运用化学反应原理研究碳、氮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。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·mol-1中的相关化学键能如下:
则x=_________ 。
(2)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) ΔH=-29.1kJ·mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2mol CO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是___________________ 。
②反应Ⅰ在5min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(HCOOCH3)=_________ 。
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ) =_________ 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1mol CO和2mol HCOOCH3后v(正)____ v(逆)(填“﹥”“﹤”“﹦”),原因是________________ 。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1_____ T3(填“﹥”“﹤”“﹦”),判断的理由是_______________ 。
(3)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:
2NO+CON2+ CO2(有CO)
2NON2+ O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为___________________ 。
②在n(NO)/ n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在_________ 左右。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·mol-1中的相关化学键能如下:
化学键 | H-H | C-O | CC | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | x | 465 | 413 |
(2)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) ΔH=-29.1kJ·mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2mol CO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是
②反应Ⅰ在5min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(HCOOCH3)=
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ) =
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1
(3)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:
2NO+CON2+ CO2(有CO)
2NON2+ O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
②在n(NO)/ n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在
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更新时间:2016-12-09 16:01:40
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【推荐1】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、为原料生产重要的高效氮肥——尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
的_______ (用、、、表示)。已知,则两步反应中_______ 反应(填“第一步”或“第二步”),决定了生产尿素的反应速率。
(2)向体积为的恒温恒容容器中通入和,此时容器内压强为P,发生反应。若反应进行到时达到平衡,测得的体积分数为0.5,则前的平均反应速率_______ ,该温度下反应的化学平衡常数_______ (用含P的代数式表示).
(3)利用“亚硫酸盐法吸收工业废气中的。室温条件下,将工业废气通入溶液中,测得溶液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_______ 。
(4)利用电解烧碱和食盐的混合溶液,使工业废气脱氮,原理如图。
①在以上装置中,工业废气中被阳极产生的氧化性物质氧化为,反应的离子方程式:_______ 。
②该电解装置的阴极电极反应方程式_______ 。
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的
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【推荐2】请回答下列问题:
(1)已知:HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ΔH=-57.3kJ·mol-1
HF(aq)F-(aq)+H+(aq) ΔH=akJ·mol-1
①a=_______ 。
②下列说法正确的是_______ 。
A.弱酸电离整个过程一定是吸热过程
B.弱酸溶液的温度升高,电离度可能减小
C.加水稀释,有利于弱酸的电离
D.弱酸电离的热效应只与酸性强弱有关
(2)近年来,随着氯气的需求量的迅速增长,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。图中表示进料浓度比c(HCl):c(O2)等于1:1的曲线是_______ (填写序号)。按化学计量比进料可保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别是_______ 。
(3)恒压容器中PCl5(M=208.5g·mol-1)发生分解PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),在TK和100kPa下达到平衡,测得混合气体的密度ρ=3.475g·L-1,已知该条件下气体的摩尔体积Vm=45.0L·mol-1。计算此状态下该反应的平衡常数Kp=_______ kPa.[Kp:以气体物质的分压p(B)替代浓度计算得到的平衡常数,p(B)=p·x(B),p表示平衡时总压,x(B)表示平衡系统中物质B的物质的量分数]
(4)H2O2在室温下分解反应2H2O2=2H2O+O2↑进行很慢,在Fe3+催化下分两步很快进行,光谱分析可知过程中有Fe2+生成,其反应机理为:①_______ ;②_______ 。
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①a=
②下列说法正确的是
A.弱酸电离整个过程一定是吸热过程
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C.加水稀释,有利于弱酸的电离
