【题目】汽车尾气净化器中发生的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2 CO2(g)。一定温度下, 在三个体积均为1.0L恒容密闭容器中发生上述反应,测得有关实验数据如下:
容器 | 温度/(℃) | 起始物质的量(mol) | 平衡物质的量(mol) | ||||
NO | CO | N2 | CO2 | N2 | CO2 | ||
I | 400 | 0.2 | 0.2 | 0 | 0 | 0.12 | |
II | 400 | 0.4 | 0.4 | 0 | 0 | ||
III | 300 | 0 | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.075 |
下列说法正确是
A. 该反应的ΔS<0、ΔH<0
B. 容器I中达到平衡所需时间2s,则v(N2)=0.06 molL-1·S-1
C. 达到平衡时,体系中c(CO)关系:c(CO,容器II)>2c(CO,容器I)
D. 若起始时向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,开始时V正>V逆
【答案】AD
【解析】A、反应前的气体系数之和大于反应后气体系数之和,此反应属于熵减,即△S<0,反应I中产生的N2的物质的量为0.12/2mol=0.06mol,对比反应I和反应III,降低温度,N2的物质的量升高,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,即△H<0,故A正确;B、达到平衡N2的物质的量为0.12/2mol=0.06mol,根据化学反应速率的数学表达式,v(N2)=0.06/(1×2)mol/(L·s)=0.03 mol/(L·s),故B错误;C、反应II相当于在I的基础上再通入0.2molNO和0.2molCO,此时假如平衡不移动,c(CO,容器II)= 2c(CO,容器I),增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,因此有c(CO,容器II)<2c(CO,容器I),故C错误;D、 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2 CO2(g)
起始浓度:0.2 0.2 0 0
变化浓度:0.12 0.12 0.06 0.12
平衡浓度:0.08 0.08 0.06 0.12 根据化学平衡常数的表达式,K==21,若起始时向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,此时的浓度商Qc= =10<21,说明反应向正反应方向进行,V正>V逆,故D正确。
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【题目】下列有关钠的化合物说法正确的是( )
A. 将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体
B. 用加热法除去NaHCO3固体中混有的Na2CO3
C. 灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,一定没有K+
D. Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源
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【题目】亚硝酰氯( NOCl) 是有机合成中的重要试剂,为黄色气体或红褐色液体(熔点- 64. 5℃,沸点-5.5℃),具有刺鼻恶臭味,遇水和潮气水解,有多种方法制备。
(1)方法一:将5 g 经300℃下干燥了 3h 并研细的 KCl 粉末装入 50 mL 带有接头及抽真空用活塞的玻璃容器内。将容器尽量减压,在减压下通入0. 002 mol NO2。反应 12 ~ 36 min 即可完成,NO2红棕色消失 ,出现黄色亚硝酰氯,同时还得到一种盐。写出亚硝酰氯的电子式________,该方法制备NOCl的化学方程式为_________________,氯化钾需要“干燥”的原因是_______________。
(2)方法二:实验室可用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开 K2,然后再打开___________(填“K1 ”或"“K3 ”) 通入一段时间气体,其目的为______,然后进行其他操作,当 Z 有一定量液体生成时,停止实验。写出X 装置中反应的离子方程式_____________________ 。
(3)测定产品纯度:取(2)中w g Z 中液态产品溶于蒸馏水,配制成250 ml 溶液;用酸式滴定管准确量取25. 00mL 所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴 K2CrO4溶液作指示剂,用滴定管盛装 c mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液体积为V mL。[已知:Ksp( AgCl ) =1.56 ×10-10 ,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,Ag2CrO4为砖红色固体,忽略杂质参与反应]
①盛装AgNO3 标准溶液的滴定管是____(填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管;判断达到滴定终点的方法是_____________________。
②该产品纯度为_____________(用代数式表示)。
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【题目】某研究团队在优化催化剂的基础上,通过调节电极的孔道和疏水性增加CO的扩散速率,实现了高选择性将CO电解还原制备乙烯,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.碳纸/聚四氟乙烯电极为阴极
B.聚四氟乙烯的作用是吸附并增加CO的浓度
C.为了维持电解的效率,离子交换膜应为阳离子交换膜
