【題目】為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量,研究并有效控制空氣中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量顯得尤為重要。
(1)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol;
②CO的燃燒熱為283.0 kJ/mol。
則2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO2 (g) ΔH=________kJ/mol。
(2)在恒溫、恒容條件下,將2.0 mol NO和1.0 mol CO充入一個(gè)容積為2 L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)變化如圖所示。
①N2在0~9 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=________mol/(Lmin);
②第9 min時(shí)氮?dú)獾漠a(chǎn)率為________;
③第12 min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為_______(填字母代號);
A.升高溫度 B.加入NO C.加催化劑 D.減小壓強(qiáng) E.降低溫度
④若在第24min將NO與N2的濃度同時(shí)增加到原來的2倍,化學(xué)平衡______移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不”)。
(3)若將反應(yīng)容器改為恒溫容積可變的恒壓密閉容器,壓強(qiáng)為P=3.0MPa,反應(yīng)物加入的物質(zhì)的量不變,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=______
【答案】-746.5 0.011 40% E 向正反應(yīng)方向 0.10Mpa-1
【解析】
(1)已知①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol,又知CO的燃燒熱為283.0kJ/mol,可得熱化學(xué)方程式:②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=283.0kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,②×2①可得:2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO2 (g),據(jù)此計(jì)算出該反應(yīng)的焓變;
(2)①根據(jù)v=計(jì)算在09min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率v(N2);
②根據(jù)產(chǎn)率=進(jìn)行計(jì)算;
③12min時(shí)改變條件瞬間氮?dú)鉂舛仍龃螅?/span>NO、CO濃度減小,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)合溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑對平衡的影響分析解答;
④根據(jù)混合體系中生成物濃度冪之積/反應(yīng)物濃度冪之積和化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小進(jìn)行判斷;
(3)利用三段式算出平衡后每種物質(zhì)的物質(zhì)的量,Kp為生成物平衡分壓冪之積除以反應(yīng)物平衡分壓冪之積。
(1)已知①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol,又知CO的燃燒熱為283.0kJ/mol,可得熱化學(xué)方程式:②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=283.0kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,②×2①可得:2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO2 (g) ΔH=746.5kJ/mol,故答案為:746.5;
(2)①09min內(nèi)N2濃度變化為:=0.1mol/L,則N2在09min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為:v(N2)==0.011molL1min1;
②由圖像可知,9min時(shí)n(N2)=0.2mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,N2理論產(chǎn)量為0.5mol,則產(chǎn)率為=40%;
③由圖可知,反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO2 (g)中氮?dú)鉂舛仍龃螅?/span>NO、CO濃度減小,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),與圖像不符,故A錯(cuò)誤;
B.加入NO,則n(NO)增大,與圖象不相符,故B錯(cuò)誤;
C.加催化劑,平衡不發(fā)生移動(dòng),各物質(zhì)的濃度不變,故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)正向是體積減小的反應(yīng),減小壓強(qiáng),則平衡逆向移動(dòng),NO、CO濃度增大,N2濃度減小,故D錯(cuò)誤;
E.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動(dòng),與圖像相符,故E正確;
④由圖可知,第24min時(shí),n(NO)=1.4mol,n(CO)=0.4mol,n(N2)=0.3mol,根據(jù)化學(xué)方程式可知n(CO2)=0.6mol,則反應(yīng)的平衡常數(shù)為:=0.69,將NO與N2的濃度同時(shí)增加到原來的2倍,則n(NO)=2.8mol,n(N2)=0.6mol,則=0.34<0.69,所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
(3)由CO的轉(zhuǎn)化率為50%,可得:
則該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=0.10MPa-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】溴乙烷是鹵代烴的代表,通過對溴乙烷的探究來掌握鹵代烴的性質(zhì),可以達(dá)到舉一反三、觸類旁通的效果。
I.已知:NaBr+H2SO4(濃) NaHSO4+ HBr
CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
溴乙烷的沸點(diǎn)38.4℃,實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷(CH3CH2Br)的裝置和步驟如下:
①檢查裝置的氣密性,向裝置圖所示的U形管和大燒杯中加入冰水;
②在圓底燒瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%濃硫酸,然后加入研細(xì)的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;
③小心加熱,使其充分反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)為了更好的控制反應(yīng)溫度,除用圖示的小火加熱,更好的加熱方式是_______________。
(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,能氧化還原性氣體HBr為Br2,導(dǎo)致U形管中粗制的溴乙烷呈棕黃色。為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì)Br2,可選擇下列試劑中的:______(填序號)
A.NaOH溶液 B.H2O
C.Na2SO3溶液 D.CCl4