D.弱酸电离的热效应只与酸性强弱有关
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(0.4)
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【推荐3】减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。
(1)对温室气体 CO2的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用 H2还原 CO2是解决温室效应的重要手段之一。
已知:①H2和 CH4的燃烧热分别为 285.5 kJ/mol 和 890.0 kJ/mol。
②H2O(1)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____ 。
(2)CO2在Cu−ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II,其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-57.8kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
对于气体参加的反应,表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度c(B),则反应II的Kp=_____ [已知:气体各组分的分压p(B),等于总压乘以其体积分数]。
在Cu−ZnO存在的条件下,保持温度T不变,在一刚性密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:
若反应I、II均达平衡时,p0=1.2p,则表中n1=_____ ;若此时n2=3.则反应I的平衡常数Kp=_____ (无需带单位,用含总压p的式子表示)。
(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一,研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成。可采用氧化还原法脱硝:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0
(4)根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是_____ ;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是_____ 。用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH>0在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是______ 填字母)。
A.通入一定量的 CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的 NO E.加入一定量的活性炭 F.适当升高温度
(1)对温室气体 CO2的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用 H2还原 CO2是解决温室效应的重要手段之一。
已知:①H2和 CH4的燃烧热分别为 285.5 kJ/mol 和 890.0 kJ/mol。
②H2O(1)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式
(2)CO2在Cu−ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II,其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-57.8kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
对于气体参加的反应,表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度c(B),则反应II的Kp=
在Cu−ZnO存在的条件下,保持温度T不变,在一刚性密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:
CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O(g) | 总压/kPa | |
起始/mol | 5.0 | 7.0 | 0 | 0 | 0 | p0 |
平衡/mol | n1 | n2 | p |
若反应I、II均达平衡时,p0=1.2p,则表中n1=
(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一,研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成。可采用氧化还原法脱硝:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0
(4)根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
c(NO)/mol•L−1 | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
c(N2)/mol•L−1 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
c(CO2)/mol•L−1 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是
A.通入一定量的 CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的 NO E.加入一定量的活性炭 F.适当升高温度
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(0.4)
解题方法
【推荐1】汽车尾气中的是空气污染源之一,利用CO催化还原生成和的反应是减少汽车尾气污染的有效方法。
回答下列问题:
(1)用CO还原的能量变化如图甲所示,则该反应的热化学方程式为__________ 。
(2)不同温度和催化剂下,分别向容积为1L的密闭容器中充入和1molCO进行实验,经过t秒测得实验数据如下,实验Ⅰ中,使用催化剂1时,__________ ;在相同温度时,催化剂2催化下的转化率更大的原因是__________ 。
(3)在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入、4molCO和相同催化剂,发生反应。实验测得A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
①B容器中的转化率随时间的变化关系是图乙中的__________ 曲线(填“a”或“b”)。
②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可调节的条件是__________ (填序号)。
A.向体系内充入He气 B.升高温度 C.减小容器体积
③500℃时,该反应的化学平衡常数__________ (用分数表示)。
④实验测定该反应的反应速率,,、分别是正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。计算M点处的__________ (保留到小数点后一位)。
回答下列问题:
(1)用CO还原的能量变化如图甲所示,则该反应的热化学方程式为
