碘、氮及其化合物在生产中应用广泛。
(1)在2HI(g)⇌H2(g)+ I2(g)反应中,三种分子化学键断裂时能量变化如图1所示。其他条件相同,1 mol HI在不同温度分解达平衡时,测得体系中I2的物质的量随温度变化的曲线如图2所示。已知:对于吸热反应,升高温度平衡向右移动。
分析图1和图2,比较b+c_______ 2a(填“<”、“>”或“=”),理由是_______ 。
(2)碱性条件下3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,电解KI溶液制备KIO3的工作原理如下图所示。电解过程中观察到阳极液变蓝,一段时间后又逐渐变浅。
①b连接电源的_______ 极。
②简要说明制备KIO3的原理:_______ 。
(3)通过NOx,传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①NiO电极上发生的是_______ 反应(填氧化或还原)。
②写出NiO电极的电极反应式:_______ 。
(1)在2HI(g)⇌H2(g)+ I2(g)反应中,三种分子化学键断裂时能量变化如图1所示。其他条件相同,1 mol HI在不同温度分解达平衡时,测得体系中I2的物质的量随温度变化的曲线如图2所示。已知:对于吸热反应,升高温度平衡向右移动。
分析图1和图2,比较b+c
(2)碱性条件下3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,电解KI溶液制备KIO3的工作原理如下图所示。电解过程中观察到阳极液变蓝,一段时间后又逐渐变浅。
①b连接电源的
②简要说明制备KIO3的原理:
(3)通过NOx,传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①NiO电极上发生的是
②写出NiO电极的电极反应式:
更新时间:2021-10-19 12:33:25
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐1】在10L的恒容密闭容器中发生反应:,已知反应中化学键数据如表:
回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)某温度示:向该容器中充入和,发生上述反应,末,反应达到平衡,此时测得。
①内,平均反应速率_______ 。
②的平衡转化率为_______ ,平衡常数K=_______ 。
③反应前后的总压强之比为_______ 。
④下列说法正确的是_______ (填标号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化,则反应达到平衡
B.无论反应进行到何种程度,碳、氢、氧三种元素的物质的量之比一定为10∶20∶59
C.加入合适的催化剂,反应速率发生改变的同时,平衡常数的值也发生改变
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,再充入和,此时
化学键 | |||||
436 | 351 | 745 | 463 | 413 |
回答下列问题:
(1)
(2)某温度示:向该容器中充入和,发生上述反应,末,反应达到平衡,此时测得。
①内,平均反应速率
②的平衡转化率为
③反应前后的总压强之比为
④下列说法正确的是
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化,则反应达到平衡
B.无论反应进行到何种程度,碳、氢、氧三种元素的物质的量之比一定为10∶20∶59
C.加入合适的催化剂,反应速率发生改变的同时,平衡常数的值也发生改变
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,再充入和,此时
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:i.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。___________ 。
(2)反应A的热化学方程式是___________ (注意:不写条件)。
(3)断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差为___________ kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键(填“强”或“弱”)___________ 。
(4)请回答:
H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1,蒸发1mol Br2(1)需要吸收的能量为30kJ,则上表中a的数值为:___________ 。
(5)已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1,则甲烷脱硝反应:CH4(g)+2NO(g)+O2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) ΔH=___________ 。
(6)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇(CH3CH2OH)。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) = -483.6 kJ·mol-1
②CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-1366.8kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) =+44.0kJ·mol-1
则二氧化碳与氢气转化成CH3CH2OH(l)和液态水的热化学方程式为:___________ 。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:i.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ii.