D.碳纸上生成C2H4的电极反应式为:2CO+6H2O+8e-=C2H4+8OH-
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【题目】H2O2作为绿色氧化剂被应用于废水处理、造纸和化学合成等行业。
(1)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ΔH2=-135.8kJ·mol-1
①H2(g)与O2(g)的反应中,在热力学上更有利的产物是__,原因是__。
②常温下,H2O2分解的热化学方程式为__。
(2)我国科学家使用Ag9团簇作催化剂,研究H2O2的合成。各步骤的活化能和反应热,如表所示,利用计算机模拟反应历程如图所示(TS表示过渡态,表示被催化剂吸附的物种)。
Ag9团簇上生成H2O2的活化能Ea和反应热
步骤 | 过渡态 | Ea/kJmol-1 | / kJmol-1 | |
A | Ag9O2+H2 Ag9OOH | TS1 | 74.1 | +68.7 |
B | H—Ag9OOH+ H2H—Ag9—HH2O2 | TS2 | 108.7 | -27.2 |
C | H—Ag9—H+ O2HOOAg9—H | TS3 | 78.4 | -75.4 |
D | HOOAg9—HAg9H2O2 | TS4 | 124.7 | +31.3 |
①通过降低步骤___(填字母)的能垒(活化能),可以较大幅度提高合成反应的速率。
②反应历程中2到3断裂的化学键为___(填序号)。
A.O2中的氧氧键 B.H2中的氢氢键 C.Ag9OOH中的氧氢键
(3)利用阴阳极同步放电产生H2O2和过硫酸铵[(NH4)2S2O8]的原理如图所示。阳极上放电的离子是___,阴极的电极反应式为___。
(4)常温下,H2O2分解速率方程v=0.0625·c(H2O2)mg·L-1·s-1,c(H2O2)随时间变化如下表:
C(H2O2) (mgL-1) | 10000.0 | 8000.0 | 4000.0 | 2000.0 | 1000.0 |
分解时间(s) | 0 | 7 | 23 | 39 | 55 |
①当c(H2O2)=8000.0mg·L-1时,v=__mg·L-1·s-1;
②当c(H2O2)降为5000.0mg·L-1时,分解时间为___s。
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是( )
A. 分子总数为NA的二氧化硫和二氧化碳混合气体中含有的原子数为3NA
B. 任何条件下,20 L 氧气含有的分子数都不可能为NA
C. 在标准状况下,2 g氖气含有NA个氖原子
D. 物质的量相等的任何气体中都含有相同的原子数
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【题目】二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。合成气(主要成分为CO、CO2和H2)是重要的化工原料,可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚(CH3OCH3)。
已知:① CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1
② CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
③ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚,主反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①要使该反应速率和产率都增大,应该采取的措施是__________________________________;。
②一定条件下,上述主反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________(填标号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的变小
③在某压强下,制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图(a)所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中, 5 min后反应达到平衡状态,则05 min内的平均反应速率υ(CH3OCH3)=__________;KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________。
(2)在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚,另一产物为水蒸气。
①该反应的热化学方程式是_______________________________。
②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图(b)所示,请解释290℃后升高温度,CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________。
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【题目】已知:含C=C的物质(烯烃)一定条件下能与水发生加成反应,生成醇(含羟基的烃的衍生物);有机物A-D间存在图示的转化关系。下列说法不正确的是
A.D结构简式为CH3COOCH2CH3B.A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.B与乙酸发生了取代反应D.可用B萃取碘水中的碘单质
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【题目】将ag某物质在足量氧气中充分燃烧再将气体生成物通入足量的Na2O2充分反应,固体增重为bg,若a<b,则该物质可能是( )
A. H2B. COC. 乙酸(CH3COOH)D. 甲烷(CH4)
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