(2)不同温度和催化剂下,分别向容积为1L的密闭容器中充入和1molCO进行实验,经过t秒测得实验数据如下,实验Ⅰ中,使用催化剂1时,
实验 | 温度/℃ | 催化剂 | 转化率/% |
实验Ⅰ | 400 | 催化剂1 | 9.5 |
400 | 催化剂2 | 10.6 | |
实验Ⅱ | 500 | 催化剂3 | 12.3 |
500 | 催化剂4 | 13.5 |
(3)在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入、4molCO和相同催化剂,发生反应。实验测得A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
①B容器中的转化率随时间的变化关系是图乙中的
②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可调节的条件是
A.向体系内充入He气 B.升高温度 C.减小容器体积
③500℃时,该反应的化学平衡常数
④实验测定该反应的反应速率,,、分别是正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。计算M点处的
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解题方法
【推荐2】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)已知:
H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=QkJ·mol-1
H2(g)+I2(s)=2HI(g) ΔH=+26.48kJ·mol-1
I2(g)=I2(s) ΔH=-37.48kJ·mol-1
键能是将1mol气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量,单位为kJ·mol-1。
①Q=____ kJ·mol-1。
②H—H键能为____ kJ·mol-1。
(2)716K时,在恒容密闭容器中按物质的量之比1:1充入H2(g)和I2(g),测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如图:
①若反应开始时气体混合物的总压为pkPa,则反应在前20min内的I2(g)平均速率(I2)=___ kPa·min-1(用含p的式子表示)。
②在H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=QkJ·mol-1反应中,正反应速率为v正=k正·c(H2)·c(I2),逆反应速率为v逆=k逆·c2(HI),其中k正、k逆为速率常数,则温度为716K时,=___ (列出计算式)。
③H2(g)+I2(g)2HI(g)达平衡后,降低温度,平衡可能逆向移动,原因是___ 。
(3)一定条件下,NaClO可将溶液中的I-氧化为I2。通过测定体系的吸光度,检测到不同pH下I2的生成量随时间的变化关系如图。
已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。
①pH=4.8时,在___ min附近c(I2)最大。
②10min时,不同pH与吸光度的关系是___ 。
③pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因是___ 。
(1)已知:
H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=QkJ·mol-1
H2(g)+I2(s)=2HI(g) ΔH=+26.48kJ·mol-1
I2(g)=I2(s) ΔH=-37.48kJ·mol-1
化学键 | I—I | H—I |
键能/(kJ·mol-1) | 151 | 299 |
①Q=
②H—H键能为
(2)716K时,在恒容密闭容器中按物质的量之比1:1充入H2(g)和I2(g),测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如图:
①若反应开始时气体混合物的总压为pkPa,则反应在前20min内的I2(g)平均速率(I2)=
②在H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=QkJ·mol-1反应中,正反应速率为v正=k正·c(H2)·c(I2),逆反应速率为v逆=k逆·c2(HI),其中k正、k逆为速率常数,则温度为716K时,=
③H2(g)+I2(g)2HI(g)达平衡后,降低温度,平衡可能逆向移动,原因是
(3)一定条件下,NaClO可将溶液中的I-氧化为I2。通过测定体系的吸光度,检测到不同pH下I2的生成量随时间的变化关系如图。
已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。
①pH=4.8时,在
②10min时,不同pH与吸光度的关系是
③pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐3】有效去除和利用大气中的NOx是资源利用以及环境保护的重要研究课题。
(1)T℃时,在一个体积为1L的恒容密闭容器中通入2molNO和1molCl2,发生反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),10min时达到平衡,测得ClNO在混合物体系中的体积分数为40%。已知几种化学键的键能数据如表所示(ClNO的结构式为Cl—N=O):
①当NO和Cl2反应生成ClNO的过程中放出33.9kJ的热量(不考虑转化为其他能量)时,转移了3.612×1023个电子,则E=___ kJ•mol-1;该反应在__ (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②0~10min内,Cl2的反应速率v(Cl2)=___ ;该温度下的反应平衡常数K为___ 。
③上述反应达到平衡后,若改变某一条件,下列变化能判断平衡一定是向正反应方向移动的是__ (填字母)。
A.正反应速率增大
B.生成物的百分含量增大
C.平衡常数K增大
④其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂的作用下,相同时间内测得氯气的转化率与温度的变化关系如图。c点___ (填“可能”“一定”或“不可能”)处于平衡状态,理由是__ 。
(1)T℃时,在一个体积为1L的恒容密闭容器中通入2molNO和1molCl2,发生反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),10min时达到平衡,测得ClNO在混合物体系中的体积分数为40%。已知几种化学键的键能数据如表所示(ClNO的结构式为Cl—N=O):
化学键 | Cl—Cl | Cl—N | N=O | N≡O(NO) |
键能(kJ•mol-1) | 243 | E | 607 | 630 |
①当NO和Cl2反应生成ClNO的过程中放出33.9kJ的热量(不考虑转化为其他能量)时,转移了3.612×1023个电子,则E=
②0~10min内,Cl2的反应速率v(Cl2)=
③上述反应达到平衡后,若改变某一条件,下列变化能判断平衡一定是向正反应方向移动的是
A.正反应速率增大
B.生成物的百分含量增大
C.平衡常数K增大
④其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂的作用下,相同时间内测得氯气的转化率与温度的变化关系如图。c点
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【推荐1】硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的氧化工序为:,回答下列问题:
