运用反应原理研究氮、硫、氯、碘及其化合物的反应有重要意义。
(1)在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的混合体系中,SO3的百分含量和温度的关系如下图(曲线上任何一点都表示平衡状态):
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H 0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压时,向该平衡体系中通入氦气平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②当温度为T1,反应进行到状态D时,V正 V逆(填“>”、“<”或“=”)。
(2)①下图是一定条件下,N2和H2发生可逆反应生成1mol NH3的能量变化图,该反应的热化学反应方程式 。(△H用含Q1、Q2的代数式表示)
②25°C时,将a mol ? L―1的氨水与b mol ? L―1的盐酸等体积混合,所得溶液的pH=7,则c (NH4+) c(Cl―),a b(填“>”、“<”或“=”);
(3)海水中含有大量以化合态形式存在的氯、碘元素。已知:250C时,Ksp(AgCl)=1.6×10―10mol2?L―2、Ksp(AgI)=1.5×10―16mol2?L―2。
在 250C时,向 10mL0.002mol?L―1的 NaCl溶液中滴入 10mL0.002mol?L―1AgNO3溶液,有白色沉淀生成,向所得浊液中继续滴人0.1mol ?L―1的NaI溶液,白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀,其原因是 ,该反应的离子方程式 。
(1)①< 向左 ②>
(2)①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-2(Q2-Q1)KJ·mol-1
(或1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) △H=-(Q2-Q1)KJ·mol-1)
②= >
(3)KSP(AgCl)>KSP(AgI) AgCl+I-=AgI+Cl-
解析试题分析:(1)①读图可知,随着温度升高,SO3的百分含量减小,前者使平衡向吸热方向移动,后者说明平衡向逆反应方向移动,因此逆反应是吸热反应,则正反应是△H<0的放热反应;恒温恒压时通入惰性气体,必须增大容器的体积、减小反应物和生成物的浓度,就是减小平衡体系的压强,由于正反应是气态物质体积减小的方向,减小压强使平衡向气态物质体积增大的方向移动,即平衡向左或逆反应方向移动;②SO3的百分含量:D<A,说明D为T1时的不平衡状态,反应应该向SO3的百分含量增大或正反应的方向进行,所以v正>v逆;(2)①读图可知,生成1molNH3(g)时放出的热量为(Q2—Q1)kJ,则1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H =—(Q2—Q1)kJ?mol―l,若系数加倍,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =—2(Q2—Q1)kJ?mol―l;根据电解质溶液中电荷守恒可知,溶液中c(H+)+c(NH4+)=c(Cl―)+c(OH―),由于25℃时溶液的pH=7,则c(H+)= c(OH―),因此溶液中c(NH4+)=c(Cl―);由于NH3?H2O+HCl=NH4Cl+H2O,假设a=b,酸碱完全中和后得到的NH4Cl是强酸弱碱盐,所得溶液显弱酸性,pH<7,因此盐酸一定要不足,氨水一定要适当过量,所以a>b;(3)由于NaCl=Na++Cl―,则c(Cl―)=0.002mol?L―1,由于AgNO3=Ag++NO3―,则c(Ag+)=0.002mol?L―1;等体积混合后,c(Cl―)=0.001mol?L―1、c(Ag+)=0.001mol?L―1;由于AgCl(s)Ag++Cl―,则Qc(AgCl)=10―3 mol?L―1×10―3 mol?L―1=10―6 mol2?L―2> Ksp(AgCl),故有白色沉淀生成;由于Ksp(AgCl)> Ksp(AgI),根据沉淀转化的规律可知,白色沉淀容易转化为黄色沉淀,即AgCl(s)+I―AgI(s)+Cl―,该反应的平衡常数K=c(Cl―)/c(I―)="[" c(Ag+)?c(Cl―)]/[ c(Ag+)?c(I―)]=Ksp(AgCl)/Ksp(AgI)= 1.6×10―10/1.5×10―16=1.07×106>105,因此正反应几乎进行到底,则该反应为AgCl(s)+I―=AgI(s)+Cl―。
考点:以非金属及其化合物的重要性质为载体,考查化学平衡、反应热和热化学方程式、溶液中粒子浓度大小关系、溶度积的计算及沉淀的转化等考点。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:
2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H=-75.56 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式: 。
(2)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1molSO2的同时生成1molNO
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K= 。
(3)从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2 (g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①取五份等体体积CO2和H2的的混合气体 (物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下左图所示。若在上述平衡体系中再充0.5molCO2和1.5mol水蒸气(保持温度不变),则此平衡将 移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)。
③直接甲醇燃料电池结构如上右图所示。其工作时负极电极反应式可表示为 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)在250C 101kPa时,H2与O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的热量,其热化学方程式为
___________
又知: ①C(s)+O2(g)═CO2(g) △H=-393.5kJ/mol
②CO(g)+O2(g)═CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法,C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=____kJ/mol
(2) CO可以与H2O(g)进一步发生反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0在恒容密闭容器中,起始时n(H2O)=0.20mol,n(CO)=0.10 mol,在8000C时达到平衡状态,K=1.0,则平衡时,容器中CO的转化率是_____________(计算结果保留一位小数)。
(3) 工业上从煤气化后的混合物中分离出H2,进行氨的合成,已知反应反应N2(g)+3H2(g2NH3(g)(△H<0)在等容条件下进行,改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
①N2的平均反应速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为________;
②由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向 是________,采取的措施是________。
③比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应速度(T3)的高低:T2________T3填“〉、=、<”判断的理由是________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氮及其化合物在工农业生产、生活中有者重要作用。请回答下列问题:
(1)图1是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能星变化示意图(a、b均大于0,)且知:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-ckJ·mol-1(c>0)
请写出CO将NO2还原至N2时的热化学方程式____________;
