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1、【271专练】(15分)肼(N2H4)又称联氨,常温下是一种无色油状液体,沸点为113.5。用途广泛。(1)在锅炉水中加入N2H4,可以把锅炉表面的氧化铁还原为结构紧密的四氧化三铁保护层,请配平反应的方程式: Fe2O3 N2H4 Fe3O4 N2 H2O(2)肼燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染,故可以用作火箭燃料。 常温下,若肼的燃烧热为Q kJ/mol写出表示肼燃烧热的热化学方程式为 。(3)肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池,肼转化为氮气与水。常用的电解质溶液2030的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是 。(4)肼易溶于水,它是与氨类似的二元弱碱,肼易溶于水的可能原因是 已知:在
2、相同条件下N2H4·2H2O的电离程度大于N2H5+的水解程度。常温下,若0.2mol/L N2H4·2H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+ 离子浓度由大到小的顺序为 。(5)肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图): 温度较高时主要发生N2H4+ 2O2 2NO + 2H2O 若此反应1000时的平衡常数K1,1100时的平衡常数为K2,则K1 K2 。1000时,反应达到平衡,下列措施中能使容器中增大的有 。A恒容条件下,充人He气 B增大容器体积C恒容条件下,充入N2H4 D使用催化剂【271专练】(
3、15分)(1)6 1 4 1 2(2)N2H4(l) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(l) H= -QkJ/mol (3) N2H4-4e-+ 4OH- = N2 +4H2O(4)N2H4与 H2O之间形成氢键, c(N2H+5)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)(5)K1>K2 BC【272专练】(15分)I氢、氮、氧三种元素可组成许多重要的化合物。(1)一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字母)。A减小NO2的浓度 B降低温度 C增加NO2的浓度 D升高温度(2)文
4、献报导:不同金属离子及不同离子浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液的反应速率有影响,实验结果如下图所示。实验均在20oC、w(H2O2)0.25%、pH7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L-1的条件下进行。两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。 下列叙述错误的是 (填序号)A锰离子能使该降解反应速率减缓B亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低C海藻酸钠溶液粘度变化的快慢可反映出其降解反应速率的快慢D一定条件下,铜离子浓度一定时,反应时间越长,海藻酸钠溶液浓度越小II已知:25oC时,Ka(CH3COOH)1.8×10-5;H+(aq)+OH-
5、(aq)H2O(l) H-57.3 kJ·mol -1 HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l) H-67.7 kJ·mol -1 pC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的负对数。25oC时H2CO3溶液的pC-pH图如下:(3)25oC时,稀溶液中发生如下反应:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)该反应的H -57.3 kJ·mol -1(填“”、“”或“”)(4)Ka(HF)随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。25oC时,H2CO3的一级电离平衡常数Ka1约为 ,理由是(用简要文字及列式说明) 。
6、(5)室温下,向100mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液中滴加a mol·L-1的醋酸溶液,当滴加到溶液呈中性时,此时溶液总体积为200mL,若用b代表醋酸的电离常数,则原醋酸的浓度a (用含b表达式表示)。27(15分,除注明外其余每空2分)I B、C B II 减小, 1×10-6, 由图知,当pH=6时c(H2CO3)=c(HCO3-),故:。(3分) 【273专练】(16分)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO 2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用超灵敏气体传感器测得不同时
7、间的SO2和CO浓度如表:时间(s)012345c(SO2)(mol·L-1)1.000.500.233.00×10-373.00×10-373.00×10-37c(CO)(mol·L-1)4.003.002.462.002.002.00请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1) 在上述条件下反应能够自发进行,则反应的H 0(填写“>”、“<”、“=” )。(2)前2s内的平均反应速率v(CO2)=
8、160; 。(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,下列措施既不会提高成本,又能提高SO2转化率的是 。A. 选用更有效的催化剂 B. 提高n(CO):n(SO2)投料比C. 降低反应体系的温度 D. 缩小容器的体积
9、(5)为了分别验证不同催化剂、温度、浓度对化学反应速率的影响规律,某同学设计了四组实验使反应速率依次增大,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T()SO2初始浓度(mol·L-1)CO初始浓度(mol·L-1)催化剂2601.003.00Cr2O3Fe2O33804.00 请将上述表格中剩余的实验条件数据填入答题卷相应位置。 研究表明:Fe2O3的催化效果好于Cr2O3。请在答题卷相应位置画出上表中的四个实验条件下混合气体中SO2浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各实验编号。27.(14分)(1)< (2分) (2) 0.77mol/(L·s) (