(1)若将物质的量之比为2:1的SO2(g)和O2(g)通入恒温恒容反应器,下列能判断反应达到平衡的是___________。
(2)据图(a),请写出VOSO4(s)和V2O4(s)反应生成V2O5(s)与SO2(g)的热化学方程式为___________ 。
(3)若当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=______ ,判断的依据是______ 。下列因素中能影响α的因素有_______ 。
A.压强B.反应物的组成 C.催化剂D.温度
(4)若将物质的量之比为2:1的SO2(g)和O2(g)通入反应器,在恒温t、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为___________ ,平衡常数Kp=___________ (以分压表示,分压=总压物质的量分数)。
(1)若将物质的量之比为2:1的SO2(g)和O2(g)通入恒温恒容反应器,下列能判断反应达到平衡的是___________。
A.SO2(g)和O2(g)的转化率为2:1时 |
B.容器内混合气体的压强不再改变 |
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
D.生成2mol SO3(g)的同时消耗1mol O2(g) |
(3)若当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=
A.压强B.反应物的组成 C.催化剂D.温度
(4)若将物质的量之比为2:1的SO2(g)和O2(g)通入反应器,在恒温t、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为
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【推荐2】钨有“光明使者”的美誉,在自然界中主要以钨(+6价)酸盐的形式存在,黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成(Fe、Mn)WO4,钨酸(B)酸性很弱,难溶于水,黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法,第二阶段则是用还原剂还原出金属钨。化合物A、B、C含有同一元素。请回答下列问题:
(1)为提高水浸速率,采取的措施为___________________ (写两种)。
(2)用还原剂还原出金属钨。
①碳和氢气均可还原化合物C得钨,用氢气比用碳更具有优点,其理由是___________ 。
②如果用金属铝与化合物C反应,还原出1mol钨至少需要铝的质量为___________ 。
(3)利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为:W(s)+I2(g)WI2(g) △H<0。
①一定温度下,向某恒容密闭容器中加入2molI2(g)和足量W(s)达平衡后,I2(g)的转化率为20%,则平衡时c[I2(g)]∶c[WI2(g)]=___________ ;相同条件下,若开始加入I2(g)的物质的量变为原来2倍,则下列数值是原来2倍的有___________ (填标号)。
A.平衡常数 B.达到平衡的时间
C.I2(g)的物质的量浓度 D.平衡时WI2(g)的体积分数
②工业上利用上述反应原理提纯金属钨的示意图如右:
反应在真空石英管中进行,先在温度为T1端放入不纯W粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T2的一端得到纯净的晶体,则温度T1___________ T2(填:“>”、“<”或“=”)。
(4)写出黑钨矿中FeWO4在步骤Ⅰ中反应的化学方程式__________________________ 。
(1)为提高水浸速率,采取的措施为
(2)用还原剂还原出金属钨。
①碳和氢气均可还原化合物C得钨,用氢气比用碳更具有优点,其理由是
②如果用金属铝与化合物C反应,还原出1mol钨至少需要铝的质量为
(3)利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为:W(s)+I2(g)WI2(g) △H<0。
①一定温度下,向某恒容密闭容器中加入2molI2(g)和足量W(s)达平衡后,I2(g)的转化率为20%,则平衡时c[I2(g)]∶c[WI2(g)]=
A.平衡常数 B.达到平衡的时间
C.I2(g)的物质的量浓度 D.平衡时WI2(g)的体积分数
②工业上利用上述反应原理提纯金属钨的示意图如右:
反应在真空石英管中进行,先在温度为T1端放入不纯W粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T2的一端得到纯净的晶体,则温度T1
(4)写出黑钨矿中FeWO4在步骤Ⅰ中反应的化学方程式
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(0.4)
【推荐3】CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,S8受热分解成气态S2,.发生反应2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)。回答下列问题:
(1)CH4的电子式为___ 。
(2)某温度下,若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2:1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时,CH4的转化率为___ 。
②当以下数值不变时.能说明该反应达到平衡的是___ (填字母标号)。
a.气体密度 b.气体总压 c.CH4与S2体积比 d.CS2的体积分数
(3)一定条件下,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析,生成CS2的反应为___ (填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是___ 。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单质硫S,可实现废物利用,保护环境,写出其中一个反应的化学方程式___ 。
(1)CH4的电子式为
(2)某温度下,若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2:1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时,CH4的转化率为
②当以下数值不变时.能说明该反应达到平衡的是
a.气体密度 b.气体总压 c.CH4与S2体积比 d.CS2的体积分数
(3)一定条件下,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析,生成CS2的反应为
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单质硫S,可实现废物利用,保护环境,写出其中一个反应的化学方程式
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】NO是大气污染物之一,NO的转化技术对大气污染防治意义深远。回答下列问题:
(1)炽热的活性炭可以处理NO,发生的反应为C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH。
