【題目】NOx、CO、SO2等大氣污染氣體的處理和利用是世界各國研究的熱點問題。
(1)已知:
I.
II. 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH2 =-196.6 kJ·mol-1
① ΔH1 =________________kJ·mol-1。
② 寫出NO2氣體與SO2氣體反應生成SO3氣體和NO氣體的熱化學方程式________。
(2)煤炭燃燒過程中釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。燃燒過程中加入石灰石可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放,該反應的化學方程式是______。
(3)煤炭燃燒過程中產生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應,降低了脫硫效率。發(fā)生的兩個相關反應的熱化學方程式如下:
反應Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4 kJ·mol-1
反應Ⅱ:CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJ·mol-1
資料:①反應Ⅰ和反應Ⅱ同時發(fā)生 ②反應Ⅰ的速率大于反應Ⅱ的速率
請回答下列問題:
① 下列反應過程能量變化示意圖正確的是_______________。
② 圖1為實驗測得不同溫度下反應體系中CO初始體積百分數與平衡時固體產物中CaS質量百分數的關系曲線。則降低該反應體系中SO2生成量的措施有_________(填字母)。
A. 向該反應體系中投入石灰石
B. 在合適的溫度區(qū)間內控制較低的反應溫度
C. 提高CO的初始體積百分數
D. 提高反應體系的溫度
③ 圖2表示恒溫恒容條件下反應體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。請從化學反應原理的角度解釋c(SO2)先增加后降低的原因_______。
【答案】 -113 NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1 2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2 C A B C 因為>,反應Ⅰ較快,先生成大量的SO2,所以SO2濃度先增大;隨著反應時間的增長,因為反應Ⅱ的限度大(平衡向正向進行的程度大),消耗CO,使反應Ⅰ的CO濃度降低,反應Ⅰ平衡逆向移動,SO2濃度減小
【解析】(1)①反應熱=反應物斷鍵吸收能量減去生成物成鍵放出能量,據此進行計算。
②根據蓋斯定律進行計算。
(2)亞硫酸鈣能夠被氧氣氧化為硫酸鈣。
(3)①由圖像可知,反應Ⅰ吸熱,反應Ⅱ放熱。則反應Ⅰ中反應物的總能量低于生成物的總能量,反應Ⅱ中反應物的總能量高于生成物的總能量,反應Ⅰ的速率()大于反應Ⅱ的速率(),說明反應Ⅰ的活化能低于反應Ⅱ的活化能,據此分析。
②降低二氧化硫的生成量,反應向左進行。
③反應Ⅰ較快,先生成大量的SO2,隨著反應時間的增長,因為反應Ⅱ的限度大(平衡向正向進行的程度大),消耗CO,使反應Ⅰ的CO濃度降低,反應Ⅰ平衡逆向移動,SO2濃度減小。
(1)①反應熱=反應物斷鍵吸收能量減去生成物成鍵放出能量,ΔH1=2×630+498-2×935.5=-113 kJ·mol-1 ;正確答案:-113。
②已知反應①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=196.6 kJ·mol–1,②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=113.0 kJ·mol–1,則根據蓋斯定律可知(①-②)÷2即得到反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),所以該反應的反應熱△H=(196.6 kJ/mol+113.0 kJ/mol)÷2=-41.8kJ/mol;正確答案:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1 。
(2)碳酸鈣與二氧化硫反應生成亞硫酸酸鈣和二氧化碳,亞硫酸鈣被氧氣氧化為硫酸鈣,該反應的化學方程式是:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2 ;正確答案:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2 。
(3)①由熱化學方程式可知,反應Ⅰ吸熱,反應Ⅱ放熱。則反應Ⅰ中反應物的總能量低于生成物的總能量,反應Ⅱ中反應物的總能量高于生成物的總能量,因此A、D項錯誤。又已知反應Ⅰ的速率()大于反應Ⅱ的速率(),說明反應Ⅰ的活化能低于反應Ⅱ的活化能,則B錯誤,C正確;正確選項C。
②石灰石在高溫下會分解生成二氧化碳和碳化鈣,由于二氧化碳的生成,使反應I平衡左移,從而降低二氧化硫生成量,也可以理解為降低二氧化硫生成量,即升高硫化鈣質量分數,由圖分析可得,可采取的措施有在合適的溫度區(qū)間內控制較低的反應溫度以及提高一氧化碳百分數;A B C均正確;正確選項A B C。
③從圖像可出c(SO2)先增加后降低,原因是:因為>,反應Ⅰ較快,先生成大量的SO2,所以SO2濃度先增大;隨著反應時間的增長,因為反應Ⅱ的限度大(平衡向正向進行的程度大),消耗CO,使反應Ⅰ的CO濃度降低,反應Ⅰ平衡逆向移動,SO2濃度減小;正確答案:因為>,反應Ⅰ較快,先生成大量的SO2,所以SO2濃度先增大;隨著反應時間的增長,因為反應Ⅱ的限度大(平衡向正向進行的程度大),消耗CO,使反應Ⅰ的CO濃度降低,反應Ⅰ平衡逆向移動,SO2濃度減小。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】I.下表是室溫下,幾種弱酸的電離平衡常數(Ka)和弱堿的電離平衡常數(Kb):
請回答下面問題:
(1)用蒸餾水稀釋0.1mol/L的醋酸溶液,下列選項中一定變小的是_____
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-) C.
