【題目】“綠水青山就是金山銀山”。目前人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視,研究NO2、NO、CO、SO2等大氣污染物轉(zhuǎn)化為能參與大氣循環(huán)的物質(zhì),對建設美麗中國具有重要意義。
(1)有人設計通過硫循環(huán)完成CO的綜合處理,原理為
a.2CO(g)+SO2(g) S(l)+2CO2(g) △H1=37.4kJ·mol-1
b.S(l)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g) △H2=-45.4 kJ·mol-1
則CO和水蒸氣完全反應生成H2和CO2的熱化學方程式為______。
(2)CO可在一定條件下轉(zhuǎn)化為CH3OH。已知:向2L密閉容器中通入2 molCO和4molH2,在適合的催化劑和T1溫度下,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,10min時達到平衡狀態(tài),10min后改變溫度為T2,20min時達到平衡狀態(tài),反應過程中部分數(shù)據(jù)見表:
反應時間 | CO(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) |
0min | 2 | 4 | 0 |
10min | 2 | ||
20min | 0.2 |
①前10min內(nèi)的平均反應速率v(CO)=______;在20min時,溫度T2下,該反應的化學平衡常數(shù)為_______。
②若30min時升高溫度,化學平衡常數(shù)值_______(填:“增大“減小”“不變”)。
③在T1溫度下,既能增大反應速率和提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______(填兩種措施即可)
④在恒溫恒容下,下列可以判斷CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反應達到平衡狀態(tài)的_____(填序號)。
a.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
b.混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
c.單位時間內(nèi)有1 mol CO消耗同時消耗2molH2
d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
(3)已知反應2NO(g)+O2(g)2NO2的正反應速率v正=k1Cm(NO)Cn(O2
則k1=____,m=_____,n=_____。
【答案】CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-41.4 kJ·mol-1 0.05mol/(L·min) 225 減小 增大壓強或增大氫氣濃度或按原比例等倍加入反應物 bd 1596 2 1
【解析】
(1)利用蓋斯定律通過a+b得到CO和水蒸氣完全反應生成H2和CO2的熱化學方程式;
(2)①利用三段式解答:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
C始(mol/L): 1 2 0
ΔC(mol/L): 0.5 1 0.5
C10min(mol/L): 0.5 1 0.5
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
C10min(mol/L): 0.5 1 0.5
ΔC(mol/L): 0.4 0.8 0.4
C20min(mol/L): 0.1 0.2 0.9
再根據(jù)速率計算公式,進行計算;
②對于放熱反應,溫度升高,平衡逆行移動,平衡常數(shù)減小;
③溫度已經(jīng)定下來,不考慮溫度,則可以考慮改變壓強和反應物濃度;
④a.不同的物質(zhì)反應速率判斷平衡:速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率;
b.對氣體物質(zhì),若反應前后的物質(zhì)都是氣體,且化學計量數(shù)不等,總物質(zhì)的量保持不變可判斷平衡;
c.正反應消耗掉反應物的速度等于逆反應生成該反應物的速度,可以判斷平衡;
d.對氣體物質(zhì),若反應前后的物質(zhì)都是氣體,且化學計量數(shù)不等,平均相對分子質(zhì)量不變保持不變可判斷平衡;
(3)k1、m、n三個未知數(shù),表格中有三組數(shù)據(jù),能列出方程組,解出k1、m、n。
(1)將(a+b)/2得:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-41.4 kJ·mol-1;答案為:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-41.4 kJ·mol-1;
(2)①容器體積為2L,根據(jù)表格數(shù)據(jù)列出三段式:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
C始(mol/L): 1 2 0
ΔC(mol/L): 0.5 1 0.5
C10min(mol/L): 0.5 1 0.5
則:;
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
C10min(mol/L): 0.5 1 0.5
ΔC(mol/L): 0.4 0.8 0.4
C20min(mol/L): 0.1 0.2 0.9
;答案為:0.05mol/(L·min);225;
②對于CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),△H<0是放熱反應,溫度升高,平衡逆行移動,平衡常數(shù)減;答案為:減;
