【題目】(1)以石灰石為原料通過系列反應(yīng)將硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。相關(guān)反應(yīng)的熱化學方程式如下:CaSO4 (s)+CO (g) CaO(s)+SO2 (g)+CO2 (g) △H1= +218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ),CaSO4 (s) +4CO (g) CaS(s) +4CO2(g)△H2=﹣175.6kJ·mol-1 (反應(yīng)Ⅱ),結(jié)合反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)懗?/span>CaSO4 (s)與CaS (s) 反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式_______。
(2)NO2、SO2氣體混合存在氧化物間的相互轉(zhuǎn)化平衡:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),某活動小組對此反應(yīng)進行研究實驗
實驗內(nèi)容 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 | |
① | 將充有NO2、SO2氣體的密閉燒瓶放入熱水中 | 氣體紅棕色加深,一段時間后顏色不再變化 | △H___0 (填>、<或=) |
② | 在針筒中抽入5mL NO2和5mL SO2氣體,封閉針筒前端,充分反應(yīng)后,將活塞迅速推至5mL處 | 氣體紅棕色加深并保持不變 | 平衡____(填向左、向右或不)移動 |
③ | 在充有NO2、SO2混合氣體的恒容容器中,達平衡后繼續(xù)通入SO2氣體 | _____ | 平衡向右移動,SO2的轉(zhuǎn)化率____(填增大、減小或不變) |
(3)工業(yè)上用活性炭還原法處理NO,有關(guān)反應(yīng)為:C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g)。為了提高NO的轉(zhuǎn)化率,下列的措施可行的是___。
A.再加入一定量的碳 B.增大壓強 C.用堿液吸收氣體 D.使用催化劑
【答案】3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) △H= +1049.2kJmol﹣1 < 不 氣體紅棕色變淺 減小 C
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律,將已知的兩個熱化學方程式疊加,就可以得到待求反應(yīng)的反應(yīng)熱;
(2)①混合氣體中只有NO2是紅棕色氣體,其余氣體無色,根據(jù)加熱氣體顏色變深判斷溫度對化學平衡移動的影響;
②根據(jù)壓強對化學平衡移動的影響判斷平衡移動方向;
③根據(jù)濃度對化學平衡移動的影響分析判斷。
(3)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、平衡移動及物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的概念分析判斷。
(1)(I) CaSO4 (s)+CO(g)CaO(s)+SO2 (g)+CO2 (g) △H1= +218.4kJ·mol-1,
(Ⅱ)CaSO4 (s) +4CO (g)CaS(s) +4CO2(g) △H2=﹣175.6kJ·mol-1,
由于反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān),只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),所以根據(jù)蓋斯定律,將(I)×4-(II),整理可得:CaSO4 (s)+ CaS(s)4CaO(s)+4SO2(g) △H= +1049.2kJmol﹣1;
(2)將充有NO2、SO2氣體的密閉燒瓶放入熱水中,發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),當反應(yīng)達到平衡后,氣體紅棕色加深,一段時間后顏色不再變化,說明升高溫度,NO2(g)濃度增大,升高溫度,平衡逆向移動。根據(jù)平衡移動原理:升高溫度,化學平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。逆反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以△H<0;
②減小反應(yīng)容器的容積,氣體的濃度增大,由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),所以增大壓強,化學平衡不發(fā)生移動;
③在充有NO2、SO2混合氣體的恒容容器中發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),達平衡后繼續(xù)通入SO2氣體,SO2氣體濃度增大,根據(jù)平衡移動原理:增大反應(yīng)物的濃度,化學平衡向正反應(yīng)方向移動,會反應(yīng)消耗NO2氣體,導致NO2(g)濃度降低,因此會看到平衡后氣體顏色變淺,即氣體的紅棕色變淺;由于加入使SO2增大的濃度遠大于SO2反應(yīng)消耗的濃度,所以SO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低;
(3) A.由于C是固體,不能是化學平衡發(fā)生移動,所以再加入一定量的碳,對NO的轉(zhuǎn)化率無影響,A不符合題意;
B.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積的反應(yīng),增大壓強化學平衡不移動,NO的轉(zhuǎn)化率不變,B不符合題意;
C.在平衡混合物中,只有CO2可以與堿溶液反應(yīng),若用堿液吸收氣體,CO2(g)的濃度降低,平衡正向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,C符合題意;
D.使用催化劑,可以加快反應(yīng)速率,但對化學平衡移動無影響,因此不能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,D不符合題意;
故合理選項是C。
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【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如下:
根據(jù)設(shè)計要求回答:
(1)B裝置有三種功能:①控制氣流速度; ②均勻混合氣體; ③____________。
(2)設(shè) =x,若理論上欲獲得最多的氯化氫,則x取值范圍________。
(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是______________。
(4)E裝置的作用是________(填編號)。
A 收集氣體 B 吸收氯氣
C 防止倒吸 D 吸收氯化氫
(5)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式:_______________________________________。
(6)E裝置中除生成鹽酸外,還含有有機物,從E中分離出有機物的最佳方法為________。該裝置還有缺陷,原因是沒有進行尾氣處理,其尾氣主要成分為________(填編號)。
a CH4 b CH3Cl c CH2Cl2 d CHCl3 e CCl4
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【題目】以太陽能為熱源分解Fe3O4,經(jīng)熱化學鐵氧化合物循環(huán)分解水制比的過程如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.H2的標準燃燒熱△H<-(△H1+△H2)
B.過程I適當降低反應(yīng)體系溫度,反應(yīng)更有利
C.過程II中3mo1FeO(s)的總能量高于lmolFe3O4(s)
D.增加鐵氧化合物的質(zhì)量可以顯著提高循環(huán)制H2的速率