10、2分) (3)3.33×1036 (2分) (4)B、C (2分)(5):260 、 1.00 、 3.00(1分):1.00 、 3.00 、 Fe203(1分):380 、1.00 、 Fe203(1分)(3分,全对3分)【274专练】(2013年浙江绍兴模拟)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)。(1)当(t-BuNO)2的起始浓度c0为0.50 mol·L-1时,实验测得20时的平衡转化率是65%。列式计算20时上述反应的平衡常数K = 。(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率 (填“增
11、大”、“不变”或“减小”)。已知20时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9,若将反应溶剂正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始浓度相同,则它在CCl4溶剂中的平衡转化率 (填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。(3)实验测得该反应的H=50.5 kJ·mol-1,活化能Ea=90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是 。(4)该反应的S 0(填“”、“”或“”)。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。(5)随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),可以确定该
12、化学反应的速率。用于比色分析的仪器是 。ApH计B元素分析仪C分光光度计D原子吸收光谱仪(6)通过比色分析得到30时,(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如右图所示,请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线图。参考答案:(1)2.4mol/L2.4mol/L(2)减小 减小小于小于(3)DD(4) 较高较高(5)C(6)考点:用化学平衡常数进行计算;化学反应中能量转化的原因;化学平衡的影响因素;物质的量或浓度随时间的变化曲线专题:化学平衡专题分析:(1)根据化学平衡和物质的转化率,利用三段法计算各物质平衡时的浓度,再利用平衡常数的计算式来解答;(2)由温度不变,则平衡常数不变,利用平
13、衡常数分析起始浓度与转化率的关系;(3)该反应的H=50.5kJmol-1,则该反应为吸热反应,活化能Ea=90.4kJmol-1,活化能是反应物分子变为活化分子所需要的能量,再结合图象来分析;(4)由反应来分析S,再利用H-TS0来分析有利于该反应自发进行需要的温度;(5)根据溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析)来分析选用的仪器;(6)由30时浓度随时间的变化关系图,找出不同时间(t-BuNO)2的浓度,再计算t-BuNO浓度,描点连线即得t-BuNO浓度随时间的变化曲线解答:解:(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(c0)为0.50molL-1时,实验测得20时的平衡转化率
14、()是65%,则(t-BuNO)2 2(t-BuNO)开始 0.5 0转化0.5×65% 0.5×65%×2平衡0.5×(1-65%)
15、0; 0.5×65%×2 K=2.4(mol/L),故答案为:2.4mol/L;(2)由三段法计算可知,K=,温度不变,则K不变,则增大(t-BuNO)2的起始浓度为保证K不变,则转化率a应减小,20时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.92.4,保持(t-BuNO)2起始浓度相同时,由K=,则转化率a应小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率,故答案为:减小;小于;(3)由反应的H=50.5kJmol-1,则该反应为吸热反应,则反应物的总能量应小于生成物的总能量,故BC错误;再由H=50.5kJmol-1,活化能Ea=90
16、.4kJmol-1,则反应热的数值大于活化能的数值的一半,故D正确,故答案为:D;(4)由反应可知,1mol反应物参加反应时生成2mol生成物,则S0,再由H-TS0有利于该反应自发进行,H0,则在较高温度下该反应能自发进行,故答案为:;较高;(5)由利用溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系,可以确定该化学反应的速率,给出的仪器中只有分光光度计可进行比色分析,故答案为:C;(6)根据30时浓度随时间的变化关系图,找出不同时间(t-BuNO)2的浓度,再计算BuNO浓度,描点连线即得t-BuNO浓度随时间的变化曲线,如0min时,(t-BuNO)2的浓度0.05mol/L,t-BuNO浓度为0
17、;0.5min时,(t-BuNO)2的浓度0.04mol/L,t-BuNO浓度为0.02mol/L;依次计算描点连线,故答案为:点评:本题考查学生利用化学平衡常数及化学平衡的三段法计算来分析解答,考查知识点较集中,注重对学生基础知识和技能的考查,并训练学生分析图象、画图象的能力【275专练】(14分)“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题(1)T时,一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO (g)H2O(g)CO2(g) H2 (g) H=-42KJ/mol下
18、列事实能说明该反应达到平衡的是 a体系中的压强不发生变化 b正(H2)=逆(CO ) c混合气体的平均相对分子质量不发生变化 dCO2的浓度不再发生变化 T时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表: 时间 / minCOH2O(g)CO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.06230.1000.2000.1000.10040.1000.2000.1000.10050.1160.2160.084C160.0960.2660.104C2 第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后
