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文档简介
1、1碳酸亚铁(FeCO3)是菱铁矿的主要成分,将其隔绝空气加热到200开始分解为FeO和CO2,若将其在空气中高温煅烧则生成Fe2O3。(1)已知25,101kPa时:C(s)+O2(g)CO2(g) H-393 kJ·mol-1铁及其化合物反应的焓变示意图如右图:请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式 。(2)据报道,一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g)+6H2(g) H反应在3L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g,则该段时间内用H2
2、表示该反应的平均反应速率为 。将一定量的Fe2O3(s)和3CH4(g)置于恒温恒容密闭容器中,在一定条件下反应,能说明反应达到平衡状态的是 。ACO和H2的物质的量之比为1:2 B混合气体的密度不再改变C铁的物质的量不再改变 Dv正(CO)= 2v逆(H2)在容积均为VL的I、II、III三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁,然后分别充入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是 ;上述反应的H 0(填“
3、大于”或“小于”)。甲烷经重整催化作用提供反应气的燃料电池如右图(以熔融Li2CO3 和K2CO3为电解质)。则正极电极反应式为 ,以此电池为电源电解精炼铜,当有0.1 mol e- 转移时,有 3.2 g铜溶解(填“>”、“<” 或“=”)。(3)Fe2O3用CO还原焙烧的过程中,反应物、生成物和温度之 间的关系如右图所示。若在800 ,混合气体中CO2体积分数为40%的条件下,Fe2O3用CO还原焙烧,写出反应的化学方程式为 。(4)Fe2O3还可以用来制备FeCl3,通过控制条件FeCl3可生成聚合物,其离子方程式为:x Fe3+y H2OFex(OH)y(3x-y)+y H
4、+下列措施不能使平衡正向移动的是 (填序号)A加水稀释 B加入少量铁粉 C升温 D加入少量Na2CO32目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。(1)一定条下:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)已知:C和H2的燃烧热分别为393.5KJ/mol和285.8KJ/mol,且H2O(1)=H2O(g) H=+44.0KJ/mol.则该反应的H= 。在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生此反应,其相关数据如下表所示:容器容积/L温度/起始量/mol平衡量/molC(s)H2O(g)H2(g)甲2T1243.2乙
5、1T2121.2T1 T2(填“>”、“=”或“<”).若乙容器中达到平衡所需时间为3min,则当反应进行到1.5mol时,H2O(g)的物质的量的浓度 (填选项字母)。A=0.8mol/L B=1.4mol/L C< 1.4mol/L D> 1.4mol/LT2下,乙容器中若起始充入a molCO2和b molH2,反应达到平衡时,测得CO2的转化率大于H2的转化率,则a/b的值需满足的条件为 。(2)用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H1 取五份等体体积CO2和H2的混合
6、气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇反应的H1 0(填“”、“”或“”)。在容积为1L的恒温密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图2所示。若在上述平衡体系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)(保持温度不变),则此平衡将 移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”) (3)CO2在一定的条件下,还可以转化为甲醚(CH3OCH3)。某研
7、究小组将两个甲醚燃料电池串联后作为电源,电解饱和食盐水,装置如图3所示。请写出该甲醚燃料电池负极的电极反应式 。若U形管中氯化钠溶液的体积为600mL。闭合K后,若每个电池甲醚用量均为0.0112L(已折算到标准状况),且反应完全,假设产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,则电解后U形管中溶液的pH为 。(4)常温下,用NaOH溶液吸收CO2得到pH=11的Na2CO3溶液,吸收过程中水的电离平衡将 移动(填“正向”、“不”、“逆向”);使计算溶液中= 。(已知常温下,H2CO3的电离平衡常数为K1=4.4×10-2,K2=4.7×10-11)3研究氮氧化物与悬浮在大气中
8、的海盐粒子的相互作用时,设计如下反应:I2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g) H< 0 ,化学平衡常数为k1,II. 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0化学平衡常数为k2请回答下列问题:(1)4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的反应热H= (用H1、H2表示),化学平衡常数K= (用k1、k2表示)(2)若反应I在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2(g)的转化率(NO2%)随时间变化如图所示,t3-t1时刻NO2(g)的转化率(NO2%)降低的原因是 。(3)若反应II在恒温、恒容条件下进行,下列
