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1.运用化学反应原理研究碳、氮、硫元素及其化合物有重要意义.
(1)已知一定量的C单质能在O2(g)中燃烧,其可能的产物及能量关系如图1所示:
写出CO2(g)与C(s)反应生成CO(g)的热化学方程式CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol.
(2)汽车尾气净化过程中发生反应2NO(g)+2CO(g)?N2+2CO2(g)△H<0.一定条件下,向某密闭恒容容器中按体积比1:l充入44.8L,(标准状况)NO和CO混合气体,发生上述反应,某同学根据反应过程中的有关数据绘制了如图2所示曲线.
①下列关于上述反应过程的叙述正确的是AD(填写字母代号).
A.其它条件不变,加入催化剂,△H的值不变
B.及时除去二氧化碳,反应的正反应速率加快
C.NO、CO、N2、CO2浓度均不再变化,说明未达到平衡状态
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变,证明反应达到化学平衡状态
②前10min内CO的平均反应速率为0.03mol/(L•min),达平衡时NO的转化率为75%,能使上述平衡体系中$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NO)}$增大的措施有降低温度或加压或增大CO的物质的量或从体系中分离出N2(任写一条).
(3)已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表(单位省略):
弱电解质H2CO3NH3•H2O
电离平衡常数Ka1=4.2×10-7    Ka2=5.6×10-111.7×10-5
①室温条件下.用敞口容器加热氨水一段时间,恢复至室温后,溶液中水的电离程度比加热前增大(填写“增大”、“减小”或“不变”).
②常温下,测得某碳酸饮料的pH=6,则该饮料$\frac{n(C{O}_{3}^{2-})}{n(HC{O}_{3}^{-})}$=5.6×10-5

分析 (1)根据图象写出生成一氧化碳和二氧化碳的热化学方程式,再根据盖斯定律计算二氧化碳转化为一氧化碳的热化学方程式;
(2)①A、催化剂改变反应速率不改变化学平衡;
B.正反应速率由反应物的浓度决定;
C.当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变;
D.选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
②发生反应:2NO+2CO=N2+2CO2,计算消耗CO物质的量浓度,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(CO),根据图象中二氧化碳生成浓度计算得到一氧化氮消耗浓度,得到NO起始浓度,而计算NO转化率;反应为气体体积减小的放热反应,结合平衡移动原理分析平衡正向进行的条件;
(3)①室温条件下.用敞口容器加热氨水一段时间,一水合氨分解生成的氨气挥出,恢复至室温后,导致一水合氨溶液浓度减小,对水电离程度有限减小;
②常温下,测得某碳酸饮料的pH=6,$\frac{n(C{{O}_{3}}^{2-})}{n(HC{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{c(C{{O}_{3}}^{2-})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{c(C{{O}_{3}}^{2-})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=$\frac{{K}_{2}}{c({H}^{+})}$;

解答 解:(1)由图可知,1molC(s)与0.5molO2(g)反应得到1molCO(g)放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol ①
1molC(s)与1molO2(g)反应得到1molCO2(g)放出热量393.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ②
根据盖斯定律,①×2-②得:CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol;
故答案为:CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol;
(2)①A、催化剂不影响平衡移动,所以,加入催化剂△H不变,故A正确;
B.除去二氧化碳,生成物浓度降低,平衡正向移动,正反应速率逐渐减慢,故B错误;
C.NO、CO、N2、CO2浓度均不再变化,说明达到平衡状态,故C正确;
D.混合气体的平均相对分子质量M=$\frac{m}{n}$,质量在反应前后是守恒的,是一个反应前后物质的量会变化的反应,所以当M不变时,达到了平衡,故D正确;
故选:AD;
②一定条件下,向某密闭恒容容器中按体积比1:l充入44.8L,(标准状况)NO和CO混合气体物质的量为=$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol,NO物质的量为1mol,CO物质的量为1mol,发生反应:2NO+2CO=N2+2CO2,平衡时CO2物质的量浓度0.3mol/L,则消耗CO是0.3mol/L,v(CO)=$\frac{0.3mol/L}{10min}$=0.03mol/(L•min),NO反应的浓度为0.3mol/L,平衡状态下NO浓度为0.1mol/L,则原来NO浓度为0.4mol/L,则NO转化率=$\frac{0.3mol/L}{0.4mol/L}$×100%=75%,
能使上述平衡体系中$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NO)}$增大的措施是平衡正向进行,2NO(g)+2CO(g)?N2+2CO2(g)△H<0,反应为放热反应,降低温度,增大压强或增加CO量或从体系中分离出N2 都可以使平衡正向进行,平衡体系中$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NO)}$增大,
故答案为:0.03mol/(L•min),75%,降低温度,加压,增大CO的物质的量,从体系中分离出N2
(3)①室温条件下.用敞口容器加热氨水一段时间,一水合氨分解生成的氨气挥出,恢复至室温后,导致一水合氨溶液浓度减小,对水电离程度有限减小,恢复至室温后,溶液中水的电离程度比加热前增大,
故答案为:增大;
②常温下,测得某碳酸饮料的pH=6,$\frac{n(C{{O}_{3}}^{2-})}{n(HC{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{c(C{{O}_{3}}^{2-})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{c(C{{O}_{3}}^{2-})}{c(HC{{O}_{3}}^{-})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=$\frac{{K}_{2}}{c({H}^{+})}$=$\frac{5.6×1{0}^{-11}}{1{0}^{-6}}$=5.6×10-5
故答案为:5.6×10-5

