硫及其化合物在生产、生活中有着重要的应用价值。请按要求回答下列问题。
(1)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理.
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ) 制氢的热化学方程式分别为_________ ;_________ ;制得等量H2所需能量较少的是系统_________ 。
(2)H2S 与CO2在高温下发生反应: H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。在340℃时,将0.10molCO2与0.10molH2S充入2.5 L的空钢瓶中。
①该反应平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.3,H2S的平衡转化率α1=____ ,反应平衡常数K=____ 。
②在350℃重复试验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.4,H2S的转化率α2_____ α1,(填“>”“<”或“=”)该反应的△H____ 0。
③测定钢铁中硫含量: 将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为____ ,滴定反应的离子方程式为__________ 。
已知25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1×10-2,Ka2=5×10-8,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kb=_____ 。若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将_______ (填“增大”、“减小”或“不变" ).
(1)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理.
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ) 制氢的热化学方程式分别为
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①该反应平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.3,H2S的平衡转化率α1=
②在350℃重复试验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.4,H2S的转化率α2
③测定钢铁中硫含量: 将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为
已知25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1×10-2,Ka2=5×10-8,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kb=
更新时间:2018-01-20 21:08:11
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【推荐1】实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。甲醇的制备原理为:
(1)工业上利用低浓度氨水作为捕获剂,吸收烟气中CO2生成NH4HCO3以获得原料气体,其离子方程式为___________ 。
(2)甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
①
②
根据盖斯定律,该反应的△H___________ kJ·mol-1,反应能在___________ (填“高温”或“低温”)自发进行。
(3)为探究该反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行该反应(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2和CH3OH(g)的体积分数之比变为1:3且比值不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到平衡,v(H2)=___________ 。
②该温度下的平衡常数K=___________ (mol/L)-2(保留两位有效数值)。
③若上述反应过程中不断升高反应温度,下列图像正确的是___________ 。
(4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH.气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
①生成CH3OH的最佳温度约为___________ 。
②温度升高,CO2转化率升高,但产物CH3OH含量降低的原因:___________ 。
(5)研究发现,CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH),反应为。在一容积固定的密闭容器中进行反应,实验测得:,,k正、k逆为速率常数。温度为T1℃时,该反应K=2,温度为T2℃时,k正=1.9k逆,则T2℃时平衡压强___________ (填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强,理由___________ 。
(6)科研人员通过电解酸化的CO2制备甲醚(CH3OCH3),装置如图所示。该电解过程中,阴极的电极反应式___________ 。
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①反应开始到平衡,v(H2)=
②该温度下的平衡常数K=
③若上述反应过程中不断升高反应温度,下列图像正确的是
(4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH.气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
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【推荐2】采取高效经济性的CO2捕集及利用对人类社会发展具有重要意义。二氧化碳加氢合成甲酸是一个原子经济性反应,生成的甲酸是重要的化工原料。
回答下列问题:
(1)在传统钌配合物催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应I,同时还伴有反应II发生。
I.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) △H1=-30.9kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
①已知:298K时,部分物质的相对能量如表所示,则HCOOH(g)的相对能量为_______ kJ·mol-1,△H1_______ △H2(填“大于”“小于”或“等于”)。
②气体A的压力转化率可以反映转化进程。A的压力转化率表示为α(A)=(1-)×100%,p0为A初始压力,p1为A某时刻分压。保持323K恒温恒压,CO2(g)、H2(g)投料比1:1时,CO2初始分压分别为p0-aMPa、p0-bMPa和p0-cMPa(p0-a<p0-b<p0-c),测得α(CO2)与时间t的关系如图所示。
则曲线z表示的CO2的初始分压为_______ MPa,在323K,CO2初始分压为p0-cMPa时,平衡后,p(HCOOH)=6p(CO),则反应I的Kp=_______ (用含p0-c的式子表示)。
③反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),则该反应的活化能Ea=_______ kJ·mol-1.改变外界条件,实验数据如图中的曲线e所示,则实验可能改变的外界条件是_______ 。
(2)一种新型钌配合物催化剂催化CO2加氢合成甲酸的反应机理如图所示。
生成中间体的反应为_______ ,研究表明,极性溶剂有助于促进CO2插入M—H键,使用极性溶剂后极大地提高了整个反应的合成效率,原因是_______ 。
回答下列问题:
(1)在传统钌配合物催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应I,同时还伴有反应II发生。
I.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) △H1=-30.9kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
①已知:298K时,部分物质的相对能量如表所示,则HCOOH(g)的相对能量为
物质 | CO2(g) | H2(g) | H2O(g) | CO(g) |
相对能量/(kJ·mol-1) | -393 | 0 | -242 | -110 |
②气体A的压力转化率可以反映转化进程。A的压力转化率表示为α(A)=(1-)×100%,p0为A初始压力,p1为A某时刻分压。保持323K恒温恒压,CO2(g)、H2(g)投料比1:1时,CO2初始分压分别为p0-aMPa、p0-bMPa和p0-cMPa(p0-a<p0-b<p0-c),测得α(CO2)与时间t的关系如图所示。
则曲线z表示的CO2的初始分压为
③反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),则该反应的活化能Ea=
(2)一种新型钌配合物催化剂催化CO2加氢合成甲酸的反应机理如图所示。
生成中间体的反应为
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【推荐3】氯化亚砜用于医药、农药、染料工业,常作氯化剂,制锂氯化亚砜(Li/SOCl2)电池.用SO2、SCl2与Cl2反应合成SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)⇌2SOCl2(g).