(1)H2O的电子式是(2)反应A的热化学方程式是
(3)断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差为
(4)请回答:
参加反应的物质及状态 | |||
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量 | 436 | a | 369 |
(5)已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1,则甲烷脱硝反应:CH4(g)+2NO(g)+O2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) ΔH=
(6)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇(CH3CH2OH)。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) = -483.6 kJ·mol-1
②CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-1366.8kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) =+44.0kJ·mol-1
则二氧化碳与氢气转化成CH3CH2OH(l)和液态水的热化学方程式为:
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【推荐3】CH4、CH3OH(甲醇)既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为2L的反应室,在一定条件下发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),测得在5min时达到平衡,此时CO的浓度为0.2mol/L。则0~5min内,CH4的平衡转化率为_______ 。
(2)一定条件下将1.0molCH4与2.0molH2O(g)充入密闭容器中发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是_______ (填选项序号)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是_______ (填选项序号)。
a.消耗1molCO2同时生成1molCH3OH b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)氨气具有广泛的用途,工业上合成氨的反应是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①已知:
则合成氨的热化学方程式是_______ 。
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L,达到平衡时NH3浓度c(NH3)的范围是_______ 。
(5)以KOH为电解质的甲醇—空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图。
回答下列问题:
①该原电池的正极是_______ (填“甲”或“乙”)。
②负极的电极反应式_______ 。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为2L的反应室,在一定条件下发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),测得在5min时达到平衡,此时CO的浓度为0.2mol/L。则0~5min内,CH4的平衡转化率为
(2)一定条件下将1.0molCH4与2.0molH2O(g)充入密闭容器中发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是
a.消耗1molCO2同时生成1molCH3OH b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)氨气具有广泛的用途,工业上合成氨的反应是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①已知:
化学键 | H—H | N≡N | N—H |
键能kJ/mol(断开1mol化学键所需要的能量) | 436 | 945 | 391 |
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L,达到平衡时NH3浓度c(NH3)的范围是
(5)以KOH为电解质的甲醇—空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图。
回答下列问题:
①该原电池的正极是
②负极的电极反应式
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】资料显示,水溶液中与发生互促水解生成蓝色沉淀。某小组同学设计实验探究水溶液中与反应的产物。
实验记录如下:将溶液逐滴加入盐酸酸化的溶液中,溶液蓝色变浅,有白色沉淀生成。
(1)溶液用盐酸酸化的目的是___________ 。
(2)查阅资料得知,该白色沉淀是。写出产生的离子方程式:___________ 。
(3)甲同学认为:要证明氧化了,可检验溶液中含有。操作为:取少量上层清液于试管中,___________ (将操作和现象补充完整)。
(4)乙同学认为:溶液中存在不一定是氧化的,体系中存在的会干扰实验,于是设计了如下4个装置排除体系中的。其中合理的是___________ (填字母),仪器a的名称是___________ 。
(5)丙同学认为:的还原性大,也可与盐酸酸化的溶液反应生成沉淀,你认为是否合理,如果合理,简述你的实验方案,如果不合理,说明理由:___________ 。
(6)称取沉淀与过量氯化铁溶液反应,待样品完全溶解后,加水、邻菲啰啉溶液2滴,用硫酸铈标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液(已知:,)。邻菲啰啉溶液的作用是___________ ,沉淀中的质量分数为___________ 。
实验记录如下:将溶液逐滴加入盐酸酸化的溶液中,溶液蓝色变浅,有白色沉淀生成。
(1)溶液用盐酸酸化的目的是
(2)查阅资料得知,该白色沉淀是。写出产生的离子方程式:
