(16分)
I.制取三氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)
(1)此反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)         的重要步驟。
(2)能夠說明在恒溫恒容條件下,上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是   (填序號(hào)).
a.每生成1mol SO3的同時(shí)生成0.5mol O2
b.容器中混合氣體的密度不變
c.SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2:1:2
d.容器中氣體總壓強(qiáng)不變
(3)在400℃時(shí),常壓下,容積為1.0L的密閉容器中充入1.00mol SO2(g)和0.96mol O2(g),充分反應(yīng)后,測(cè)得還有0.04mol SO2剩余,并放出190.08KJ的熱量。
①根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)分析在工業(yè)生產(chǎn)中選擇常壓反應(yīng)器的原因:
                                                                      
②寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
2SO2(g)十O2(g)2SO3(g) △H=                 。
Ⅱ.(1)在某溫度下,把1.00 mol NH3溶于水中配成1.00 L溶液,測(cè)得溶液中OH濃度和時(shí)間的圖像如下:

①求該溫度時(shí),氨水的電離平衡常數(shù)K=           
② 在t1時(shí)刻再加入H2O配成2L溶液,于t2時(shí)刻重新達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出t1~t2時(shí)間內(nèi)OH濃度隨時(shí)間變化的曲線。
(2)將a mol/L的鹽酸和b mol/L氨水等體積混合,混合后體積為混合前體積之和,充分反應(yīng)后所得溶液顯中性。
①  a      b (填“<”、“=”或“>”)
② 根據(jù)物料守恒原理,求混合后溶液中剩余氨水濃度:c(NH3·H2O)=         
(用含有a、b的式子表示)

(16分,每空2分)
I.(1)硫酸 (或者H2SO4)                 
(2)a d
(3)①在常壓下,此反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到96%,沒有必要再增大壓強(qiáng)了。
②-396.00 kJ/mo1
Ⅱ.(1)① 4.00×10-4

(2)① <                  ②   

解析試題分析:I.(1)二氧化硫的催化氧化是工業(yè)生產(chǎn)硫酸的重要步驟;
(2)a、每生成1mol SO3的同時(shí)生成0.5mol O2,代表正逆兩個(gè)反應(yīng)方向且符合化學(xué)方程式中的系數(shù)比,符合正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),正確;b、恒容條件下,氣體的質(zhì)量不變,所以氣體的密度一直不變,不能判斷是否達(dá)平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;c、體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)不一定達(dá)平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;d、該反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)前后的氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變,所以恒容時(shí)氣體的壓強(qiáng)在變,達(dá)平衡時(shí),氣體壓強(qiáng)不再變化,正確,答案選ac。
(3)①常壓下,平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是96%,已經(jīng)很高,所以沒有必要再增大壓強(qiáng)了;
②二氧化硫轉(zhuǎn)化96%放出190.08KJ的熱量,所以1mol二氧化硫氣體完全反應(yīng)則放出190.08kJ÷96%=198.00kJ的熱量,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中二氧化硫的系數(shù)是2,代表2mol的二氧化硫完全反應(yīng),放出的熱量是198.00kJ×2=396.00kJ,所以△H=-396.00 kJ/mo1;
II.(1)①根據(jù)題意可知氨水的濃度是1mol/L, c(NH4+)= c(OH)=0.02mol/L,所以氨水的電離常數(shù)K= c(NH4+)· c(OH)/c(NH3·H2O)= 0.022mol/L/1mol/L= 4.00×10-4
②氨水稀釋會(huì)促進(jìn)一水合氨的電離,體積變?yōu)樵瓉淼?倍,則氫氧根離子濃度減小為原來的一半,根據(jù)勒夏特列原理,最終氫氧根離子、銨根離子的濃度仍會(huì)減小,所以圖像的起點(diǎn)在0.01處,最大值在原圖像的下方,如圖;
(2)①若a=b,則二者恰好完全反應(yīng),溶液呈酸性,現(xiàn)在溶液呈中性,說明氨水過量,所以a<b;
②設(shè)二者的體積均是1L,因?yàn)閎>a,則剩余氨水的物質(zhì)的量是b-a,體積擴(kuò)大到原來的2倍,所以剩余氨水濃度:c(NH3·H2O)=。
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,熱效應(yīng)的計(jì)算,弱電解質(zhì)的電離平衡的應(yīng)用

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

可逆反應(yīng)A+B(s) C達(dá)到平衡后,無(wú)論加壓或降溫,B的轉(zhuǎn)化率都增大,則下列結(jié)論正確的是(   )
A. A為固體,C為氣體,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)  
B. A為氣體,C為固體,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C. A為氣體,C為固體,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 
D. A、C均為氣體,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(8分)甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料,可制作燃料電池。

(1)工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇:
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)  ΔH1    ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH2   
已知:③2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g)  ΔH3。則2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 的反應(yīng)熱
ΔH=______(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH4。
一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則ΔH4______0,P1_________P2
(填“<”、“>”或“=”)
某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置,工作一段時(shí)間后,溶液的PH           (填增大、   減小、不變)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______             ____。

(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì),需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中,陽(yáng)極材料是             ;陰極材料是        ;陽(yáng)極泥為:                         

