【题目】运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.氨为重要的化工原料,有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a. CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1=+216.4kJ/mol
b. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=-41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) H=___。
(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是___(填序号)
A. N2和H2的转化率相等 B. 反应体系密度保持不变
C. 保持不变 D. =2
②P1___P2 (填“>”“=”或“<”,下同);反应的平衡常数:B点___D点。
③C点H2的转化率为__;
Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图所示。
(3)已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为____。反应过程中通过质子膜的H+为2mol时,吸收塔中生成的气体在标准状况下的体积为____L。
【答案】+175.2kJ/mol BC < > 66.7% 2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O 11.2
【解析】
(1)由a+b,可得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=(+216.4-41.2)kJ/mol=+175.2kJ/mol;
答案为+175.2kJ/mol;
(2)①A、 N2和H2的起始物料比为1:3,且按照1:3反应,则无论是否达到平衡状态,转化率都相等,N2和H2转化率相等不能用于判断是否达到平衡状态,A错误;
B、气体的总质量不变,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,恒压条件下,当反应体系密度保持不变时,说明体积不变,则达到平衡状态,B正确;
C、保持不变,说明氢气、氨气的浓度不变,反应达到平衡状态,C正确;
D、达平衡时各物质的浓度保持不变,但不一定等于化学计量数之比,=2不能确定反应是否达到平衡状态,D错误;
答案为BC;
②由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,平衡混合气体中氨气的百分含量增大,由图象可知P1<P2,该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则反应平衡常数:B点>D点;
答案为<;>;
③起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),C点氨气的含量为50%,设转化N2物质的量为xmol,则
N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)
起始:1mol 3mol 0
转化:x mol 3xmol 2xmol
平衡:(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
则×100%=50%,解得x=,则C点H2的转化率为=66.7%;
答案为66.7%;
II. 阴极通入的SO32-发生得电子的还原反应生成S2O42-,则阴极反应式为:2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O;电解池的阳极水电离出的氢氧根离子放电生成氧气,发生反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,则电解池中总反应为:4SO32-+4H+2S2O42-+2H2O+O2↑,即转移4mol电子时有4mol氢离子通过质子交换膜,则反应过程中通过质子膜的H+为2mol时,转移电子的物质的量为2mol,生成1molS2O42-,图示NO吸收塔中S2O42-失去电子被氧化成SO32-,NO得到电子被还原成N2,根据得失电子守恒可知,吸收柱中生成N2的物质的量为:n(N2)==0.5mol,标况下0.5mol氮气的体积为:11.2L。
答案为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O;11.2L。
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【题目】3H2O2 + 2H2CrO4 =2 Cr(OH)3 + 3O2 ↑+ 2H2O
(1)其中Cr被___________,H2O2作____________剂。
(2)_____________是氧化产物,_______________发生还原反应。
(3)反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状态下体积约为__________。
(4)用单线桥标明电子转移的方向和数目。_______
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【题目】(1)“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径从几纳米到几十纳米的材料,如将纳米材料分散到分散剂中,所得混合物可能具有的性质是 _______________________。
A.所得液体能全部透过半透膜 B.能全部透过滤纸
C.有丁达尔效应 D.所得物质一定是悬浊液
(2)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉胶体,鉴别溶液和淀粉胶体可以利用的方法是______________。
(3)把少量的FeCl3饱和溶液滴入沸水中,制成Fe(OH)3胶体,制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____________________,向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸至稀硫酸过量可观察到的现象是_______________________________,写出上述反应的化学方程式___________________。
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【题目】下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是
① 1 mol·L-1的盐酸 ② 0.1 mol·L-1的盐酸
③ 0.01 mol·L-1的NaOH溶液 ④ 0.001 mol·L-1的NaOH溶液
A. 1∶10∶100∶1 000B. 0∶1∶12∶11C. 14∶13∶12∶11D. 14∶13∶2∶3
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【题目】一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L,则下列判断正确的是 ( )
A. c1:c2=3∶1 B. 平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C. X、Y的转化率不相等 D. c1的取值范围为0 mol/L<c1 <0.14 mol/L
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【题目】肉桂醛F ()在自然界存在于桂油中,是一种常用的植物调味油,工业上主要是按如图路线合成的:
已知:两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应,生成一种羟基醛:
+
请回答:
(1)D的名称为___。
(2)反应①~⑥中属于加成反应的是___(填序号)。
(3)写出反应③的化学方程式:____,其反应类型为____。
(4)在实验室里鉴定分子中的氯元素时,是将其中的氯元素转化为AgCl白色沉淀来进行的,其正确的操作步骤是___(请按实验步骤操作的先后次序填写序号)。
A.滴加AgNO3溶液 B.加NaOH溶液 C.加热 D.用稀硝酸酸化
(5)E的同分异构体有多种,其中之一甲属于酯类。甲可由H(已知H的相对分子量为32)和芳香酸G制得,则甲的结构共有___种。
(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以乙烯为原料制备CH3CH=CHCHO的合成路线流程图(无机试剂任选)。______。
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【题目】体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2 + O22SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率
A. 等于p%B. 大于p%C. 小于p%D. 无法判断
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【题目】铅蓄电池是常见的二次电池,电池总反应为:Pb+PbO2+2H2S42PbSO4+2H2O,下列说法正确的是
A. 放电时的负极反应式为Pb+SO42- -2e-=PbSO4
B. 充电时铅蓄电池的正极与外接电源的负极相连
C. 放电时PbO2发生氧化反应
D. 充电时的阴极反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+
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【题目】关于下列各图的叙述正确的是( )
A. 甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的标准燃烧热为△H=-483.6kJ·mol-1
B. 乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2 (g)N2O4 (g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C. 丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将tl℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
D. 丁表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH
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