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O3氧化I-反应的影响(反应体如左图),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见右图和下表。
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-浓度下降。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 |
(1) O3+2Ⅰ—+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O,△H=△H1+△H2+△H3。
(2)
(3)①反应过程中消耗氢离子,溶液酸性减弱,pH增大,水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡,氢氧根浓度增大,溶液呈碱性,pH增大;
②Fe2+,因为Fe3+可以将I-直接氧化成I2,使溶液中c(I2)增大,促使I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的平衡右移,消耗的c(I-)增多,提高Ⅰ-的转化率。
③BC
(4)(计算过程略)5.5×10—4 mol/L·s
解析试题分析:(1)①②③3步反应的方程式相加可得总方程式:O3+2Ⅰ—+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O;根据盖斯定律可得:△H=△H1+△H2+△H3。
(2)根据平衡常数的定义可得I2(aq) + I-(aq) I3-(aq),平衡常数表达式为
。
(3)①第1组实验中,O3氧化I?的离子方程式为:O3+2Ⅰ—+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O,反应过程中消耗氢离子,溶液酸性减弱,pH增大,水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡,氢氧根浓度增大,溶液呈碱性,pH增大。
②因为Fe3+的氧化性大于I2,Fe3+可以将I-直接氧化成I2发生反应:2Fe3++2I-==2Fe2++I2,所以A为Fe2+,因为该反应生成了I2,使溶液中c(I2)增大,进而使I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的平衡右移,二者导致消耗的c(I-)增多,所以I?的转化率增大。
③对比表格中第1、2组实验前后pH可得,第1组pH增大,c(H+)减小,图中第1组实验所得I3-浓度曲线先略为增大后几乎不变,第2组pH减小,c(H+)增大,图中第2组实验所得I3-浓度曲线先显著增大后逐渐减小至无,根据上述分析可得,若c(H+)减小,I3-浓度不会下降,A项错误;若c(I-)减小,则反应③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)的平衡左移,c(I2)也减小,导致I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的平衡左移,所以I3-浓度下降,B项正确;若I2(g)不断生成,导致I2(aq)减小,使 I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的平衡左移,则I3-浓度下降,C项正确;若c(Fe3+)增加,Fe3+将I-氧化成I2,则溶液中c(I2)增大,而海水中c(I-)略为减小或忽略不计,导致I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的平衡右移,I3-浓度增大,D项错误。
④读图14,3~18s内第2组实验中I3-浓度由 3.5×10-3mol/L增加到11.8×10-3mol/L,则生成I3-的平均反应速率v(I3-)==
≈5.5×10-4mol/(L?s),
考点:本题考查盖斯定律、平衡常数、化学平衡移动、反应现象和图像的分析、化学计算。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则:
①试写出a、b、c分别代表的意义:
a ;
b ;
c 。
②该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),ΔH 0(填“>”或“<”)。
(2)发射“天宫”一号的火箭使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是 , 。(请写两条)
(3)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH="-285.8" kJ·mol-1
H2(g)==H2(l) ΔH="-0.92" kJ·mol-1
O2(g)==O2(l) ΔH="-6.84" kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(17分)合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法:
方法:
试计算25℃时由方法②制备l000g H2所放出的能量为_________ kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:其相关数据如下表所示:
①T1_________T2(填“>”、“=”或“<”);
T1℃时,该反应的平衡常数K="_________" 。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是_________。
③一定条件下,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.
B.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低_________,t4时刻改变的条件是__________。
⑤在25 ℃时,c mol/L,的醋酸与0.02mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,
用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=_________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
对大气污染物SO2、NOx进行研究具有重要环保意义。请回答下列问题:
(1)为减少SO2的排放,常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。
已知:① H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
(2)已知汽车汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H
0,若1.0 mol空气含0.80 mol N2和0.20 mol O2,1300oC时在2.0 L密闭汽缸内经过5s反应达到平衡,测得NO为1.6×10-3mol。
①在1300oC 时,该反应的平衡常数表达式K= 。5s内该反应的平均速率ν(N2) = (保留2位有效数字);
②汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
(3)汽车尾气中NO和CO的转化。当催化剂质量一定时,增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中,NO的浓度c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
①该反应的△H 0 (填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
下图是红磷P(s)和Cl2反应生成(图中的
表示生成1mol产物的数据)。根据下图回答下列问题:
(1)的热化学方程式为 。
(2)= KJ·mol-1
(3)研究表明,化学反应的能量变化(△H)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量,表1所列是部分化学键的键能数据。
表1部分化学键的键能数据
化学键 | P-P | P-O | O=O | P=O |
键能/(kJ·mol-1) | 198 | 360 | 498 | x |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;
反应②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反应③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。测得在不同温度下,K值如下:
温度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ?H = —49.0 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ?H = —173.6 kJ·mol-1
(1)写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式:
(2)对反应Ⅰ,在一定温度下反应达到平衡的标志是 (选填编号)
a.反应物不再转化为生成物 b.平衡常数K不再增大
c.CO2的转化率不再增大 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)在密闭容器中,反应Ⅰ在一定条件达到平衡后,其它条件恒定,能提高CO2转化率的措施是 (选填编号)
A.降低温度 | B.补充CO2 | C.加入催化剂 | D.移去甲醇 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2) 将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是: 。
(3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-= H2↑
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
H2O | CO | CO2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①=
mol
②=
mol
③=
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来源于下列反应:
①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则
(填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三点处对应平衡常数(
)的大小关系为 ;
②100℃时,将1 mol 和2 mol
通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
如果达到平衡时的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K= 。
(3)某实验小组利用CO(g)、、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 。
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