【題目】研究處理NOx、SO2,對環(huán)境保護(hù)有著重要的意義;卮鹣铝袉栴}:
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:① SO2(g) + NH3H2O(aq) =NH4HSO3(aq) △H1 = a kJmol-1;② NH3H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)△H2 = b kJmol-1;③ 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) △H3= c kJmol-1,則反應(yīng) 2SO2(g) + 4NH3H2O(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = ______。
(2)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C (s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g) △H=-34.0 kJmol-1,用活性炭對NO進(jìn)行吸附。在恒壓密閉容器中加入足量的活性炭和一定量的NO氣體,測得NO的轉(zhuǎn)化率 α(NO)隨溫度的變化如圖所示:
①由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,原因是_________________________; 在1100K 時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為______。
②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa 時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=________(已知:氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))。
(3)在高效催化劑的作用下用CH4還原NO2,也可消除氮氧化物的污染。在相同條件下,選用A、B、C三種不同催化劑進(jìn)行反應(yīng),生成 N2的物質(zhì)的量與時(shí)間變化關(guān)系如圖所示,其中活化能最小的是_________(填字母標(biāo)號)。
(4)在汽車尾氣的凈化裝置中 CO和NO發(fā)生反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g) △H2 =-746.8 kJmol-1。實(shí)驗(yàn)測得,υ正=k正c2(NO) c2(CO) ,υ逆=k逆c(N2) c2(CO2) (k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)_____(填" >”、“< ”或“=”) k逆增大的倍數(shù)。
②若在1L 的密閉容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則=_____(保留2位有效數(shù)字)。
【答案】(2a+2b+c)kJmol-1 1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大 20% 4 A < 0.25
【解析】
(1)利用蓋斯定律解答。
(2)①在1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡左移,NO的轉(zhuǎn)化率降低。恒溫恒壓下體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
②利用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算。
(3)A反應(yīng)速率快,先達(dá)到平衡,故活化能最小。
(4)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡左移,則正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)。
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),υ正=υ逆,故=c(N2)c2(CO2)/[c2(NO)c2(CO)]=K。
(1)① SO2(g) + NH3H2O(aq) =NH4HSO3(aq) △H1 = a kJmol-1;
② NH3H2O(aq) + NH4HSO3(aq) =(NH4)2SO3(aq) + H2O(l)△H2 = b kJmol-1;
③ 2(NH4)2SO3(aq) + O2(g) =2(NH4)2SO4(aq) △H3= c kJmol-1;
利用蓋斯定律,將①×2+②×2+③可得2SO2(g) + 4NH3H2O(aq) + O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(l)的△H =(2a+2b+c)kJmol-1,故答案為:(2a+2b+c)kJmol-1。
(2)①在1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;達(dá)到平衡后,升高溫度,平衡左移,NO的轉(zhuǎn)化率降低。根據(jù)反應(yīng)C (s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g),假設(shè)加入1molNO,在1100K時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為40%,則△n(NO)=0.4mol,故n(CO2)=0.2mol,由于反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變,故混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為%=20%,故答案為:1050K前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率增大;20%。
②根據(jù)反應(yīng)C (s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g),假設(shè)加入1molNO,在1050K時(shí), α(NO)=80%,平衡時(shí)n(NO)=0.2mol,n(N2)=0.4mol,n(CO2)=0.4mol,各物質(zhì)的平衡分壓p分(NO)=Pa,p分(N2)=×1.1×106Pa,p分(CO2)=×1.1×106Pa,故反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=×1.1×106Pa××1.1×106Pa÷( Pa)2=4,故答案為:4。
(3)A反應(yīng)速率快,先達(dá)到平衡,故活化能最小,故答案為:A。
(4)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡左移,則正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù),故k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)。故答案為:<。
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),υ正=υ逆,故=c(N2)c2(CO2)/c2(NO)c2(CO)=K,根據(jù)化學(xué)方程式可知,平衡時(shí)c (NO)=c(CO)=0.6molL-1,c(N2)=0.2 molL-1,c(CO2)=0.4 molL-1,故= c(N2)c2(CO2)/[c2(NO)c2(CO)]=(0.2×0.42)/(0.62×0.62)=20/81≈0.25,故答案為:0.25。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.迷迭香酸(F)的結(jié)構(gòu)簡式為:(該分子中的酚羥基有酸性,可與強(qiáng)堿中和);它是存在于許多植物中的一種多酚,具有抗氧化、延緩衰老、減肥降脂等功效,以A為原料合成F的路線如下:
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)迷迭香酸(F)的中無氧官能團(tuán)為________________(填寫名稱)。寫出結(jié)構(gòu)簡式:A________________;D________________。
(2)寫出反應(yīng)類型:反應(yīng)①________________;反應(yīng)②________________。
(3)反應(yīng)③的試劑:________________________。
(4)1mol F與NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗NaOH________mol。
(5)寫出E與乙醇生成酯的化學(xué)反應(yīng)方程式。___________________________________
II.乳酸有很強(qiáng)的防腐保鮮功效,可用在果酒、飲料、肉類等的保存,起到調(diào)節(jié)pH值、抑菌、延長保質(zhì)期、調(diào)味、保持食品色澤、提高產(chǎn)品質(zhì)量等作用。
