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下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是( )
A.反應(yīng)熱就是反應(yīng)放出的熱量
B.放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率
C.應(yīng)用蓋斯定律,可計(jì)算某些難以直接測量的反應(yīng)熱
D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同
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煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)
請(qǐng)回答下列問題:
⑴反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的條件是 。
⑵對(duì)于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp= (用表達(dá)式表示)。
⑶假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是 。
⑷通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生,理由是 。
⑸圖1為實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有 。
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石
B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)
D.提高反應(yīng)體系的溫度
⑹恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生,且v1>v2,則下,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時(shí)間t變化的總趨勢圖。
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元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請(qǐng)根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問題:
(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外),以下說法正確的是________。
a.原子半徑和離子半徑均減小
b.金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng)
c.氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性減弱,酸性增強(qiáng)
d.單質(zhì)的熔點(diǎn)降低
(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為________,氧化性最弱的簡單陽離子是________。
(3)已知:
化合物 | MgO | Al2O3 | MgCl2 | AlCl3 |
類型 | 離子化合物 | 離子化合物 | 離子化合物 | 共價(jià)化合物 |
熔點(diǎn)/℃ | 2800 | 2050 | 714 | 191 |
工業(yè)制鎂時(shí),電解MgCl2而不電解MgO的原因是________________________________;
制鋁時(shí),電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是______________________________。
(4)晶體硅(熔點(diǎn)1410 ℃)是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)
寫出SiCl4的電子式:________________;在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中,測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________________
________________________________________________________________________。
(5)P2O5是非氧化性干燥劑,下列氣體不能用濃硫酸干燥,可用P2O5干燥的是________。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(6)KClO3可用于實(shí)驗(yàn)室制O2,若不加催化劑,400 ℃時(shí)分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,另一種鹽的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
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化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成lmol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。
①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v(AX5)= 。
②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?u> (填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b 、
c 。
③用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為 ;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa為 、αc為 。
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乙酸是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn);卮鹣铝袉栴}:
(1)間接水合法是指現(xiàn)將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇,寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。
(2)已知:
甲醇脫水反應(yīng) 2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+ H2O (g) =23.9 KJ﹒mol-1
甲醇制烯烴反應(yīng) 2CH3OH(g)== C2H4(g)+ 2H2O (g) =29.1 KJ﹒mol-1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng) C2H5OH(g) ==CH3OCH3(g) =+50.7KJ﹒mol-1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)==C2H5OH(g)的=______KJ﹒mol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________。
(3)下圖為氣相直接水合法乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中=1:1)
①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
②圖中壓強(qiáng)(、、、)的大小順序?yàn)開________,理由是_________。
③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃,壓強(qiáng)6.9MPa,=0.6:1,乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有_________、_________。
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用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,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)。
①CaSO4(s)+CO(g) CaS(s)+CO2(g) ∆H1= —47.3kJ∙mol-1
② CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ∆H2= +210.5kJ∙mol-1
③ CO(g) C(s)+ CO2(g) ∆H3= —86.2kJ∙mol-1
(1)反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g)的∆H=___________(用∆H1、∆H2和∆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的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)①于900℃達(dá)到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5 mol∙L-1,計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率(忽略副反應(yīng),結(jié)果保留兩位有效數(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)簡式為________________。
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元素周期表中第VIIA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。
(1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。
(2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是 (填序號(hào))。
a.Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn) b. Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d. HCl、HBr、HI的酸性
(3)工業(yè)上,通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體:
NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶體
①完成I中反應(yīng)的總化學(xué)方程式:□NaCl+□H2O=□NaClO3+□ 。
②II中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是 ,該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其它晶體析出的原因是 。
(4)一定條件,在水溶液中1 mol Cl-、ClO-(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相對(duì)大小如右圖所示。
①D是 (填離子符號(hào))。
②B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (用離子符號(hào)表示)。
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NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3,如下圖所示。
(1)I中,NH3 和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是_____________________。
(2)II中,2NO(g)+O22NO2(g)。在其他條件相同時(shí),分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下溫度變化的曲線(如右圖)。
①比較P1、P2的大小關(guān)系:________________。
②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是________________。
(3)III中,將NO2()轉(zhuǎn)化為N2O4(),再制備濃硝酸。
①已知:2NO2() N2O4()△H1
2NO2() N2O4() △H2
下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)_______________。
②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是_________________。
(4)IV中,電解NO制備 NH4NO3,其工作原理如右圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A,A是_____________,說明理由:________________。
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Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。
(1)Na位于元素周期表第 周期第 族;S的基態(tài)原子核外有 個(gè)未成對(duì)電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為 。
(2)用“>”或“<”填空:
第一電離能 | 離子半徑 | 熔點(diǎn) | 酸性 |
Si S | O2- Na+ | NaCl Si | H2SO4 HClO4 |
(3)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101KPa下,已知該反應(yīng)每消耗1 mol CuCl(s),放出44.4KJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。
(4)ClO2常用于水的凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。寫出該反應(yīng)的離子方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 。
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標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣態(tài)分子斷開1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H,H—O,和O==O鍵的鍵焓△H分別為436KJ/mol,463KJ/mol,495KJ/mol,下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H =—485KJ/mol
B、H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g) △H = + 485KJ/mol
C、2 H2(g) + O2(g)==2 H2O(g) △H = + 485KJ/mol
D、2 H2(g) + O2(g)==2 H2O(g) △H =—485KJ/mol
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