【題目】發(fā)展碳一化學(xué),開發(fā)利用我國豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟價值。請回答下列問題:

(1)已知:常溫下C(s)的燃燒熱△H=-393.5 kJ·mol-1, S(s)的燃嬈熱△H=-296.0 kJ·mol-l ,CO2(g)+C(S)=2CO(g) H=+172.5 kJ·mol-1,寫出一氧化碳將二氧化硫還原為單質(zhì)硫的熱化學(xué)方程式:______

(2)763 K、3.04×104 kPa時,用COH2做原料合成甲醇(CH3OH),存在下列平衡:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。當(dāng)原料中COH2的比例不同時,對CO的轉(zhuǎn)化率及平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)都有影響。

①設(shè)H2CO起始物質(zhì)的量之比為m,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為α,平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)為y,則m、αy三者的關(guān)系式為y=___。

②根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù),可得出反應(yīng)物的比例對CO的平衡轉(zhuǎn)化率以及平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)影響的結(jié)論,選擇最佳反應(yīng)物配比m=_______(填“l(fā)”、“2”“3”),理由是_________。

(3)如圖是四種金屬氧化物被一氧化碳還原,反應(yīng)達到平衡時lgc(CO)/c(CO2)與溫度(T)的關(guān)系曲線圖:

8000C時,其中最易被還原的金屬氧化物是______(填化學(xué)式),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。

CO2還原PbO2的反應(yīng)△H ___0(填“>”“<”)。判斷依據(jù)是_________。

(4)科學(xué)家正在研究用固態(tài)物質(zhì)作為火箭推進劑。固體推進劑(硝酸鉀和蔗糖的混合物)點燃后在燃燒室里燃燒,發(fā)生反應(yīng)KNO3+C12H22O11→CO2↑+N2↑+H2O+K2CO3,(未配平)。則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是_______。

【答案】2COg+SO2g=Ss+2CO2g ΔH=-270 kJmol-1 a/1+m-2a 2 由表中數(shù)據(jù)可知,m越大,α越大;開始時m增大,y也隨著增大,當(dāng)m>2 時,m增大,y減小,當(dāng)m2 時,y最大 Cu2O 1×106 < 溫度升高,CO 還原 PbO2 的反應(yīng)的 lgc(CO)/c(CO2)變大,說明 CO 的轉(zhuǎn)化率變低(或其他合理說法) 485

【解析】

(1)已知:常溫下C(s)的燃燒熱H=-393.5 kJ.mol-1,即①C(s)+ O2(g)= CO2(g) H1=-393.5 kJ.mol-1

S(s)的燃嬈熱H=-296.0 kJmol-l ,即②S(s)+ O2(g)= SO2(g) H2=-296.0 kJ.mol-1;

CO2(g)+C(s)=2CO(g) H3=+172.5 kJ .mol-1

根據(jù)蓋斯定律,由①--③得反應(yīng)2COg+SO2g=Ss+2CO2g ΔH=H1-H2-H3=-393.5 kJ.mol-1+296.0 kJ.mol-1-172.5 kJ .mol-1=-270 kJmol-1

(2)①設(shè)開始時CO1mol,則H2mmol,

由: CO2H2CH3OH

n/ mol1 m 0

n/ mola 2a a

n/ mol1-a m-2a a

平衡時n(總)=(1m-2amol

故y=×100%;

②根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù),可得出反應(yīng)物的比例對CO的平衡轉(zhuǎn)化率以及平衡混合物中甲醇的體積分數(shù)影響的結(jié)論,選擇最佳反應(yīng)物配比m=2,理由是由表中數(shù)據(jù)可知,m越大,α越大;開始時m增大,y也隨著增大,當(dāng)m>2 時,m增大,y減小,當(dāng)m2 時,y最大;

(3)800℃時,K越大,金屬氧化物越易被還原,故Cu2O越易被還原,lgc(CO)/c(CO2)=-6,即lg =-6,則K= 1×106;

CO2還原PbO2的反應(yīng)H<0,判斷依據(jù)是溫度升高,CO 還原 PbO2 的反應(yīng)的 lgc(CO)/c(CO2)變大,說明 CO 的轉(zhuǎn)化率減。

(4)反應(yīng)KNO3+C12H22O11→CO2↑+N2↑+H2O+K2CO3中氮元素由+5價變?yōu)?/span>0價,碳元素由0價變?yōu)?/span>+4價,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平得反應(yīng)48KNO3+5C12H22O11=36CO2↑+12N2↑+55H2O+24K2CO3,則該反應(yīng)中氧化劑KNO3與還原劑C12H22O11的物質(zhì)的量之比是485。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯化鈉(NaCN)是一種基本化工原料,同時也是一種毒物質(zhì)。一旦泄漏需要及時處理,一般可以通過噴酒雙氧水或過硫酸鈉(Na2S2)溶液來處理,以減少對環(huán)境的污染。

I.(1)NaCN用雙氧水處理后,產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。

II.工業(yè)制備過硫酸鈉的反應(yīng)原理如下所示

主反應(yīng):(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O

副反應(yīng):2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O

某化學(xué)小組利用上述原理在實驗室制備過硫酸,并用過硫酸鈉溶液處理含氰化鈉的廢水。

實驗一:實驗室通過如下圖所示裝置制備Na2S2O8。

(2)裝置中盛放(NH4)2S2O8溶液的儀器的名稱是____________

(3)裝置a中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要持續(xù)通入裝置c的原因是____________________。

(4)上述裝置中還需補充的實驗儀器或裝置有______________(填字母代號)。

A.溫度計 B水浴加熱裝置

C.洗氣瓶 D.環(huán)形玻璃攪拌棒

實驗二:測定用過硫酸鈉溶液處理后的廢水中氯化鈉的含量。

已知;①廢水中氯化鈉的最高排放標準為0.50mg/L。

②Ag++2CN===[Ag(CN)2],Ag++I==AgI↓,AgI呈黃色,CN優(yōu)先與Ag+發(fā)生反應(yīng)。實驗如下:取1L處理后的NaCN廢水,濃縮為10.00mL置于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑,用1.010—3mol/L的標準AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為5.00mL

(5)滴定終點的現(xiàn)象是___________________________________。

(6)處理后的廢水中氰化鈉的濃度為____________________mg/L.

