【題目】(1)科學(xué)家尋找高效催化劑,通過如下反應(yīng)實現(xiàn)大氣污染物轉(zhuǎn)化:
2CO(g) +2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H1
已知:CO的燃燒熱△H2=-283kJ/moL
N2(g) +O2(g) =2NO(g)幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | N≡N鍵 | O=O鍵 | NO中氮氫鍵 |
鍵能(kJ/mol) | 945 | 498 | 630 |
求△H1__________________。
(2)NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計劃,在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進行下述反應(yīng)I,測得不同時間的NH3和O2的濃度如下表:
時間(min) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
C(NH3)/mol·L-1 | 1.00 | 0.36 | 0.12 | 0.08 | 0. 0072 | 0.0072 |
C(O2)/mol·L-1 | 2.00 | 1.20 | 0.90 | 0.85 | 0.84 | 0.84 |
則下列有關(guān)敘述中正確的是______________
A.使用催化劑時,可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率
B. 若測得容器內(nèi)4v正(NH3)=6v逆(H2O)時,說明反應(yīng)已達平衡
C.當(dāng)容器內(nèi)=1時,說明反應(yīng)已達平衡
D.前10分鐘內(nèi)的平均速率v(NO)=0.088mol·L-1·min-1
<>(3)氨催化氧化時會發(fā)生下述兩個競爭反應(yīng)I、II。催化劑常具有較強的選擇性,即專一性。已知:反應(yīng)I 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g)
反應(yīng) II:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g) +6H2O(g)
為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH3和2mol O2,測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖:
①該催化劑在高溫時選擇反應(yīng)____________ (填“ I ”或“ II”)。
② 520℃時,4NH3(g)+3O24N2(g) +6H2O(g)的平衡常數(shù)K=________________ (不要求得出計算結(jié)果,只需列出數(shù)字計算式)。
③由圖像可判斷,反應(yīng)I正反應(yīng)△H_______________ 0(填“>”、“<”,或“=”)
④C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的主要原因_________________________。
(4)羥胺(NH2OH)的電子式_____________,羥胺是一種還原劑,可用作顯像劑還原溴化銀生成銀單質(zhì)和氮氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
現(xiàn)用25.00mL0.049mol/L的羥胺的酸性溶液跟足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應(yīng),生成的Fe2+恰好與24.50mL 0.020mol/L的KMnO4酸性溶液完全作用,則在上述反應(yīng)中,羥胺的氧化產(chǎn)物是_____。
【答案】 -749KJ/mol AD 1 < 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高,平衡向左(逆反應(yīng))移動 2NH2OH+2AgBr====N2↑+2Ag↓+2HBr+2H2O N2O
【解析】(1)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,則反應(yīng)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=945kJ/mol+498kJ/mol-630kJ/mol×2=+183 kJmoL-1,CO的燃燒熱△H2=-283kJmoL-1,即2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol ②,②-①得到2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),所以2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),△H1=-566kJ/mol-183 kJ/moL=-749kJ/moL。(2)A.加入催化劑,改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,增加了活化分子百分數(shù),化學(xué)反應(yīng)速率增大,A正確;B.對于反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),應(yīng)是 6v 正(NH3)=4v 逆(H2O)時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B錯誤;C.當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,與 n(NO)/n(NH3)=1 無關(guān),C錯誤;D.前10分鐘內(nèi)消耗氨氣是0.88mol/L,根據(jù)方程式可知生成NO是0.88mol/L,平均速率v(NO)=0.88mol/L÷10min=0.088mol·L-1·min-1,D正確,答案選AD;(3)①由圖可知,該催化劑在高溫時,生成的NO物質(zhì)的量遠大于氮氣的,故該催化劑在高溫下選擇反應(yīng)I;②在 1L 密閉容器中充入 1mol NH3和 2mol O2,520℃平衡時n(NO)=n(N2)=0.2mol,則:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
