(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正(NO)=v逆(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”)。
(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正(NO)=2v逆(N2),反應(yīng)達(dá)到平衡,v正(NO)=2v正(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
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
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 |
0.012ac |
V |
0.012ac |
V |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
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 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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 |
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