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(16分)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)              △H1
②IO(aq)+H+(aq)HOI(aq)   △H2
③HOI(aq)+ I(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l)    △H3
总反应的化学方程式为______,其反应△H=______。
(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+对氧化I反应的影响(反应体系如图13),某研究小组测定两组实验中I3浓度和体系pH,结果见图14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13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18s后,I3下降。导致下降的直接原因有(双选)______。
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14,计算3~18s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)2 I+O3+2H+==I2+O2+H2O(2分,其他合理学科网答案也给分)
△H1+△H2+△H3(1分)
(2)(2分)
(3)①O3氧化I生成I2的反应消耗H+,使H+浓度减小(2分,其他合理表达也给分)
②Fe(OH)3(1分)   由于Fe3+的水解,体系中H+浓度增加,使O3氧化I的两个分步反应②和③的平衡向右移动,I的转化率提高
③BC(3分,错选不给分,少选且选对给1分)
(4)v(I3)==≈5.5×10-4mol?L-1?s-1(3分,其他合理学科网答案也给分)

解析

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:
WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)       请回答下列问题:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为0.5 L,2min后达到平衡,测得固体的质量减少了4.80 g,则H2的平均反应速率_________;该反应的平衡常数表达式K=___________
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为__________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为  ____(填“吸热”或“放热”) 反应。
(3)一定温度下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。
A.混合气体的总压强保持不变      B.v(H20)= v(H2)
C.混合气体的密度保持不变        D.混合气体的平均式量保持不变
(4)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g)  WI4 (g)。下列说法正确的有__________。
A.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢 
B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长     
D.灯管内的I2可循环使用

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某温度时, 在一个0.5 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图中数据回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为                                   
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为          
(3)用物质X表示的化学反应速率为0.2与用物质Y表示的化学反应速率为0.1,哪个快?(     )
a.前者     b.后者     c.一样快    d.无法比较
(4)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的      倍;
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时        (填“增大”“减小”或“相等”)。 

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时有a mol NH3生成,N2的转化率为b%。
(1)若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol H2和y mol N2,反应达平衡时有3a mol NH3生成,N2的转化率仍为b%。则x=                                           ;
y=                                            
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol H2、y mol N2和z mol NH3,若达平衡时N2转化率仍为b%,则x、y的关系为               ;z的取值范围为                    
(3)在恒温[与(1)温度相同]和使用催化剂的条件下,在容积不可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时N2的转化率为c%,则b、c的关系为         (用“<”、“=”或“>”表示),理由是                                                             

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(16分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示:
 
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为:             
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:                       
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=                。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为                            

(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3(aq)   I
HSO3(aq)H+(aq)+SO32—(aq)                II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)              III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)                IV
④步骤II的平衡常数K的表达式为                  
⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

2012年8月24日,武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下,合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判断反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A.容器内压强不变          B.混合气体中c(CO)不变
C.v(H2)=v(H2O)  D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生反应:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,测得压强-时间图像如图甲,测得p2=0.6p1,此时温度与起始温度相同,在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件,得到如乙图像。

①若图中c=1.6 mol,则改变的条件是________(填字母);
②若图中c<1.6 mol,则改变的条件是__________(填字母);此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A.升温   B.降温   C.加压   D.减压   E.加催化剂
(3)如(2)题中图甲,平衡时氢气的转化率为________。

(4)工业上可利用如下反应:H2O (g)+CH4 (g)  CO(g)+3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示:0~4 s内,用CO(g)表示的反应速率为____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(8分)向200mL 6mol·L-1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3,产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:
(1)设OE段的反应速率为v1,EF段的反应速率为v2
FG段的反应速率为v3,则 影响v1、v2、v3反应速率的因素是                                      ;
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向该溶液中加入下列物质,你认为可行的是            (填字母)  

A.蒸馏水B.氯化钾固体C.氯化钠溶液D.浓盐酸
(3)加入CaCO3的质量为           。
(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计,则EF段用盐酸表示的化学反应速率V(HCl)=______。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(11分)在一定温度下,10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,经10min后反应达平衡时O2的浓度为0.30mol/L。请计算(写出计算过程):
(1)10min内SO2的转化率; (2)容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ;
(3)平衡常数K。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
(1)汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应:
4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
①恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号);
A.容器内混合气体颜色不再变化       B.容器内的压强保持不变
C.2v(NO2)=v(N2)                  D.容器内混合气体密度保持不变
②能使该反应的反应速率增大,且平衡向逆反应方向移动的是________(填序号);
A.及时分离出CO2                                    B.适当升高温度
C.减小容器体积使体系压强增大       D.选择高效催化剂
③对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是________(填序号);
 
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照右表进行投料,达到平衡状态时K=1.0。

起始物质的量



n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
 
①该反应的平衡常数表达式为___________;平衡时,甲容器中CO的转化率=       
②平衡时,比较下列容器中CO的转化率:乙       甲(填“>”、“=”或“<”,下同);丙       甲。    

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