分離時(shí)所需的主要玻璃儀器是______________(填儀器名稱)。要進(jìn)一步制得純凈的溴乙烷,可用水洗,然后加入無水CaCl2,再進(jìn)行_________(填操作名稱)。
II.溴乙烷在不同溶劑中與NaOH可發(fā)生不同類型的反應(yīng),生成不同的反應(yīng)產(chǎn)物。某同學(xué)依據(jù)溴乙烷的性質(zhì),用圖實(shí)驗(yàn)裝置(鐵架臺、酒精燈略)驗(yàn)證取代反應(yīng)和消去反應(yīng)的產(chǎn)物,請你一起參與探究。
(1)在試管中加入5 mL 1 mol/L NaOH水溶液和5 mL 溴乙烷,將試管如圖固定后,加熱。試管口安裝一長導(dǎo)管的作用是_________。
(2)在試管中加入5 mL NaOH乙醇溶液和5 mL 溴乙烷,將試管如圖固定后,加熱。
①請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________。
②為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應(yīng),在設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中,需要檢驗(yàn)的是___________,檢驗(yàn)的裝置如圖所示,在氣體通入酸性高錳酸鉀溶液前加一個(gè)盛水的試管,其作用是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如圖所示裝置探究廢舊塑料的再利用。下列敘述不正確的是
A.裝置乙試管中收集到的液體在催化劑存在下可以與Br2發(fā)生取代反應(yīng)
B.裝置丙中的試劑吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體后得到的產(chǎn)物的密度均比水大
C.最后收集的氣體可以作為清潔燃料使用
D.甲烷的二氯代物有2種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,這種具有不同能量的分子百分?jǐn)?shù)和能量的對應(yīng)關(guān)系圖,叫做一定溫度下分子能量分布曲線圖。圖中E表示分子平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量。下列說法不正確的是( )
A.圖中Ec與E之差表示活化能
B.升高溫度,圖中陰影部分面積會增大
C.使用合適的催化劑,E不變,Ec變小
D.能量大于Ec的分子間發(fā)生的碰撞一定是有效碰撞
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、醫(yī)藥等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持裝置略)制備少量NOSO4H,并測定產(chǎn)品的純度。已知:NOSO4H遇水分解,但溶于濃硫酸而不分解。
(1)裝置A制取SO2
①A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
②導(dǎo)管b的作用是___。
(2)裝置B中濃HNO3與SO2在濃H2SO4作用下反應(yīng)制得NOSO4H。
①該反應(yīng)必須維持體系溫度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,還可以是___(只寫1種)。
②開始反應(yīng)緩慢,待生成少量NOSO4H后,溫度變化不大,但反應(yīng)速度明顯加快,其原因是___。
(3)裝置C的主要作用是___(用離子方程式表示)。
(4)該實(shí)驗(yàn)裝置存在可能導(dǎo)致NOSO4H產(chǎn)量降低的缺陷是___。
(5)測定亞硝酰硫酸NOSO4H的純度
準(zhǔn)確稱取1.380g產(chǎn)品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后搖勻。用0.2500mol·L-1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①配平:__MnO4-+__C2O42-+__=__Mn2++__+__H2O
②滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為___。
③亞硝酰硫酸的純度=___。(精確到0.1%)[M(NOSO4H)=127g·mol-1]
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】廢舊鋅錳電池含有鋅、錳元素,主要含有ZnO、ZnMn2 O4、MnO、Mn2 O3、Mn3 O4、MnO2。利用廢舊鋅錳電池回收鋅和制備二氧化錳、硫酸的工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)步驟②“粉碎”的主要目的是______。
(2)步驟③“酸浸”發(fā)生了一系列反應(yīng):
ZnO+ H2SO4= ZnSO4 + H2O;MnO+ H2SO4= MnSO4 + H2O;
ZnMn2O4+2H2SO4=ZnSO4 + MnSO4 +2H2O+MnO2;
MnO2 + H2SO4 + H2C2O4=MnSO4 + 2CO2 ↑+2H2O。
推測 Mn2O3 與硫酸反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)如圖分別表示“酸浸”時(shí)選用不同濃度硫酸和草酸對 Zn、Mn 浸出率的影響。
①為保證 Zn、Mn 的浸出率均大于 90%,步驟③需控制的 c(H2SO4) = ____mol/L。H2C2O4 濃度對 Mn 的浸出率影響程度大于 Zn,其原因是_____。
②假設(shè)“酸浸”所得溶液中Zn2+、Mn2+濃度相等。當(dāng) c(H2C2O4)>0.25 mol/L 時(shí),Zn、Mn 的浸出率反而下降、且Zn 的浸出率下降先于Mn,其原因可能是_____(填序號)。
a.隨著反應(yīng)進(jìn)行 c(H+)降低
b.Zn2+、Mn2+與 C2O42- 生成沉淀
c.溶解度:ZnC2O4<MnC2O4
(4)步驟⑤用惰性電極電解 ZnSO4 、MnSO4 的混合溶液,除生成 Zn、MnO2、H2SO4 外, 還可能生成 H2、O2 或其混合物。
①生成 MnO2 的電極反應(yīng)式為_____ 。
②若 n (H2) :n (O2)=2:1,則參加反應(yīng)的 n (Zn2+):n (Mn2+) = ______。
③該工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),反應(yīng)進(jìn)行到10s末,測得A的物質(zhì)的量為1.8mol,B的物質(zhì)的量為0.6mol,C的物質(zhì)的量為0.8mol,則:
(1)用C表示10s內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為__;
(2)10s末,生成物D的濃度為__;
(3)若改變下列條件,生成D的速率如何變化(用“增大”“減小”或“不變”填空)。
編號 | 改變的條件 | 生成D的速率 |
① | 降低溫度 | ___ |
② | 增大A的濃度 | ___ |
③ | 使用正催化劑 | ___ |
④ | 恒容下充入Ne (不參與體系反應(yīng)) | ___ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在1L的容器中,用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2,反應(yīng)生成CO2的體積隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。下列分析正確的是( )
A.OE段表示的平均反應(yīng)速率最快
B.F點(diǎn)收集到的CO2的量最多
C.EF段,用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4mol·L-1·min-1
D.OE、EF、FG三段中,該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2:6:7
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,中心原子雜化軌道類型為sp2的微粒為( 。
A. CH3ClB. SO32﹣C. NF3D. CO32﹣
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