9、能判断该反应一定达到平衡状态的是_A容器内压强不再变化Bn(ClNO)=n(NO)C混合气体密度不变DV正(NO)=V逆(ClNO)(4)在一定温度和压强下,反应II达到平衡,当NO和Cl2的比例不同时,对Cl2的比例不同时,对Cl2的转化率及平衡混合物中ClNO的体积分数都有影响。设NO和Cl2起始物质的量之比为x,平衡时Cl2的转化率为a,平衡混合物中ClNO的体积分数为y,y= 。(用a和x的代数式表示y)(5)实验室用NaOH溶液吸收NO2,反应为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液
10、B为0.1molL-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COOH)由大到小的顺序为 。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4molL-1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5molL-1)。常温下,向溶液B中加水稀释过程中,下列比值变化大的是 。ac(H+)/c(OH-) b.c(OH-)/c(CH3COO-)c.c(Na+)/c(CH3OO-) d.c(CH3OO-)·c(H+)/c(CH3COOH)4研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。(1)将CO2与焦炭(石墨)作用生成CO,CO可用
11、于炼铁等。已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =2Fe(s)+ 3CO(g) H 1 = +489.0 kJ·mol1C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) H 2 = +172.5 kJ·mol1则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) H若向体积为1L的恒容密闭容器中按下表中三种投料方式投料,发生上述反应反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线(如下图)。 该反应的H_0(填“”“”或“=” ),曲线C对应的投料是第_组。
12、 T1 时,曲线a对应的化学平衡常数K=_(保留两位有效数字)。 若500 时该反应的平衡常数K= 2.5,T1_500 (填“>”“<”或“=”)。(3)用电化学的方法也可以将CO2变废为宝,用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应式为_。(4)用石灰水就能够将CO2转变成CaCO3,若Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,饱和石灰水的物质的量浓度为0.01mol/L,则向1L饱和石灰水中通入_mLCO2(标准状况),溶液中开始出现沉淀(不考虑反应过程中溶液体积的变化)。5氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在
13、生产、生活中具有重要作用(1)利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:H2O(l)=H2O(g)H1=44.0kJmol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)H2=229.3kJmol-14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)H3=-906.5kJmol-14NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)H4则H4=_kJmol-1(2)使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。写出该反应的离子方程式:_;在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变
14、蓝若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为:_;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有_(任写一种)。(3)在微电子工业中NF3常用作半导体、液晶和薄膜太阳能电池等生产过程的蚀刻剂,在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时具有非常优异的蚀刻速率和选择性,在被蚀刻物表明不留任何残留物,对表面物污染。工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。a电极为电解池的_(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式:_;以NF3对氮化硅(Si3N4)材料的蚀刻为例,用反应方程式来解释为什么在被蚀刻物表面不留任何残留物_。气体
15、NF3不可燃但可助燃,故气体NF3应远离火种且与还原剂、易燃或可燃物等分开存放,结构决定性质,试从结构角度加以分析_。能与水发生反应,生成两种酸及一种气态氧化物,试写出相应的化学方程式_。6燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM25(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径(1)利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:_。(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g