變化(mol ) 0.2 0.25 0.2 0.3
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
變化(mol ) 0.4 0.3 0.2 0.6
故平衡時,n(NH3)=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol,n(O2)=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol,n(H2O)=0.3mol+0.6mol=0.9mol,由于容器體積為1L,利用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)K=c2(N2)c6(H2O)/c4(NH3)c3(O2)=0.22×0.96/0.44×1.453 ;③根據(jù)圖像可知NO濃度達到最大值后,升高溫度NO濃度降低,這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進行,因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;④由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高,平衡向左(逆反應(yīng))移動,所以C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少;(4)羥胺(NH2OH)是共價化合物,根據(jù)8電子和2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知電子式為;羥胺是一種還原劑,可用作顯像劑還原溴化銀生成銀單質(zhì)和氮氣,根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH2OH+2AgBr=N2↑+2Ag↓+2HBr+2H2O。25.00mL0.049mol/L的羥胺的物質(zhì)的量是0.001225mol,KMnO4的物質(zhì)的量是0.00049mol,根據(jù)電子得失守恒可知1分子羥胺失去電子的個數(shù)是0.00049mol×5/0.001225mol=2,則氮元素化合價從-1價升高到+1價,所以羥胺的氧化產(chǎn)物是N2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知OCN-中每種元素都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),在反應(yīng)OCN-+OH-+C12→CO2+N2+C1-+H2O(未配平)中,如果有6 mol C12完全反應(yīng),則被氧化的OCN-的物質(zhì)的量是
A. 2 mol B. 3 mol C. 4 mol D. 6 mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:H2(g)+ F2(g)===2HF(g)的能量變化如圖所示,下列有關(guān)敘述中正確的是( )
A. 氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B. 1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ
C. 在相同條件下,1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量
D. 斷裂1 mol H—H鍵和1 mol F—F鍵吸收的能量大于形成2 mol H—F鍵放出的能量
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】大力發(fā)展電動汽車,可以有效控制空氣污染。目前機動車常使用的電池有鉛蓄電池、鋰電池等。
I.鉛蓄電池充放電的總反應(yīng)為:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,鋰硫電池充放電的總反應(yīng)為:2Li+SLi2S。
(1)82Pb的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。鉛蓄電池的正極材料為_________。
(2)當(dāng)消耗等質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時,鋰硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的 ____倍。(保留三位有效數(shù)字)。
(3)古代用PbSO4作油畫的白色顏料,置于空氣會慢慢變成黑色的PbS,從而使油畫色彩變暗。用H2O2清洗可使油畫“復(fù)原”。用化學(xué)方程式表示該復(fù)原的原理________。
II.由方鉛礦(PbS)制備鉛蓄電池電極材料(PbO2)的方法如下:
(4)濾液X是一種可循環(huán)使用的物質(zhì),其溶質(zhì)主要是__________________(填化學(xué)式),若X中殘留的過多,循環(huán)使用時可能出現(xiàn)的問題是___________________________。
(5)向 PbSO4中加Na2CO3溶液會發(fā)生:PbSO4 (s)+ (aq)PbCO3 (s)+ (aq)。已知25℃時,Ksp(PbSO4)= 1.8×10-8,Ksp(PbCO3)=1.5×10-13。列式并計算該反應(yīng)此溫度下的平衡常數(shù)K 。(提示:需寫出K的表達式、代入數(shù)據(jù)、算出結(jié)果)
