科目: 來源: 題型:填空題
硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知:SO2Cl2(g)
SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某溫度時(shí)向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2,達(dá)到平衡時(shí),容器中含0.18mol SO2,則此過程反應(yīng)吸收的熱量為_____kJ,該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中,最終生成沉淀的質(zhì)量為_______。
(2)工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1400℃,1.01×105Pa,向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。![]()
①0~20min反應(yīng)的平均速率υ(O2)=___________。
②下列敘述正確的是 。
a.A點(diǎn)υ正(SO2)>υ逆(SO2)
b.B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)
c.C點(diǎn)和D點(diǎn)n(SO2)相同
d.其它條件不變,500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,n(SO3)比圖中D點(diǎn)的值大
(3)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,當(dāng)溶液pH約為6時(shí),Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。此時(shí)溶液中c (SO32-)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3-)是_________mol·L-1。
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X、Y、Z、W均為10電子的分子或離子。X有5個(gè)原子核。通常狀況下,W為無色液體。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,請(qǐng)回答:![]()
(1)工業(yè)上每制取1molZ要放出46.2 kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
(2)工業(yè)制取Z的化學(xué)平衡常數(shù)K與T的關(guān)系如下表:
| T/K | 298 | 398 | 498 | …… |
| K/(mol·L—1)—2 | 4.1×106 | K1 | K2 | …… |
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納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:
| 方法Ⅰ | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
| 方法Ⅱ | 電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O |
| 方法Ⅲ | 用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2 |
| 序號(hào) | 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
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二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:______________________________________。
(2)煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________________________________________________________。
(3)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)ΔH=-90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.3 kJ·mol-1
總反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________;
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________(填字母代號(hào))。
a.高溫高壓
b.加入催化劑
c.減少CO2的濃度
d.增加CO的濃度
e.分離出二甲醚
(4)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)??CH3OCH3(g)+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:
| 物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 濃度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
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在一只試管中放入幾小塊鎂片,把試管放入盛有25 ℃的飽和石灰水的燒杯中,用膠頭滴管滴5 mL鹽酸于試管中。試回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________________________。
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______________________________________。
(3)寫出有關(guān)的離子方程式:____________________________________。
(4)由實(shí)驗(yàn)推知:MgCl2溶液與H2的總能量________(填“<”“>”或“=”)鎂片和鹽酸的總能量。
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“氫能”是人類未來最理想的新能源之一。
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________。
(2)利用核能把水分解制氫氣,是目前正研究的課題。如圖是其中的一種流程,流程中用了過量的碘(提示:反應(yīng)②的產(chǎn)物是O2、SO2和H2O)。
完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)①________________;反應(yīng)②________________。此法制取氫氣的最大優(yōu)點(diǎn)是____________________。
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能源危機(jī)促使世界各國(guó)尋找新的替代能源和開展對(duì)已有能源“高效利用”的技術(shù)研發(fā)。設(shè)計(jì)燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。以丁烷(已知丁烷的燃燒熱為2 877.6 kJ·mol-1)為代表回答下列問題:
(1)寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式:________________;
(2)正丁烷的燃燒熱:2 878 kJ·mol-1,異丁烷的燃燒熱:2 869 kJ·mol-,正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷的過程中________(填“放出”或“吸收”)能量。
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碳和硅屬于同主族元素,在生活生產(chǎn)中有著廣泛的用途。
(1)甲烷可用作燃料電池,將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池,通入CH4的一極,其電極反應(yīng)式是 ;
CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染,有望解決汽車尾氣污染問題,反應(yīng)如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
則NO2被甲烷還原為N2的熱化學(xué)方程式為_____________________________________
(2)已知H2CO3
HCO3-+ H+ Ka1(H2CO3)=4.45×10-7
HCO3-
CO32-+H+ Ka2(HCO3-)=5.61×10-11
HA
H++A- Ka(HA)=2.95×10-8
請(qǐng)依據(jù)以上電離平衡常數(shù),寫出少量CO2通入到NaA溶液中的離子方程式
___________________________。
(3) 在T溫度時(shí),將1.0molCO2和3.0molH2充入2L密閉恒容器中,可發(fā)生反應(yīng)的方程式為CO2 (g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為a :1,則CO2轉(zhuǎn) 化率為______,當(dāng)a=0.875時(shí),該條件下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______________(用分?jǐn)?shù)表示)。
(4)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英(SiO2)與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)生成,已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2,若已知CO生成速率為v(CO)=6mol·L-1·min-1,則N2消耗速率為v(N2)= ;該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。
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氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用,回答下列問題:
(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為________;
(2)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________;
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,則表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________________________。
(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時(shí),負(fù)極的反應(yīng)式為________________________。
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NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:__________________________。
(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:![]()
①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______________________________。
②隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是____。
(3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。
①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式:______________________________
②當(dāng)尾氣中空氣過量時(shí),催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________________,
元素的金屬性逐漸增強(qiáng),金屬氧化物對(duì)NOx的吸收能力逐漸增強(qiáng)。
(4)通過NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量,其工作原理示意圖如下:![]()
①Pt電極上發(fā)生的是________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)
②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式:______________________________________。
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