16、)+H2O(g)H=-a kJmol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-b kJmol-1;H2O(g)H2O(l)H=-c kJmol-1;CH3OH(g)CH3OH(l)H=-d kJmol-1,则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:_。(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:实验组温度起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO16504216246290021041633900abcd
17、t该反应的H_(填“”或“”)热反应,实验2条件下平衡常数K=_实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b的值_(填具体值或取值范围)。实验4,若900时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V正_V逆(填“<”,“”,“=”)。判断该反应达到平衡的依据是_。ACO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等B容器内气体压强保持不变CCO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化72-丁烯是一种重要的有机化工原料。回答下列问题:(1)己知2一丁烯有顺、反两种同分异构体,可表示为顺-C4H8、反-C4H8。一
18、定条件下,它们分别发生加成反应的热化学方程式为:顺-C4H8:H=-118.9 kJ/mol,反-C4H8:H=-112.7 kJ/mol,相同条件下,两种气体之间存在如下转化:该反应的反应热为:H=_。下列叙述中能表明该反应已达到平衡状态的是_(填序号)a顺-C4H8的含量保待不变b混合气体的平均摩尔质量保持不变c混合气体中碳的质量分数保持不变达到平衡后,若要进一步提高体系中反-C4H8的含量,可采取的措施是_。(2)2-丁烯与氢气反应时,一般用镍作催化剂,镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高科技产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO
19、)4(g)H0;Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),则下图中能反映出羰基法提纯粗镍过程中能量变化的是_。在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示Ni(CO)4在010min的平均反应速率为_。若反应达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时_(填序号)a平衡常数K增大 bCO的浓度减小 cv正Ni(CO)4增大设计简单实验方案用羰基法提纯粗镍,将粗镍粉末装入玻璃管一端,抽真空后充入CO并封管,_。8研究氮氧化物的反应机理,对于消除对环境的污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)
20、+O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因,查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:2NO(g)N2O2(g)(快) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2) H1<0N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2) H2<0请回答下列问题:(1)反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H= kJ·mol-1(用含H1和H2的式子表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出
21、用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K= ,升高温度,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应,反应的活化能E1与反应的活化能E2的大小关系为E1 E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是 。Ak2正增大,c(N2O2)增大 Bk2正减小,c(N2O2)减小Ck2正增大,c(N2O2)减小 Dk2正减小,c(N2O2)增大由实验数据得到v2正O2的关系可用右图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为 (填字母)。 (3)工业上可用氨水作为N
22、O2的吸收剂,NO2通入氨水发生的反应:2NO2+2NH3·H2O=NH4NO3+NH4NO2+H2O。若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色,则反应后溶液中c(NH4+) c(NO3-)+c(NO2-)(填“>”“<”或“=”)。工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染。电解池如图所示,阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导O2-。该电解池阴极的电极反应式是 。阳极产生的气体N的化学式是 。9氮的固定意义重大,氮肥的使用大面积提高了粮食产量。(1)目前人工固氮最有效的方法是_(用一个化学方程式表示)。(2)自然界发生的一个固氮反应是N2(g)+O2(g)2NO(g),已
