
(6)已知Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,向0.4mol/LNa2SO4的溶液中加入足量BaCO3粉末(忽略體積變化),充分?jǐn)嚢,發(fā)生反應(yīng)SO (aq)+BaCO3 (s) BaSO4 (s)+CO (aq) 靜置后沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡。此時(shí)溶液中的c(SO)=________mol·L-1(小數(shù)點(diǎn)后兩位).
【答案】 D 有無(wú)二氧化硫可知反應(yīng)I是否發(fā)生,如c(CO2)=c(SO2),則反應(yīng)II未發(fā)生,如c(CO2)>c(SO2),則反應(yīng)同時(shí)發(fā)生 < = > < 1:1 3:1 1:3 1.5×10-4 0.02 mol·L-1
【解析】試題分析:(1)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ;反應(yīng)Ⅰ吸熱、反應(yīng)Ⅱ放熱;(2)若沒(méi)有二氧化硫,則反應(yīng)I未發(fā)生;若c(CO2)=c(SO2),則反應(yīng)II未發(fā)生;若c(CO2)>c(SO2),則反應(yīng)同時(shí)發(fā)生;(3)根據(jù)一邊倒的原則,甲乙為等效平衡;丙的投料為甲、乙的2倍;(4)根據(jù)圖示,a點(diǎn)c(HSO3-)、c(H2SO3)相等;b點(diǎn)時(shí)溶液c(HSO3-)= c(SO32-),c(H+)= c(OH-),根據(jù)電荷守恒,c(HSO3-)+ 2c(SO32-)+ c(OH-)=c(NH4+)+ c(H+);(5)①NH3比例越大,NO轉(zhuǎn)化率越大;②曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率由55%到75%,NO濃度變化為1.2×10-4mg/m3;(6)發(fā)生反應(yīng)SO (aq)+BaCO3 (s) BaSO4 (s)+CO (aq) 靜置后沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡, 。
解析:(1)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ;反應(yīng)Ⅰ吸熱、反應(yīng)Ⅱ放熱,故選D。(2)若沒(méi)有二氧化硫,則反應(yīng)I未發(fā)生;若c(CO2)=c(SO2),則反應(yīng)II未發(fā)生;若c(CO2)>c(SO2),則反應(yīng)同時(shí)發(fā)生;所以通過(guò)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生。(3)根據(jù)一邊倒的原則,丙的投料為甲的2倍,可以假設(shè)丙體積為甲的2倍,甲、丙為等效平衡,轉(zhuǎn)化率的和為1,平衡時(shí)丙中SO3的物質(zhì)的量是甲的2倍,平衡后縮小丙的體積與甲相同,丙平衡向生成SO3的方向移動(dòng),丙中SO3的轉(zhuǎn)化率減小,轉(zhuǎn)化率的和小于1,即α1+α3<1,丙SO3的濃度大于甲的2倍,即2c1<c3 ;根據(jù)一邊倒的原則,甲乙為等效平衡,甲由正方向建立平衡,乙由逆方向建立平衡,所以a+b=196.6;丙的投料為乙的2倍,可以假設(shè)丙體積為甲的2倍,乙、丙為等效平衡,平衡時(shí)丙中氣體的物質(zhì)的量是乙的2倍,平衡后縮小丙的體積與乙相同,丙平衡向生成SO3的方向移動(dòng),丙SO3的濃度大于甲的2倍,所以2p2>p3;(4)根據(jù)圖示,a點(diǎn)c(HSO3-)、c(H2SO3)相等,所以a點(diǎn)時(shí)n(HSO3-):n(H2SO3)=1:1;b點(diǎn)時(shí)溶液c(HSO3-)= c(SO32-),c(H+)= c(OH-),根據(jù)電荷守恒,c(HSO3-)+ 2c(SO32-)+ c(OH-)=c(NH4+)+ c(H+),所以c(NH4+)=3 c(HSO3-),n(NH4+):n(HSO3-)=3:1;(5)①NH3比例越大,NO轉(zhuǎn)化率越大,曲線c對(duì)應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是1:3;②曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率由55%到75%,NO濃度變化為1.2×10-4mg/m3, 1.5×10-4 mg/(m3·s); (6)設(shè)反應(yīng)后c(SO)=xmol·L-1,則消耗c(SO)=(0.4-x)mol·L-1,生成c(CO)=(0.4-x)mol·L-1;SO (aq)+BaCO3 (s) BaSO4 (s)+CO (aq) 靜置后沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡, ,解得x=0.02 mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2017年5月海底天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)試采成功,這是我國(guó)能源開(kāi)發(fā)的一次歷史性突破。一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成如下圖所示的籠狀結(jié)構(gòu)(表面的小球是水分子,內(nèi)部的大球是CH4分子或CO2分子;“可燃冰”是CH4與H2O形成的水合物),其相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。
(1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?/span>_______;碳原子的最高能級(jí)的符號(hào)是_______,其電子云形狀是_______。
(2)CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為_______,分子的立體構(gòu)型為_____。CO2與SO2相同條件下在水中的溶解度較大的是SO2,理由是________。
(3)為開(kāi)采海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是_______。
(4)“可燃冰”中分子間存在的作用力是氫鍵和_________,上圖中最小的環(huán)中連接的原子總數(shù)是_______。
(5)水在不同的溫度和壓力條件下可形成11種不同結(jié)構(gòu)的晶體,密度從比水輕的0.92g/cm3到約為水的1.5 倍。冰是人們迄今已知的由一種簡(jiǎn)單分子堆積出結(jié)構(gòu)花樣最多的化合物。其中冰- Ⅶ的晶體結(jié)構(gòu)為一個(gè)如圖所示的立方晶胞,每個(gè)水分子與周圍4個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合。設(shè)O-H…O距離為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該冰- Ⅶ晶體的密度為____ g/cm3(列出計(jì)算式即可)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖的錐形瓶?jī)?nèi)充滿干燥氣體X,滴管內(nèi)盛有液體Y,將滴管內(nèi)的液體擠壓到錐形瓶中,輕輕振蕩,一會(huì)兒可見(jiàn)小氣球a鼓漲,下列X和Y的組合不可能的是( )