19、测得的。则第45min之间,改变的条件 ,第56min之间,改变的条件是 。已知420时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 molL,则CO在此条件下的转化率为 。T 420(填大于,小于或等于)(2)CO可以合成二甲醚,二甲醚可作为燃料电池的,已知参与电极反应的单位质量电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量,则二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池相比较,下列说法正确的是 。(填字母)A、两种燃料互为同分异构体,分子式相同,比能量相同B、两种燃料所含共价键数目相同,断键时所需能量相同,比能量相同C、两种燃料所含共价键种类不同,断键时所需能量不同,
20、比能量不同(3)某有机物由C、H、Al三种元素组成,其摩尔质量为72,其中Al、C的质量分数分别为37.5%和50%。该物质与水剧烈反应生成CH4,则该反应的化学方程式为 。27(14分)(1)bd 增加H2浓度 增加H2O(g)浓度 75(2) C(3)Al(CH3)3 3H2O=Al(OH)3 3CH4(或其他合理答案)【276专练】(15分)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。请运用化学反应原理的相关知识研究氨的合成及性质。(1) 在体积为1L的恒容密闭容器中,充入2.5molN2和2.5molH2进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在不同温度下
21、达到平衡时测得H2的体积分数如下表所示:T/200300400H2的体积分数a 1a 225 试比较a 1、 a 2的大小:a 1 a 2 (填“”、“”或“”) 若反应在400下进行,下列各项中能作为判断反应达到化学平衡状态依据是 。(填字母) a、 容器内N2 、H2 、NH3 的物质的量分别为 2.0mol、1.0mol、1.0mol b、V正(N2)=3 V逆(H2) c、混合气体的密度保持不变 d、混合气体的平均相对分子质量保持不变(2)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧试验机中相关的反应有: 4NH
22、3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l) H1 4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l) H2 4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l) H3请写出上述三个反应中H1、H2、H3三者之间关系的表达式,H1= 。(3)氨气制取尿素CO(NH2)2的合成塔中发生反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g)。合成塔中不同氨碳比a n(NH3)/n(CO2) 和水碳比b n(H2O)/n(CO2) 时二氧化碳转化率(x)如图所示。b宜控制在 (填序号)范围内A0.60.7 B11.1 C1.51.6a宜控制在4.0左右,
23、理由是 。(4)右图表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HClNH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。生产中可分离出的物质A的化学式为 。(5)用0.10mol·L1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L1氨水所得的滴定曲线如下: 请指出盐酸滴定氨水的曲线为 (填A或B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序 。在25时,将 a mol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c
24、(Cl-),用含有a的代数式表示反应完全是溶液中NH3 ·H2O的电离常数 。27、1 (1分) ad(2分)2 (2分)3 A (1分) 氨碳比大于4.0,增大氨气的量CO2转化率增加不大,提高了生产成本;氨碳比小于4.0,CO2的转化率较低。(2分)4 N26e8H+2NH4+(2分) NH4Cl(1分)5 B (1分) c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) (1分) 10-9 /(a-0.01) (2分)【277专练】(14分)一碳化学是指以研究分子中只含一个碳原子的化合物如甲烷(CH4)、合成气(CO和H2)、CO2、CH3OH等为原料来合
25、成一系列化工原料和燃料的化学。科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为其它化工原料,如下图所示。(1)碳酸钾溶液所起的作用是 。(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。 一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 右图表示该反应过程中能量(单位为kJ/mol)的变化,关于该反应的下列说法中,正确的是 (填字母)。AH>0,S>0 BH>0,S<0CH<0,S<0 DH<0,S>0在右图中,曲线 (填:a或b)表示使用了催化
26、剂。 在压强为5MPa,体积为VL的反应室中,bmolCO2与 3bmolH2在催化剂作用下反应生成甲醇,CO2的转化率与某物理量的关系如右图。则表中横坐标的物理量为 ,R1时该反应的平衡常数K= (用含字母的代数式表示)。当该物理量从R1到 R2进行 改变,平衡常数K将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。(3)过氧化尿素合成反应式如下: CO(NH2)2 +H2O2 CO(NH2)2·H2O2 H<0。当n (过氧化氢):n (尿素) 为 1.31,反应时间45 min,用水杨酸作为稳定剂,分别考察反应温度对反应效果的影响如下图所示(活性氧含量可视为CO(NH2)2