23、知N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946 kJmol-1、498 kJmol-1、632 kJmol-1,则该反应的H _kJmol-1。该反应在放电或极高温下才能发生,原因是_。(3)100kPa时,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。温度 /100 30040050060070020NO的平衡转化率 /%A406080100200800BC温度 /0 507510012515020NO2的平衡转化率 /%40608010025175200(25,
24、80)图1 图2 图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率,则_点对应的压强最大。 100kPa、25时,2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为_,N2O4的分压p(N2O4) _ kPa,列式计算平衡常数Kp_。(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数) 100kPa、25时,V mL NO与0.5V mLO2混合后最终气体的体积为_mL。(4)室温下,用注射器吸入一定量NO2气体,将针头插入胶塞密封(如图3),然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定,此时手握针筒有热感,继续
25、放置一段时间。从活塞固定时开始观察,气体颜色逐渐_(填“变深”或“变浅”),原因是_。已知2NO2(g)N2O4(g)在几微秒内即可达到化学平衡10水是重要的自然资源,与人类的发展密切相关。(1)25时,水能按下列方式电离:H2OH2OH3OOH K11.0×1014OHH2OH3OO2 K21.0×1036水中c(O2) mol·L1(填数值)。(2)水广泛应用于化学反应。将干燥的碘粉与铝粉混合未见反应,滴加一滴水后升起紫色的碘蒸气,最后得到白色固体。有关该实验的解释合理的是 。A加水使碘和铝粉形成溶液 B水作氧化剂C碘粉与铝粉反应是放热反应 D水作催化剂(3)
26、铁酸铜(CuFe2O4)是很有前景的热化学循环分解水制氢的材料。.某课外小组制备铁酸铜(CuFe2O4)的流程如下:搅拌所得溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2的物质的量浓度分别为2.6 mol·L1、1.3 mol·L1。搅拌所得溶液中Fe元素的存在形式有Fe3和 (填化学式)。搅拌要跟踪操作过程的pH变化。在滴加KOH溶液至pH4的过程中(假设溶液体积不变),小组同学绘制溶液中c(Fe3)、c(Cu2)随pH变化的曲线如下图,其中正确的是 (用“A”、“B”填空)。(已知:KspFe(OH)32.6×1039、KspCu(OH)22.2×1020
27、)操作为 、 。.在热化学循环分解水制氢的过程中,铁酸铜(CuFe2O4)先要煅烧成氧缺位体(CuFe2O4a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氢越容易。氧缺位体与水反应制氢的化学方程式为 。课外小组将铁酸铜样品在N2的气氛中充分煅烧,得氧缺位体的质量为原质量的96.6%,则氧缺位值(a) 。11近年来全国各地长期被雾霾笼罩,雾霾颗粒中汽车尾气占20以上。已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒(PM2.5)等有害物质。目前,已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。(1)催化剂存在时用H2将NO还原为N2。 图1是一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化示意图, 写
28、出该反应的热化学方程式 。(H 用E1、E2、E3表示)(2)工业上可采用CO和H2合成甲醇,发生反应为(I)CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H<0在恒容密闭容器里按体积比为12充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 。A正反应速率先增大后减小B逆反应速率先增大后减小C化学平衡常数K值增大D反应物的体积百分含量增大E混合气体的密度减小F氢气的转化率减小(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:()2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H<0 。则该反应在 (填“高温”、“低温”或
29、“任何温度”)下能自发进行。(4)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(),经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图2所示。以下说法正确的是 A第种催化剂比第种催化剂脱氮率高B相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响C曲线、最高点表示此时平衡转化率最高D两种催化剂分别适宜于55和75左右脱氮(5)在某温度下,2 L密闭容器中充入NO、CO各0.4 mol进行反应(),测得NO物质的量变化如图3所示,5分钟末反应达到平衡,该反应的平衡常数K= 。第6分钟继续加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.
30、3 mol N2,请在图3中画出到9分钟末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线。 图3(6)NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx脱氮转化成无毒的N2,减少对大气的污染。下列物质可能作为脱氮剂的是 ANH3 BCH4 CKMnO4 D尿素试卷第9页,总10页本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。参考答案1(1)4FeCO3(s)+ O2(g)2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) H-260 kJ·mol-1(2)0.03 mol·L-1·min-1 BC III 大于 O24e2CO2=2CO32- <(3)Fe2O