(1)試寫出以丙烯(CH2=CHCH3)為原料,合成乳酸的路線流程圖(無機(jī)試劑任選)。(合成路線常用的表示方式為:甲乙……目標(biāo)產(chǎn)物)______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,可逆反應(yīng):A2(g)+B2(g)2AB(g),達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )
A.容器的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)就有2nmolAB生成
C.單位時(shí)間內(nèi)有nmolB2發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)有nmolAB分解
D.單位時(shí)間內(nèi)有nmolA2生成的同時(shí)有nmolB2生成
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醇脫水是制取烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室以環(huán)己醇為原料制取環(huán)己烯的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
合成反應(yīng):
在a中加入40g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1mL濃硫酸,b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90℃。
分離提純:
反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中,分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯20g。
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 | |
環(huán)己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
環(huán)己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 難溶于水 |
回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是___________
(2)加入碎瓷片的作用是_________
(3)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________
(4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是________________
(5)本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是____(填正確答案標(biāo)號)
A.41% B.50% C.61% D.70%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于放熱反應(yīng)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,下列敘述正確的是( )
A. 反應(yīng)過程中的能量關(guān)系可用上圖表示
B. 1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量
C. 若將其設(shè)計(jì)為原電池,則鋅作正極
D. 若將其設(shè)計(jì)為原電池,當(dāng)有32.5 g Zn溶解時(shí),正極放出的氣體一定為11.2 L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】酶在生命活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)中都有很好的催化效果。有下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
請回答:
(1)E→F 的反應(yīng)類型_______________;
(2)有機(jī)物 B、 C 都含有的官能團(tuán)名稱___________________;
(3)寫出 C 與 F 在濃硫酸加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________;
(4)寫出C在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式____________________;
(5)寫出與G含有相同官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的一種同分異構(gòu)體______________;
(6)下列說法正確的是_______。
A.可以用 NaOH 溶液鑒別物質(zhì) B、C、D
B.等物質(zhì)的量的C 和 D 分別與足量的鈉反應(yīng),產(chǎn)生等物質(zhì)的量的氫氣
C.葡萄糖和E均可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
D. 物質(zhì) F 一定條件下可以轉(zhuǎn)化為 E,E也可以轉(zhuǎn)化為D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】美國Lawrece Liermore國家實(shí)驗(yàn)室(LINL)成功地在高壓下將轉(zhuǎn)化為具有類似結(jié)構(gòu)的原子晶體,下列關(guān)于的原子晶體說法,正確的是:
A. 的原子晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體
B. 在一定條件下,原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化
C. 的原子晶體和分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
D. 在的原子晶體中,每一個(gè)C原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子,每一個(gè)O原子跟兩個(gè)C原子相結(jié)合
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )
A.溶液與溶液反應(yīng):
B.鋁和NaOH溶液的反應(yīng):
C.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):
D.溶液與稀硫酸反應(yīng):
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】欲測定金屬鎂的相對原子質(zhì)量,請利用下圖給定的儀器組成一套實(shí)驗(yàn)裝置(每個(gè)儀器只能使用一次,假設(shè)氣體的體積可看作標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。
填寫下列各項(xiàng)(氣流從左到右):
(1)各種儀器連接的先后順序是__________接________、________接________、________接________、________接________(用小寫字母表示)。
(2)連接好儀器后,要進(jìn)行的操作有以下幾步,其先后順序是________________(填序號)。
①待儀器B中的溫度恢復(fù)至室溫時(shí),測得量筒C中水的體積為Va mL;
②擦掉鎂條表面的氧化膜,將其置于天平上稱量,得質(zhì)量為m g,并將其投入試管B中的帶孔隔板上;
③檢查裝置的氣密性;
④旋開裝置A上分液漏斗的活塞,使其水順利流下,當(dāng)鎂完全溶解時(shí)再關(guān)閉這個(gè)活塞,這時(shí)A中共放入水Vb mL。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質(zhì)量,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為___________________。
(4)若試管B的溫度未冷卻至室溫,就讀出量筒C中水的體積,這將會(huì)使所測定鎂的相對原子質(zhì)量數(shù)據(jù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
(5)仔細(xì)分析上述實(shí)驗(yàn)裝置后,經(jīng)討論認(rèn)為結(jié)果會(huì)有誤差,于是又設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
①裝置中導(dǎo)管a的作用是_________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)生氫氣的體積為____________mL。
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