①已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1,则ΔH=_______ kJ·mol-1。
②一定温度下,将一定量的活性炭和NO加入一恒容密闭容器中发生上述反应,0~2min内,气体密度增大1.2g·L-1,则v(N2)=_______ 。下列能表示该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A.容器内混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.NO和N2的消耗速率之比为1:2 D.容器内压强不再改变
(2)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
①该反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH_______ 0(填“>”“<”或“= ”),提高NO平衡转化率的措施有_______ (写出一条即可)。
②一定温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应,部分物质的体积分数φ随时间t变化如图所示。
曲线b表示物质的φ~t关系,正反应速率v(t3)_______ v(t4)(填“>”“<”或“= ”),若起始压强为po,则该反应温度下Kp=_______ (分压= 物质的量分数×总压,用含po的式子表示)。
(1)炽热的活性炭可以处理NO,发生的反应为C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH。
①已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1,则ΔH=
②一定温度下,将一定量的活性炭和NO加入一恒容密闭容器中发生上述反应,0~2min内,气体密度增大1.2g·L-1,则v(N2)=
A.容器内混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.NO和N2的消耗速率之比为1:2 D.容器内压强不再改变
(2)利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
①该反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH
②一定温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应,部分物质的体积分数φ随时间t变化如图所示。
曲线b表示物质的φ~t关系,正反应速率v(t3)
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】从分金渣(主要成分为AgCl、、、)中获取高纯银的流程如图所示:
已知:在上述反应的温度下,
(1)“预处理”加入溶液将转化为AgCl,反应的化学方程式为___________ 。
(2)氯化银的晶胞如图,周围最近且等距离的数目为___________ 。
(3)已知:,,“分银”时,AgCl与反应生成,该反应的平衡常数___________ 。
(4)“分银”时,的浓度与溶液pH的关系如图1;及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2。“分银”时,终点pH需控制的范围及原因为___________ 。
(5)“还原”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(6)已如(白色),测定所制银样品纯度的过程为(杂质不反应):
①称取制备的银样品1.0800g,加适量稀硝酸溶解,定容到100mL容量瓶中。
②准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中,酸化后滴入几滴溶液作指示剂,再用标准溶液滴定,滴定终点时溶液变为血红色。
③重复②的操作2次,所用标准溶液的平均体积为24.00mL。
计算样品中银的质量分数(写出计算过程)___________ 。
已知:在上述反应的温度下,
(1)“预处理”加入溶液将转化为AgCl,反应的化学方程式为
(2)氯化银的晶胞如图,周围最近且等距离的数目为
(3)已知:,,“分银”时,AgCl与反应生成,该反应的平衡常数
(4)“分银”时,的浓度与溶液pH的关系如图1;及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2。“分银”时,终点pH需控制的范围及原因为
(5)“还原”时发生反应的离子方程式为
(6)已如(白色),测定所制银样品纯度的过程为(杂质不反应):
①称取制备的银样品1.0800g,加适量稀硝酸溶解,定容到100mL容量瓶中。
②准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中,酸化后滴入几滴溶液作指示剂,再用标准溶液滴定,滴定终点时溶液变为血红色。
③重复②的操作2次,所用标准溶液的平均体积为24.00mL。
计算样品中银的质量分数(写出计算过程)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】处理、回收利用是环境科学研究的热点课题。回答下列问题:
(1)用于处理大气污染物的反应为。在作用下该反应的具体过程如下左图所示,反应过程中能量变化情况如下右图所示。
总反应:______ ;该总反应的决速步是反应______ (填“①”或“②)”),该判断的理由是___________ 。
(2)已知:的速率方程为为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是______ (填字母序号)。
A.升温 B.恒容时,再充入 C.恒压时,再充入
(3)在总压为的恒容密闭容器中,充入一定量的和发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在时的转化率与、在时的转化率与的变化曲线如图所示:
①表示的转化率随的变化曲线为曲线___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
②和温度下对应的浓度平衡常数___________ (填“>”或“<”);
③已知:该反应的标准平衡常数,其中为标准压强、和为各组分的平衡分压,则时,该反应的标准平衡常数____ (计算结果保留两位有效数字,物质的量分数)。
(4)间接电解法除。其工作原理如图所示,已知:是一种弱酸。从口中出来的气体是______ (填化学式),电解池的阴极电极反应式为___________ ,用化学方程式表示吸收池中除去的原理:___________ 。
(1)用于处理大气污染物的反应为。在作用下该反应的具体过程如下左图所示,反应过程中能量变化情况如下右图所示。
总反应:
(2)已知:的速率方程为为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是
A.升温 B.恒容时,再充入 C.恒压时,再充入
(3)在总压为的恒容密闭容器中,充入一定量的和发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在时的转化率与、在时的转化率与的变化曲线如图所示:
①表示的转化率随的变化曲线为曲线
②和温度下对应的浓度平衡常数
③已知:该反应的标准平衡常数,其中为标准压强、和为各组分的平衡分压,则时,该反应的标准平衡常数
(4)间接电解法除。其工作原理如图所示,已知:是一种弱酸。从口中出来的气体是
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