31、3CO 2FeOCO2(4)B【解析】试题分析:(1) 铁及其化合物反应的焓变示意图可推知4FeCO3(s)+ O2(g)2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) H-260kJ·mol-1。(2)测得Fe2O3在反应中减少的质量为氧原子的质量,所以得n(O)=0.6mol,故n(H2)=6n(Fe2O3)=1.2mol,计算的V(H2)=0.03mol·L-1·min-1。恒温恒容条件下混合气体的密度不再改变,则质量不变,在有固体参加的气体反应中,质量不变,说明反应达到平衡;C中铁的物质的量不再改变,反应中有一种物质的量不在改变,说明反应达到平衡。有部分电子被氧气得
32、到,所以溶解的铜的质量小于3.2g(4)对于可逆反应增加反应物的量和减少生成物的量都可以使反应正向移动,聚合反应为吸热反应所以升高温度平衡正向移动;加入铁粉反应物的量减少,平衡逆向移动,故选B。考点:热化学方程式的书写和计算,可逆反应中影响平衡移动的因素。2(1)H = +90.1kJ/mol; >;C; 0 < a/b < 1/2;(2) <;不;(3)CH3OCH3-12e-+16OH2CO32+11H2O;13;(4)正向;4.7;【解析】试题分析:(1)根据题意写出相应的热化学方程式:C(s)+O2(g)=CO2(g) H1= 393.5 kJ/mol2H2(g
33、)+O2(g)=2H2O(l) H2= 571.6 kJ/molH2O(l)=H2O(g) H3 = + 44.0 kJ/mol则C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)的HH1H22H3+ 90.1 kJ/mol,故答案为:+ 90.1kJ/mol; 分别计算出T1和T2温度下该反应的平衡常数,T1时K112.8,T2时K21.35对于吸热反应,温度越高,平衡常数数值越大,故T1T2,故答案为:;3min内水的浓度变化量=氢气的浓度变化量=0.6mol/L,随反应进行,物质的浓度降低,反应速率较短,故前1.5min水的浓度变化量大于后1.5min水的浓度变化量,故反应进行到1.5m
34、in时,H2O(g)的物质的量浓度小于-0.6mol/L=1.4mol/L,故答案为:C;若CO2与H2的物质的量之比等于化学计量数之比1:2,则二者转化率相等,CO2的转化率大于H2的转化率,则CO2与H2的物质的量之比小于1:2,即,故答案为:0;(2)分析图像可知,在最高点之前,反应尚未达到平衡,随温度升高,反应速率加快,相同时间内生成的甲醇的量增加,甲醇的体积分数增大;最高点之后,反应已达平衡,温度升高,甲醇的体积分数减小,可知平衡逆向移动,所以正反应放热,故答案为:; 由图像计算出此反应的平衡常数,再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)后,所以平衡不移动,故答案为:
35、不;(3)在碱性溶液中,CH3OCH3碱性燃料电池中,负极CH3OCH3失电子被氧化,反应式为:CH3OCH3-12e-+16OH2CO32+11H2O,故答案为:CH3OCH3-12e-+16OH2CO32+11H2O;根据CH3OCH3-12e-+16OH2CO32+11H2O得,关系式CH3OCH3 12e- 6Cl2 12OH- 1 mol 12mol=0.005mol n(OH-)所以n(OH-)=0.06mol所以c(OH-)=0.1mol/L,所以c(H+)=10-13,所以,pH=13,故答案为:13;(4)NaOH电离出的OH抑制水的电离,Na2CO3电离出的CO32水解促进
36、水的电离。根据CO32+H2OHCO3+OH, ,故答案为:正向;4.7;考点:考查了电解池和原电池的工作原理的相关知识。3(1) 2H1H2 K12K2(2)因反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低。(3)AD(4)y=2a/(x+1-a)(5)c(NO3)c(NO2)c(CH3COO); a b c【解析】试题分析:(1)已知:a、NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),b、2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),根据盖斯定律,b×2-a可得:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+
37、2NO(g)+Cl2(g),H3=2H2-H1,则该反应平衡常数K=,故答案为:2H2-H1;(2)根据反应I2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g) H< 0,因反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低,故答案为:因反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低;(3)根据反应II. 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,在恒温、恒容条件下进行。A、容器的体积不变,但气体的物质的量发生变化,因此压强不再变化,能判断反应达到平衡状态,正确
