【題目】數(shù)十年來,化學(xué)工作者對氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應(yīng)速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反應(yīng)決定。
②一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為CO、H2),還可減少溫室氣體的排放(1)已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化方程式為:
① CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。
同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。
(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(單位Pa)的關(guān)系如圖乙所示。y點:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,求x點對應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________________。
III.根據(jù)2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O設(shè)計如圖丙裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖丙中右側(cè)電極連接電源的__極,電解制備過程的總反應(yīng)方程式為__。測定陽極液中Na和Cr的含量,若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為__。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇(CH3OH)燃料電池充當(dāng)電源,則負(fù)極反應(yīng)式為__。
【答案】第二步 大于 大于 正 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑ (2﹣)×100% CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=4CO2+2H2O
【解析】
I.①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,
②由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,而正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡常數(shù)減;
II.(1)根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);
(2)①反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是個氣體體積增大的反應(yīng),根據(jù)壓強對化學(xué)平衡的影響作答;
②CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),利用三段式計算平衡時各組分物質(zhì)的量,利用壓強之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡時總壓強,再計算各組分分壓,根據(jù)Kp= 計算;
III.右側(cè)電極生成H+,則消耗OH-,發(fā)生氧化反應(yīng),右側(cè)為陽極,則左側(cè)為陰極,連接電源的負(fù)極;
根據(jù)反應(yīng)方程式計算;
甲醇(CH3OH)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。
I.①第二步:N2O2(g)+O2(g)═2NO2(g) (慢),主要是由第二步?jīng)Q定反應(yīng)速率,
故答案為:第二步;
②由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2),則是K= = ;
故答案為:;
II.(1)根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng),同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,
故答案為:大于;
(2)①反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是個氣體體積增大的反應(yīng),壓強越大,CH4的轉(zhuǎn)化率越小,由圖可知相同溫度下,P1條件下的轉(zhuǎn)化率大于P2,則P1小于P2;壓強為P2時,在Y點反應(yīng)未達(dá)到平衡,則反應(yīng)正向移動,所以v(正)>v(逆),
故答案為:大于;
②由圖知道該溫度下X所處條件下平衡時甲烷的轉(zhuǎn)化率為50%,列三段式:
總物質(zhì)的量=0.3mol,0.3總壓為P2,其平衡常數(shù)Kp==;
故答案為:;
III.根據(jù)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行,即右側(cè)電極生成H+,則消耗OH-,發(fā)生氧化反應(yīng),右側(cè)為陽極,則左側(cè)為陰極,連接電源的負(fù)極,電解制備過程的總反應(yīng)方程式為 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑,設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol,反應(yīng)過程中有xmol Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,則陽極區(qū)剩余Na2CrO4為(1-x)mol,對應(yīng)的n(Na)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的Na2Cr2O7為 mol,對應(yīng)的n(Na)=xmol,n(Cr)=xmol,根據(jù):Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,解得x=2-,轉(zhuǎn)化率為=(2-)×100%,
若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇(CH3OH)燃料電池充當(dāng)電源,則負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O,
故答案為:負(fù); 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑;(2-)×100%;CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O。
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【題目】X、Y、Z、W為四種常見的短周期元素。其中Y元素原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,它們在周期表中的相對位置如圖所示:
X | Y | |
Z | W |
請回答以下問題:
(1)W在周期表中位置___;
(2)X和氫能夠構(gòu)成+1價陽離子,其電子式是___,Y的氣態(tài)氫化物比Z的氣態(tài)氫化物的沸點高,緣故是___;
(3)X的最高價氧化物的水化物與其氫化物能化合生成M,M的晶體類型為___,M的水溶液顯酸性的緣故是___(用離子方程式表示)。
(4)①Y和Z可組成一種氣態(tài)化合物Q,Q能與W的單質(zhì)在潮濕環(huán)境中反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
②在一定條件下,化合物Q與Y的單質(zhì)反應(yīng)達(dá)平衡時有三種氣態(tài)物質(zhì),反應(yīng)時,每轉(zhuǎn)移4mol電子放熱190.0kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___。
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【題目】按要求回答下列問題:
用濃硫酸給竹筒“刻字”是利用濃硫酸的______性。
生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品水泥和玻璃都需要用到的原料是______。
從石油中獲得汽油、柴油、煤油等燃料,可用______方法分離。
清晨,在茂密的樹林中,常?梢钥吹綇闹θ~間透過的一道道光柱,這種現(xiàn)象在化學(xué)上可稱為______。
溴和碘及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用,如______可用于人工降雨。
、、三者質(zhì)量之比為1:2:5,則它們的氧原子數(shù)之比為______。
某金屬氯化物中含有,則的摩爾質(zhì)量為______。
高嶺石化學(xué)式為,將其改寫成氧化物形式的化學(xué)式為______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知在25℃,101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.4kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )
A.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) △H=-48.4kJ·mol-1
B.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5517.6kJ·mol-1
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=+5517.6kJ·mol-1
D.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-48.4kJ·mol-1
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【題目】如圖所示,A、B、C三個裝置中的燒杯分別盛有足量的CuCl2溶液。
(1)A、B、C三個裝置中屬于原電池的是___(填標(biāo)號)。
(2)A池中Zn是___極,電極反應(yīng)式為___;A中總反應(yīng)的離子方程式___。
(3)B池中總反應(yīng)的方程式為___。
(4)C池中Zn是___極,發(fā)生___反應(yīng),電極反應(yīng)式為___;反應(yīng)過程中,CuCl2溶液濃度___(填“變大”“變小”或“不變”)。
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【題目】已知苯可以進(jìn)行如下轉(zhuǎn)化,回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為________,化合物A的化學(xué)名稱為___________。
(2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為_________,反應(yīng)②的反應(yīng)類型為__________。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式
A→B:_________________________。
B→C:_________________________。
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【題目】平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某小組以此廢玻璃為原料,設(shè)計如下工藝流程對資源進(jìn)行回收,得到Ce(OH)4。
己知:CeO2不溶于強酸或強堿;Ce3+易水解,酸性條件下,Ce4+有強氧化性。
(1)反應(yīng)①的離子方程式________________________。
(2)反應(yīng)②的離子方程武是_____________________________。
(3)為了得到較純的Ce3+溶液,反應(yīng)②之前要進(jìn)行的操作是______
(4)反應(yīng)③需要加入的試劑X可以是______________。
(5)用滴定法測定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品純度。
用FeSO4溶液滴定用_____做指示劑,滴定終點的現(xiàn)象_________。
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【題目】炭黑是霧霾中的重要顆粒物,研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧,活化過程的能量變化模擬計算結(jié)果如圖所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列說法錯誤的是
A. 氧分子的活化包括O-O鍵的斷裂與C-O鍵的生成
B. 每活化一個氧分子放出0.29eV的能量
C. 水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eV
D. 炭黑顆粒是大氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑
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【題目】(1)25℃時,0.1mol L-1NaOH溶液中,Kw=__;pH=__。
(2)氯化鐵水溶液呈___(填“酸”、“中”、“堿”)性,原因是(用離子方程式表示):__。實驗室在配制氯化鐵溶液時,常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中,然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度,是為了___(填“促進(jìn)”、“抑制”)氯化鐵水解。
(3)25℃時,pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈__(填“酸性”,“中性”或“堿性”),溶液中c(Na+ )___c(CH3COO-)(填“>”,“=”或“<”)。
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