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大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化,将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I(aq)+O3(g)=IO(aq)+O2(g)ΔH1
②IO(aq)+H(aq)HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)+I(aq)+H(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3
总反应的化学方程式为____________________,其反应热ΔH=__________。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I(aq)I3(aq),

其平衡常数表达式为______________。
(3)为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中I3浓度和体系pH,结果见图2和下表。

编号
 
反应物
 
反应前pH
 
反应后pH
 
第1组
 
O3+I
 
5.2
 
11.0
 
第2组
 
O3+I+Fe2
 
5.2
 
4.1
 
 
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是______________________________。
②图1中的A为__________,由Fe3生成A的过程能显著提高I的转化率,原因是____________________________________________________________。
③第2组实验进行18 s后,I3浓度下降,导致下降的直接原因有(双选)________(填字母序号)。
A.c(H)减小  B.c(I)减小   C.I2(g)不断生成  D.c(Fe3)增加
(4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成I3的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

(1)2I(aq)+O3(g)+2H(aq)I2(aq)+O2(g)+H2O(l) ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)K=
(3)①由于2I+O3+2H=I2+O2+H2O,即消耗H又生成水,导致溶液的酸性减弱,pH升高
②Fe2 由于2Fe3+2I=I2+2Fe2,使c(I2)增大,促使I2(aq)+I(aq)I3(aq),平衡右移,消耗的c(I)增多
③BD
(4)v(I3)=≈5.5×104 mol·L1·s1

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为    。 

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二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:______________________________________。
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:____________________________________________________________。
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)ΔH=-90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是________(填字母代号)。
a.高温高压
b.加入催化剂
c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g)??CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L-1)
0.44
0.6
0.6
 
①比较此时正、逆反应速率的大小:v________v(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________;该时间内反应速率v(CH3OH)=________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面,实现了五星红旗耀月球的创举。火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4做氧化剂。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + 2O2(g) ="=" 2NO2(g)                 ΔH= + 67.7kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g)="=" N2(g) + 2H2O(g)     ΔH= - 534.0kJ·mol-1
2NO2(g)  N2O4(g)             ΔH=" -" 52.7kJ·mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:                                  
(2)工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼,该反应的化学方程式为:                                    
(3)工业上可以用下列反应原理制备氨气:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)  ΔH= Q kJ·mol-1
①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图,则此反应的 Q        0 (填“>”“<”或“=”)。

②若起始加入氮气和水,15分钟后,反应达到平衡,此时NH3的浓度为0.3mol/L,则用氧气表示的反应速率为           
③常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,          (选填编号).

A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.v(N2)/v(O2)=2∶3
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.通入稀有气体能提高反应的速率
E.若向容器中继续加入N2,N2的转化率将增大
(4)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并以此处理废氨水,装置如图。

①为不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+)       c(NO3-)(填“>”“<”或“=”);
②Ir—Ru惰性电极有吸附O2作用,该电极的电极反应为                     
③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为            

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知化学反应N2+3H2 2NH3的能量变化如图所示,

(1)1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。
(2)由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程________(填“吸收”或“释放”)________kJ能量。

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二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料气,其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气,也可用作燃烧电池的燃料,具有很好的好展前景。
(1)已知H2、CO和CH3OCH3的燃烧热(ΔH)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol,则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为    
(2)工业上采用电浮远凝聚法处理污水时,保持污水的pH在5.0,通过电解生成Fe(OH)3胶体,吸附不溶性杂质,同时利用阴极产生的H2,将悬浮物带到水面,利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示:

①乙装置以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式                         ;下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是                    
A.MgCO3           B.Na2CO3           C.NaHCO3            D.(NH4)2CO3
②写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH)3沉淀的离子方程式:                       
③已知常温下Kap[Fe(OH)3]=4.0×10—38,电解一段时间后,甲装置中c(Fe3+)=          
④已知:H2S的电离平衡常数:K1=9.1×10—8、K2=1.1×10—12;H2CO3的电离平衡常数:K1=4.31×10—7、K2=5.61×10—11。测得电极上转移电子为0.24mol时,将乙装置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中,下列各项正确的是
A.发生反应的离子方程式为:CO2+S2+H2O=CO32+H2S
B.发生反应的离子方程式为:CO2+S2+H2O=HCO3+HS
C.c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS)+c(S2)]
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32)+2c(S2)+c(OH)
E.c(Na+)>c(HCO3)>c(HS)>c(OH)

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工业制硝酸的主要反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)△H。
(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol;
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6 kJ/mol。
则上述工业制硝酸的主要反应的△H=                        
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:

①反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为                  
②反应在第6 min时改变了条件,改变的条件可能是         (填序号)。
A.使用催化剂     B.升高温度  C.减小压强     D.增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2 O(g)达到平衡状态的是       (填序号)。
A.单位时间内生成n mol NO的向时,生成n mol NH3
B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反应速率v(NH3):u(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化
(3)某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时,b口通入的物质为____     
②该电池正极的电极反应式为:                        
③以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图所示)的过程中,发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因可能是                                  (用相关的离子方程式表示)。

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面对目前世界范围内的能源危机,甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:_______________________。
(2)在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他条件不变的情况下,再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数________。
(3)已知在T ℃时,CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应________(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是___________________________________________。此时刻v________v(填“>”或“<”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景。现有如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CH3OH和1molH2O,一定条件下发生反应:CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。 

时间
物质
0 min
10 min
30 min
60 min
70 min
CO2(mol/L)
0
0.2
0.6
0.8
0.8
CH3OH(mol/L)
1.0
0.8
0.4
0.2
0.2
 
①已知:CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol 
H2(g)+O2 (g) H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3=_____                    。 
②10~30 min内,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。 
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。 
④下列措施中能使平衡时n(CH3OH)/n(CO2)减小的是(双选)___________。 
A.加入催化剂               B.恒容充入He(g),使体系压强增大 
C.将H2(g)从体系中分离     D.再充入1molH2
(2)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中,当混合液的pH=7时,所消耗的V(NaOH)___(填“<”或“>”或“=”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中,若将甲酸换成盐酸,请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL) 

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