(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。

①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:

6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);△H=-235.8 kJ/mol。

己知:2 Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ/mol,則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為           ;②科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽(yáng)極周?chē)乃挟a(chǎn)生,陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫,陰極電極反應(yīng)式為                                          。

時(shí)間/min濃度(mol/L)

NO

N2

CO2

0

1.00

0

0

10

0.58

0.21

0.21

20

0.40

0·30

0.30

30

0.40

0.30

0.30

40

0.32

0.34

0.17

50

0.32

0.34

0.l7

 

(2)用活性炭還原法處理氮氧化物,有關(guān)反應(yīng)為: C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:

①10 min~20 min以內(nèi)v(CO2)表示的反應(yīng)速率為                       

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         (保留兩位小數(shù));

③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是    (填序號(hào)字母);

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

B.2v(NO)=v(N2)

C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變

D.混合氣體的密度保持不變

④30 min時(shí)改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是     ;

⑤一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率    (填“增大”、“不變”或“減小”)。

 

【答案】

(1)①2O3(g)=3O2(g)  △H=-285kJ/mol (2分)   ②2H++O2+2e-=H2O2(2分)

(2)①0.009mol/(L•min)(沒(méi)寫(xiě)單位不給分,2分)

②0.56(2分)③C、D(2分)④減小CO2的濃度(2分)⑤不變(2分)

【解析】

試題分析:(1)①a、6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)  △H=-235.8 kJ/mol,b、2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ/mol,所以依據(jù)蓋斯定律可知,a×2+b×3即得到:2O3(g)=3O2(g),所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-235.8 kJ/mol ×+62.2kJ/mol ×3=-285kJ/mol;即2O3(g)=3O2(g)  △H=-285kJ/mol。

②電解池中陽(yáng)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)陽(yáng)極制得臭氧,陰極制得過(guò)氧化氫可知,電解的總反應(yīng)方程式為3H2O+3O23H2O2+O3,其中陽(yáng)極反應(yīng)為3H2O-6e-=O3+6H+,陰極反應(yīng)為6H++3O2+6e-=3H2O2。

(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知10 min~20 min以內(nèi)v(CO2)表示的反應(yīng)速率==0.009mol/(L•min)。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知T1℃時(shí)該反應(yīng)平衡濃度為,c(N2)=0.3mol/L、c(CO2)=0.3mol/L、c(NO)=0.4mol/L,所以該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===0.56。

③根據(jù)反應(yīng)式C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)可知,反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)。在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),各種物質(zhì)的濃度或含量均不再發(fā)生變化的狀態(tài),是化學(xué)平衡狀態(tài),則A、反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中和反應(yīng)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相同,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故A錯(cuò)誤;B、反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比,當(dāng)v(NO)=2v(N2),反應(yīng)達(dá)到平衡,v(NO)=2v(N2)只能說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C、容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C正確;D、混合氣體密度等于氣體的總質(zhì)量除以容器的體積,反應(yīng)中碳是固體,平衡移動(dòng)氣體質(zhì)量變化,體積不變,所以混合氣體的密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D正確,答案選CD。④30min時(shí)改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知c(N2)=0.34mol/L、c(CO2)=0.17mol/L、c(NO)=0.32mol/L,所以依據(jù)平衡常數(shù)K=可知,K==0.56,即平衡常數(shù)不變。由于化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說(shuō)明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮?dú)鉂舛仍龃,二氧化碳和一氧化氮濃度減小,反應(yīng)前后氣體體積不變,所以可能是減小容器體積后加入氮?dú)狻?/p>

⑤一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)是氣體體積不變的反應(yīng);增大一氧化氮濃度相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng),平衡不動(dòng),一氧化氮轉(zhuǎn)化率不變。

考點(diǎn):考查蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的計(jì)算;電解原理的應(yīng)用等

 

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:閱讀理解

臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑.
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng).如6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);
△H=-235.8kJ?mol-1,已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ?mol-1,則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為
2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol
2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol

(2)臭氧在水中易分解,臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間如下圖所示.
 pH  3.0  4.0  5.0  6.0
 t/min
 T/℃
 20  301  231  169  58
 30  158  108  48  15
 50  31  26  15  7
pH增大能加速O3分解,表明對(duì)O3分解起催化作用的是
OH-
OH-

