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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:247 题号:10470351
多种短周期非金属元素的气态氧化物常会造成一些环境污染问题,化学工作者设计出将工业废气中污染物再利用的方案,以消除这些不利影响。
(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],两步反应的能量变化示意图如下:

写出以氨气和二氧化碳气体为原料合成尿素的热化学方程式_________,已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤,可判断Ea1_____Ea3(填“>”、“<”或“=”)。   
(2)向体积为2 L的恒温恒容容器中通入2 mol CO和2 mol SO2,发生反应2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)。若反应进行到10 min时达平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前16 min的平均反应速率v(CO)=____,该温度下反应化学平衡常数K____
(3)利用“亚硫酸盐法”吸收工业废气中的SO2

①室温条件下,将工业废气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点溶液中n()∶n()=________
②已知室温条件下,Ka1(H2SO3) =1.5×10-2Ka2(H2SO3) =1.0×10-7Kb(NH3•H2O) =1.8×10-5。室温下,0.1mol•L-1的(NH4)2SO3溶液中离子浓度(不考虑OH-)由大到小顺序为________
(4)利用电解烧碱和食盐的混合液,使工业废气脱氮,原理如图。

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式:_________________
②为使该电解装置能较长时间正常工作,保持两极电解质溶液导电能力相对稳定,该装置中应使用_______ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

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【推荐1】甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺CH3NH2的反应为是一个可逆的过程,以甲醇蒸气、氨气为原料合成,另一产物为水蒸气。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键C—OH—ON—HC—N
键能/(kJ/mol)351463393293

则该反应的热化学方程式为:_______
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0在一定条件下,将1molCO和2molH2通入一个3L的密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:

①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,求该反应在400℃时的平衡常数K=_______
②某同学认为上图中X轴表示压强,你认为他判断的理由是_______
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式_______
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在P0MPa、T℃的条件下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
时间(min)1234567
HI体积分数26%42%52%57%60%60%60%

①该反应进行到6min时体系内H2的分压为_______。(分压=总压×物质的量分数)
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。_______
2020-12-24更新 | 158次组卷
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【推荐2】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是___________(至少答出两点)。
(2)氢气可用于制备,已知:


其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则_______0(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:达到化学平衡。下列有关叙述正确的是___________
a.容器内气体压强保持不变
b.吸收只需
c.若升高温度,该反应的平衡常数增大
(4)是一种储氢合金。350℃时,反应,生成和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。反应的化学方程式为___________
(5)电解法制取可同时获得氢气:,工作原理如图所示、通电后,铁电极附近生成紫红色,镍电极有气泡产生。若溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。

①电解一段时间后,降低的区域在___________。(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出的原因是___________
随初始的变化如图,分析M、N点低于最高值的原因:___________
2023-11-24更新 | 160次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】二氧化硫、氯气、氯化亚砜等均为重要的工业原料。工业上用SO2、SCl2与Cl2反应合成氯化亚砜:SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)。该反应中某一反应物的体积分数(以A%表示)随温度的变化关系如图所示。

(1)在373K时,向10L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.20mol,发生上述反应。测得其压强(p)随时间(t)的变化为表中数据I(反应达到平衡时的温度与起始温度相同,p0为初始压强)。
t/min012345
p6.0p06.7p06.1p05.4p05.0p05.0p0
p6.0p07.0p05.3p05.0p05.0p05.0p0
请回答下列问题:
①该反应的ΔH___(填“>”“<”或“=”)0。
②I反应开始至达到平衡时,v(SOCl2)=___
③若只改变某一条件,其他条件相同时,测得其压强随时间的变化为表中数据II,则改变的条件是___
(2)如图是某同学测定上述反应的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系点。

①A点的数值为____。(已知:lg4=0.6)
②当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,A点可能变化为___点。
(3)已知反应S4(g)+4Cl2(g)=4SCl2(g)的ΔH=-4kJ•mol-1,1molS4(g)、1molSCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量,则1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ。
(4)常温下饱和亚硫酸溶液的物质的量浓度为1.25mol/L,电离常数为Ka1=1.54×10-2Ka2=1.02×10-7,向10mL饱和H2SO3溶液中滴加相同物质的量浓度的NaOH溶液VmL。
①当V=10mL时,溶液中存在:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3),则c(H+)___c(OH-)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)
②当V=amL时,溶液中离子浓度有如下关系:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO);当V=bmL时,溶液中离子浓度有如下关系:c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3);则a___b。
(5)以SOCl2溶解四氯铝锂的溶液作为电解质溶液,用金属锂和石墨作电极材料,可组成一种常见的锂电池,电池的总反应式为8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S,请写出该电池正极的电极反应方程式___
2020-12-08更新 | 92次组卷
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