【题目】已知下列反应:
①;ΔH=
196.6kJmol-1
②;ΔH<0
③;ΔH=
92.4 kJmol-1
(1)在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5mol O2,充分反应后,放出的热量_________(填“<”“>”“=”)98.3kJ;理由是_____________________;
(2)反应②的化学平衡常数表达式K=___________,温度降低时,K值_______(填“增大”、“减小”或“无影响”);
(3)在0.2L的密闭容器中,加入1.0mol N2 和 3.0mol H2当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的总物质的量为3 mol,则平衡时氮气的转化率=___________;
(4)反应③中为有效提高氢气的转化率,理论上可采取的措施有____________________。
A.升高温度 B.增大压强 C.减小压强 D.及时移出氨 E.循环利用和不断补充氢气
【答案】<可逆反应不能进行到底增大50%BD
【解析】
(1)根据反应:①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=
196.6kJmol-1可知,生成1molSO3放出热量98.3kJ;由于可逆反应不能进行到底,故在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5molO2,充分反应后,放出热量<98.3kJ;综上所述,本题答案是:<;可逆反应不能进行到底。
② 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O ΔH<0的化学平衡常数表达式K=c4(NO)c6(H2O)/c4(NH3)c5(O2);该反应为放热反应,温度降低时,平衡正向移动,K值增大;综上所述,本题答案是:c4(NO)c6(H2O)/c4(NH3)c5(O2); 增大。
(3)设平衡时氨气的转化率为x,则
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始量 1 3 0
变化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 3-3x 2x
平衡混合气的总物质的量为3mol,则1-x+3-3x+2x=3,x=0.5,则平衡时氮气的转化率=0.5/1×100%=50%;综上所述,本题答案是:50%。
(4)为有效提高氢气的转化率,可采取的措施有:A.反应是放热反应,升温平衡左移,氢气的转化率降低,不符合;B.增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向右移动,氢气的转化率增大,符合;C.减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即向左移动,氢气的转化率减小,不符合; D.及时移出氨,平衡右移, 氢气的转化率增大,符合;E.循环利用和不断补充氢气,增大了氮气的转化率但是降低了氢气的转化率,不符合;综上所述,本题答案是:BD。
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【题目】利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
试回答下列问题:
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式:_______________________。
(2)B装置有三种功能:①混匀混合气体;②________;③_______。
(3)D装置的名称为___________,其作用是___________。
(4)E装置中除盐酸外,还含有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为___________(填字母)。
a.分液法 b.蒸馏法 c.结晶法
(5)将1mol CH4与Cl2发生取代反应,充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol,则参加反应的Cl2的物质的量为_______________ 。
(6)已知丁烷与氯气发生取代反应的产物之一为C4H8Cl2,其有 ________种同分异构体。
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【题目】I.根据下表所示化学反应与数据关系,回答下列问题:
化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) | K1 | 1.50 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) | K2 | 2.40 | 1.67 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) | K3 | ? | ? |
(1)反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在973K时,K3=_________。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有______(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积 C.升高温度
D.使用合适的催化剂 E.设法减小平衡体系中的CO浓度
Ⅱ.无机和有机氰化物在工农业生产中应用广泛,尤其是冶金工业常用的氰化物,含氰废水的处理显得尤为重要。含氰废水中的氰化物常以[Fe(CN)6]3-和CN-的形式存在,工业上有多种废水处理方法。
(1)电解处理法:
用如图所示装置处理含CN-废水时,控制溶液pH为9~10并加入NaCl,一定条件下电解,阳极产生的ClO-将CN-氧化为无害物质而除去。铁电极为__________(填“阴极” 或“阳极”),阳极产生ClO-的电极反应为__________________________,阳极产生的ClO-将CN-氧化为无害物质而除去的离子方程式为__________________________。
(2)UV(紫外光线的简称)—H2O2氧化法。
实验过程:取一定量含氰废水,调节pH,加入一定物质的量的H2O2,置于UV工艺装置中,
光照一定时间后取样分析。
【查阅资料】
①在强碱性溶液中4[Fe(CN)6]3-+4OH-===4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O,[Fe(CN)6]4-更稳定;
②[Fe(CN)6]3-转化为CN-容易被H2O2除去;
③HCN是有毒的弱酸,易挥发。
【问题设计】
①请写出HCN的电子式________________。
②含氰废水在不同pH下的除氰效果如图所示,pH选择的最佳范围应为________________(选填编号:.7~10;
.10~11;
.11~13),解释该pH不宜太大的原因___________________。
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【题目】在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的△H______0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为________molL-1s-1,反应的平衡常数K1为_________
