11.硫、碳、氮等元素及其化合物與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān),其中.硫酸、氨氣、硝酸都是重要的化工原料.而SO2、NO、NO2、CO等相應(yīng)氧化物又是主要的環(huán)境污染物:
(1)過(guò)度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,而煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑.煤綜合利用的一種途徑如圖所示.

已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)  AH1=+131.3kJ•mol-
C(s)十2H20(g)=C02(g)+2H2(g)  AH2=+90kJ•mol-
則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
(2)298K時(shí).將氨氣放入體積固定的密閉容器中使其發(fā)生分解反應(yīng).當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后.改變其中一個(gè)條件X.Y隨X的變化符合圖中曲線的是ab(填字號(hào)):
a.當(dāng)X表示溫度時(shí),Y表示氨氣的物質(zhì)的量
b.當(dāng)X表示壓強(qiáng)時(shí).Y表示氨氣的轉(zhuǎn)化率
c.當(dāng)X表示反應(yīng)時(shí)間時(shí).Y表示混合氣體的密度
d.當(dāng)x表示氨氣的物質(zhì)的量時(shí).Y表示某一生成物的物質(zhì)的量
(3)燃煤產(chǎn)生的煙氣中的氮氧化物NOx(主要為NO、NO2)易形成污染.必須經(jīng)脫除達(dá)標(biāo)后才能排放:能作脫除劑的物質(zhì)很多.下列說(shuō)法正確的是ab(填序號(hào)):
a.用H2O作脫除劑,不利于吸收含氮煙氣中的NO
b.用Na2SO3作脫除劑,O2會(huì)降低Na2SO3的利用率
c.用CO作脫除劑,會(huì)使煙氣中NO2的濃度增加
d.用尿素[CO(NH22]作脫除劑.在一定條件下能有效將NOx氧化為N2

分析 (1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ•mol-1
由蓋斯定律②-①得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),以此計(jì)算△H;
(2)a.隨溫度升高,平衡向吸熱即正反應(yīng)方向移動(dòng),氨氣的物質(zhì)的量逐漸減小;
b.隨壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小即逆反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng),氨氣的轉(zhuǎn)化率逐漸減。
c.隨反應(yīng)進(jìn)行,密閉體積中混合氣體的密度自始至終不變;
d.隨氨氣的物質(zhì)的量增加,某一生成物的物質(zhì)的量逐漸增加;
(3)a.一氧化氮不易溶于,而二氧化氮易溶于水,反應(yīng)生成NO;
b.亞硫酸鈉不穩(wěn)定,易被氧氣氧化;
c.用CO作脫除劑,則氮氧化物得電子發(fā)生還原反應(yīng);
d.尿素[CO(NH22]中N元素化合價(jià)為-3價(jià),具有還原性,在一定條件下能有效將NOx轉(zhuǎn)化為N2

解答 解:(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ•mol-1
由蓋斯定律②-①得:
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
故答案為:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1;
(2)a.當(dāng)X表示溫度時(shí),平衡向吸熱即正反應(yīng)方向移動(dòng),氨氣的物質(zhì)的量逐漸減小,故a正確;
b.當(dāng)X表示壓強(qiáng)時(shí),平衡向氣體體積減小即逆反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng),氨氣的轉(zhuǎn)化率逐漸減小,故b正確;
c.當(dāng)X表示反應(yīng)時(shí)間時(shí),密閉體積中混合氣體的密度自始至終不變,故c錯(cuò)誤;
d.當(dāng)x表示氨氣的物質(zhì)的量時(shí),某一生成物的物質(zhì)的量逐漸增加,故d錯(cuò)誤;
故答案為:ab;
(3)a.一氧化氮不易溶于,而二氧化氮易溶于水,反應(yīng)生成NO,不利于吸收含氮煙氣中的NO,故a正確;
b.亞硫酸鈉不穩(wěn)定,易被氧氣氧化,O2會(huì)降低Na2SO3的利用率,故b正確;
c.用CO作脫除劑,被氧化,則氮氧化物得電子發(fā)生還原反應(yīng),不會(huì)生成NO2,煙氣中NO2的濃度不增加,故c錯(cuò)誤;
d.尿素[CO(NH22]中N元素化合價(jià)為-3價(jià),具有還原性,在一定條件下能有效將NOx還原為N2,故d錯(cuò)誤.
故答案為:ab.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)的焓變判斷,熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),化學(xué)平衡的影響因素,氧化還原法除有毒氣體等,圖象分析是關(guān)鍵,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.在一定條件下,向2L密閉容器中充入3mol X氣體和1mol Y氣體,發(fā)生下列反應(yīng):2X(氣)+Y(氣)?3Z(氣)+2W(氣),在某時(shí)刻測(cè)定出的下列各生成物的濃度,一定不正確的是( 。
A.c(Z)=0.45 mol•L-1B.c(Z)=1.20 mol•L-1C.c(W)=1.00 mol•L-1D.c(W)=0.80 mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列變化過(guò)程和對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系錯(cuò)誤的是( 。
A.植物光合作用:光能→生物質(zhì)能B.太陽(yáng)能熱水器:太陽(yáng)能→電能
C.石灰石高溫分解:熱能→化學(xué)能D.鉛蓄電池:化學(xué)能→電能

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.為研究亞氯酸鈉(NaClO2)吸收SO2的利用率,某課外小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)(加熱和夾持裝置略去).