(1)在373K时,向2L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.04mol,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).
请回答下列问题:
①反应开始至达到平衡时,v(SOCl2)=____________ 。
②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平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系点.
A点的数值为_____ 。(已知:lg4=0.6)
(3)已知反应S4(g)+4Cl2(g)═4SCl2(g) 的△H=﹣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)某种锂电池的负极由金属锂构成,正极由二氯亚砜(SOCl2)和碳材料构成.总反应为:4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑,此种锂电池是一次电池,在放电时有气体产生.此电池工作时正极的电极反应式为________________ ,电解质中锂离子定向移向_____ 极(填“正极”或“负极”).
(1)在373K时,向2L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.04mol,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).
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
I | p | 6.0p0 | 6.7p0 | 6.1p0 | 5.4p0 | 5.0p0 | 5.0p0 |
II | p | 6.0p0 | 7.0p0 | 5.3p0 | 5.0p0 | 5.0p0 | 5.0p0 |
请回答下列问题:
①反应开始至达到平衡时,v(SOCl2)=
②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平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系点.
A点的数值为
(3)已知反应S4(g)+4Cl2(g)═4SCl2(g) 的△H=﹣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
(4)某种锂电池的负极由金属锂构成,正极由二氯亚砜(SOCl2)和碳材料构成.总反应为:4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑,此种锂电池是一次电池,在放电时有气体产生.此电池工作时正极的电极反应式为
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【推荐1】随着煤和石油等不可再生能源的日益枯竭,同时在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下,作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(和)直接转化为合成气(主要成分为CO和),兼具环境效益和经济效益。
(1)已知:、CO和的燃烧热(ΔH)分别为、和。写出甲烷干重整反应的热化学方程式:___________ 。
(2)甲烷干重整过程中可能存在反应:
R1:(主反应)
R2:
R3:
R4:
R5:
①下图表示R1反应中___________ (填化学式)固体的晶胞结构。②各反应的(K为各反应的平衡常数)与温度的关系如图所示。由图可知,为提高主反应的转化率应___________ (填“升高温度”或“降低温度”),简述判断的理由:___________ 。
(3)在、进料配比、温度为500~1000℃的条件下,甲烷干重整过程中甲烷的转化率、的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。①甲烷干重整的最佳温度为___________ ℃。
②在最佳温度、p压强下,向某2L的恒容密闭容器中加入2mol 和2mol ,设只发生R1、R2两个反应。达平衡后,测得容器中CO的浓度为1.4,的转化率为90%,则此时R1反应的压强平衡常数___________ (保留两位有效数字,压强平衡常数用各组分的平衡分压代替物质的量浓度进行计算,平衡分压=物质的量分数×平衡总压强)。
(4)恒容绝热条件下仅发生主反应时,下列情况能说明该反应达到平衡状态的有___________(填标号)。
(5)合成气可以用于生成甲醇,在容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol 和1mol CO,发生反应(未配平),各组分的物质的量随时间的变化如图所示。0~5min内___________ ;15min时改变的条件不可能是___________ (填标号)。
A.充入 B.充入CO C.通入惰性气体
(1)已知:、CO和的燃烧热(ΔH)分别为、和。写出甲烷干重整反应的热化学方程式:
(2)甲烷干重整过程中可能存在反应:
R1:(主反应)
R2:
R3:
R4:
R5:
①下图表示R1反应中
(3)在、进料配比、温度为500~1000℃的条件下,甲烷干重整过程中甲烷的转化率、的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。①甲烷干重整的最佳温度为
②在最佳温度、p压强下,向某2L的恒容密闭容器中加入2mol 和2mol ,设只发生R1、R2两个反应。达平衡后,测得容器中CO的浓度为1.4,的转化率为90%,则此时R1反应的压强平衡常数
(4)恒容绝热条件下仅发生主反应时,下列情况能说明该反应达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.和的转化率相等 | B. |
C.的体积分数保持不变 | D.体系的温度不再变化 |
(5)合成气可以用于生成甲醇,在容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol 和1mol CO,发生反应(未配平),各组分的物质的量随时间的变化如图所示。0~5min内
A.充入 B.充入CO C.通入惰性气体
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【推荐2】乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某传统工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则___________ ;该工艺中制备乙二醇的缺点是___________ (填写1点即可)。
