【題目】人類生活、工業(yè)生產(chǎn)往往產(chǎn)生大量含碳、氮、硫的廢棄氣體,合理再利用或轉(zhuǎn)化上述氣體,變廢為寶成為人們共同關(guān)注的課題。
I.某化學(xué)課外小組查閱資料后得知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
①2NO(g)N2O2(g)(快) v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2) H1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2) H2<0
請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H=_______(用含H1和H2的式子表示)。一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常數(shù)的表達(dá)式K=_______。
(2)決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率是反應(yīng)②,反應(yīng)①的活化能E1與反應(yīng)②的活化能E2的大小關(guān)系為E1______E2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)有如下關(guān)系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2(NO2)。其中k1、k2是與溫度有關(guān)的常數(shù)。一定溫度下,相應(yīng)的速率與壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示,在圖中標(biāo)出的點(diǎn)中,能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的兩個(gè)點(diǎn)是________。
II.某學(xué)習(xí)小組以SO2為原料,采用電化學(xué)方法制取硫酸。
(4)原電池原理:該小組設(shè)計(jì)的原理示意圖如圖,寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_____。
(5)電解原理: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,寫出開始電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式_________。
(6)已知25℃時(shí)由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,則該混合溶液中各離子濃度的大小順序?yàn)?/span>______(已知25℃時(shí),H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)
【答案】H1+H2 < BD SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+ HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+ c(Na+)> c(SO32-)=c(HSO3-)>c(OH-)=c(H+)
【解析】
I.(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算所求反應(yīng)的焓變,一定溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡時(shí)v(正)=v(逆),結(jié)合速率方程推導(dǎo)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式;
(2)決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng)②,則反應(yīng)②就是速控步驟,整個(gè)反應(yīng)化學(xué)速率取決于速控步驟的反應(yīng),活化能越高,反應(yīng)速率越慢;
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),存在速率關(guān)系為v(正)=v(逆),根據(jù)圖象和速率表達(dá)式分析,解釋原因;
II.(4)依據(jù)原電池原理,負(fù)極是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),二氧化硫失電子生成硫酸的過程;
(5)根據(jù)化合價(jià)變化判斷陽極反應(yīng)物質(zhì),寫出陽極反應(yīng)式。
(6)利用25℃時(shí),H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常數(shù),從而得知Na2SO3的水解與NaHSO3的電離程度相等。
I.(1)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可由①+②得到,則該反應(yīng)的焓變?yōu)?/span>△H=△H1+△H2;
一定溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡時(shí)v(正)=v(逆),由于2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可由①+②得到,所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=K1K2,根據(jù)速率方程式,K1=,K2=,則K= K1K2=;
(2)決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng)②,則反應(yīng)②就是速控步驟,整個(gè)反應(yīng)化學(xué)速率取決于速控步驟的反應(yīng),反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)速率越慢,速控步驟是慢反應(yīng),因此化學(xué)反應(yīng)速率①>②,可見②的活化能更高,因此反應(yīng)①的活化能E1與反應(yīng)②的活化能E2的大小關(guān)系為E1<E2;
(3)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)達(dá)到平衡時(shí),存在速率關(guān)系為v(正)=v(逆),根據(jù)反應(yīng)方程式,應(yīng)為NO2的消耗速率是N2O4消耗速率的兩倍,根據(jù)圖象,因此能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的兩個(gè)點(diǎn)是B和D;
II. (4)該原電池中,負(fù)極上二氧化硫失電子被氧化產(chǎn)生硫酸,所以負(fù)極上的電極反應(yīng)式為:SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;
(5)電解池中陽極和電源正極相連,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合價(jià)升高,所以陽極是HSO3-溶液失去電子被氧化生成SO42-,則陽極電極反應(yīng)式是:HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+;