(6)以石墨為電極電解Pb(NO3)2溶液也可以制得PbO2。PbO2將在 極生成(填“陰”或“陽”);而另一極的電極反應(yīng)式為 ,故Pb元素的利用率較低。若在Pb(NO3)2溶液中加入適量Cu(NO3)2則可有效利用Pb2+,其理由是___________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 按系統(tǒng)命名法,化合物的名稱為2, 4-二乙基-丙基辛烷
B. 若兩種二肽互為同分異構(gòu)體,則二者的水解產(chǎn)物一定不相同
C. 分子式為C5H5O2Cl并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的有機物有(不含立休結(jié)構(gòu))有12種
D. 某有機物的結(jié)構(gòu)簡式是,該有機物能夠發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、縮聚反應(yīng)和消去反應(yīng)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酰氯(SO2Cl2)是一種重要的化工試劑,氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。
實驗室合成硫酰氯的實驗裝置如下圖所示(部分夾持裝置未畫出):
已知:① SO2(g) + Cl2(g)=SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ/mol。
②硫酰氯常溫下為無色液體,熔點為-54.1℃,沸點為69.1℃,在潮濕空氣中“發(fā)煙”。
③ 100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯氣。
回答下列問題:
(1) 裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(2) 裝置B的作用為__________________________________________,若缺少裝置C,裝置D中SO2與Cl2還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。
(3) 儀器D的名稱為__________________,E中冷凝水的的入口是____________(填“a”或“b”),F(xiàn)的作用為_____________________。
(4) 當(dāng)裝置A中排出氯氣1.12 L(已折算成標準狀況)時,最終得到5.4 g純凈的硫酰氯,則硫酰氯的產(chǎn)率為___________。為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中需要注意的事項有________(填序號)。
① 先通冷凝水,再通氣 ② 控制氣流速率,宜慢不宜快
③ 若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫 ④ 加熱三頸燒瓶
(5) 氯磺酸(ClSO3H)加熱分解,也能制得硫酰氯2ClSO3H=SO2Cl2 + H2SO4,分離產(chǎn)物的方法是________
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.蒸餾 D.萃取
(6) 長期存放的硫酰氯會發(fā)黃,其原因可能為____________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】取兩份鋁片,第一份與足量鹽酸反應(yīng),第二份與足量燒堿溶液反應(yīng),同溫同壓下放出相同體積的氣體,則兩份鋁片的質(zhì)量之比為( )
A. 1:6 B. 2:3 C. 3:2 D. 1:1
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】香豆素-4是一種激光染料,應(yīng)用于可調(diào)諧染料激光器。香豆素-4由C、H、O三種元素組成,分子球棍模型如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是
①分子式為
②能與飽和溴水發(fā)生取代反應(yīng)
③能與飽和溴水發(fā)生加成反應(yīng)
④能使酸性溶液褪色
⑤1mol香豆素-4最多能與含1molNaOH的溶液反應(yīng)
A. ①②③ B. ③④⑤ C. ②③④ D. ②③④⑤
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
氯吡格雷是一種血小板聚集抑制劑,該藥物以為原料的合成路線如圖:
請根據(jù)以上信息,結(jié)合自己掌握的知識和具有的經(jīng)驗回答下列問題:
(1)分子C中無氧官能團的名稱為____________。命名為__________。
(2)D→E的反應(yīng)類型是_________反應(yīng)。
(3)X的結(jié)構(gòu)簡式為___________________。
(4)下列敘述正確的是________(填序號)。
A.A物質(zhì)中所有原子均可共面 B.C物質(zhì)可發(fā)生取代、氧化、還原反應(yīng)
C.在水中溶解度小 D.E中有兩個手性碳原子
(5)分子C在一定條件下生成一種含有3個六元環(huán)的產(chǎn)物的化學(xué)方程式為_____________。
(6)同時滿足下列兩個條件的B的同分異構(gòu)體共有_____種(不包括B)。
①與B含有相同的官能團;②苯環(huán)上的取代基不超過2個。
(7)已知:,則由乙醇、甲醇為有機原料制備化合物需要經(jīng)歷的反應(yīng)類型有______(填序號)。
①加成反應(yīng) ②消去反應(yīng) ③取代反應(yīng) ④氧化反應(yīng) ⑤還原反應(yīng)
寫出制備化合物的最后一步反應(yīng):______________________。
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