(2)图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时,N2的浓度随时间的变化曲线(以a、b、c表示)。已知三个条件下起始加入浓度均为:c(N2)=0.1mol·L-1,c(H2)=0.3mol·L-1;合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0
①计算在a达平衡时H2的转化率为______;
②由图2可知,b、c各有一个条件与a不同,则c的条件改变可能是______;
试写出判断b与a条件不同的理由____________;
(3)利用图2中c条件下合成氨(容积固定)。已知化学平衡常数K与温度(T)的关系如下表:
①试确定K1的相对大小,K1______4.1x106(填写“>”“-”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的 是______(填序号字母)。
A.容器内NH3的浓度保持不变 B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用离子反应方程式表示 )______。
②250C时,将pH=x氨水与pH=y的疏酸(且x+y=14,x>11)等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是
A.[SO42-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
B.[NH4+]>[SO42-]>[OH-]>[H+]
C.[NH4+]+[H+]>[OH-]+[SO42-]
D.[NH4+]>[SO42-]>[H+]>[OH-]
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1 =" –" 1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =" –" 566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(1) ΔH3 =" –" 44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为___________。
②100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中,发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是__________
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2
c.容器的压强恒定
d.3v正(CH4) = v逆(H2)
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K =___________
(3)某实验小组利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
(1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中发生的主要反应有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ?mol-1;
6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ?mol-1;
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ?mol-1;
反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH= kJ?mol-1。
(3)NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。
①由图可以看出,脱硝工艺流程应在 (填“有氧”或“无氧”)条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是 。
(4)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原,写出尿素与NO2反应的化学方程式: 。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为 。若生成1molY,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
研究硫及其化合物的性质有重要意义。
(1)Cu2S在高温条件下发生如下反应:
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ⊿H=-773kJ/mol
当该反应有1.2mol电子转移时,反应释放出的热量为 kJ。
(2)硫酸工业生产中涉及反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①压强:P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②平衡常数:A点 B点(填“>”、“=”或“<”)。
③200℃下,将一定量的SO2和O2充入体积不变的密闭容器中,经10min后测得容器中各物质的物质的量浓度如下表所示:
气体 | SO2 | O2 | SO3 |
浓度(mol/L) | 0.4 | 1.2 | 1.6 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(14分)化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
(1)蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体.被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下,1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______:相同条件下,356 g可燃冰(分子式为CH4·9H2O,Mr=178)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出的热量为_______kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g) △H1=-90.1kJ?mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ?mol-1
水煤气变换反应:(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g) △H3=-41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反应:(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
①分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响___________________________________。
②由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为:__________________。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_________________________________。
(3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________电子的电量。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:计算题
目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ /mol;另据报道,一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=" +1530.0kJ" /mol。
(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
(2)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是 。
A.气体体积不再变化,则已平衡 |
B.气体密度不再变化,尚未平衡 |
C.平衡后,往装置中通入一定量Ar,压强不变,平衡不移动 |
D.平衡后,压缩装置,生成更多NH3 |
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com