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1.空气质量与我们的健康息息相关,目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数(AQI),SO2、NO2和CO是其中3项中的污染物.
(1)一定温度下,向固定体积为2L的密闭容器中充入SO2和NO2各1mol,发生反应SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g),测得上述反应5min末到达平衡,此时容器中NO与NO2的体积比为3:1,则这段时间内SO2的反应速率υ(SO2)=0.075mol/(L•min),此反应在该温度下的平衡常数K=9.
(2)甲醇日趋成为重要的有机燃料,通常利用CO和H2合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).今在一容积可变的密闭容器中,充有10mol CO和20mol H2用于合成甲醇.CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:
①上述合成甲醇的反应为放热反应(填“放热”或“吸热”).
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB>KC.A、B两点对应的压强大小关系是PA小于PB(填“大于”、“小于”或“等于”).
③若将达到平衡状态A时生成的甲醇用于构成甲醇一氧气燃料电池,电解质溶液为KOH浓溶液,则该电池工作时正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,理论上通过外电路的电子最多为30mol.

分析 (1)设参加反应的SO2为nmol 
             SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)
反应前(mol)  1        1       0        0
反应了(mol)  n        n       n        n
5min末(mol) 1-n      1-n      n        n
可以此计算相关量;
(2)①化学平衡图象分析方法,平衡图象题主要注意三点一趋势,三点是:图象的起点、拐点、终点,一趋势是看曲线的变化趋势.当然要看好横、纵坐标的向量.
②对于一个给定的化学反应,化学平衡常数的影响因素只有温度;
③碱性条件下,正极发生还原反应生成OH-

解答 解(1)设参加反应的SO2为nmol 
             SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)
反应前(mol)  1        1       0        0
反应了(mol)  n        n       n        n
5min末(mol) 1-n      1-n      n        n
$\frac{n}{1-n}$=$\frac{3}{1}$可求得:n=$\frac{3}{4}$=0.75
υ(SO2)=$\frac{0.75}{2×5}$=0.075mol/(L•min)
因其体积是2L,求出各自的浓度代入可求K
K=$\frac{0.375×0.375}{0.125×0.125}$=9
故答案为:0.075mol/(L•min);9;
(2)①从图上可见,在P2时,随温度的升高CO的转化率越来越低,可见,升温时平衡向逆向移动,据勒夏特列原理,正反应放热.
故答案为:放热;
②化学平衡常数只受温度的影响,该反应放热,温度越高平衡逆向移动,K值减小.增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,可知PA 小于PB
故答案为:KA=KB>KC;小于;
③燃料电池的正极,是氧气反应,在碱性条件下有水参与生成氢氧根.O2+2H2O+4e-=4OH-
A点CO的平衡转化率50%,参加反应的CO为:10mol×50%=5mol
从CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)分析,生成CH3OH也为5mol,CH3OH燃烧生成二氧化碳和水,只有C的价态从-2变为+4,H、O价态没变,所以1molCH3OH燃烧转移6mol电子,故5molCH3OH反应转移电子为:5×6=30.
故答案为:O2+2H2O+4e-=4 OH-;30.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握化学平衡的计算方法以及图象的判断,把握电极方程式的书写,难度不大.

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13.以下是一些常用的危险品标志,装运浓硫酸的包装箱应贴的图标是(  )
A.B.C.D.

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14.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B.加入催化剂,有利于合成氨的反应
C.将混合气体中的氨液化,有利于合成氨的反应
D.工业生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O晶体.(图中尾气处理装置均已略去)

回答下列问题:
(1)圆底烧瓶中除加入水外还需加入的物质是碎瓷片.
(2)装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(3)装置E中的现象是固体由黑色变为红色,管壁有水珠.
(4)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤.简述检验滤液中Fe3+的操作方法取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液变血红色,则含有Fe3+
(5)该小组学生利用在上述滤液中通入氯气的方式制取FeCl3•6H2O晶体,通入Cl2的作用是将滤液中含有的Fe2+氧化成Fe3+

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16.某化学兴趣小组为探究浓硫酸的性质,设计了如下图所示的装置进行实验.

(1)用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是可随时控制反应的进行和停止.
(2)说明SO2气体产生的实验现象是品红褪色;装置C的作用是吸收多余的SO2气体,防止尾气污染(环境).
(3)反应一段时间后,他们对试管A中溶液的金属离子进行探究,请完成相关试题:
①提出假设:假设1:只含有Fe3+
假设2:只含有Fe2+
假设3:既有Fe2+,又有Fe3+
②请设计实验方案验证假设3.
限选试剂:稀硫酸、KMnO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H2O2溶液.
实验步骤预期现象
步骤一:用胶头滴管取出A试管中的溶液,用水稀释后,并分装在试管Ⅰ、Ⅱ中备用
步骤二:检验Fe3+,往试管Ⅰ中,滴入几滴KSCN溶液溶液呈现血红色
步骤三:检验Fe2+,往试管Ⅱ中,滴入少量KMnO4溶液(或先滴入几滴稀硫酸)紫红色变浅或消褪
(4)已知C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O,该反应体现浓硫酸的B性.
A.脱水性        B.强氧化性      C.吸水性
若要验证反应产物中同时混有SO2气体和CO2气体,可选择以下试剂进行实验:
①NaOH溶液②品红溶液③溴水④Ca(OH)2溶液,选择合适试剂并安排合理的顺序为②③②④.

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6.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应:N2O4 (g)?2NO2 (g)△H>0,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示.
(1)该温度时,该反应的平衡常数为0.9.
(2)a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是b、d点.
(3)25min时,增加了0.8molmolNO2(填物质的化学式)使平衡发生了移动.
(4)d点对应NO2的物质的量浓度<(填“>”、“<”或“=”)0.8mol•L-1,理由是NO2的物质的量浓度为0.8mol•L-1时,Q=1.28,大于K,反应应继续向左进行,进一步降低NO2的物质的量浓度.

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13.运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3; 2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),平衡时,混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示.根据图示回答下列问题:

①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H<0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡向左移动(填“向左”“向右”或“不移动”)
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1>K2;温度为T1时,反应进行到状态D时,v >v(填“>”“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
①如图2是一定的温度和压强下N2(g)和H2(g)反应生成lmol NH3(g)过程中能量变化示意图,图中E1、E2分别表示的意义是正反应的活化能、逆反应的活化能
②请写出工业合成氨的热化学方程式:$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)=NH3(g)△H=(Q1-Q2)kJ/mol(△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)

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10.实验室制备溴代烃的反应如下:
NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4 ①
R-OH+HBr?R-Br+H2O ②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等.有关数据列表如下;
物质乙醇溴乙烷正丁醇1-溴丁烷
密度/g•cm-3 0.78931.46040.80981.2758
沸点/℃78.538.4117.2101.6
请回答下列问题:
(1)在溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是d.
a.圆底烧瓶     b量筒.      c.锥形瓶    d.容量瓶
(2)溴代烃的水溶性小于(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键.
(3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,水层在上层(填“上层”、“下层”或“不分层”).
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的不正确的是a.
a.水是反应的催化剂    b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发      d减少副产物烯和醚的生成
(5)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其原因是平衡向生成溴乙烷的方向移动;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出.

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11.一定温度下,对于可逆反应A2(g)+3B2(g)?2AB3(g)(正反应放热)的下列叙述,不能说明反应已达化学平衡状态的是(  )
A.恒容容器内混合气体的密度不再变化
B.AB3的生成速率与B2的生成速率之比为2:3
C.恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化
D.单位时间内断裂a mol A≡A键,同时断裂6a mol A-B键

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