38、;B、平衡时个物质物质的量之间没有关系,n(ClNO)=n(NO),不能判断反应达到平衡状态,错误;C、容器的体积和气体的质量均不变,因此混合气体密度始终不变,不能判断反应达到平衡状态,错误;D、V正(NO)=V逆(ClNO)能判断反应达到平衡状态,正确;关系AD;(4) 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)起始(mol)x 1 0 0反应 2a a 2a平衡 x-2a 1-a 2a平衡混合物中ClNO的体积分数等于物质的量分数,y=×100%,故答案为:×100%;(5)0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,反应为2NO2+2
39、NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0mol/L,NaNO2物质的量为0.1mol/L,溶液B为0.1molL-1的CH3COONa溶液,已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4molL-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5molL-1,说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,对应阴离子水解程度大,醋酸根离子和亚硝酸根离子水解,两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为:c(NO3-)c(NO2-)c(CH3COO-);由于存在CH3COO- + H2O CH3COOH +OH-,
40、常温下,向0.1molL-1的CH3COONa溶液中加水稀释过程中,平衡向右移动,a、平衡向右移动,溶液的碱性减弱,c(H+)/c(OH-)增大,正确;b、加水稀释,c(OH-)和c(CH3COO-)均减小,但平衡向右移动,c(OH-)/c(CH3COO-),增大,正确;c、加水稀释,c(Na+)和c(CH3COO-)均减小,但平衡向右移动,c(Na+)/c(CH3OO-)增大,正确;d、温度不变,水解平衡常数不变,K=c(CH3OO-)·c(H+)/c(CH3COOH)不变,错误;故选abc。故答案为:c(NO3)c(NO2)c(CH3COO);abc。考点:考查了化学平衡的移动、
41、化学平衡常数的计算和应用的相关知识。4(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) AH=-28.5kJ/mol(2分) CO2(1分)(2)<(2分)3(2分)0.52(2分)>(2分)(3)CO2+8H+8e-=CH4+2H2O(2分);(4)6.272×l0-3(2分)【解析】试题分析:(l)根据盖斯定律-×3,整理可得:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) AH=-28.5kJ/mol。 (2)观察图像,根据图像可知:升高温度反应物CO转化率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应方向是吸热反应,所以该反
42、应正反应一定是放热反应,所以H<0;相同条件下加入H2的量越多,CO2的转化率越高,故曲线c对应的是第3组投料的情况。曲线a对应的是n(CO2):n(H2)=1:3的情况,T1 时CO2转化率60%,即反应消耗CO2的物质的量是06 mol,则消耗1.8molH2,反应产生CH3OH0.6mol,产生H2O的物质的量是0.6mol,平衡时CO2的物质的量是0.4mol,H2的物质的量是1.2mol。由于容器的容积 是1L,因此平衡时各种物质的物质的量浓度与其物质的量在数值上相等,所以该温度下的化学平衡常数K;由于该反应的正反应是放热反应,500时反应的平衡常数K=25>052,升高
43、温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,会使化学平衡常数减小,所以T1>500 。(3)通过电解使CO2转化为甲烷,碳元素化合价由+4价变为-4价,化合价降低,得电子,所以在阴极区发生反应,电解质溶液中的H+参与反应,电极反应式CO2+8H+8e-=CH4+2H2O;(4)饱和石灰水的物质的量浓度为0.01 mol/L,则c(Ca2+)=0.01 mol/L,由于Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,则c(CO32-)=2.8×10-7mol/L时,CaCO3开始沉淀,1L饱和石灰水中通入CO2体积为2.8×10-7mol×22.4L/mol
44、15;103mL/L=6272×l0-3mL。考点:考查盖斯定律的应用、外界条件对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算及沉淀溶解平衡的应用的知识。5(1)-2317;(2)2Co2+N2H4+4OH-=2Co+N2+4H2O;3N2H4N2+4NH3;降低反应温度;(3)阳;NH4+3F-6e-=NF3+4H+;4NF3+Si3N4=4N2+3SiF4NF3分子中N为+3价,有较强氧化性3NF3+5H2O=2NO+9HF+HNO3【解析】试题分析:(1)H2O(l)=H2O(g)H1=44.0kJmol-1 (i)N2(g)+O2(g)=2NO(g)H2=229.3kJmol-1
45、(ii)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)H3=-906.5kJmol-1 (iii)(iii)-(ii)×5-(i)×6得:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l),故H4=-906.5-(229.3×5)-(44×6)=-2317kJmol-1,故答案为:-2317;(2)依据题意,反应物为Co2+与肼(N2H4)、碱性条件下存在OH-,生成物为:钴单质,据此得出Co的化合价降低,故N的化合价升高,只能为0价,即氮气,据此得出还有水生成,氧化还原反应中存在得失电子守恒以及元素守恒,故此反应的离子反应方程式为:
46、2Co2+N2H4+4OH-=2Co+N2+4H2O,故答案为:2Co2+N2H4+4OH-=2Co+N2+4H2O;使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,即肼分解生成氨气,依据元素守恒得知另外一种产物为氮气,故化学反应方程式为:3N2H4N2+4NH3,由图1可知,温度越高,肼的体积分数含量越低,故要抑制肼的分解,应降低反应温度,故答案为:3N2H4N2+4NH3;降低反应温度;(3)由图2可知,氢离子在b极得到电子生成氢气,故b为阴极,那么a为阳极,阳极上铵根失去电子生成NF3,电极反应方程式为:NH4+3F-6e-=NF3+4H+,故答案为:阳;NH4+3F-6e-=NF3+4H+;NF
47、3对氮化硅(Si3N4)材料的蚀刻时,反应生成氮气和四氟化硅气体,在被蚀刻物表面不留任何残留物,反应的化学方程式为4NF3+Si3N4=4N2+3SiF4,故答案为:4NF3+Si3N4=4N2+3SiF4;NF3分子中N为+3价,有较强氧化性,能够与还原剂、易燃或可燃物发生氧化还原反应,故答案为:NF3分子中N为+3价,有较强氧化性;NF3与水发生反应,生成两种酸及一种气态氧化物,反应的化学方程式为3NF3+5H2O=2NO+9HF+HNO3,故答案为:3NF3+5H2O=2NO+9HF+HNO3。考点:考查了盖斯定律的应用与热化学方程式的书写、电解原理等相关知识。6(1)SO2+2H2O-
48、2e-=SO42-+4H+;(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=(b+2c-a-d)kJmol-1(3);017;1;AC【解析】试题分析:(1)SO2在负极失去电子转化为SO42-,故其电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;(2)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-a kJmol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-b kJmol-1;H2O(g)H2O(l)H=-c kJmol-1;CH3OH(g)CH3OH(
49、l)H=-d kJmol-1,根据盖斯定律,将×+×2-得:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H= ×H2+2H3-H1-H4=(b+2c-a-d)kJmol-1,所以CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) H= (c+2d-a-b)kJmol-1;(3)实验1中CO的转化率为×100%=40%,实验2中CO的转化率为×100%=20%,则实验1的转化率大于实验2,则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应放热,实验2条件下平衡常数,需要列式计算平衡
50、浓度;H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)初始浓度(mol/L) 0.5 1 0 0转化浓度 0.2 0.2 0.2 0.2平衡浓度 0.3 0.8 0.2 0.2K=0.17故答案为:;0.17;根据CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),增大水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,水蒸气的转化率减小,即a/b1,故答案为:1;实验4,若900时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,Qc=1K=0.17,反应向逆反应方向进行,即V正V逆,故答案为:;A、CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等,表示V正=V逆,能够判断反应达到
51、了平衡,正确;B、该反应为气体体积不变的反应,容器内气体压强始终保持不变,不能判断反应达到了平衡,错误;C、CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化,能够判断反应达到了平衡,正确;D、容器内气体的物质的量不变,气体的质量不变,容器中气体的平均相对分子质量始终不变,不能判断反应达到了平衡,错误;故选AC。考点:考查了化学平衡的移动和计算、盖斯定律的应用和热化学方程式的书写的相关知识。7(1)62kJmol1 ;a;降低温度;(2)a;00475;b;控制温度在50,一段时间后在玻璃管的另一端加热至230,即可在该端获得纯净的镍。【解析】试题分析:(1) 顺-C4H8:H=-118.9 kJ
52、/mol,反-C4H8:H=-112.7 kJ/mol,根据盖斯定律,将-,得:H=(-118.9 kJ/mol)-(-112.7 kJ/mol)=-6.2 kJ/mol;a、顺-C4H8的含量保待不变,能表明该反应已达到平衡状态,正确;b、反应前后,气体的物质的量和质量均不变,混合气体的平均摩尔质量始终保持不变,不能表明该反应已达到平衡状态,错误;c、反应前后混合气体中碳的质量分数始终保持不变,不能表明该反应已达到平衡状态,错误;故选a;该反应正反应为放热反应,降低温度可以使平衡向正反应分析移动,提高体系中反-C4H8的含量,故答案为:62kJ/mol ;a;降低温度;(2) 根据Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)H0;Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g) H0,图像的前半段为放热反应,后半段为吸热反应,只有a符合,故选a;随反应进行,粗镍减少的质量即为参加反应消耗的镍的质量,1-10min内粗镍质量减少100g-43.95g=56.05g;在010min,生成Ni的物质的量=0.95mol,故在010min,vNi(CO)4=0.985m
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