27、3;H2O2产量的直观表示):从图中可以看出,在实验选定的温度范围内,随反应温度的升高,产品活性氧含量先增加而随后减少。 根据图中信息,最佳反应温度为 。 如何说明该反应中在实验选定的温度范围内,随反应温度的升高,产品活性氧含量先增加而随后减少: 。27(共14分)(1)富集空气中的CO2(2分)(2)C (2分),b(2分)温度(2分), (2分), 减小(1分)(3)30(1分)这是由于温度升高有利于尿素溶解及合成反应的进行,进而提高产品收率;但温度太高会导致过氧化氢分解,同时由于该反应为放热反应,升高温度会使平衡向逆反应方向移动,影响产品活性氧含量。(加点部分、波浪线部分、加粗体部分写出
28、2点给1分,写出1点不给分,共2分) 【278专练】(15分)甲醇被称为21世纪的新型燃料,在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H<0(1)S_0(填“”、“”或“”)。(2)若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_A升高温度 B将CH3OH(g)从体系中分离C充入He,使体系总压强增大 D再充入1 mol CO和3 mol H2(3)为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/n(CO)/n(H2)p
29、/MPa1501/30.153505A请在上表空格中填入剩余的实验数据。B根据甲醇制备反应的特点,在给出的坐标图中,画出其在0.1 MPa和5 MPa条件下CO的转化率随温度变化的曲线示意图,并标明各条曲线的压强。25时,三种酸的电离常数为:化学式HAcH2CO3HClO电离平衡常数1.8×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-113.0×10-8请回答下列问题:(1)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列物质:aNa2CO3、bNaClO、cCH3COONa、dNaHCO3;pH由大到小的顺序是: ;(填编号)(2)常温下,0.1mol/L
30、的HAc电离度约为1%,其pH= ,将该溶液加蒸馏水稀释,在稀释过程中,下列表达式的数据变大的是: Ac(H+) Bc(H+)/c(HAc) Cc(H+)×c(OH-) Dc(OH-)/c(H+)(3)体积为10mLPH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程PH变化如图:则HX的电离平衡常数_(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)_醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”);(4)25时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液PH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(N
31、a+)=_。(填准确数值)。27(15分)(1)(1分)(2)BD(1分)(3)(表中数据每空1分,图像2分)实验编号T/n(CO)/n(H2)p/MPa1501/31/3(1)a>b>d>c (1分)(2)3(1分) BD(2分)(3)大于(1分) 大于 (1分)(4)9.9×10-7 mol/L(2分)【279专练】(15分)汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题(1)已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H=180.5kJ/mol C(s)+O2(g) CO2(g) H=393.5kJ/mol
32、2C(s)+O2(g) 2CO(g) H=221kJ/mol 则:2NO(g) +2CO(g) N2(g) +2CO2(g) 的H= 。(2)在一定温度下,向体积为V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=a mol,n(NO)=2a mol,n(N2)=b mol,且N2占平衡总体积的1/4。 则该反应的平衡常数K= 。(用含a、V的式子表示)若保持温度不变,平衡后在此基础上再向容器中充入3b mol的N2、2a mol的NO,平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。 下列各种情况,可说明该反应已经达到平衡的是 。 Av生成(CO2)=v消耗(C
33、O2) B混合气体的密度不再改变 C混合气体的平均相对分子质量不再改变 DNO、CO、N2、CO2浓度均不再变化 E单位时间内生成2n mol碳氧双键的同时消耗n mol NN 在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段,正反应速率的变化曲线:(3)如果要净化汽车尾气的同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是 A降低温度 B增大压强同时加催化剂C升高温度同时充入N2 D及时将CO2和N2从反应体系中移走(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡
34、元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示 写出上述变化中的总化学反应方程式: 。 有人提出,可以设计反应2CO(g) 2C(s) +O2(g) 来消除CO的污染。请你判断是否可行,并说出理由: 。参考答案: (1)H=-746.5Kj/mol(2分)(2) K=27V/a (2分) 不移动(1分) CD (3)B(2分) (4) 2NO+O2+4CO4CO2+N2(2分)【2710专练】【27-20专练】(2013届浙江稽阳联谊学校高三4月联考)工业上以乙苯为原料生产苯乙烯的反应如下(Ph表示苯环):Ph-CH2CH3(g)Ph-CH=CH2(g)H2(g) H某研究小组研
35、究温度等因素对该反应的转化率、选择性(又称反应专一性)和产率的影响,分别作了四组实验,实验结果如下图:(1)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强PB代替物质的量c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则上述反应的平衡常数KP表达式为 。(2)根据反应和图1,判断H 0(填“<、=、>”,下同),S 0;请选择合适的反应温度 。(3)从压强因素分析,为提高乙苯的转化率,应采用 的生产条件,但是对生产设备的要求大大提高。实际工业生产中常采用通入水蒸气的方法。水蒸气的量对反应的影响结果如图2所示。在做这四组实验时,应该采用的其他实验条件: 。A反应温度相同 B采用不同的催化剂 C乙苯的流速