Ⅲ.(7)常溫下,含硫微粒的主要存在形式受pH的影響。利用電化學(xué)原理,用惰性電極電解飽和NaHSO4溶液也可以制備過硫酸鈉。已知在陽極放電的離子主要為HSO4,則陽極主要的反應(yīng)式為_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗操作、現(xiàn)象及結(jié)論均正確的是

實驗操作、現(xiàn)象

結(jié)論

A

取1 mL 20%的蔗糖溶液,加入3~5滴稀硫酸。水浴加熱5 min后取少量溶液,加入少量新制Cu(OH)2,加熱,無磚紅色沉淀產(chǎn)生

蔗糖沒有發(fā)生水解

B

向裝有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振蕩并靜置,下層為橙色

裂化汽油可以萃取溴

C

將SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液先變紅后褪色

SO2是酸性氧化物,還具有漂白性

D

分別向盛有KI3溶液的a、b試管中滴加淀粉溶液、AgNO3溶液,a中溶液變藍,b中產(chǎn)生黃色沉淀

溶液中存在:I3I2 + I

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】N、Fe是兩種重要的元素,其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。

(1)基態(tài)N原子最高能級的電子云輪廓圖形狀是__________,其核外有______種不同運動狀態(tài)的電子。

(2)第一電離能N_____O(填“>”“<”或“=”),其原因是_______________________。

(3)在高壓下氮氣會發(fā)生聚合得到高聚氮。晶體中每個氮原子與另外三個氮原子結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。高聚氮的晶體類型是__________,氮原子的雜化軌道類型為__________。

(4)六方氮化硼(BN)與石墨晶體結(jié)構(gòu)類似,硼原子和氮原子交替相連,但石墨可以導(dǎo)電而六方BN卻不能導(dǎo)電,其原因是_____________________________。

(5)疊氮酸(HN3)在生產(chǎn)生活中有著重要應(yīng)用。疊氮酸(HN3)可用HNO2氧化肼(N2H4)制得,化學(xué)方程式是N2H4 + HNO2=HN3 + 2H2O。下列敘述錯誤的是_________。

A.HN3和N2H4都是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子

B.NaN3的晶格能大于KN3的晶格能

C.HN3分子中四個原子可能在一條直線上

D.疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵

(6)某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示,它由A、B方塊組成。則該化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數(shù)比是__________(填最簡整數(shù)比);已知該晶體的晶胞參數(shù)為a nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度是_______ gcm-3(用含aNA的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:Cu(s)2H(aq)===Cu2(aq)H2(g) ΔH1

2H2O2(l)===2H2O(l)O2(g) ΔH2

2H2(g)O2(g)===2H2O(l) ΔH3

則反應(yīng)Cu(s)H2O2(l)2H(aq)===Cu2(aq)2H2O(l)ΔH

A. ΔHΔH11/2ΔH21/2ΔH3 B. ΔHΔH11/2ΔH21/2ΔH3

C. ΔHΔH12ΔH22ΔH3 D. ΔH2ΔH1ΔH2ΔH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】紅磷(P)Cl2發(fā)生反應(yīng)生成PCl3PCl5,反應(yīng)過程和能量的關(guān)系如圖所示,圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)?芍PCl5分解生成PCl3Cl2,該分解反應(yīng)是可逆反應(yīng)。下列說法正確的是

A. 其他條件不變,升高溫度有利于PCl5的生成

B. 反應(yīng)2P(s)+5Cl2(g)===2PCl5(g)對應(yīng)的反應(yīng)熱 ΔH=-798 kJ·mol1

C. PCl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為:2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g)ΔH=-306 kJ·mol1

D. 其它條件不變,對于2PCl5(g)===2P(s)+5Cl2(g) ΔH反應(yīng),增大壓強,PCl5的轉(zhuǎn)化率減小,ΔH減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸亞鐵銨受熱分解的反應(yīng)方程式為 ,用表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是

A. 1 L 0.1 mol·L1溶液中Fe2+的數(shù)目小于0.1

B. 1 mol 1 mol 充分反應(yīng)后,其分子總數(shù)為1.5

C. 標準狀況下,每生成15.68 L氣體轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.8

D. 常溫常壓下,3.0 g中含有的中子總數(shù)為1.6

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在實驗室里,用足量的濃鹽酸與一定量的高錳酸鉀反應(yīng)(不加熱),來制取氯氣。

反應(yīng):2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

(1)“雙線橋法標出電子轉(zhuǎn)移情況________。

(2)若生成2.24L標準狀況時的氯氣,請計算(寫出必要的計算過程):

①理論上需要多少克KMnO4參加反應(yīng)?________。

②被氧化的HCl的物質(zhì)的量為多少?________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碳、 氮、磷、砷和硼的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。鋰、鈉、鋁、鐵等金屬在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中也占有舉足輕重的地位,請回答下列問題:

(1)基態(tài)As原子的電子排布式為______________________;

(2)氮化硼(BN)有多種晶型,其中立方氮化硼與金剛石的構(gòu)型類似,則其晶胞中B—N—B之間的夾角是___________________(填角度)。

(3)金屬晶體的四種堆積如下圖,金屬鈉的晶體堆積模型為___ (填字母)。

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