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是___________ (填“a”“b”或“c”)。
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值___________ (填“增大”“减小”或“不变”)
③由X、Y点可推断反应中___________ 。
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是___________ 。
(4)在日常生活中乙二醇的用途是___________ 。
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值
③由X、Y点可推断反应中
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是
(4)在日常生活中乙二醇的用途是
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【推荐3】碳元素形成的有机化合物在动植物体内及人类生存环境中有着相当广泛的存在,起着非常重要的作用。请结合下列有关含碳化合物的研究,完成下列填空。
(1)为了高效利用能源并且减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成甲醇燃料:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=akJ•mol−1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=bkJ•mol−1
③CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=ckJ•mol−1
④H2O(g)=H2O(l) △H=dkJ•mol−1
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为___ 。
(2)用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72−),用如图装置模拟该过程:
①请完成电解池中Cr2O72−转化为Cr3+的离子方程式___ 。
②当甲池中消耗甲醇1.6g时,乙池中两电极的质量差为___ g。
(3)葡萄糖和果糖为同分异构体,在一定条件下,C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖) △H﹤0。该反应的速率方程式可表示为v(正)=k(正)c(葡)、v(逆)=k(逆)c(果),k(正)和k(逆)在一定温度下为常数,分别称作正、逆反应速率常数。T1温度下,k(正)=0.06s−1,k(逆)=0.002s−1。
①T1温度下,该反应的平衡常数K1=___ 。
②该反应的活化能Ea(正)___ Ea(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③该T2温度下,从开始反应到平衡的过程中,葡萄糖的质量分数变化如图所示。可以确定温度T2___ T1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)H2A为二元弱酸。室温下配制一系列c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)=0.100mol•L−1的H2A与NaOH的混合溶液。测得H2A、HA−、A2−的物质的量分数c(x)%(c(x)%=×100%)随pH变化如图所示。
①当c(Na+)=0.100mol•L−1时,溶液中离子浓度的大小顺序为___ 。
②室温下,若将0.100mol•L−1的H2A与amol•L−1的NaOH溶液等体积混合,使溶液的pH=7。则H2A的Ka2=___ mol•L−1(用a表示)。
(1)为了高效利用能源并且减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成甲醇燃料:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=akJ•mol−1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=bkJ•mol−1
③CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=ckJ•mol−1
④H2O(g)=H2O(l) △H=dkJ•mol−1
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为
(2)用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72−),用如图装置模拟该过程:
①请完成电解池中Cr2O72−转化为Cr3+的离子方程式
②当甲池中消耗甲醇1.6g时,乙池中两电极的质量差为
(3)葡萄糖和果糖为同分异构体,在一定条件下,C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖) △H﹤0。该反应的速率方程式可表示为v(正)=k(正)c(葡)、v(逆)=k(逆)c(果),k(正)和k(逆)在一定温度下为常数,分别称作正、逆反应速率常数。T1温度下,k(正)=0.06s−1,k(逆)=0.002s−1。
①T1温度下,该反应的平衡常数K1=
②该反应的活化能Ea(正)
③该T2温度下,从开始反应到平衡的过程中,葡萄糖的质量分数变化如图所示。可以确定温度T2
(4)H2A为二元弱酸。室温下配制一系列c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)=0.100mol•L−1的H2A与NaOH的混合溶液。测得H2A、HA−、A2−的物质的量分数c(x)%(c(x)%=×100%)随pH变化如图所示。
①当c(Na+)=0.100mol•L−1时,溶液中离子浓度的大小顺序为
②室温下,若将0.100mol•L−1的H2A与amol•L−1的NaOH溶液等体积混合,使溶液的pH=7。则H2A的Ka2=
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【推荐1】工业上常以水煤气为原料制备氢气或甲醇,称为催化变换反应.其主要反应为,请回答下列问题:
(1)已知在时:
(石墨)
C(石墨)
则时,催化变换反应的_____________ .
