【題目】合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。
(1)在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測定CO的含量。己知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H=-76kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1。則該測定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________。
(2)不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4 mol CO,測得CO2的體積分?jǐn)?shù)φ (CO2)隨時間t變化曲線如圖。
①b點CO的平衡轉(zhuǎn)化率α為____________,c點的平衡常數(shù)K為________________。
②下列措施能提高該反應(yīng)CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)
a.升高溫度 b.增大壓強 c.加入催化劑 d.移走CO2
(3)若氨水與SO2恰好生成正鹽,則此時溶液呈_________(填“酸性”或“堿性”),向上述溶液中通入___________(填“NH3”或“SO2”)可使溶液呈中性。(已知常溫下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5mol·L-1,H2SO3的Ka1=1.5×10-2mol·L-1,Ka2=6.3×10-8mol·L-1)
【答案】5CO(g)+ I2O5(s)=5CO2(g)+ I2(s) H=﹣1377kJ· mol-1 60% 1024 d 堿性 SO2
【解析】
(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)5CO(g)+ I2O5(s) 5CO2(g)+ I2(s)及圖像分析可知,①CO的平衡轉(zhuǎn)化率α = 100%;平衡常數(shù)K = ,據(jù)此分析作答;
②根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”規(guī)律可以判斷T1T2,升高溫度,CO2的體積分?jǐn)?shù)φ (CO2)減小,則說明該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H0,且該反應(yīng)是氣體體積分?jǐn)?shù)不變的反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理分析作答;
(3)氨水與SO2恰好生成的正鹽為(NH4)2SO3,根據(jù)鹽溶液中“越弱越水解”規(guī)律,結(jié)合弱電解質(zhì)的平衡常數(shù)Ka或Kb與相應(yīng)的鹽水解平衡常數(shù)Kh的轉(zhuǎn)化關(guān)系為:Kh = 或Kh = 分析作答。
(1)2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H=-76 kJ·mol-1①,
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1②,
將方程式②×①×得5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s),根據(jù)蓋斯定律可知,△H=×(566kJmol1) ×(76 kJmol1) = 1377 kJ/mol,
所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) H=﹣1377 kJ· mol-1,
故答案為:5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s) H=﹣1377 kJ· mol-1;
(2)①由圖像可知,b點CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)為0.60,設(shè)反應(yīng)的CO的濃度為x,則列出三段式為:
5CO(g)+ I2O5(s) 5CO2(g)+ I2(s)
c0(mol/L) 2 0
c(mol/L) x x
ct(mol/L) 2-x x
φ (CO2) = = 0.60,解得x = 1.2 mol/L,
則α = 100% = = 60 %;
同理,再列出T2溫度下的三段式為:
5CO(g)+ I2O5(s) 5CO2(g)+ I2(s)
c0(mol/L) 2 0
c(mol/L) x x
ct(mol/L) 2-x x
φ (CO2) = = 0.80,解得x = 1.6 mol/L,
則平衡常數(shù)K = = = 1024;
故答案為:60 %;1024;
②根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”規(guī)律可以判斷T1T2,升高溫度,CO2的體積分?jǐn)?shù)φ (CO2)減小,則說明該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H0,且該反應(yīng)是氣體體積分?jǐn)?shù)不變的反應(yīng),再根據(jù)勒夏特列原理可知,
a. 因正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,不利于CO的轉(zhuǎn)化,故a項錯誤;
b.因反應(yīng)是氣體體積分?jǐn)?shù)不變的反應(yīng),則增大壓強平衡不移動,即不會提高CO的轉(zhuǎn)化率,故b項錯誤;
c. 催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,是正逆速率同等程度增大,不會改變平衡,則不會提高CO的轉(zhuǎn)化率,故c項錯誤;
d. 移走CO2,使生成物CO2的濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,提高了CO的轉(zhuǎn)化率,故d項正確;
答案選d;
(3)氨水與SO2恰好生成的正鹽為(NH4)2SO3,常溫下NH3·H2O的Kb = 1.8×10-5 mol·L-1,則NH4+的水解平衡常數(shù)Kh(NH4+) = = 5.56×10-10 mol·L-1,H2SO3的二步電離平衡常數(shù)Ka2 = 6.3×10-8 mol·L-1,則得出SO32-的水解平衡常數(shù)Kh(SO32-) = =1.59×10-7 mol·L-1,因Kh(NH4+) Kh(SO32-),即使c(NH4+)2c(SO32-),最終溶液酸堿性由SO32-水解所得的OH-起主導(dǎo)作用,所以溶液顯堿性,加入酸性氧化物SO2可使溶液顯中性,
故答案為:堿性;SO2。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種將CO2和H2O轉(zhuǎn)換為燃料H2、CO及CH4的裝置如圖所示(電解質(zhì)溶液為稀H2SO4)。下列關(guān)于該裝置的敘述錯誤的是
A. 該裝置可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B. 工作時,電極a周圍溶液的pH增大
C. 電極b上生成CH4的電極反應(yīng)式為CO2+8H++8e-===CH4+2H2O
D. 若電極b上只產(chǎn)生1 mol CO,則通過質(zhì)子膜的H+數(shù)為2NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.炒過菜的鐵鍋未及時洗凈,不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。請回答:
(1)鐵鍋的銹蝕是________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)。
(2)寫出鐵鍋腐蝕正極的電極反應(yīng)式:_______________
II.在如圖用石墨作電極的電解池中,放入500mL飽和NaCl溶液并滴入酚酞,進(jìn)行電解,觀察到B電極附近溶液先變紅。請回答下列問題:
(1)A接的是電源的_______極,B是該裝置______。
(2)寫出電解時總反應(yīng)的離子方程式:____________________________ 。
(3)電解后溶液的pH______ ;(填 增大、減小或不變)要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),則需加入_______ 。
(4)若電源為堿性鋅錳干電池,負(fù)極為______ 正極為______ 電解質(zhì)溶液是_______
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡,根據(jù)要求回答下列問題:
(1)向 ZnSO4溶液中滴加飽和H2S溶液,沒有沉淀生成,繼續(xù)滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀,用電離平衡原理解釋上述現(xiàn)象 _______________________________________________ 。
(2)AlCl3溶液蒸干并灼燒得到的物質(zhì)是__________ (填化學(xué)式)。
(3)0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為_____________。
(4)0.1mol·L-1的NaHA溶液中,粒子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c(HA—)>c(H2A)>c(A2-)
①該溶液中顯________(填“酸性”、“堿性”或“中性”);
②作出上述判斷的依據(jù)是___________________________________________(用文字解釋)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)將金屬鈉置于空氣中加熱,可以觀察到有淡黃色固體生成,試寫出該反應(yīng)的方程式:__________________________________。
(2)在實驗室模擬侯氏制堿法制備碳酸鈉:一定溫度下,往一定量飽和NaCl溶液中通入氨氣(NH3)達(dá)到飽和后,再不斷通入CO2,一段時間后,出現(xiàn)沉淀,過濾得到NaHCO3晶體和氯化銨溶液。該過程的總的化學(xué)方程式為:____________________________________________。
(3)加熱NaHCO3得到純堿制品,實驗室進(jìn)行此操作的裝置可以是_____________(填選項)。
(4)某實驗小組通過下列實驗探究過氧化鈉與水的反應(yīng):
加入MnO2后,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示是298K時,N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述不正確的是
A. 在溫度、體積一定的條件下,通入1mol N2和3mol H2 反應(yīng)后放出的熱量為92kJ
B. a曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
C. 加入催化劑,也不能提高N2的轉(zhuǎn)化率
D. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=﹣92 kJ/mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)事實證明,能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是__________。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0
C.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0
(2) 以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)題(1)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______。
(3) 電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,F(xiàn)將你設(shè)計的原電池通過導(dǎo)線與右圖中電解池相連,其中a為電解液,X和Y均為惰性電極,則:
①若a為CuSO4溶液,則電解時的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________。
②若電解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml,當(dāng)陽極產(chǎn)生的氣體672 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,溶液的c(H+) = _____(假設(shè)電解后溶液體積不變)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)在配制Na2S溶液時,為了抑制水解,可以加入少量的________(填化學(xué)式);其水解的離子方程式為____________。
(2)0.1 mol/L的NaHCO3溶液的pH為8,同濃度的AlCl3溶液的pH為4。將兩種溶液等體積混合,可能發(fā)生的現(xiàn)象是____________________________其主要原因是(用離子方程式表示) ______________________________。
(3)明礬常作凈水劑,其凈水原理用離子方程式可表示為____________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等。
已知:①CuCl可以由CuCl2用適當(dāng)?shù)倪原劑如SO2,SnCl2等還原制得:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-,2CuCl2+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4,②CuCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子: 。
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為_____;H、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是____。
(2)SO2分子的空間構(gòu)型為________;與SnCl4互為等電子體的一種離子的化學(xué)式為________。
(3)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點高得多,原因是__________。
(4)②中所形成的配離子中含有的化學(xué)鍵類型有______(填字母)。
A.配位鍵 B.極性鍵 C.離子鍵 D.非極性鍵
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com