X | Y | |
A | HCl | 飽和食鹽水 |
B | H2 | 濃硫酸 |
C | HCl | 2mol/L NaOH溶液 |
D | Cl2 | 6mol/L NaOH 溶液 |
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】海洋是“聚寶盆”,工業(yè)上,人們直接從海水中得到食鹽。海水在濃縮過(guò)程中析出鹽類物質(zhì)的種類和質(zhì)量,如下表:
海水密度(g/L) | CaSO4 | NaCl | MgCl2 | MgSO4 | NaBr |
1.13 | 0.56 | ||||
1.20 | 0.91 | ||||
1.21 | 0.05 | 3.26 | 0.004 | 0.008 | |
1.22 | 0.015 | 9.65 | 0.01 | 0.04 | |
1.26 | 0.01 | 2.64 | 0.02 | 0.02 | 0.04 |
1.31 | 1.40 | 0.54 | 0.03 | 0.06 |
(1)常采用____________的方法從海水中得到食鹽。
(2)為得到含雜質(zhì)較少的食鹽,實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度控制在_____之間。
(3)粗鹽中常含有MgCl2、MgSO4、CaCl2等雜質(zhì),通常在實(shí)驗(yàn)室中依次加入_________、__________、___________、___________等四種物質(zhì)除去雜質(zhì)。(填化學(xué)式)
(4)電解飽和食鹽水可以制取氯氣,同時(shí)得到幾種重要的化工產(chǎn)品,
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。通電時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)物是__________該產(chǎn)物的檢驗(yàn)方法是___________________________________________
(5)電解過(guò)程中得到氣體物質(zhì)還可以化合為HCl,在實(shí)驗(yàn)室中我們利用_________________和_____________ 反應(yīng)(寫名稱)來(lái)制取。該氣體__________________溶于水,可以做噴泉實(shí)驗(yàn)。寫出氯化氫氣體溶于水后的電離方程式_____________________________________
(6)新制的氯水顯_______色,這是因?yàn)槁人杏?/span>__________(填微粒符號(hào))存在。向氯水中滴入幾滴AgNO3溶液,觀察到的現(xiàn)象是____________________________,發(fā)生變化的化學(xué)方程式為______________________________________________。藍(lán)色石蕊試紙遇到氯水后的現(xiàn)象是___________________________,氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,需要用________________________來(lái)吸收,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:
I.25℃時(shí),物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的幾種鹽溶液的pH如表:
序號(hào) | ① | ② | ③ | ④ |
溶液 | NH4Cl | CH3COONH4 | NaHCO3 | Na2CO3 |
pH | 5 | 7 | 8.4 | 11.6 |
(1)用離子方程式解釋溶液④能去除油污的原因________________________。
(2)寫出溶液③中電荷守恒的關(guān)系式:_________________________________________。
(3)25℃時(shí),溶液①中,由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=_______mol/L;
根據(jù)溶液②,Ka(CH3COOH )_____Kb(NH3·H2O) (填“>”、“<”或“=”)。
II.根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2) 表面與水發(fā)生下列反應(yīng),
(1)已知: N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g)= 2H2O (1) △H =-571.6kJ·mol-1
則2N2(g) + 6H2O(1)4NH3(g) + 3O2(g) △H=______。
(2)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦校ㄟ^(guò)以下反應(yīng)制得: 3SiO2(s)+ 6C(s) + 2N2(g) Si3N4(s)+ 6CO(g)。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_________。
(3)以N2和H2為反應(yīng)物(如下圖),鹽酸酸化的NH4Cl溶液為電解質(zhì)的原電池,a電極的電極反應(yīng)式為:____________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列分離或提純物質(zhì)的方法正確的是( 。
A.用蒸餾的方法制取蒸餾水
B.用過(guò)濾的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉膠體
C.用溶解、過(guò)濾的方法提純含有少量BaSO4的BaCO3
D.用加熱、蒸發(fā)的方法可以除去CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A.用濃硫酸干燥NH3B.用Cu與稀硝酸反應(yīng)制取少量NO
C.用KMnO4酸性溶液鑒別SO2與CH2=CH2D.用銅粉除去CuCl2溶液中少量FeCl3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 甲烷有兩種二氯代物
B. 甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,體現(xiàn)了甲基對(duì)苯環(huán)的影響
C. 甲烷與乙烯可以通過(guò)燃燒的方法加以區(qū)分
D. 煤中含有苯和甲苯,通過(guò)干餾、分餾可以分離得到苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A. s能級(jí)的能量一定比p能級(jí)低 B. 電子云圖中小黑點(diǎn)多的區(qū)域表示電子多
C. 3p2表示第三能層上有兩個(gè)電子 D. 同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)相等
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