(1)甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)當(dāng)觀察到丙裝置中溶液顏色變淺時(shí)(填現(xiàn)象),停止實(shí)驗(yàn).
(3)探究亞氯酸鈉與SO2的反應(yīng).
①假設(shè)SO2被完全反應(yīng),檢驗(yàn)乙裝置中生成的SO42-和C1-,應(yīng)選用的試劑是ade.(酸性條件下ClO2-不干擾檢驗(yàn)).
a.稀硝酸  b.稀鹽酸  c.BaCl2溶液d.Ba(NO32溶液  e.AgNO3溶液
②完成乙裝置中反應(yīng)的離子方程式:□SO2+□ClO${\;}_{2}^{-}$+□H2O═□SO2-+□Cl-+□□
(4)測(cè)定亞氯酸鈉的利用率.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
ⅰ將乙裝置中溶液取出,加入過(guò)量KI晶體,再滴入適量稀硫酸,充分反應(yīng)(ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+C1-).
ⅱ將步驟ⅰ所得溶液稀釋至100.00mL,取25.00mL于錐形瓶中,滴入1~2滴淀粉溶液,用0.500mol•L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).重復(fù)進(jìn)行3次滴定,得Na2S2O3溶液體積的平均值為20.00mL.
①步驟ⅱ中將溶液稀釋至100.00mL,需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管.
②該實(shí)驗(yàn)NaClO2的利用率為90.0%.
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,課外小組同學(xué)經(jīng)討論認(rèn)為:增大SO2的溶解量,有利于提高NaClO2的利用率.增大SO2的溶解量的措施有適當(dāng)降低溫度(其他合理答案也可)(填一種).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.有三種無(wú)色透明溶液:Ca(HCO32溶液,Na2SiO3溶液和澄清石灰水,在上述溶液中分別通入CO2氣體.試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷:
(1)生成白色沉淀,此沉淀溶于鹽酸而不溶于氫氧化鈉溶液,則原溶液為澄清石灰水.
(2)生成白色沉淀,此沉淀不溶于鹽酸而溶于氫氧化鈉溶液,則原溶液為Na2SiO3溶液.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

16.B、C、Si是幾種常見(jiàn)的重要非金屬元素,其形成的各種化合物在自然界中廣泛存在.
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1.C、N、Si元素原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>C>Si.
(2)BF3與一定量的水可形成如圖1的晶體R.
①晶體R中各種微粒間的作用力涉及abce(填字母).
a、離子鍵   b、共價(jià)鍵   c、配位鍵   d、金屬鍵   e、范德華力
②R中陰離子的空間構(gòu)型為四面體.
(3)乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)與CaCl2溶液可形成配離子(結(jié)構(gòu)如圖2)乙二胺分子中氮原子的雜化類型為sp3雜化.乙二胺和三甲胺[N(CH33]均屬于銨,但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多,原因是乙二胺分子之間可以形成氫鍵,三甲胺分子之間不能形成氫鍵.
(4)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu).六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤(rùn)滑劑,但不能導(dǎo)電.它的晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示.六方相氮化硼是否含有π鍵?不含(填“含”或“不含”),其質(zhì)地軟的原因是層與層之間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起;作用力小,導(dǎo)致其質(zhì)地軟,該物質(zhì)能否導(dǎo)電?不能(填“能”或“不能”),原因是層狀結(jié)構(gòu)中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子.
(5)SiC是原子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)類似金剛石,假設(shè)正方體的邊長(zhǎng)為acm,估算SiC晶體的密度為$\frac{40×4}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3(用含NA、a的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.某混合溶液中可能含有的離子如下表所示:
可能大量含有的陽(yáng)離子H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe3+
可能大量含有的陰離子Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO2-
為探究其成分,進(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn).
(1)探究一:
甲同學(xué)取一定量的混合溶液,向其中逐滴加入氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入氫氧化鈉溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示.
①該溶液中一定不存在的陽(yáng)離子是Mg2+、Fe3+、Ag+,一定不存在的陰離子是CO32-、AlO2-;含有的陽(yáng)離子其對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量濃度之比為H+、NH4+、Al3+為2:3:1;
②請(qǐng)寫(xiě)出沉淀減少過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(2)探究二:
乙同學(xué)檢測(cè)到該溶液中含有大量的Cl-、Br-、I-,若向1L該混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量與通入Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如下表所示,分析后回答下列問(wèn)題:
Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)11.2L22.4L28.0L
n(Cl-2.5mol3.5mol4.0mol
n(Br-3.0mol2.5mol2.0mol
n(I-x mol00
①當(dāng)起始至通入Cl2的體積為22.4L時(shí),溶液中發(fā)生反應(yīng)總的離子方程式為4Cl2+2Br-+6I-=8Cl-+Br2+3I2;
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量濃度之比為1:2:1.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

20.科羅拉多大學(xué)的克利斯托(S.Cristol)等人合成了一種有機(jī)分子,這種分子讓他想起羅馬的兩面神Janus--羅馬的守門神,克利斯托的同事邁金泰(Macintyre)就建議將該分子叫做Janusene.該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.該有機(jī)物屬于苯的同系物
B.該有機(jī)物完全燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為15:11
C.該有機(jī)物的一氯代物只有4種
D.該有機(jī)物既能發(fā)生取代反應(yīng)又能發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.四種短周期元素的離子aXm+、bYn+、cZn-、dRm-,它們具有相同的電子層結(jié)構(gòu),若m>n,對(duì)下列敘述正確的是( 。
①a-b=n-m            
②元素的原子序數(shù)a>b>c>d
③元素非金屬性Z>R  
④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性X>Y
⑤還原性Rm->Zn-
⑥X一定可與冷水反應(yīng).
A.只有②正確B.①②③④正確C.①②③⑥正確D.②③⑤正確

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同步練習(xí)冊(cè)答案