【題目】SO2的催化氧化是工業(yè)制取硫酸的關鍵步驟之一:2SO2 + O22SO3 在容積均為2L,有相同催化劑的a、b、c、d、e五個密閉容器中均充入2molSO2和1molO2混合氣體,控制不同的反應溫度。反應進行5min時,測得相關數(shù)據(jù)如下表:
容器溫度 物質的量(mol) | a容器 400℃ | b容器 425℃ | c容器 450℃ | d容器 475℃ | e容器 500℃ |
O2 | x | 0.6 | 0.3 | 0.5 | 0.7 |
SO3 | y | 0.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
(1)5min時測得a容器中混合氣體的物質的量減少了0.2mol,計算5min內SO3的平均反應速率____________。
(2)反應進行到5min時,b容器中的反應是否達到平衡狀態(tài)?_______(填“是”或“否”),理由是:_____________________________________________________________________________。
(3)在圖中畫出e容器中SO2物質的量隨時間的變化曲線_______________________。
(4)工業(yè)上常用Na2SO3溶液來吸收SO2,該反應的離子方程式是:___________________。
(5)已知NaHSO3溶液呈酸性,溶液中c(H2SO3)_______ c(SO32—)(選填<、>或=);NaHSO3既能和強酸反應也能和強堿溶液反應。用平衡移動原理說明NaHSO3能和強堿溶液反應的原因:_______________
【答案】0.04mol/(Lmin) 否 abc中三氧化硫的物質的量是增大的,de中隨溫度升高三氧化硫的物質的量是減小的,溫度越高,反應速率越快,建立平衡需要的時間越短,證明de是平衡狀態(tài),且溫度越高,三氧化硫的物質的量越少,b容器的溫度低于d,因此三氧化硫的物質的量應該大于d,因此b不是平衡狀態(tài) SO32-+SO2+H2O=2HSO3- < 強堿溶液中的氫氧根離子與HSO3-電離出的氫離子反應生成水,促進HSO3-的電離平衡正向移動,反應生成亞硫酸鈉
【解析】
(1)根據(jù)2SO2 + O22SO3 可知,反應中氣體的物質的量的減少量等于反應的氧氣的物質的量,反應中氣體的物質的量減少了0.2mol,即反應的氧氣為0.2mol,據(jù)此計算5min內三氧化硫的反應速率;
(2)五個容器中濃度變化可知,abc中三氧化硫濃度是增大的,de中隨溫度升高濃度減小,說明溫度變化影響化學平衡移動,證明de是平衡狀態(tài);
(3)根據(jù)五個容器中氣體的物質的量變化可知,de容器中是平衡狀態(tài),且e容器中反應溫度高于d,建立平衡需要的時間少于d,平衡時,SO2物質的量大于d,據(jù)此畫圖;
(4)工業(yè)上常用Na2SO3溶液來吸收SO2,該反應生成亞硫酸氫鈉;
(5)亞硫酸氫鈉溶液中存在亞硫酸氫根離子電離和水解平衡,據(jù)此分析判斷;強堿溶液中的氫氧根離子能夠與HSO3-電離出的氫離子反應生成水,促進HSO3-的電離平衡正向移動,反應生成亞硫酸鈉。
(1)根據(jù)2SO2 + O22SO3 可知,反應中氣體的物質的量的減少量等于反應的氧氣的物質的量,反應中氣體的物質的量減少了0.2mol,即反應的氧氣為0.2mol,則生成的SO3 為0.4mol,5min內SO3的平均反應速率v(SO3)===0.04mol/(Lmin),故答案為:0.04mol/(Lmin);
(2)根據(jù)五個容器中氣體的物質的量變化可知,abc中三氧化硫濃度是增大的,de中隨溫度升高濃度減小,溫度越高反應速率越快,建立平衡需要的時間越短,證明de是平衡狀態(tài),則反應進行到5min時,b容器中的反應未達到平衡狀態(tài),
故答案為:否;abc中三氧化硫的物質的量是增大的,de中隨溫度升高三氧化硫的物質的量是減小,溫度越高反應速率越快,建立平衡需要的時間越短,證明de是平衡狀態(tài),且溫度越高,三氧化硫的物質的量越少,b容器的溫度低于d,因此三氧化硫的物質的量應該大于d;
(3)根據(jù)五個容器中氣體的物質的量變化可知,de容器中是平衡狀態(tài),且e容器中反應溫度高于d,建立平衡需要的時間少于d,平衡時,SO2物質的量大于d,變化圖象為,故答案為:;
(4)工業(yè)上常用Na2SO3溶液來吸收SO2,反應生成亞硫酸氫鈉,該反應的離子方程式是:SO32-+SO2+H2O=2HSO3-,故答案為:SO32-+SO2+H2O=2HSO3-;
(5)亞硫酸氫鈉溶液中存在亞硫酸氫根離子電離:HSO3-SO32-+H+,電離使溶液顯酸性,也存在亞硫酸氫根離子的水解:HSO3-+H2OH2SO3+OH-,水解使溶液顯堿性,NaHSO3溶液呈酸性,說明電離程度大于水解程度,因此c(H2SO3)<c(SO32-);強堿溶液中的氫氧根離子能夠與HSO3-電離出的氫離子反應生成水,促進HSO3-的電離平衡正向移動,反應生成亞硫酸鈉,故答案為:<;強堿溶液中的氫氧根離子能夠與HSO3-電離出的氫離子反應生成水,促進HSO3-的電離平衡正向移動,反應生成亞硫酸鈉。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某小組以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、液氨、氯化銨為原料,在活性炭催化下合成了橙黃色晶體X。為測定其組成,進行如下實驗。
①氨的測定:精確稱取wgX,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品溶液中的氨全部蒸出,用V1mLc1mol·L—1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結束后取下接收瓶,用c2mol·L—1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的測定:準確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)。
