精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
14.减少污染、保护环境是全世界最热门的课题.
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料.
已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-241.8kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H2=-110.5kJ•mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ/mol.
②洗涤含SO2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是ac(填序号):
a.Ca(OH)2      b.CaCl2c.Na2CO3       d.NaHSO3
(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).在密闭容器中充有10mol CO与20mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=5:4.
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为KM=KN>KQ
(3)催化硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染.催化硝化法中,用H2将NO${\;}_{3}^{-}$还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强.则该反应离子方程式为2NO3-+5H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2OH-+4H2O.

分析 (1)①利用盖斯定律,通过已知热化学方程式运算得目标热化学方程式;
②依据二氧化硫的性质:是一种酸性氧化物可以和碱反应,二氧化硫溶于水得亚硫酸,酸性强于碳酸,所以可以和碳酸钠溶液反应.
(2)①根据CO转化率计算参加反应的CO的物质的量,再根据方程式计算平衡时混合气体总物质的量变化量,进而计算平衡时混合气体总物质的量,据此解答;
②由图可知,一定压强下,温度越高,K越大;
(3)根据信息:用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强,即生成氢氧根离子,据此书写方程式.

解答 解:(1)①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H20 (g)△H=-241.8kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO (g)△H=-110.5kJ•mol-1
利用盖斯定律将方程式变形:②-①得 C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ/mol,
故答案为:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ/mol;
②二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应:SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑所以可以用氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液做洗涤剂;二氧化硫与氯化钙溶液不反应,且在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小,所以不能用氯化钙和亚硫酸氢钠溶液做洗涤液,故答案为:ac;
(2)①A点CO的转化率为0.5,则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol,则:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)气体物质的量减少
1 2
5mol 10mol
故A点平衡时,混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol,
B点CO的转化率为0.7,则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol,则:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)气体物质的量减少
1 2
7mol 14mol
故B点平衡时,混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故A、B两点时容器内总气体的物质的量之比n(A):n(B)=20mol:16mol=5:4,
故答案为:5:4;
②由图可知,一定压强下,温度越高,CO的转化率越低,说明升高稳定平衡向逆反应方向移动,Q的温度高于N点,故平衡常数KM>KQ=KN
故C答案为:KM=KN>KQ
(3)根据信息:用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强,即生成氢氧根离子,发生的反应为:2NO3-+5H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2OH-+4H2O,
故答案为:2NO3-+5H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2OH-+4H2O.

点评 本题综合考查盖斯定律的应用、化学平衡图象,涉及化学平衡影响因素及有关计算、电化学和热化学的综合知识,注意知识的归纳和整理是关键,难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.某研究学习小组用如图装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究.
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)从环境保护角度考虑,该方案存在不足之处是:碱液不足时二氧化硫有剩余,SO2造成环境污染
(3)实验中,0.1molCu与含0.2mol硫酸的溶液反应后,铜和硫酸都有剩余.可以证明有余酸的实验方案是AD
A.可再加入锌粒          
B.可再加入氯化钡溶液
C.再加入银粉            
D.再滴入碳酸氢钠溶液
(4)如果改用相同质量的锌分别和过量浓硫酸、稀硫酸反应,下列叙述正确的是D
A.两反应都有氢气生成
B.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
C.反应生成气体的体积:前者多,后者少(同条件下)
D.消耗硫酸的物质的量:前者多,后者少.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列物质的化学用语表达正确的是(  )
A.甲烷的球棍模型:B.(CH33COH的名称:2,2二甲基乙醇
C.乙醛的结构式:CH3CHOD.羟基的电子式:

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.新华网达卡2010年8月6日电,为了解决生活用水问题,孟加拉政府在国际援助机构帮助下在全国各地打了数百万口深层管井,后来使用这些深层管井的居民逐渐开始出现砷中毒症状.经专家调查发现,孟加拉国土壤深层自然形成的砷含量非常高,目前数千万民众受到砷污染威胁.下列有关说法正确的是(  )
A.砷(As)位于周期表第4周期第ⅤA族B.气态氢化物稳定性:AsH3>PH3>NH3
C.含氧酸酸性:H3AsO4>HNO3>H3PO4D.氢化物沸点:AsH3>PH3>NH3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列化学式与俗名相符的是(  )
A.纯碱NaOH,食盐NaClB.小苏打Na2CO3,苛性钠NaOH
C.苏打NaHCO3,石灰石CaCO3D.胆矾CuSO4•5H2O,消石灰Ca(OH)2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.相对分子质量为128的有机物A完全燃烧后只生成二氧化碳和水,若A含有一个六元碳环且能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,则其环上的一溴代物有(  )
A.5种B.4种C.3种D.2种

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列各操作中,正确的是(  )
A.为减缓反应速率,用饱和食盐水与电石反应制乙炔
B.进行酸碱中和滴定时,锥形瓶应用待测液润洗
C.实验室制乙烯时应将无水乙醇缓慢加入浓硫酸中,并加入碎瓷片以防爆沸
D.配制FeCl3溶液时,加入少量稀硫酸抑制其水解

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列化学反应的离子方程式正确的是(  )
A.在稀氨水中通入过量CO2:NH3•H2O+CO2=NH4++HCO3-
B.SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO3溶液2HSO3-+Ba2++2OH-→BaSO3↓+SO32-+2H2O
D.氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合:Ca2++OH-+H++SO42-=CaSO4↓+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列叙述错误的是(  )
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3-己烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用溴水或酸性高锰酸钾溶液可以鉴别1-己烯和乙醛

查看答案和解析>>

同步练习册答案