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020molL-1s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T_______100℃(填“大于”“小于”),判断理由是_____________________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2 =________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是__________________。
(4)已知:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4 (g)+H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)) △H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=____________ kJ·mol-1。
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【题目】50 mL 0.5 molL -1 盐酸与50 mL0.55 mol L -1 NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是______________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是______________________________________。
(3)若大烧杯上不盖硬纸板,求得中和热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 molL -1 盐酸跟50 mL 0.55 molL -1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 _______(填“相等”或“不相等”),所求中和热 _____(填“相等”或“不相等”),简述理由_______________________________。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值会_________;用0.50 molL -1 NaOH溶液50 mL进行上述实验,测得的中和热的数值会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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【题目】二氧化氯(ClO2)常用于处理含硫废水。某学习小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。
已知:① ClO2是极易溶于水的黄绿色气体,有毒,沸点为11℃。
② SO2 + NaClO3 + H2SO4→ ClO2 + NaHSO4(未配平)
③ ClO2 + NaOH→NaCl + NaClO3 + H2O(未配平)
请回答下列问题:
(1)设计如下装置制备ClO2
①装置A中反应的化学方程式为__________________________________。
②装置B中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
③欲收集一定量的ClO2,选择上图中的装置,其连接顺序为a→g→h→_________________→d。
(2)探究ClO2与Na2S的反应
将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少量Ⅰ中溶液放入试管甲中,滴加品红溶液和盐酸。 | 品红溶液始终不褪色 | ①无_______生成。 |
另取少量Ⅰ中溶液放入试管乙中,加入Ba(OH)2溶液和盐酸,振荡。 | ②___________ | 有SO42-生成 |
③继续在试管乙中加入Ba(OH)2溶液至过量,静置,取上层清液放入试管丙中,______________。 | 有白色沉淀生成 | 有Cl-生成 |
④ClO2与Na2S反应的离子方程式为_________________________________________。用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是_____________________________________________(任写一条)。
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【题目】硫酸锰在电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中有广泛的应用。利用软锰矿(主要成分为MnO2,含铁的化合物等杂质)和闪锌矿(主要成分ZnS)制得硫酸锰的流程如下:
(1)“酸浸”时,为了缩短浸取时间,常加入少量FeSO4溶液,FeSO4的作用可能是___________________;MnO2、ZnS及硫酸反应转变为两种硫酸盐的化学方程式为______________________。
(2)常温下,Ksp(ZuS)=1.2×l0-24、Ksp(MnS)=1.5×10-15,“沉锌”反应为:Zn2+(aq)+MnSZnS+Mn2+(aq),该反应的平衡常数K=__________________。
(3)在强酸性条件下加入MnO2氧化Fe2+的离子方程式为___________________。
(4)“除铁”时需要调节pH约为3~4,过滤所得的滤渣2中除MnO2以外的另一种物质是________________。(写化学式)
(5)该工艺流程中可以循环利用的物质是____________________。
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【题目】下列图示与对应的叙述相符的是
A. 图甲表示某吸热反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应的能量变化
B. 图乙表示常温下,0.1mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1mol/L醋酸溶液的滴定曲线
C. 图丙表示某可逆反应的反应速率随时间的变化关系,t0时刻改变的条件是使用了催化剂
D. 图丁表示一定质量冰醋酸加水稀释过程中、溶液导电能力变化曲线,且醋酸电离程度:a<b<c
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【题目】某温度下,反应ClF(g)+F2(g) ClF3(g) △H = -268 kJ·mol-1 在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 ( )
A. 温度不变,缩小体积,ClF的转化率增大
B. 温度不变,增大体积,ClF3产率提高
C. 升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动
D. 降低温度,体积不变,F2转化率降低
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