(2)CH3COONH4的水溶液呈_______(選填酸性”、“中性"或“堿性”)。
(3)濃度為0.10mol/L檸檬酸氫二鈉(Na2HC6H5O7)溶液顯酸性,通過計算說明其原因______。
(4)工業(yè)中常用碳酸鎳制備氧化鎳。已知:Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,當Ni,2+恰好完全轉化為NiCO3沉淀[即溶液中c(Ni2+)=1×10-5mol·L-1]時,溶液中c(CO32-)=_____mol/L。
II.(1)乙醇是重要的化工產品和液體燃料,可以利用下列反應制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=akJ/mol
在一定壓強下,測得.上述反應的實驗數據如下表。
根據表中數據分析:
①上述反應的a_____0(填"大于”或“小于”)。
②在一定溫度下.提高氫碳[即]比,平衡常數K值_____(填“增大”、“減小”、或"不變”)。
(2)催化劑存在的條件下,在固定容積的密閉容器中投入一定量的CO和H2,同樣可制得乙醇(可逆反應)。該反應過程中能量變化如圖所示;
根據上圖,寫出反應的熱化學方程式為____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結構之一如圖所示,已知其燃燒時P被氧化為P4010,下列有關P4S3的說法中不正確的是
A. P4S3中磷元素為+3價
B. P4S3屬于共價化合物
C. P4S3充分燃燒的化學方程式為P4S3+8O2=P4O10+3SO2
D. 1mol P4S3分子中含有9mol共價鍵
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將粗硅轉化成三氯硅烷(SiHCl3),進一步反應也可以制得粗硅。其反應為:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)。不同溫度下,SiHCl3的平衡轉化率隨反應物的投料比(反應初始時各反應物的物質的量之比)的變化關系如圖所示。下列說法正確的是
A. 該反應是放熱反應
B. 橫坐標表示的投料比應該是
C. 該反應的平衡常數隨溫度升高而增大
D. 實際生產中為提高SiHCl3的利用率,可以適當增大壓強
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】萜類化合物廣泛存在于動植物體內,關于下列萜類化合物的說法正確的是
A. a和b都屬于芳香族化合物
B. b的一氯代物有5種
C. a、b和c均能和氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應
D. a和c分子中所有碳原子均處于同一平面上
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關于氯氣及氯水的敘述中,下列正確的是( )
A.純凈的氯氣是一種黃綠色、有毒的氣體,具有漂白性
B.可用干燥的石蕊試紙驗證氯水是否變質
C.氯氣能與鐵反應,液氯不宜貯存在鋼瓶中
D.氯氣、氯水、液氯是同一種物質,只是狀態(tài)不同,都屬于純凈物
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列實驗操作與裝置均正確的是( )
A. 用甲裝置從青蒿中提取對治療瘧疾有特效的青蒿素
B. 用乙裝置配制酸堿中和滴定的標準液(0.1000mol/L HCl)
C. 用丙裝置從海帶灰中提取碘單質
D. 用丁裝置將含等物質的量的K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液蒸干得到明礬晶體
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將一定量的氯氣通入30 mL濃度為10.00 mol·L-1的氫氧化鈉濃溶液中,加熱少許時間后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存體系。下列判斷正確的是
A. 與NaOH反應的氯氣一定為0.3 mol
B. n(Na+)∶n(Cl-)可能為7∶3
C. 若反應中轉移的電子為n mol,則0.15<n<0.25
D. n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能為11∶2∶1
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