(3)電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢(shì),在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景.科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧.臭氧在陽(yáng)極周?chē)乃挟a(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為
3H2O-6e-=O3↑+6H+
3H2O-6e-=O3↑+6H+
;陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫,其電極反應(yīng)式為
3O2+6H++6e-=3H2O2
3O2+6H++6e-=3H2O2

(4)為測(cè)定大氣中臭氧(O3)含量,將0℃、1.01×105Pa的空氣VL慢慢通過(guò)足量KI溶液,使臭氧完全反應(yīng);然后將所得溶液用amL cmol?L.的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定恰好到達(dá)終點(diǎn).
①O3與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì),則反應(yīng)的化學(xué)方程式
H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH
H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH

②空氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為
0.012ac
V
0.012ac
V
.(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?紅橋區(qū)一模)(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑.
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng).如:
6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s);△H=-235.8kJ/mol.
己知:2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ/mol,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為
2O3(g)═3O2(g);△H=-285kJ/mol
2O3(g)═3O2(g);△H=-285kJ/mol
;
②科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧.臭氧在陽(yáng)極周?chē)乃挟a(chǎn)生,陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫,陰極電極反應(yīng)式為
6H++3O2+6e-=3H2O2
6H++3O2+6e-=3H2O2

(2)用活性炭還原法處理氮氧化物,有關(guān)反應(yīng)為:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g).某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:
時(shí)間/min濃度(mol/L) NO N2 CO2
0 1.00 0 0
10 0.58 0.21 0.21
20 0.40 0?30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
①10min~20min以內(nèi)v(CO2)表示的反應(yīng)速率為
0.009mol/L?min
0.009mol/L?min

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.56
0.56
(保留兩位小數(shù));
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
CD
CD
 (填序號(hào)字母);
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B.2v(NO)=v(N2
C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
D.混合氣體的密度保持不變
④30min時(shí)改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是
減小體積,增大氮?dú)鉂舛?/div>
減小體積,增大氮?dú)鉂舛?/div>;
⑤一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率
不變
不變
(填“增大”、“不變”或“減小”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑.
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng).如:6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(g),△H=-235.8kJ?mol-1
已知:2Ag2O(s)═4Ag(g)+O2(g),△H=+62.2kJ?mol-1,則常溫下反應(yīng):2O3(g)═3O2(g)的△H=
 

(2)配平下面反應(yīng)的化學(xué)方程式(將各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)填在相應(yīng)的空格內(nèi)):
 
NaOCN+
 
O3
  △  
.
 
 
Na2CO3+
 
N2+
 
O2+
 
CO2
(3)科學(xué)家P?Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧,臭氧在陽(yáng)極周?chē)乃挟a(chǎn)生,電極反應(yīng)式為3H2O-6e-═O3↑+6H+,陰極附近溶解在水的氧氣生成過(guò)氧化氫,其電極反應(yīng)式為
 

(4)空氣中臭氧的檢測(cè)方法是將空氣慢慢通過(guò)足量KI-淀粉溶液,若溶液變藍(lán)色,則說(shuō)明空氣中含有O3,已知O3與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì),則反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑.
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng).如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);△H=-235.8kJ?mol-1.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ?mol-1,則常溫下反應(yīng)2O3(g)=3O2(g)為
 
反應(yīng)(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”).
(2)臭氧在水中易分解,臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間如下表所示.
pH
t/min
T/℃
3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
pH增大能加速O3分解,表明對(duì)O3分解起催化作用的是
 
(填微粒符號(hào)).
(3)科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧.臭氧在陽(yáng)極周?chē)乃挟a(chǎn)生,電極反應(yīng)3H2O-6e-=O3↑+6H+,陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫,其電極反應(yīng)式為
 

(4)為測(cè)定大氣中臭氧(O3)含量,將0℃、1.01×105Pa的空氣V L慢慢通過(guò)足量KI溶液,使臭氧完全反應(yīng);然后將所得溶液用a mL c mol?L-1的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定恰好到達(dá)終點(diǎn).
①該滴定過(guò)程中可選擇的指示劑為
 

②O3與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì),則反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

③空氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為
 
(用含“a、c、V”的字母表示).
(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

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