(6)已知25℃時(shí),H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常數(shù)為Kh==1×10-7,可知Na2SO3的水解與NaHSO3的電離程度相等,則在25℃時(shí)由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,可知c(SO32-)=c(HSO3-),則溶液中存在c(Na+)> c(S32-)=c(HSO3-)>c(OH-)=c(H+)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A. 常溫下,在0.1mol·L-1的HNO3溶液中,由水電離出的c(H+)<
B. 濃度為0.1mol·L-1的 NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO32-)
C. 25℃時(shí),AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度的NaC1、CaCl2溶液中溶度積相同
D. 冰醋酸中逐滴加水,溶液的導(dǎo)電性、醋酸電離程度、pH均先增大后減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某烴結(jié)構(gòu)如下:,有關(guān)其結(jié)構(gòu)說法正確的是( )
A. 所有原子可能在同一平面上B. 最多有5個(gè)原子在同一條直線上
C. 所有碳原子可能在同一平面上D. 所有氫原子可能在同一平面上
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋約占地球表面積的71%,具有巨大的開發(fā)潛力。
Ⅰ.海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法和離子交換法等。下圖所示為海水蒸餾原理示意圖,請(qǐng)回答下列問題:
(1)冷卻水的出水口是________(填“a”或“b”);
(2)碎瓷片的作用是__________。
Ⅱ.目前,從海水提取的溴占世界溴年產(chǎn)量的三分之一左右,空氣吹出法是工業(yè)大規(guī)模海水提溴的常用方法。其中一種工藝流程為:
①海水濃縮,酸化;
②通入Cl2,使Br-轉(zhuǎn)化為Br2;
③通入空氣、水蒸氣,將Br2吹入吸收塔,與吸收劑SO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HBr;
④通入Cl2,再經(jīng)過一系列處理得到產(chǎn)品Br2。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)步驟②③的目的是_____________(填“富集溴”或“萃取溴”);
(2)在步驟③中,反應(yīng)生成HBr的化學(xué)方程式___________________________________________;
(3)在步驟②中,若通入44.8 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),理論上可得到Br2___________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫時(shí),改變飽和氯水的pH,得到部分含氯微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是
A.pH=1的氯水中,c(Cl2)>c(Cl3-)>c(HClO)>c(ClO-)
B.氯水中的Cl2、ClO-、HClO均能與K2S發(fā)生反應(yīng)
C.已知常溫下反應(yīng)Cl2(aq)+Cl-(aq)Cl3- (aq)的K=0.191,當(dāng)pH增大時(shí),K減小
D.該溫度下,HClOH++ClO-的電離常數(shù)Ka=10-7.54
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最小的是_______(填標(biāo)號(hào))。
A. B.
C. D.
(2)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為______;推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性:_______(填“難溶于水”或“易溶于水”)。
(3)下表列有三種物質(zhì)(晶體)的熔點(diǎn):
物質(zhì) | SiO2 | SiCl4 | SiF4 |
熔點(diǎn)℃ | 1710 | -70.4 | -90.2 |
簡(jiǎn)要解釋熔點(diǎn)產(chǎn)生差異的原因:_______。
(4)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料,如圖為其晶胞,晶胞邊長(zhǎng)為anm。則硼原子與磷原子最近的距離為_______。用Mg·mol-1表示磷化硼的摩爾質(zhì)量,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則磷化硼晶體的密度為_______g·cm-3。
以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖中原子1的坐標(biāo)為(,,0),則原子2和3的坐標(biāo)分別為_______、______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖1所示。下列說法正確的是
A. 元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8
B. 原子半徑的大小順序?yàn)椋?/span>rX>rY>:rZ>rW>rQ
C. 離子Y2-和Z 3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同
D. 元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用圖所示裝置檢驗(yàn)乙烯時(shí)不需要除雜的是
乙烯的制備 | 試劑X | 試劑Y | |
A | CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 | H2O | KMnO4酸性溶液 |
B | CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 | H2O | Br2的CCl4溶液 |
C | CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃ | NaOH溶液 | KMnO4酸性溶液 |
D | CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃ | NaOH溶液 | Br2的CCl4溶液 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是Zn和Cu形成的原電池,某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書卡片上記錄如下,其中正確的是( )
①Zn為正極,Cu為負(fù)極;
②H+向負(fù)極移動(dòng);
③電子是由Zn經(jīng)外電路流向Cu;
④Cu極上有H2產(chǎn)生;
⑤若有1mol電子流過導(dǎo)線,則產(chǎn)生的H2為0.5mol;
⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣═Zn2+.
A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④
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