(3)甲同学认为:要证明氧化了,可检验溶液中含有。操作为:取少量上层清液于试管中,
(4)乙同学认为:溶液中存在不一定是氧化的,体系中存在的会干扰实验,于是设计了如下4个装置排除体系中的。其中合理的是
(5)丙同学认为:的还原性大,也可与盐酸酸化的溶液反应生成沉淀,你认为是否合理,如果合理,简述你的实验方案,如果不合理,说明理由:
(6)称取沉淀与过量氯化铁溶液反应,待样品完全溶解后,加水、邻菲啰啉溶液2滴,用硫酸铈标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液(已知:,)。邻菲啰啉溶液的作用是
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解答题-原理综合题
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【推荐2】氧、硫、硒()、碲()、钋()是元素周期表中原子序数依次增大的同主族元素。该族元素及其化合物在生产生活中发挥着巨大作用。回答下列问题:
(1)在周期表中的位置为_______ 。
(2)某温度时,该族单质与反应生成气态的热化学方程式如下:
①硫和硒的氢化物的热稳定性:H2S_____ H2Se (填>、=或<);用原子结构知识解释你的判断结果_______ 。
②写出与反应生成和的热化学方程式_______ 。
(3)生物浸出法可有效回收含硫矿石中的有色金属,某种生物浸出法中主要物质的转化路径如图。
①步骤I反应的离子方程式为_______ 。
②生物浸出时的总反应的氧化剂是_______ 。
(4)全固态锂硫电池能量密度高,其工作原理如图所示,其中电极常用掺有石墨烯的材料,电池反应为:。下列说法错误 的是_______
(1)在周期表中的位置为
(2)某温度时,该族单质与反应生成气态的热化学方程式如下:
①硫和硒的氢化物的热稳定性:H2S
②写出与反应生成和的热化学方程式
(3)生物浸出法可有效回收含硫矿石中的有色金属,某种生物浸出法中主要物质的转化路径如图。
①步骤I反应的离子方程式为
②生物浸出时的总反应的氧化剂是
(4)全固态锂硫电池能量密度高,其工作原理如图所示,其中电极常用掺有石墨烯的材料,电池反应为:。下列说法
A.电池工作时,正极可发生反应: |
B.电池工作时,外电路中流过电子,负极材料减重 |
C.石墨烯的作用主要是提高电极的导电性 |
D.电池充电时间越长,电池中的量越多 |
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】I.金属互化物A (仅含二种常见短周期的金属元素),A中某元素的单质可用于制造信号弹,某研究小组为了探究金属互化物A的组成和性质,设计并完成了如下实验。
回答下列问题:
(1)金属互化物A的化学式是_______ 。
(2)写出金属互化物A与过量NaOH溶液反应的化学方程式_______ 。
(3)写出溶液C与过量CO2反应的离子方程式_______ 。
II.现用如图装置来制定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为500 mL,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片,请回答下列问题:
(1)b电极反应式为_______ 。
(2)当量筒中收集到336 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为_______ mol。
回答下列问题:
(1)金属互化物A的化学式是
(2)写出金属互化物A与过量NaOH溶液反应的化学方程式
(3)写出溶液C与过量CO2反应的离子方程式
II.现用如图装置来制定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为500 mL,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片,请回答下列问题:
(1)b电极反应式为
(2)当量筒中收集到336 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为
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【推荐1】废旧锌锰电池含有锌、锰元素,主要含有ZnO、ZnMn2 O4、MnO、Mn2 O3、Mn3 O4、MnO2。利用废旧锌锰电池回收锌和制备二氧化锰、硫酸的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤②“粉碎”的主要目的是______ 。
(2)步骤③“酸浸”发生了一系列反应:
ZnO+ H2SO4= ZnSO4 + H2O;MnO+ H2SO4= MnSO4 + H2O;
ZnMn2O4+2H2SO4=ZnSO4 + MnSO4 +2H2O+MnO2;
MnO2 + H2SO4 + H2C2O4=MnSO4 + 2CO2 ↑+2H2O。
推测 Mn2O3与硫酸反应的离子方程式为______ 。
(3)如图分别表示“酸浸”时选用不同浓度硫酸和草酸对 Zn、Mn 浸出率的影响。
①为保证 Zn、Mn 的浸出率均大于 90%,步骤③需控制的 c(H2SO4) =____ mol/L。H2C2O4浓度对 Mn 的浸出率影响程度大于 Zn,其原因是_____ 。
②假设“酸浸”所得溶液中Zn2+、Mn2+浓度相等。当 c(H2C2O4)>0.25 mol/L 时,Zn、Mn 的浸出率反而下降、且Zn 的浸出率下降先于Mn,其原因可能是_____ (填序号)。
a.随着反应进行 c(H+)降低
b.Zn2+、Mn2+与 C2O42-生成沉淀
c.溶解度:ZnC2O4<MnC2O4
(4)步骤⑤用惰性电极电解 ZnSO4、MnSO4的混合溶液,除生成 Zn、MnO2、H2SO4 外, 还可能生成 H2、O2 或其混合物。
①生成 MnO2的电极反应式为_____ 。
②若 n (H2):n (O2)=2:1,则参加反应的 n (Zn2+):n (Mn2+) =______ 。
③该工艺流程中可循环利用的物质是________ 。
回答下列问题:
(1)步骤②“粉碎”的主要目的是
(2)步骤③“酸浸”发生了一系列反应:
ZnO+ H2SO4= ZnSO4 + H2O;MnO+ H2SO4= MnSO4 + H2O;
ZnMn2O4+2H2SO4=ZnSO4 + MnSO4 +2H2O+MnO2;
