【題目】工業(yè)制備硫酸的主要反應(yīng)之一為SO2與O2反應(yīng)生成SO3。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)SO2與O2反應(yīng)生成SO3的反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖1所示。由圖中曲線變化可知,該反應(yīng)為___(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)其他條件不變時(shí),不同溫度下SO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化情況如圖2所示T1___(填“>”或“<”)T2。
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,在容積為2L的恒溫恒容密閉容器中通入2molSO2和bmolO2,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖3所示。
①甲為___(填化學(xué)式,下同),乙為___。
②SO2與O2生成SO3的反應(yīng)是___反應(yīng)。(填“可逆”或“不可逆”)
③10min時(shí),v正(SO2) _______ v逆(SO2)。(填“>”、“<”或“=”)
④從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,反應(yīng)速率v(SO3)=___。
⑤當(dāng)b=___時(shí),O2與SO2的轉(zhuǎn)化率相等。
⑥反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為___。
【答案】放熱 > SO3 SO2 可逆 > 0.028molL-1min-1 1 70%
【解析】
(1)反應(yīng)物的總能量大于生成物總能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)其他條件不變時(shí),根據(jù)先拐先平,條件高,溫度高,壓強(qiáng)大,進(jìn)行分析;
(3)①根據(jù)圖像分析,隨反應(yīng)的進(jìn)行,甲的物質(zhì)的量增加,是生成物,乙的物質(zhì)的量減少,是反應(yīng)物;
②由圖3可知:25min后,SO2和SO3的組成保持不變,達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)物不能全部消耗完;
③10min時(shí),反應(yīng)向右進(jìn)行,v正(SO2)>v逆(SO2);
④根據(jù)速率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算;
⑤當(dāng)SO2與O2的投料比等于方程式的計(jì)量數(shù)時(shí),兩種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等;
⑥根據(jù)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。
(1)如圖1所示:參加反應(yīng)的SO2與O2總能量高于生成的SO3總能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng);
故答案為:放熱;
(2)其他條件不變時(shí),不同溫度下SO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化情況如圖2,T1反應(yīng)速率快,先達(dá)到平衡,對(duì)應(yīng)溫度高,T1>T2;
故答案為:>;
(3)①隨反應(yīng)的進(jìn)行,甲的物質(zhì)的量增加,是生成物,甲為SO3,乙的物質(zhì)的量減少,是反應(yīng)物,乙為SO2;
故答案為:SO3;SO2;
②由圖3可知:25min后,SO2和SO3的組成保持不變,達(dá)到平衡狀態(tài),SO2與O2生成SO3的反應(yīng)是可逆反應(yīng);
故答案為:可逆;
③10min時(shí),SO2有減少的趨勢(shì),消耗量多于生成的量,v正(SO2)>v逆(SO2);
故答案為:>;
④從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,反應(yīng)速率v(SO3)= =0.028molL-1min-1;
故答案為:0.028molL-1min-1;
⑤當(dāng)SO2與O2的投料比等于方程式的計(jì)量數(shù)時(shí),兩種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等,即2oml:bmol=2:1,即當(dāng)b=1時(shí),O2與SO2的轉(zhuǎn)化率相等;
故答案為:1;
⑥反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為70%;
故答案為:70%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】世界某著名學(xué)術(shù)刊物介紹了一種新型中溫全瓷鐵空氣電池,其結(jié)構(gòu)如圖所示。
下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說(shuō)法正確的是( )
A.a極發(fā)生氧化反應(yīng)
B.正極的電極反應(yīng)式為FeOx+2xe-=Fe+xO2-
C.若有22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng),則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移
D.鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)+Fe=FeOx+xH2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】3mol A和2.5mol B混合于2L恒容的密閉容器中,保持溫度不變發(fā)生的反應(yīng)如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),反應(yīng)5min達(dá)到平衡,容器內(nèi)壓強(qiáng)變小,測(cè)得D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min),下列結(jié)論正確的是( )
A.A的平均反應(yīng)速率為0.10mol/(L·s)
B.平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率為20%
C.平衡時(shí),C的濃度為0.125mol/L
D.平衡時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的0.8倍
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)科研人員采用新型錳催化體系,選擇性實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單酮與亞胺的芳環(huán)惰性C-H的活化反應(yīng)。利用該反應(yīng)制備化合物J的合成路線如下:
已知:
回答下列問(wèn)題:
(1)A中官能團(tuán)的名稱是______。F的化學(xué)名稱是______。
(2)C和D生成E的化學(xué)方程式為_____________。
(3)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(4)由D生成F,E和H生成J的反應(yīng)類(lèi)型分別是______、_____。
(5)芳香化合物K是E的同分異構(gòu)體。若K能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則K可能的結(jié)構(gòu)有____種,其中核磁共振氫譜有四組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______(任寫(xiě)一種)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】元素周期表中短周期主族元素W、X、Y、Z,原予序數(shù)依次增大,W的液態(tài)單質(zhì)應(yīng)用于航天領(lǐng)域,是火箭起飛的重要燃料;X元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍;元素Y在自然界中只能以化合態(tài)存在,而且元素Y在組成海水鹽類(lèi)物質(zhì)的所有元素中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為第二;Z元素原子在同周期中原子半徑最小。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.Z的單質(zhì)與W、Y的單質(zhì)都能反應(yīng),且反應(yīng)中Z的單質(zhì)都作氧化劑