36、相同D压强都控制在常压下 E反应相同时间时测定实验数据当进料比从71增大到20l 时,乙苯的转化率由28%下降到14%,减少了50%,而苯乙烯的选择性由70%降到64%,仅下降不到10%。对反应的选择性而言,温度和压强这两个因素, 对反应的选择性影响更大。(4)一定温度下,在恒压密闭容器中通入物质的量之比为71的水蒸气和乙苯,发生上述反应,在t1时刻达到平衡。保持其他条件不变,此时分离出一定量的水蒸气,在t2时刻重新达到平衡,请在图中画出反应再次达平衡的图。参考答案:(2)> (1分) >(1分) 580600以内都给分(1分)(3) 低压(1分) ACDE 温度(4)AC(5)
37、【2711专练】(14分)防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。(1)氮肥厂的氨氮废水经过初步处理后可得到低浓度氨氮废水,后续处理流程如下:过程I:在硝化细菌作用下,O2将NH4氧化为NO3;过程II:加入甲醇,NO3和甲醇反应转化CO2和N2。请写出过程I步的离子方程式: 。(2)Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Cl、OH的浓度关系如右图所示图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物;pC1=1gc(C1)下列说法中正确的是 。A为了抑制Hg2水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释。B当c(C1) 101 mol
38、·L1时,汞元素一定全部以HgCl42形式存在CHgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:HgCl2HgCl + C1D当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,其晶体是 (填晶体类型)。(3)汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素,常用以下反应净化汽车尾气:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)在某温度T1下,2L密闭容器中充入NO 、CO各0.4mol,测得不同时间的NO和CO物质的量如下表:时间(s)0246810n(NO)(mol)0.40.320.260.220.200.20根据
39、上表的数据,在下图中画出CO2的物质的量与时间的关系曲线。上述反应达到平衡后,继续加入NO 、CO、CO2各0.2mol和N2 mol时,平衡不移动。在上述条件下该反应能够自发进行,如果把温度从T1升高到T2,平衡常数K将 (填写“变大”、“变小”、“不变”)。一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似燃料电池,其中的固体电解质是Y2O3Na2O,O2可以在其中自由移动,负极的反应式为 。 27、(14分)(1)2O2+NH4+=NO3+2H+ +H2O (2分)(2)AD(2分) 分子晶体(2分);(3) (2分) 0.1mol (2分) 变小 (2分) C
40、O+ O22e= CO2(2分)【27-12专练】(2013年浙江绍兴模拟)SNCRSCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:(1)反应2NO2CO2CO2N2能够自发进行,则该反应的H 0(填“”或“”)。(2)SNCRSCR流程中发生的主要反应有:4NO(g)4NH3(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g) H1627.2 kJ·mol-1;6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g) H1807.0 kJ·mol-1;6NO2(g)8NH3(g)7N2(g)12H2O(g) H2659.9 kJ·mol-1;反应N2(g)O
41、2(g)2NO(g)的H kJ·mol-1。(3)NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图10由图10可以看出,脱硝工艺流程应在 (填“有氧”或“无氧”)条件下进行。随着反应温度的进一步升高,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是 。(4)NO2也可用尿素CO(NH2)2还原,写出尿素与NO2反应的化学方程式 。(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为 。参考答案:(1)(2分)(2)179.8(2分) (3)有氧(2分) 温度升高,发生了副反应:4NH37O24NO26H
42、2O。(若答温度升高,NOx和NH3 反应的化学平衡向逆反应方向移动也可。)(2分) (4)4CO(NH2)26NO27N24CO28H2O(2分) (5)NO2NO3e N2O5(2分) 11.2(2分)【2713专练】(15分)碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下,可由甲醇和CO2直接合成DMC:CO2 + 2CH3OH CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下,通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为:T
43、ON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。(1)已知25时,甲醇和DMC的标准燃烧热分别为H1和H2,则上述反应在25时的焓变H3=_。(2)根据反应温度对TON的影响图(下左图)判断该反应的焓变H_0(填“>”、“=”或“<”),理由是_。(3)根据反应时间对TON的影响图(上右图),已知溶液总体积10mL,反应起始时甲醇0.25mol,催化剂0.6×105 mol,计算该温度下,47 h内DMC的平均反应速率:_;计算10 h时,甲醇的转化率:_。(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图(下右图),判断下列说法正确的是_ _。a. 由甲醇和CO2直接