MnO2 + H2SO4 + H2C2O4=MnSO4 + 2CO2 ↑+2H2O。
推测 Mn2O3与硫酸反应的离子方程式为
(3)如图分别表示“酸浸”时选用不同浓度硫酸和草酸对 Zn、Mn 浸出率的影响。
①为保证 Zn、Mn 的浸出率均大于 90%,步骤③需控制的 c(H2SO4) =
②假设“酸浸”所得溶液中Zn2+、Mn2+浓度相等。当 c(H2C2O4)>0.25 mol/L 时,Zn、Mn 的浸出率反而下降、且Zn 的浸出率下降先于Mn,其原因可能是
a.随着反应进行 c(H+)降低
b.Zn2+、Mn2+与 C2O42-生成沉淀
c.溶解度:ZnC2O4<MnC2O4
(4)步骤⑤用惰性电极电解 ZnSO4、MnSO4的混合溶液,除生成 Zn、MnO2、H2SO4 外, 还可能生成 H2、O2 或其混合物。
①生成 MnO2的电极反应式为
②若 n (H2):n (O2)=2:1,则参加反应的 n (Zn2+):n (Mn2+) =
③该工艺流程中可循环利用的物质是
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【推荐2】的资源化利用是实现我国“双碳”目标的有效途径之一
(1)杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料,综合利用焦炉气中的与工业尾气中合成绿色甲醇,实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应:该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应: 写出该副反应的热化学方程式:___________ 。
②将和按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:CH3OH产率=
i.催化剂活性最好的温度为___________ 。(填字母序号)
a. 483 K b. 503 K c. 523 K d. 543 K
ii.温度升高时的平衡转化率降低,解释原因:___________ 。
iii.温度由升到543K,CH3OH的实验产率降低,解释原因:___________ 。
(2)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极b是电解池的___________ 极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是___________ 。
(1)杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料,综合利用焦炉气中的与工业尾气中合成绿色甲醇,实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应:该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应: 写出该副反应的热化学方程式:
②将和按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:CH3OH产率=
i.催化剂活性最好的温度为
a. 483 K b. 503 K c. 523 K d. 543 K
ii.温度升高时的平衡转化率降低,解释原因:
iii.温度由升到543K,CH3OH的实验产率降低,解释原因:
(2)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极b是电解池的
②电解过程中生成尿素的电极反应式是
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【推荐3】SO2是大气污染物之一,也是重要的化工原料。
(1)某温度下,反应的能量变化如图。根据反应自发性判断,反应在______ (填“高温”“低温”或“任何温度”)条件下可能有自发性,逆反应的活化能为______ 。
(2)将0.1 mol O2和0.2 mol SO2通入一容积可变的容器中进行反应:。测得SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图。
①______ (填“>”“<”或“=”)。
②若在300℃、压强为时,反应达到平衡,容器容积恰好为10 L,则此状态下反应的平衡常数K=____________ 。
③反应在时刻达到平衡后,在时刻速率发生如图所示变化,此刻可能改变的反应条件可能是______ (填标号)。
A.加压B.向体系中再通入一定量SO2
C.升高温度D.加催化剂
(3)常温下,向1L的水溶液中缓慢通入SO2气体(忽略溶液体积的变化),该溶液的pH与通入SO2气体的体积(标准状况)的关系如图,则_____ ;_____ ;_____ 。已知:常温下,氢硫酸的、,亚硫酸的、;。
(4)用电解法处理CO2和SO2的混合污染气的原理如图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层,则与Ni电极相连的是电源的______ (填“正极”或“负极”);阳极的电极反应式为________________________ 。
(1)某温度下,反应的能量变化如图。根据反应自发性判断,反应在
(2)将0.1 mol O2和0.2 mol SO2通入一容积可变的容器中进行反应:。测得SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图。
①
②若在300℃、压强为时,反应达到平衡,容器容积恰好为10 L,则此状态下反应的平衡常数K=
③反应在时刻达到平衡后,在时刻速率发生如图所示变化,此刻可能改变的反应条件可能是
A.加压B.向体系中再通入一定量SO2
C.升高温度D.加催化剂
(3)常温下,向1L的水溶液中缓慢通入SO2气体(忽略溶液体积的变化),该溶液的pH与通入SO2气体的体积(标准状况)的关系如图,则
(4)用电解法处理CO2和SO2的混合污染气的原理如图所示,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐,通电一段时间后,Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层,则与Ni电极相连的是电源的
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