(2)某温度下催化变换反应平衡常数为9,反应开始时和的浓度都是,达平衡时的转化率为_____________ ;在该温度下,若起始时,反应一段时间后,测,则此时该反应_____________ (填“>”“<”或“=”).
(3)恒温恒容条件下,判断催化变换反应达到平衡状态的标志有_____________ .
A.容器内的压强保持不变
B.容器中的浓度与的浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.的生成速率与的生成速率相等
E.键断裂的同时有键断裂
(4)在催化变换反应的产物中补充氢气可以用于工业制备甲醇:
,当起始投料时,在不同条件下达到平衡,测得体系中甲醇物质的量分数为,如图所示,a线表示在下的线表示在下的.
根据图像判断该制备甲醇反应_____________ 0:
②温度为时,当时,的转化率为_____________ ,_____________
③已知:气体分压气体总压体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作),则时,当时,计算该反应_____________ (用科学计数法表示,保留以一位小数).
(1)已知在时:
(石墨)
C(石墨)
则时,催化变换反应的
(2)某温度下催化变换反应平衡常数为9,反应开始时和的浓度都是,达平衡时的转化率为
(3)恒温恒容条件下,判断催化变换反应达到平衡状态的标志有
A.容器内的压强保持不变
B.容器中的浓度与的浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.的生成速率与的生成速率相等
E.键断裂的同时有键断裂
(4)在催化变换反应的产物中补充氢气可以用于工业制备甲醇:
,当起始投料时,在不同条件下达到平衡,测得体系中甲醇物质的量分数为,如图所示,a线表示在下的线表示在下的.
根据图像判断该制备甲醇反应
②温度为时,当时,的转化率为
③已知:气体分压气体总压体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作),则时,当时,计算该反应
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【推荐2】I.研究发现,氮氧化物和硫氧化物是雾霾的主要成分。回答下列问题:
(1)有下列反应: ①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=-221.0 kJ·mol-1
已知某反应的平衡常数表达式为K= ,请写出此反应的热化学方程式:______
(2)往 1L恒容密闭容器中充入一定量的 NO2,在三种不同条件下发生反应: 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),实验测得 NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成 N2O4)。
①下列说法正确的是____
A.实验 2容器内压强比实验1的小
B.由实验2和实验 3可判断该反应是放热反应
C.实验 1比实验 3的平衡常数大
D.实验 2使用了比实验1效率更高的催化剂
E.在 0→10min内实验2的反应速率 υ(O2)=0.015 mol·L-1·min-1
②不能判断反应已达到化学平衡状态的是____
A.容器内的气体压强不变 B.2υ正 (NO2)=υ逆 (O2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.NO2和 NO的浓度比保持不变
③已知容器内的起始压强为 P0 kPa,在 800℃温度下该反应的平衡常数 Kp=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。在该温度下达到平衡后,再向容器中加入 NO2 和 NO各 2mol,平衡将 ____ (填“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
(3)为了减少雾霾中的 SO2,工业尾气中 SO2 可用 饱和 Na2SO3溶液吸收,该反应的化学方程式为___________ ;25℃时,若用1 mol·L-1的 Na2SO3溶液吸收 SO2,当恰好完全反应时,溶液的 pH___________ 7(填“大于”或“小于”或“等于”),溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____ (已知: 常温下 H2SO3 的电离常数 Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8)。
(1)有下列反应: ①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=-221.0 kJ·mol-1
已知某反应的平衡常数表达式为K= ,请写出此反应的热化学方程式:
(2)往 1L恒容密闭容器中充入一定量的 NO2,在三种不同条件下发生反应: 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),实验测得 NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成 N2O4)。
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
实验1/800 | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.55 | 0.50 | 0.50 |
实验2/800 | 1.00 | 0.70 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
实验3/850 | 1.00 | 0.50 | 0.40 | 0.35 | 0.35 | 0.35 |
A.实验 2容器内压强比实验1的小
B.由实验2和实验 3可判断该反应是放热反应