回答下列問題:
(1)裝置中安全管的作用原理是_________。
(2)用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時,應使用_____式滴定管,可使用的指示劑為________。
(3)樣品中氨的質量分數(shù)表達式為____________。
(4)測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗,若氣密性不好測定結果將___(填“偏高”或“偏低”)。
(5)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是___________;滴定終點時,若溶液中c(Ag+)=2.0×10—5mol·L—1,c(CrO42—)為______mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12)
(6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨、氯的物質的量之比為1:6:3,鈷的化合價為______,制備X的化學方程式為____________________;X的制備過程中溫度不能過高的原因是__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列有關敘述正確的是( 。
A. l mol OH﹣所含電子數(shù)為10NA
B. 2L0.5 molL﹣1Na2SO4溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為0.2NA
C. 標準狀況下,1.12 L CC14含有的氯原子數(shù)為0.2NA
D. 14 g由CO和N2組成的混合氣體中含有的分子總數(shù)為NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在標準狀況下,質量為m的氣體A與質量為n的氣體B的分子數(shù)相同,下列說法中不正確的是( )
A.氣體A與氣體B的相對分子質量比為m:n
B.同質量氣體A與氣體B的分子個數(shù)比為n:m
C.同溫同壓下,A氣體與B氣體的密度比為n:m
D.相同狀況下,同體積的A氣體與B氣體的質量比為m:n
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Na2S常用作皮革脫毛劑,工業(yè)上用反應Na2SO4 +2C Na2S+2CO2↑ 進行制取。
(1)上述反應中涉及的各元素中原子半徑最小的是_______(填元素符號),該原子有_____種不同能量的電子。
(2)羰基硫的化學式為COS,結構和CO2 相似,請寫出COS的電子式_________,判斷羰基硫分子屬于________(選填“極性”或“非極性”)分子。
(3)寫出一個能比較S和O非金屬性強弱的化學事實_____________________ ;請從原子結構解釋原因_____________________________。
(4)將Na2S溶液滴入AlCl3溶液中,產(chǎn)生白色沉淀,同時有臭雞蛋氣味的氣體生成,用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象__________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知氮氮雙鍵不能與Br2發(fā)生加成反應。蘇丹紅是很多國家禁止用于食品生產(chǎn)的合成色素,結構簡式如圖所示。下列關于蘇丹紅的說法中錯誤的是( )
A.蘇丹紅屬于芳香族化合物B.蘇丹紅能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
C.蘇丹紅能被酸性KMnO4溶液氧化D.1 mol蘇丹紅最多可與1 mol Br2發(fā)生取代反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組離子能在指定溶液中,能大量共存的是
無色溶液中:,,,,,
的溶液中:,,,,,
水電離的濃度的溶液中:,,,,
加入Mg能放出的溶液中:,,,,
使石蕊變紅的溶液中:,,,,
中性溶液中:,,,,,.
A.B.C.D.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是( )
A.0.2 mol氧原子中含1.6NA個電子
B.1 mol 氯化鎂中含有離子數(shù)為NA
C.12.4 g白磷中含有磷原子數(shù)為0.1NA
D.28 g一氧化碳氣體所含的電子數(shù)為20NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化合物I具有貝類足絲蛋白的功能,可廣泛用于表面化學、生物醫(yī)學、海洋工程、日化用品等領域。其合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)I中含氧官能團的名稱為____。
(2)由B生成C的化學方程式為__。
(3)由E和F反應生成D的反應類型為____,由G和H反應生成I的反應類型為____。
(4)僅以D為單體合成高分子化合物的化學方程式為___。
(5)X是I的芳香同分異構體,能發(fā)生銀鏡反應,能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2,其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫,峰面積比為6∶2∶1∶1。寫出兩種符合要求的X的結構簡式___。
(6)參照本題信息,試寫出以1丁烯為原料制取的合成路線流程圖(無機原料任選)___。
合成路線流程圖示例如圖:H2C=CH2CH3CH2Br CH3CH2OH
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