【题目】雾霾中含有多种污染物,包括氮氧化物、CO、等。它们可以通过化学反应得到一定的消除或转化。
氮硫的氧化物的转化:
已知:
,则_______。
一定条件下,将与以一定比例置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有_______。
混合气体的密度不变 混合气体的颜色保持不变
和NO的体积比保持不变 反应速率
碳氧化物的转化:
可用于合成甲醇,反应方程式为:,在一恒温恒容密闭容器中充入和进行上述反应。测得CO和浓度随时间变化如图1所示。
则内,氢气的反应速率为____第后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入和,则平衡_______填“正向”、“逆向”或“不”移动。
通过电解CO制备,电解液为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极的电极反应式_____。若以甲醇燃料电池作为电源,则生成标准状况下需要消耗的质量为_______。
硫氧化物的转化:硫的氧化物与一定量氨气、空气反应,可生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是________________用离子方程式表示室温时,向溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系:____填“”、“”或“”。
【答案】 b 正向
【解析】
根据盖斯定律及热化学方程式书写规则计算反应热并书写热化学方程式;根据化学平衡原理分析是否达到化学平衡状态;根据题给信息计算反应速率,根据Q与K的相对大小判断平衡的移动方向;根据电解原理及电极反应式进行相关计算;根据物料守恒及电荷守恒比较溶液中的离子浓度大小。
由盖斯定律可知,得出反应,所以,
反应体系的体积和质量都不变,所以混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态;
颜色的深浅与的浓度有关系,所以当混合气体的颜色保持不变时,则说明的浓度不再发生变化,因此反应达到平衡状态;
若和NO以物质的量之比充入容器中,无论是否达到平衡状态,和NO的体积比始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态;
无论是否达到平衡状态,化学反应速率之比都等于化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态;故答案为:;b;
①生成甲醇,需要消耗氢气,所以前4min内;,4min后,保持温度不变,向该闭容器中再充入和,,所以反应向正反应方向进行,故答案为:;正向;
②电解原理可知,阳极失去电子生成二氧化碳气体,加入碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,阴极CO得到电子生成甲烷气体,据此离子反应方程式为:,阴极区电极反应式为;电解CO制备,C元素的化合价由价降低到价,发生还原反应,电解质为碳酸钠溶液,则阴极区电极反应式为;甲醇燃料电池中,每消耗,转移,标准状况下,的物质的量为,生成转移的电子数为,则需要甲醇为,质量为;故答案为:;;
硫酸铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性的原因是水解使溶液显酸性:;室温时,向溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,根据电荷守恒,,中性溶液中,物料守恒为,则所得溶液中;故答案为:;。
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【题目】某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到检流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH一极的电极反应式为_____________________________________________________________;
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),总反应式为_________________________________________________________;
(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为________ mL(标准状况),丙池中________极析出________ g铜;
(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”);丙中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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【题目】在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述正确的是( )
A.反应的化学方程式:2MN
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时N的浓度是M浓度的2倍
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【题目】目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)该反应为___(填吸热或放热)反应。
(2)在体积固定的密闭容器中,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填序号)。
A.v(H2)=3v(CO2)
B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.容器内气体密度保持不变
E.2molC=O键断裂的同时CH3OH中有1molH—O键形成
F.混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=___。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强比___。
(4)甲醇、氧气在一定条件下可构成如图3所示的燃料电池,其负极的电极反应为___,与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极物质时,甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的___倍(保留小数点后1位)。
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【题目】甲醇又称“木醇”,是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O (g) △H=Q1kJ·mol-1
又查资料得知:①CH3OH(l)+1/2 O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol-1,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为______。
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
(2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为___________________________________。
(3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中S2O32-被氧化为SO42-。若过量的氯气为1×10-3mol,则理论上生成的SO42-为_____________mol。
(4)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式______________________。
(5)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式____________,原混合溶液中 NaCl的物质的量浓度为___________mol/L。(设溶液体积不变)
(6)当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为_____________g。
(7)若使上述电解装置的电流强度达到5.0A,理论上每分钟应向负极通入气体的质量为_____________克。(已知1个电子所带电量为1.6×10-19C,计算结果保留两位有效数字)
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【题目】肼又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
已知在101kPa时,时,在氧气中完全燃烧生成氮气和水,放出624kJ的热量,则的燃烧热的热化学方程式是_____________。
下图是一个电化学过程示意图。
图中甲池是_________填“原电池”或“电解池”,其电解质溶液为KOH溶液,则该池电极M的电极反应式是_________________________。
乙池中石墨电极2的电极反应式是_________________________。 当石墨电极2上生成气体时标准状况下,转移的电子的数目为_________,则甲池理论上消耗标标准状况下的空气是________假设空气中氧气体积含量为。
传统制备肼的方法,是以NaClO氧化,制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是_________。
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【题目】燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是______(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为_________________________________________。
(2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为____________________________。
(3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是__。
(4)25℃、101kPa时,燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:_________________________________________。
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【题目】已知BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42﹣(aq),25℃时Ksp=1.07×10﹣10,且BaSO4的溶解度随温度升高而增大.如图所示,有T1、T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,则下列说法不正确的是
A. 温度为T1时,在T1曲线上方区域任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
B. 蒸发溶剂可能使溶液由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点
C. 升温可使溶液由b点变为d点
D. T2>25℃
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