C.实验 1比实验 3的平衡常数大
D.实验 2使用了比实验1效率更高的催化剂
E.在 0→10min内实验2的反应速率 υ(O2)=0.015 mol·L-1·min-1
②不能判断反应已达到化学平衡状态的是
A.容器内的气体压强不变 B.2υ正 (NO2)=υ逆 (O2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.NO2和 NO的浓度比保持不变
③已知容器内的起始压强为 P0 kPa,在 800℃温度下该反应的平衡常数 Kp=
(3)为了减少雾霾中的 SO2,工业尾气中 SO2 可用 饱和 Na2SO3溶液吸收,该反应的化学方程式为
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【推荐3】氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题:
(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知6.4g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量122.5kJ,则该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)尾气中的NO2与足量的空气充分混合入,通入烧碱溶液中。该反应的离子方程式为___________ 。
(3)在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。。
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为2mol/L,则此时v正___________ v逆(填“大于”或“小于”或“等于”)。
②在此温度下,若起始向一个固定容积为1L的密闭容器中充入4molN2和12molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为___________ 。
(4)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入1.00molNO2,发生如下反应: 2NO2(g) N2O4(g)△H=﹣56.9kJ•mol﹣1测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
已知该反应V正(NO2)=K1·c2(NO2),V逆(N2O4)= K2·c(N2O4)其中k1、k2为速率常数,则373K时,=___________ 。
(5)如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时, O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。N2H4的电子式为___________ ,该燃料电池的负极反应式为___________ 。
(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知6.4g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量122.5kJ,则该反应的热化学方程式为
(2)尾气中的NO2与足量的空气充分混合入,通入烧碱溶液中。该反应的离子方程式为
(3)在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。。
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为2mol/L,则此时v正
②在此温度下,若起始向一个固定容积为1L的密闭容器中充入4molN2和12molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为
(4)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入1.00molNO2,发生如下反应: 2NO2(g) N2O4(g)△H=﹣56.9kJ•mol﹣1测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
φ(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.58 | 0.50 | 0.50 |
(5)如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时, O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。N2H4的电子式为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂。某实验小组制备NaNO2并对其性质进行探究。
资料:Ag+与NO反应,可生成AgNO2白色沉淀或无色配离子。
Ⅰ.NaNO2的制取(夹持装置略)
实验i
向装置A中通入一段时间N2,再通入NO和NO2混合气体,待Na2CO3反应完全后,将所得溶液经系列操作,得到NaNO2白色固体。
(1)制取NaNO2的离子方程式是___ 。
(2)小组成员推测HNO2是弱酸。为证实推测,向NaNO2溶液中加入试剂X,“实验现象”证实该推测合理,加入的试剂及现象是__ ,___ 。
Ⅱ.NaNO2性质探究
将实验i制取的NaNO2固体配制成约0.1mol/LNaNO2溶液,进行实验ⅱ和ⅲ。
实验ⅱ
(3)由实验ii的现象得出结论:白色沉淀的生成与___ 有关。
(4)仅用实验ii的试剂,设计不同实验方案进一步证实了上述结论,实验操作及现象是___ 。
实验iii
(5)酸性条件下,NO氧化I-的离子方程式是___ 。
(6)甲同学认为,依据实验ⅲ的现象可以得出结论:该条件下,NO能氧化I-。乙同学则认为A装置中制取的NaNO2含有副产物,仅凭实验ⅲ不能得出上述结论,还需要补充实验ⅳ进行验证,乙同学设计实验ⅳ证明了实验ⅲ条件下氧化I-的只有NO2,实验ⅳ的实验方案是___ 。