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【題目】電解質(zhì)溶于水時會發(fā)生電離產(chǎn)生自由移動的離子,電導率變化一定程度上可以反映溶液中自由移動的離子濃度變化。溶液中自由移動的離子濃度越大,電導率就越大。如圖是向20mL0.01mol/LBa(OH)2溶液中滴入了2滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中勻速滴加0.2mol/LH2SO4溶液,獲得電導率隨時間變化的曲線圖。
(1)0-80s觀察到的實驗現(xiàn)象是_____。
(2)寫出該實驗中的離子方程式_____。
(3)截至b點,加入0.2molL-1H2SO4溶液的體積為_____mL,解釋b點的電導率不等于零和bc段電導率又增加的原因____。
(4)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示。下列分析正確的是(_____)(多選題)
A.①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線
B.b點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH-
C.a、d兩點對應(yīng)的溶液均顯中性
D.c點,兩溶液中含有相同量的OH-
E.H+導電能力比Na+強
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【題目】某含銅化合物的化學式為Cux(OH)y(CO3)z(Cu為+2價)。取該樣品22.2 g,充分加熱后,得到黑色固體氧化銅16.0 g,則該物質(zhì)的化學式為
A.Cu2(OH)4CO3B.Cu3(OH)4CO3
C.Cu2(OH)2CO3D.Cu4(OH)2(CO3)3
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【題目】某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4?紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計的電解分離裝置(見圖2),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用;卮稷窈廷蛑械膯栴}。
Ⅰ.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標明)
(1)反應(yīng)①所加試劑NaOH的電子式為_________,B→C的反應(yīng)條件為__________,C→Al的制備方法稱為______________。
(2)該小組探究反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成,當反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進行的因素有(填序號)___________。
a.溫度 b.Cl-的濃度 c.溶液的酸度
(3)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28 kJ,該反應(yīng)的熱化學方程式為__________。
Ⅱ.含鉻元素溶液的分離和利用
(4)用惰性電極電解時,CrO42-能從漿液中分離出來的原因是__________,分離后含鉻元素的粒子是_________;陰極室生成的物質(zhì)為___________(寫化學式)。
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【題目】利用固體表面催化工藝進行NO分解的過程如圖所示(NO)。下列說法不正確的是( )
A.NO屬于極性分子
B.含有非極性共價鍵
C.過程②釋放能量,過程③吸收能量
D.標準狀況下,NO分解生成5.6LN2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023
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【題目】銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2受熱易分解成對應(yīng)的氧化物,且開始分解的溫度分別為450℃和80℃)
(1)寫出渣料與稀硫酸反應(yīng)的化學方程式:________________________。
(2)固體混合物A的組成為 、 。
(3)操作A的名稱為_______________。
(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為64%,理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 mol CuAlO2,至少需要1.0 molL—1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬晶體,其基本操作是 、 、過濾、干燥。
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【題目】(Ⅰ)50mL0.5mol·L-1的鹽酸與50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下圖所示的位置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)從實驗裝置上看,可知下圖裝置有三處不妥之處,請指出____________。
(2)在測定中和熱的實驗中,計算反應(yīng)熱時需要的數(shù)據(jù)有_________
①酸的濃度和體積 ②堿的濃度和體積 ③比熱容 ④反應(yīng)前后溶液的溫度差 ⑤操作所需時間
A.①②③⑤ B. ①②③④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤
(3)實驗中改用60mL0.50mol·L-1的鹽酸跟50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所求中和熱_________(填“相等”或“不相等”),所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)。
(4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱數(shù)值會______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(Ⅱ)(5)化學反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程,化學鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量,已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示,現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能::kJ·mol-1,:kJ·mol-1,:kJ·mol-1,則反應(yīng)P4(白磷)+3O2=P4O6的熱化學反應(yīng)方程式為__________________。
(6)肼(N2H4)可作為火箭發(fā)動機的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知:①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l) △H1═-19.5kJmol-1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H2═-534.2kJmol-1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學方程式___________________ 。
(7)化學反應(yīng)N2+3H22NH3的能量變化如圖所示,該反應(yīng)生成NH3(I)的熱化學方程式是______________。
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