【題目】根據(jù)題意完成下列問題:

(1)工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41 kJ/mol

已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH=-484 kJ/mol,寫出CO完全燃燒生成CO2的熱化學(xué)方程式:_______________________________________。

(2)隨著大氣污染的日趨嚴重,節(jié)能減排,減少全球溫室氣體排放,研究NO x、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。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容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1)條件下反應(yīng),反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

濃度/mol·L1

時間/min

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①則從反應(yīng)開始到20mi時,以NO表示的平均反應(yīng)速率= ________,該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____(保留兩位小數(shù))

30min后,改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡,則改變的條件可能是_____(寫一條即可)。

③下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是__________;

A、容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

B、2v(NO)=v(N2)

C、容器中氣體的壓強保持不變

D、單位時間內(nèi)生成nmolCO2的同時生成2nmolNO

(3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42, 而實現(xiàn)SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的廢氣通入含Fe2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為_______________

(4)有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。

ASO2,BO2,CH2SO4,則負極反應(yīng)式為_______________________________,電池總反應(yīng)式為________________________。

【答案】2CO(g) + O2 (g) = CO2(g) △H=-566 kJ/mol 0.003mol/(Lmin) 0.56 減小CO2的濃度 AD 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+ SO2+2H2O-2e=SO42-+4H 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 2SO2+O2+2H2O=4H+2SO42-

【解析】

(1)由①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol

②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) △H=-484 kJ/mol,

根據(jù)蓋斯定律2+②可得2CO(g) + O2 (g)= CO2(g);

(2)①根據(jù)速率公式計算速率;通過表中數(shù)據(jù)可以知道,反應(yīng)進行到20-30分鐘時達到平衡狀態(tài),K=;
根據(jù)表中30-40分鐘各物質(zhì)濃度的變化可以看出改變的條件是分離出部分CO2;
③A.碳是固體,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明各組成含量保持不變,即已達平衡;

B、2v(NO)=v(N2),說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,不能說明反應(yīng)已達平衡;

C、該反應(yīng),反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以當(dāng)容器中氣體的壓強保持不變,不能說明反應(yīng)已達平衡;

D、單位時間內(nèi)生成nmolCO2的同時生成2nmolNO,說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)已達平衡;

(3) SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,該過程為氧氣氧化二價鐵離子到三價鐵離子,然后用三價鐵離子氧化二氧化硫到硫酸根
(4)SO2-O2-H2SO4形成燃料電池,O2的電極為正極發(fā)生還原反應(yīng)SO2的電極為負極發(fā)生氧化反應(yīng),書寫電極反應(yīng)式按照先總后分的順序,先寫出總的原電池方程式然后寫出正極的電極反應(yīng)式,用總方程式減去正極反應(yīng)式就是負極的電極反應(yīng)式

(1)由①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol

②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) △H=-484 kJ/mol,

根據(jù)蓋斯定律,2+②可得2CO(g) + O2 (g)= CO2(g) △H=-566 kJ/mol;

因此,本題正確答案是2CO(g) + O2 (g)= CO2(g) △H=-566 kJ/mol;

(2)①===0.003mol/(Lmin)

反應(yīng)進行到20-30分鐘時達到平衡狀態(tài),K===0.56;
根據(jù)表中30-40分鐘各物質(zhì)濃度的變化可以看出改變的條件是分離出部分CO2;
③A.碳是固體,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明各組成含量保持不變,即已達平衡,故A正確;

B、2v(NO)=v(N2),說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等,不能說明反應(yīng)已達平衡,故B錯誤;

C、該反應(yīng),反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以當(dāng)容器中氣體的壓強保持不變,不能說明反應(yīng)已達平衡,故C錯誤;

D、單位時間內(nèi)生成nmolCO2的同時生成2nmolNO,說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)已達平衡,故D正確;

因此,本題正確答案是0.003mol/(L.min); 0.56;減小CO2的濃度AD;

(3) SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,該過程為氧氣氧化二價鐵離子到三價鐵離子,然后用三價鐵離子氧化二氧化硫到硫酸根,其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+

因此,本題正確答案是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+

(4)原電池總方程式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,用總的減去正極的電極反應(yīng)式得負極電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e=SO42-+4H,
因此,本題正確答案是SO2+2H2O-2e=SO42-+4H;2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 2SO2+O2+2H2O=4H+2SO42-。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的影響。

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO和H2在230℃,催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。圖一表示恒壓容器中0.5molCO2和1.5molH2轉(zhuǎn)化率達80%時的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________________________。

(2)“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中,測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關(guān)系如圖二所示。

請寫出a點時n(HSO3-):n(H2SO3)=_____,b點時溶液pH=7,則n(NH4+):n(HSO3-)=_____。

(3)催化氧化法去除NO,一定條件下,用NH3消除NO污染,其反應(yīng)原理為4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4:l、3:l、1:3時,得到NO脫除率曲線如圖三所示:

① 請寫出N2的電子式________。

② 曲線c對應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是______。

③ 曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點到B點經(jīng)過0.8s,該時間段內(nèi)NO的脫除速率為_____mg/(m3·s)。

(4)間接電化學(xué)法可除NO。其原理如圖四所示,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性,加入HSO3,出來S2O42-):____________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,取0.2VmL溶液稀釋到5Vml,則稀釋后溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度是

A. 125a/(9V)mol·L-1 B. 125a/(18V)mol·L-1

C. 20a/(9V)mol·L-1 D. 20a/(18V)mol·L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)26H2O又稱莫爾鹽,是淺綠色晶體。用硫鐵礦(主要含F(xiàn)eS2、SiO2等)制備莫爾鹽的流程如下:(已知:FeS2與H2SO4不反應(yīng))

(1)莫爾鹽屬于____________。

A、酸式鹽 B、堿式鹽 C、復(fù)鹽 D、硫酸鹽

(2)硫鐵礦焙燒的主反應(yīng)是:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,加快硫鐵礦焙燒速率的措施有__________,若150kg硫鐵礦(FeS2質(zhì)量分數(shù)為80%)完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________________________

(3)加H2SO4酸浸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________

(4)“還原”時,F(xiàn)e3+可通過反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被FeS2還原。

反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為:FeS2 +14Fe3+ +8H2O===15Fe2++ 2SO42—+16H+

反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為:_________________________________

(5)為證明所得莫爾鹽晶體中含有Fe2+和NH4+,實驗方法是取其少量溶液于一支試管中,_______________證明含有Fe2+和NH4+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對于銨鹽的描述都正確的是(

①都溶于水 ②都是白色晶體 ③都有刺激性氣味 ④加熱后都有氨氣放出 ⑤與堿混合后加熱都有氨氣放出 ⑥都能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍

A.全部

B.①②⑤⑥

C.①②⑤

D.③④⑤

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】由一種短周期金屬元素和一種非金屬元素組成的化合物X可與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。某校興趣小組用如圖裝置(夾持裝置略去)對其進行探究實驗。

(1)儀器G的名稱是_____________________,B中紅色石蕊試紙變藍,則單質(zhì)M的電子式為___________________。

(2)化合物X中含組成單質(zhì)M的元素質(zhì)量分數(shù)為16.9%,寫出X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________。

(3)C中的試劑名稱為___________________________

(4)實驗時,裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為_________________________

(5)裝置E中試劑Z為___________(填化學(xué)式),裝置E的作用是_________________________。

(6)若不通過E、F兩裝置,請設(shè)計實驗方案證明D中發(fā)生了反應(yīng)(不通過觀察D中固體顏色發(fā)生變化):__________________________________________________。

(7)若裝置A中固體樣品含有雜質(zhì)(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),某同學(xué)通過測定F中單質(zhì)M在標準狀況下的體積和固體樣品的質(zhì)量,以確定固體樣品中X的質(zhì)量分數(shù),判斷該方案是否可行,并說明原因:__________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(化學(xué)--選修五:有機化學(xué))

芳香族化合物C的分子式為C9H9OCl。C分子中有一個甲基且苯環(huán)上只有一條側(cè)鏈;一定條件下C能發(fā)生銀鏡反應(yīng);C與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如下圖所示:

(1) C的結(jié)構(gòu)簡式是__________________,

(2) E中含氧官能團的名稱是___________;C→F的反應(yīng)類型是___________

(3) 寫出下列化學(xué)方程式:G在一定條件下合成H的反應(yīng)________________________。

(4) D的一種同系物W(分子式為C8H8O2)有多種同分異構(gòu)體,則符合以下條件W的同分異構(gòu)體有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4個峰的結(jié)構(gòu)簡式____________。

①屬于芳香族化合物、谟鯢eCl3溶液不變紫色 ③能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)但不屬于水解反應(yīng)

(5)請設(shè)計合理方案由合成(無機試劑任選,用反應(yīng)流程圖表示,并注明反應(yīng)條件)。例如:由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為____________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為 ,下列關(guān)于該物質(zhì)的說法中正確的是

A. 該物質(zhì)在NaOH的醇溶液中加熱可轉(zhuǎn)化為醇類

B. 該物質(zhì)能和AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生AgBr沉淀

C. 該物質(zhì)可與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)

D. 該物質(zhì)可以發(fā)生消去反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在反應(yīng)2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,下列說法正確的是(  )

A. 氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比是25

B. 被氧化的HCl占參加反應(yīng)HCl總分子數(shù)的

C. KMnO4只有一部分發(fā)生還原反應(yīng)

D. KMnO4HCl恰好分別完全發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案