分析 (1)利用蓋斯定律可知,$\frac{1}{2}$(①-②)可得目標(biāo)反應(yīng),據(jù)此可計(jì)算出其反應(yīng)熱;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度、百分含量不再變化,據(jù)此進(jìn)行判斷;利用三段法計(jì)算平衡時(shí)的濃度來(lái)計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù);
(3)從橫坐標(biāo)上一點(diǎn),畫(huà)一條平行于縱坐標(biāo)的虛線,看相同壓強(qiáng)下不同溫度時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率,溫度越低轉(zhuǎn)化率越低,說(shuō)明,升溫時(shí)平衡向逆向移動(dòng);
(4)原電池中負(fù)極是電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上 得到電子發(fā)生還原反應(yīng),燃料電池一般燃料在負(fù)極反應(yīng),氧氣再正極反應(yīng),溶液中的陰離子移向負(fù)極.
解答 解:(1)已知:①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
②2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1,利用蓋斯定律將$\frac{1}{2}$(①-②)得:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
△H=$\frac{1}{2}$×(-196.6kJ•mol-1)-$\frac{1}{2}$×(-113.0kJ•mol-1)=-41.8kJ•mol-1,
故答案為:-41.8;
(2)A.本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故體系的壓強(qiáng)保持不變,故A不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NO2的濃度減小,顏色變淺,故B可以說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故B正確;
C.SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故C不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故C錯(cuò)誤;
D.D中每消耗1molSO3所述的是逆反應(yīng)速率,同時(shí)生成1mol NO所述的是正反應(yīng)速率,兩者相等,能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故D正確;
NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
起始物質(zhì)的體積 2a a 0 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積 x x x x
平衡物質(zhì)的體積2a-x a-x x x
則(2a-x):(a-x)=5:1,整理可得:x=0.75a,故平衡常數(shù)K=$\frac{{x}^{2}}{(2a-x)×(a-x)}$=1.8,
故答案為:BD;1.8;
(3)由圖可知,溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;壓強(qiáng)大,有利于加快反應(yīng)速率,有利于使平衡正向移動(dòng),但壓強(qiáng)過(guò)大,需要的動(dòng)力大,對(duì)設(shè)備的要求也高,故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件.因?yàn)樵?50℃、壓強(qiáng)為1.3×104 kPa時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率已較大,再增大壓強(qiáng),CO的轉(zhuǎn)化率變化不大,沒(méi)有必要再增大壓強(qiáng),
故答案為:<;在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加得不償失;
(4)①依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,結(jié)合如圖所示的原電池裝置,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng);陰離子移向負(fù)極;
故答案為:負(fù);
②一般燃料在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng),氧氣再正極發(fā)生還原反應(yīng);負(fù)極電極反應(yīng)為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,正極電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,
故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-.
點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡的平衡狀態(tài)的判斷、影響化學(xué)平衡的因素、原電池的原理應(yīng)用等知識(shí),題目難度中等,明確化學(xué)平衡及其影響為解答關(guān)鍵,注意掌握蓋斯定律的內(nèi)容及應(yīng)用方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
物 質(zhì) | 所需試劑 | 離子方程式 |
FeSO4(CuSO4) | ||
Na2SO4(NaHCO3) | . |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/mol•L-1 | 1.00 | 0.8 | 0.64 | 0.55 | 0.5 | 0.5 |
c(CO)/mol•L-1 | 3.50 | 3.30 | 3.14 | 3.05 | 3.00 | 3.00 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
化學(xué)鍵 | H═H | C═O | C≡O(shè) | H-O | C-H |
F/(kJ•mol-1) | 435 | 343 | 1076 | 465 | X |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 甲溶液含有OH- | B. | 乙溶液含有SO42- | C. | 丙溶液含有Cl- | D. | 丁溶液含有Mg2+ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 醋酸與水能以任意比互溶 | B. | 醋酸溶液能導(dǎo)電 | ||
C. | 醋酸溶液中存在醋酸分子 | D. | 醋酸能和碳酸鈣反應(yīng)放出CO2 |
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