点评 本题考查了热化学方程式书写、有限化学平衡因素、化学平衡移动原理的理解、平衡三行计算方法、弱电解质电离平衡常数等,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.现有下列物质:
①NaCO3•10H2O晶体 ②铜 ③硫酸 ④CO2⑤NaHSO4 固体 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸 ⑩Al2(SO43
(1)上述物质属于硫酸盐的有⑤⑩(填编号).
(2)上述物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-═H2O,写出该离子反应对应的化学方程式Ba(OH)2+2HNO3═Ba(NO32+2H2O.
(3)⑩溶于水电离方程式Al2(SO43Al2(SO43=2Al3++3SO42-.17.1g⑩溶于水配成250mL溶液,SO42-的物质的量浓度为0.6mol/L.
(4)将⑥的溶液滴加到⑤的溶液中至恰好沉淀为止时的离子方程式H++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O.
(5)②与⑨发生反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O当有0.6mol电子转移时,生成的气体标准状况下的体积为4.48L.

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18.下列化学用语正确的是(  )
A.CH2F2的电子式:
B.CH2=CH-CH2=CH2的系统命名为:1,3-二丁烯
C.制漂白粉的化学原理:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
D.制备氢氧化铁胶体:Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3↓+3H+

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15.下列有关元素性质的叙述,不正确的是(  )
A.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
B.C、N、O、F的最高正化合价逐渐增大
C.KOH、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐减弱
D.SiH4、PH3、H2S、HCl的还原性逐渐减弱

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.质量分数为60%的硫酸,密度为1.5g/mL,该硫酸的物质的量浓度是9.2mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.NA表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是(  )
A.1molFeCl3跟沸水反应转化成氢氧化铁胶体后,生成胶体微粒的数目为NA
B.电解精炼铜时,若转移了NA个电子,则阴极析出32 g铜
C.6.8克熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子
D.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
主族
周期
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族
2
3
4
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的是:Ar(填具体元素符号,下同),原子结构示意图为.元素⑤名称为Al在周期表中的位置第三周期ⅢA族.元素④与元素⑤最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO4,碱性最强的化合物的电子式是:
(3)用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:,该化合物属于离子(填“共价”或“离子”)化合物.
(4)元素①与⑦形成的化合物的电子式
(5)⑥、⑦、⑨三种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是S2->Cl->K+

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10.已知氢化锂(LiH)属于离子化合物,LiH跟水反应可以放出氢气.下列叙述中正确的是(  )
A.LiH跟水反应后的溶液显中性B.LiH在化学反应中是一种强氧化剂
C.LiH中氢离子可以被还原成氢气D.LiH中氢离子半径比锂离子半径大

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11.某有机物A,其分子式为C5H10O2.已知1mol A与足量的钠反应可生成标况下22.4L的H2,A不能使溴的CCl4溶液褪色,其分子结构中无甲基,且同一个碳原子上只连有一个官能团,符合以上条件的A的同分异构体有(  )
A.9种B.10种C.11种D.12种

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