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(16分)
用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可以提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=-47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
(1)反應(yīng)2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=       (用△H1△H2△H3表示)。
(2)反應(yīng)①~③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見圖18.結(jié)合各反應(yīng)的△H,歸納lgK~T曲線變化規(guī)律:

a)                                  
b)                                   
(3)向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO,反應(yīng)①于900 ºC達(dá)到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1,計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng),結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(4)為減少副產(chǎn)物,獲得更純凈的CO2,可在初始燃料中適量加入       。
(5)以反應(yīng)①中生成的CaS為原料,在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應(yīng),可再生成CaSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為       ;在一定條件下CO2可與對(duì)二甲苯反應(yīng),在其苯環(huán)上引入一個(gè)羧基,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(18分)MnO2和Zn是制造干電池的重要原料,工業(yè)上用軟錳礦(主要成分MnO2)和閃鋅礦(主要成分ZnS)聯(lián)合生產(chǎn)MnO2和Zn的工藝流程如下圖所示:

(1)操作I用到硅酸鹽材質(zhì)的儀器有燒杯、玻璃棒和_______ _____(填儀器名稱)。
(2)稀硫酸浸泡時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________;該反應(yīng)中若析出19.2g單質(zhì)A,共轉(zhuǎn)移____________mo1電子。浸泡時(shí)反應(yīng)速率較慢,下列措施不能提高浸泡時(shí)反應(yīng)速率的是________(填代號(hào))。
a.將礦石粉碎   
b.提高浸泡溫度
c.適當(dāng)增大硫酸濃度
d.改變軟錳礦與閃鋅礦的比例
(3)由硫酸錳溶液可得到固體碳酸錳,然后在空氣中煅燒碳酸錳制備MnO2。已知:

寫出碳酸錳在空氣中煅燒生成MnO2的熱化學(xué)方程式_________________________。
(4)用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO2的裝置如下圖所示:

①a應(yīng)與直流電源的_________(填“正”或“負(fù)”)極相連。.
②電解過程中氫離子的作用是______________和_____________;若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為個(gè),左室溶液中的變化量為________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(15分)(1)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol1
② H2O(l)     H2O(g)                   △H=" +" 44.0 kJ.mol1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式                               。
(2)甲醇是一種重要的化工原料,又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。

方法一
 
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
 
方法二
 
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
 
工業(yè)上可用如下方法合成甲醇:
     
方法一                                      方法二
①方法一:該反應(yīng)的△S      0(填“>”或“<”)。圖中曲線a到曲線b的措施是           
               ,恒溫恒容時(shí),下列說法能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是            。
A.體系的平均摩爾質(zhì)量不再改變                B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了最大限度                 D. △H不再改變
②方法二:將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3充入體積為2.0L的恒容密閉容器中反應(yīng),如圖兩條曲線分別表示壓強(qiáng)為0.1 MPa和5.0 MPa下CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系,其中a點(diǎn)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:             ;a,b兩點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率別用Va、Vb表示,則Va       Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。 已知原子利用率=期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比,則方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的            倍(保留兩位小數(shù)).
(3)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是通電后將Co2氧化成Co3,然后以Co3做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。寫出除去甲醇的離子方程式              。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)近幾年來,我國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾天氣,面對(duì)全球近期的氣候異常,環(huán)境問題再次成為焦點(diǎn)。非金屬氧化物的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑之一。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí),回答下列問題:
Ⅰ、目前,消除氮氧化物污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-57kJ?mol-1
②4CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式________________。
(2)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)某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:

     濃度(mol/L)
時(shí)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
 
①T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
②30 min后改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是___________________。
③若30min后升高溫度重新達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則該反應(yīng)
△H_________0(填“<”“>”“=”)。
Ⅱ、某科研小組為治理SO2對(duì)大氣的污染,利用煙氣中的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(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請(qǐng)寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式__________。
(2)利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。
①常溫時(shí)吸收液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32):n(HSO3)變化關(guān)系如下表:
n(SO32):n(HSO3)
 
91:9
 
1:1
 
1:91
 
pH
 
8.2
 
7.2
 
6.2
 
以下離子濃度關(guān)系的判斷正確的是
A.NaHSO3溶液中c(H+)<c (OH-
B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)>c(H+
C.當(dāng)吸收液呈中性時(shí),c(Na+)>c (HSO3-)>c (SO32-)>c(OH-)=c(H+
D.當(dāng)n(SO32):n(HSO3)=1:1時(shí),c(Na+)=c (HSO3-)+2c (SO32-
②然后電解該NaHSO3溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請(qǐng)寫出開始時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示( 圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)圖示,回答下列問題:

⑴P和Cl2反應(yīng)生成PCl3(g)的熱化學(xué)方程式              
⑵PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的熱化學(xué)方程式              。
⑶白磷能自燃,紅磷不能自燃。白磷轉(zhuǎn)變成紅磷為   (“放”或“吸”) 熱反應(yīng)。如果用白磷替代紅磷和Cl2反應(yīng)生成1molPCl5的△H3,則△H3   △H1 (填“<”、“>” 或 “=”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

Ⅰ.在一定條件下,科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽(yáng)能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇,其過程如下圖所示,試回答下列問題:

(1)該合成路線對(duì)于環(huán)境保護(hù)的價(jià)值在于               。
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱堿性,上述合成線路中用作CO2吸收劑。用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因                    
(3)CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5 kJ/mol、△H=-285.8 kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式:                             
Ⅱ.將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率見下表:

投料比[n(H2) / n(CO2)]
500 K
600 K
700 K
800 K
1.5
45%
33%
20%
12%
2.0
60%
43%
28%
15%
3.0
83%
62%
37%
22%
 
(4)該反應(yīng)的焓變△H     0,熵變△S     0(填>、<或=)。
(5)用甲醚作為燃料電池原料,在堿性介質(zhì)中該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式            。
(6)若以1.12 L·min-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的速率向該電池中通入甲醚(沸點(diǎn)為-24.9 ℃),用該電池電解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通電0.50 min后,理論上可析出金屬銅  g。

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