③增大壓強,反應速率增大,平衡正向移動,CO平衡轉(zhuǎn)化率提高;增大氫氣的濃度,反應速率增大,平衡正向移動,CO平衡轉(zhuǎn)化率提高;答案為:增大壓強或增大氫氣濃度或按原比例等倍加入反應物;
④a.2v正(H2)=v逆(CH3OH),v正(H2):v逆(CH3OH)=1:2,不等于化學計量數(shù)之比,不能作為判斷平衡的標志;
b.CO(g)+2H2(g)/span>CH3OH(g),左右氣體化學計量數(shù)不等,混合氣體的物質(zhì)的量不再變化可判斷平衡;
c.單位時間內(nèi)有1 mol CO消耗同時消耗2molH2都是正反應,不可以判斷平衡;
d.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),左右氣體化學計量數(shù)不等,平均相對分子質(zhì)量不變保持不變可判斷平衡;
答案:bd;
(3)將三組數(shù)據(jù)分別代入v正=k1Cm(NO)Cn(O2)得:
解得:k1=1596,m=2,n=1;
答案:1596;2;1。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在2L密閉容器中,800℃時反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)該反應平衡常數(shù)的表達式為K=_______________A點處,v(正) ______ v(逆),A點正反應速率 ______ B點正反應速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空).
(2)圖中表示O2變化的曲線是 ______ .用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應的平均速率v= ______ .
(3) 能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 ______ .
a.NO、O2、NO2的濃度不變
b.v(NO)=2v(O2)
c.NO、O2、NO2的分子數(shù)之比為2:1:2
d.v逆(NO2)=2v正(O2)
(4)能使該反應的反應速率增大的是 ______ .
a.適當升高溫度b.及時分離出NO2氣體
c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知X元素是地殼中含量最多的元素,Y元素是空氣中含量最多的元素,A元素與Y同主族,且是該主族中原子序數(shù)最大的非金屬元素,D元素位于周期表中第三周期,其最高氧化態(tài)可與A形成D3A2。下列說法錯誤的是
A. 對應酸的酸性:A2X5<A2X3B. 簡單離子半徑:A>Y>X>D
C. A元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:D. 非金屬性:X>Y
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B均為鉀鹽的水溶液,A呈中性,B有氧化性,E的溶質(zhì)中有一種含+5價元素的含氧酸鹽M,F(xiàn)有下圖所示轉(zhuǎn)化:
請回答:
(1)C的化學式為_________,檢驗氣體F常用的試紙是______________
(2)寫出物質(zhì)M在生活中的常見用途______________
(3)寫出F→H的化學方程式:______________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)①在BF3分子中,F—B—F的鍵角是________,B原子的雜化軌道類型為________,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF的立體構(gòu)型為________;
②在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,層內(nèi)B原子與N原子之間的化學鍵為________,層間作用力為________。
(2)①Y2X2(C2H2)分子中Y原子軌道的雜化類型為______,1 mol Y2X2含有σ鍵的數(shù)目為______。
②元素Y(C)的一種氧化物與元素Z(N)的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式為________。
③化合物ZX3(NH3)的沸點比化合物YX4(CH4)的高,其主要原因是______________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應不屬于四種基本反應類型,但屬于氧化還原反應的是( )
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下列氧化還原反應,指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
氧化劑_____還原劑_____氧化產(chǎn)物_____
②MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化劑_____還原劑______氧化產(chǎn)物_____
(2)用雙線橋表示下列反應的電子轉(zhuǎn)移
2H2S+SO2=3S↓+2H2O_____
H2S +H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O_____
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列不屬于氧化還原反應的是( )
A. S+O 2 SO2
B. Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
C. 2Mg+CO22MgO+C
D. 4HNO3(濃) 4NO2↑+O2↑+2H2O
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