44、合成DMC,可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源,在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义b. 在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TONc. 当催化剂用量低于1.2×105 mol时,随着催化剂用量的增加,甲醇的平衡转化率显著提高d. 当催化剂用量高于1.2×105 mol时,随着催化剂用量的增加,DMC的产率反而急剧下降.如果人体内的CO2不能顺利排除体外会造成酸中毒,缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响,人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离
45、常数Ka1=10-6.1,c(HCO3-):c(H2CO3)20:1,lg2=0.3。(5)由题给数据可算得正常人体血液的pH_(保留一位小数)。(6)正常人体血液中H2CO3、HCO3-、OH- 、H+四种微粒浓度由大到小关系为:_ 。(7)当少量的酸、碱进入血液中时,血液pH变化不大,其原因是_ 。27【答案】(15分)(1)2H1-H2(2)< 经过相同的反应时间,温度较低时,反应未达到平衡;温度较高时,反应已达到平衡,随着温度升高,TON减小,即平衡向左移动,说明该反应放热(3)1×10-3 mol·L-1·h-1 8.4×10-2 %(4
46、)ab (5) 7.4(6) c(HCO3-) > c(H2CO3)>c(OH-)> c(H+) (7)当少量酸进入血液中时,HCO3-就与H+发生反应来维持血液的pH稳定,当少量碱进入血液中时,H2CO3就与OH_发生反应来维持血液的pH稳定 (每格均为2分)【2714专练】(16分)研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。尿素是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应如下:2NH3(l)CO2(g)H2O(l)H2NCONH2 (l) H103.7 kJ·mol1试回答下列问题:(1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是_。A采用高温 B采用高压 C寻找
47、更高效的催化剂 (2)合成尿素的反应在进行时分为如下两步:第一步:2NH3(l)CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) H1第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)H2NCONH2(l) H2某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图所示: 已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。 反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2) 。 第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图所示,则H2 0(填
48、“”“”或“”)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。难溶物KspCa3(AsO4)26.8×1019AlAsO41.6×1016FeAsO45.7×1021 污染物H2SO4As浓度28.42 g/L1.6 g·L1排放标准pH 690.5 mg·L1表1几种砷酸盐的Ksp 表2工厂污染物排放浓度及允许排放标准 回答以下问题:(3)若混合溶液中Al3、Fe3的浓度均为1.0×104mol·L1,c(AsO43)最大是 mol·L1。(4)
49、工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式 。(5)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。 将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 ; Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 。27(16分)B 2 0.148 mol/(L·min) (4)5.7×1017 (5)2HMnO2H3AsO3H3AsO4Mn2H2O (6) CaSO4 (各2分) H3
50、AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时AsO43浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀【2715专练】(15分)I.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常数、投料比等问题。已知:CO (g) +H2O Cg)H2 (g) +CO2 (g)平衡常数K随温度的变化如下表:回答下列问题(1)该反应的平衡常数表达式K=_ _,H=_ _0(填“<”、“>”、“=”)(2)已知在一定温度下,CCs) +CO2 (g)2C0 Cg)平衡常数K1;C (s) +H2O (g)CO Cg) +H2 (g)平衡常数K2则K、K1 K2,之间的关系是_ _:(3)8000C时,向一个10L的恒容反应器中
51、充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时 间后反应达到平衡,此时CQ的转化率为 :若保持其他条件不变,向平衡体系中 再通入O.1OmolCO和O.40molC02,此时v正 _ _v逆 (填“>”、“=”或“<”)。II.某小组利用H2C204溶液和酸性KMn04溶液反应来探究“条件对化学反应速>的影响”。(4)向酸性KMn04溶液中加入一定量的H2C204溶液,当溶液中的KMn04耗尽后,紫色溶 液将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C204与KMn04初始的物质的量需要满足的关 系为n(H2C204): n(KMnO4) _。(5)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了如下实验方案表中x= _ ml ,理由是_ _。(6)已知50°C时,浓度c(H2C204)随反应时间t的变化曲线 如右图示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图 中画出25°C时c(H2C204)随t的变化曲线示意图。27.(1)c(CO2)·c(H2)/ c(CO)·c(H2O) (2分)
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