资料:Ag+与NO反应,可生成AgNO2白色沉淀或无色配离子。
Ⅰ.NaNO2的制取(夹持装置略)
实验i
向装置A中通入一段时间N2,再通入NO和NO2混合气体,待Na2CO3反应完全后,将所得溶液经系列操作,得到NaNO2白色固体。
(1)制取NaNO2的离子方程式是
(2)小组成员推测HNO2是弱酸。为证实推测,向NaNO2溶液中加入试剂X,“实验现象”证实该推测合理,加入的试剂及现象是
Ⅱ.NaNO2性质探究
将实验i制取的NaNO2固体配制成约0.1mol/LNaNO2溶液,进行实验ⅱ和ⅲ。
实验ⅱ
(3)由实验ii的现象得出结论:白色沉淀的生成与
(4)仅用实验ii的试剂,设计不同实验方案进一步证实了上述结论,实验操作及现象是
实验iii
(5)酸性条件下,NO氧化I-的离子方程式是
(6)甲同学认为,依据实验ⅲ的现象可以得出结论:该条件下,NO能氧化I-。乙同学则认为A装置中制取的NaNO2含有副产物,仅凭实验ⅲ不能得出上述结论,还需要补充实验ⅳ进行验证,乙同学设计实验ⅳ证明了实验ⅲ条件下氧化I-的只有NO2,实验ⅳ的实验方案是
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配制 CuSO4 溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,原因是______________________ ,最后,他向烧杯中加入了一定量的_______ 溶液,得到了澄清的CuSO4溶液。
(2)该同学利用制得的 CuSO4溶液,进行以下实验探究。
①图一是根据反应 Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池。电解质溶液乙是_______ 溶液;Cu极的电极反应式是_________________ 。
②图二中,I 是甲烷燃料电池(电解质溶液为 NaOH 溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是__________ (填“CH4”或“O2”), a 处电极上发生的电极反应式是____ ;铁为电解池的____ 极,当铜电极的质量减轻 3.2 g,则消耗的 CH4在标准状况下的体积为____ L。
(3)反应一段时间后,生成的 Na2CO3 溶液(溶质仅为 Na2CO3)中存在的关系正确的是____ 。
A. c(Na+)=c(HCO3-)=c(OH-)=c(H+) B. c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C. c(Na+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-) D. c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)
(1)某同学配制 CuSO4 溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,原因是
(2)该同学利用制得的 CuSO4溶液,进行以下实验探究。
①图一是根据反应 Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池。电解质溶液乙是
②图二中,I 是甲烷燃料电池(电解质溶液为 NaOH 溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是
(3)反应一段时间后,生成的 Na2CO3 溶液(溶质仅为 Na2CO3)中存在的关系正确的是
A. c(Na+)=c(HCO3-)=c(OH-)=c(H+) B. c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C. c(Na+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-) D. c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】锑(Sb)可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为,还含有、、MgO、等)为原料提取锑的工艺如下:已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)“溶浸”时氧化产物是S,被氧化的化学方程式为________ 。
(2)“还原”时加入Sb的目的是将________ 还原,提高产物的纯度。
(3)“水解”时需控制溶液pH=2.5。
①发生水解的离子方程式为________ 。
②下列能促进该水解反应的措施有________ (填字母)。
A.升高温度 B.增大 C.增大 D.加入粉末
③为避免水解产物中混入,浓度应小于________ (已知)。
(4)向“滤液”中通入足量,再将滤液pH调至3.5,可析出沉淀。将沉淀溶于浓盐酸后,产物可返回________ 工序循环使用。
(5)Sb可由电解制得,阴极的电极反应式为________ 。
金属离子 | ||||
开始沉淀时()的pH | 2.2 | 3.7 | 7.5 | 9.6 |
完全沉淀时()的pH | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(1)“溶浸”时氧化产物是S,被氧化的化学方程式为
(2)“还原”时加入Sb的目的是将
(3)“水解”时需控制溶液pH=2.5。
①发生水解的离子方程式为
②下列能促进该水解反应的措施有
A.升高温度 B.增大 C.增大 D.加入粉末
③为避免水解产物中混入,浓度应小于
(4)向“滤液”中通入足量,再将滤液pH调至3.5,可析出沉淀。将沉淀溶于浓盐酸后,产物可返回
(5)Sb可由电解制得,阴极的电极反应式为
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