B.X的單質(zhì)與Y的單質(zhì)在常溫條件下反應(yīng)生成化合物甲,用電子式表示甲的形成過(guò)程為:
C.Y與W可以形成原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物乙,且乙與水反應(yīng)有氣體產(chǎn)生
D.W與X形成的含有極性共價(jià)鍵的化合物不只有一種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上用ClO2氣體制NaClO2的工藝流程如圖所示。
下列說(shuō)法不正確的是
A.步驟a的操作包括過(guò)濾、洗滌和干燥
B.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H+ +O2↑
C.工業(yè)上將ClO2氣體制成NaCIO2固體,其主要目的是便于貯存和運(yùn)輸
D.通入的空氣的目的是驅(qū)趕出ClO2,使其被吸收其充分吸收
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一氯甲烷的某些物理數(shù)據(jù)如下表:
在實(shí)驗(yàn)室里可用如圖裝置制備一氯甲烷:
制備裝置的分液漏斗中盛有甲醇,燒瓶中盛有濃鹽酸。
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)制備一氯甲烷的化學(xué)方程式是__________;該反應(yīng)屬于反應(yīng)__________;
(2)裝置e中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________;
(3)檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物CH3Cl的方法是:在e的逸出口點(diǎn)燃CH3Cl氣體,火焰呈藍(lán)綠色(與其它烴的燃燒現(xiàn)象有明顯區(qū)別,且生成物中有HCl),CH3Cl燃燒的化學(xué)方程式是____________;
(4)裝置b的作用是________,某學(xué)生在關(guān)閉活塞x的情況下做此實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),收集到一定體積的氣體產(chǎn)物所消耗的甲醇和濃鹽酸的量比理論計(jì)算的量多(裝置的氣密性沒(méi)有問(wèn)題),其原因是________,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,d中收集到的液體中含有___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氫氣既是一種清潔能源,又是一種化工原料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。
(1)氫氣是制備二甲醚的原料之一,可通過(guò)以下途徑制。
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H
Ⅱ.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H
已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=akJmol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=bkJmol-1
③CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H3=ckJmol-1
則反應(yīng)Ⅱ的△H____kJmol-1
(2)氫氣也可以和CO2在催化劑(如Cu/ZnO)作用下直接生成CH3OH,方程式如下CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),現(xiàn)將1molCO2(g)和3molH2(g)充入2L剛性容器中發(fā)生反應(yīng),相同時(shí)間段內(nèi)測(cè)得CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ (CH3OH)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示:
①經(jīng)過(guò)10min達(dá)到a點(diǎn),此時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為20%.則v(H2)=___(保留三位小數(shù))。
②b點(diǎn)時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)最大的原因是___。
③b點(diǎn)時(shí),容器內(nèi)平衡壓強(qiáng)為 P0,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為30%,則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))
④a點(diǎn)和b點(diǎn)的v逆,a__b(填“>”“<”或”=”)若在900K時(shí),向此剛性容器中再充入等物質(zhì)的量的CH3OH和H2O,達(dá)平衡后φ(CH3OH)___30%。
⑤在900K及以后,下列措施能提高甲醇產(chǎn)率的是____(填字母)
a.充入氦氣 b.分離出H2O c.升溫 d.改變催化劑
(3)H2還可以還原NO消除污染,反應(yīng)為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g),該反應(yīng)速率表達(dá)式v=kc2(NO)c(H2)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān)),上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
i.2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)△H1;ii.H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)△H2化學(xué)總反應(yīng)分多步進(jìn)行,反應(yīng)較慢的一步控制總反應(yīng)速率,上述兩步反應(yīng)中,正反應(yīng)的活化能較低的是___(填“i”或“ii”)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某礦物樣品(已經(jīng)剔除其它雜質(zhì))含三種氧化物:Al2O3、Fe2O3、CuO,化學(xué)興趣小組欲將三種金屬化合物加以分離,最終制得相應(yīng)的純凈化合物或溶液.實(shí)驗(yàn)方案大致如下:
(1)純Fe2O3、CuO的顏色依次是___色、___色。
(2)寫(xiě)出濾液A的主要溶質(zhì)成分:___。
(3)由濾液A制AlCl3溶液有①和②兩種途徑,②與①相比自有其合理之處,理由是:___。
(4)溶液E中含有三種陽(yáng)離子.向E中分步滴加NaOH溶液,三種陽(yáng)離子先后與OH﹣結(jié)合,其中列第二位的陽(yáng)離子能使某種試劑變?yōu)檠t色,這種試劑是___。若礦物樣品的質(zhì)量為m1,所得Fe(OH)3的質(zhì)量為m2,則樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。若使Fe3+沉淀這一步加入的NaOH過(guò)量,該測(cè)定值將___(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
(5)將Cu(OH)2溶于稀硫酸,然后制成膽礬晶體,必要的操作步驟依次包括蒸發(fā)濃縮、___、___、洗滌、自然干燥等。
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