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=-236kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)= 4Ag(s)+O2(g); △H=" +62" kJ·mol-1,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。
(2)臭氧在水中易分解,臭氧的濃度減少一半所需的時間如下表所示。
由上表可知pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是__________(填微粒符號)。
(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,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?茖W(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。
臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為_______________________;陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為_______________________。
(1)2O3=3O2 △H="-286kJ/mol" (3分)(2)OH- (1分)
(3)3H2O-6e-=O3↑+6H+ (3分) 3O2+6H++6e-=3H2O2(3分)
解析試題分析:(1)①6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ?mol-1,②2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)=3O2(g),則反應(yīng)熱△H=(-235.8kJ?mol-1)×2+(+62.2kJ?mol-1)×3=-285kJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知,相同溫度下,pH越大,O3分解速率越大,表明對O3分解起催化作用的是OH-(3) 酸性條件下電解水的方法制得臭氧.臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3↑+6H+,陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為3O2+6H++6e-=3H2O2
考點:熱化學(xué)方程式;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;電解原理
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
運用化學(xué)反應(yīng)原理知識在工業(yè)生產(chǎn)中有重要意義。
(1) 工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)兩步反應(yīng)生成尿素,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為___________ _____。
(2)工業(yè)生產(chǎn)中用CO可以合成甲醇CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),ΔH=-90.1 kJ·mol-1 在一定壓強下,容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_ ____(mol·L-1)-2;
③在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2,達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)工業(yè)生產(chǎn)中用SO2為原料制取硫酸
①利用原電池原理,用SO2、O2和H2O來制備硫酸,該電池用多孔材料作電極,它能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請寫出該電池的負極的電極反應(yīng)式___ ____________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后電解該溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時陽極反應(yīng)的電極反應(yīng)式____ ______。
(4)工業(yè)生產(chǎn)中用氨水吸收SO2
若將等物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水充分反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式 ,所得溶液呈 性。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。
(1)工業(yè)合成氨時,合成塔中每產(chǎn)生1 mol NH3,放出46.1 kJ的熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是 。
② 已知:
N2 (g)2N (g)
H2 (g)2H (g)
則斷開1 mol N-H鍵所需的能量是_______kJ。
(2)下表是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反應(yīng)達到平衡時,混合物中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)隨壓強的變化曲線。
① 曲線a對應(yīng)的溫度是 。
② 關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng),下列敘述正確的是 (填字母)。
A. 及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
B. 加催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
C. 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M點對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率是 。
(3)氨是一種潛在的清潔能源,可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應(yīng)為:
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。
則該燃料電池的負極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)請回答下列問題:
①已知:①CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H= -283.0kJ·mol-1
②CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= -726.5kJ·mol-1
請寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________________________________________________________________;
②已知拆開1molH-H鍵、1molCl-Cl鍵、1molH—Cl鍵分別需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ,則反應(yīng)則反應(yīng):H2(g)+ Cl2(g)=2HCl (g) 的△H= 。
(2)已知25℃、101 kPa下,稀的強酸與稀的強堿溶液反應(yīng)的中和熱為 -57.3 kJ/mol。
①則表示稀硫酸與稀燒堿溶液中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: 。
②測定中和熱實驗時所需的玻璃儀器有燒杯、量筒、 、 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致:
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知該反應(yīng)在 T ℃時,平衡常數(shù)K=9.0。
請回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的表達式表示);
(2)某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則NO的反應(yīng)速率 ;
(3)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進行,下列能判斷該反應(yīng)已達到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同時生成1 mol O2 |
B.混合氣體密度不變 |
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變 |
D.2v正(N2)=v逆(NO) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),圖1表示該反應(yīng)過程中能量(單位為kJ·mol—1)的變化。
(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0 C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達式為: 。
(4)溫度降低,平衡常數(shù)K (填“增大”、 “不變”或“減小”)。
(5)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進行如下實驗:在體積為1 L的密閉容器中,充入1 molCO2和3 molH2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖2所示。從反應(yīng)開始到平衡,用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v (H2)= 。
(6)下列措施中能使增大的有 。
A.升高溫度
B.加入催化劑
C.將H2O(g)從體系中分離
D.體積不變,充入He(g)使體系總壓強增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ在催化劑作用下,CO2和H2可以制取甲醇。用工業(yè)廢氣中的可制取甲醇,其反應(yīng)為:CO2+3H2CH3OH+H2O 常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如圖示:
寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式: 。
Ⅱ硼氫化鈉(NaBH4)是有機合成中的重要還原劑。最新研究發(fā)現(xiàn),以NaBH4和H2O2為原料,NaOH溶液作電解質(zhì)溶液,可以設(shè)計成全液流電池,其工作原理如圖所示,假設(shè)電池工作前左右兩槽溶液的體積各為1L,回答下列問題:
(1)電極b為 (填“正極”或“負極”),電極a上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。
(2)電池工作時,Na+向 極(填“a”或“b”)移動,當(dāng)左槽產(chǎn)生0.0125molBO2—離子時,右槽溶液pH=
(3)用該電池電解一定濃度的CuSO4溶液至無色后繼續(xù)電解一段時間。斷開電路,向溶液中加入0.1molCu(OH)2,溶液恢復(fù)到電解之前狀態(tài),則電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
“節(jié)能減排”,減少全球溫室氣體排放,意義十分重大。二氧化碳的捕捉與封存是實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一,科學(xué)家利用溶液噴淋“捕捉”空氣中的。
(1)使用過量溶液吸收,反應(yīng)的離子方程式為________;若含有3molNaOH的溶液“捕捉”了22.4L氣體(標(biāo)準狀況),則所得溶液中鈉與碳元素的物料守恒關(guān)系式為__________(用離子濃度的關(guān)系式表示)。
(2)①以和為原料可合成化肥尿素[]。已知:
①
②
③
試寫出和合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式__________。
②通過反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為,在催化劑作用下CO和反應(yīng)生成甲醇:某容積可變的密閉容器中充有10molCO與20mol,CO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示。
A.若A點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài),此時容器的容積為VL,則該溫度下的平衡常數(shù)K=__________;平衡狀態(tài)B點時容器的容積_______VL。(填“大于”、“小于”或“等于”)
B.若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間_______(填“>”、“<”或“=”)
C.在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是________(寫出一種即可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氫氧兩種元素形成的常見物質(zhì)有H2O與H2O2,在一定條件下均可分解。
(1)已知:
化學(xué)鍵 | 斷開1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ) |
H—H | 436 |
O—H | 463 |
O=O | 498 |
實驗編號 | 反應(yīng)物 | 催化劑 | |
a | 50 mL 5% H2O2溶液 | | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
b | 50 mL 5% H2O2溶液 | 少量濃鹽酸 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
c | 50 mL 5% H2O2溶液 | 少量濃NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
d | 50 mL 5% H2O2溶液 | | MnO2 |
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