羰基硫COS的结构与CO2相似,广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。羰基硫的氢解反应和水解反应是两种常用的脱硫方法,其反应式分别为:
①氢解反应:COS(g)+H2(g) H2S(g)+ CO(g) △H=+7 kJ/mol
②水解反应: COS(g)+H2O(g) H2S(g)+ CO2(g) △H = ?
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
回答下列问题:
(1)羰基硫的结构式为:___________,
(2)已知热化学方程式CO(g)+H2O(g) H2(g)+ CO2(g) △H3 则△H3 =__________kJ/mol。
(3)COS的氢解反应的平衡常数K与温度T具有如下的关系式 ,式中a和b均为常数。
①如图中,表示COS氢解反应的直线为__________;
②一定条件下,催化剂A和B对COS的氢解反应均具有催化作用,相关数据如表所示:
则a1____a2 (填“>”或“<”或“=”)。
③某温度下,在体积不变的容器中,若COS和H2的起始体积比为1:V,平衡后COS和H2的体积比为1:10V,则此温度下该反应的化学平衡常数K=_________。(关于V的表达式)
(1)COS完全燃烧会生成大气污染物SO2。目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硫(SO2)方法,其脱硫机理如图2,脱硫率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图3。
①该脱硫原理总反应的化学方程式为_________________________________________;
②据图3,为达到最佳脱硫效果,应采取的具体反应条件是________________________;
③根据a曲线在450℃以上的变化趋势,分析可能的原因是:______________________。
(5)为测定某工厂烟道气中SO2的含量,现将16.00 L烟道气缓慢通过1.00 L水,设SO2完全被吸收,且溶液体积不变。取出20.00 mL溶液,用1.18×10-3mol·L-1的饱和碘水与之反应,若恰好完全反应时消耗碘水19.07 mL,则该厂烟道气中SO2的含量为________________mg·L-1。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
已知某反应的平衡常数表达式为:K=其平衡常数随温度变化如下表所示:请回答下列问题:
温度/℃ | 400 | 500 | 850 |
平衡常数 | 9.94 | 9 | K1 |
(1)该反应的ΔH______0(填“>”或“<”)。
(2)若在500 ℃时进行上述反应,某时刻测得四种物质的体积分数彼此相等,则此时反应_____向进行中(“正”或“逆”);
(3)850 ℃时在一个固定体(反应器中,投入2 molCO和3 molH2O(g),发生上述反应,CO和H2O(g)的浓度变化如图所示,则
①4 min时H2的物质的量分数=___________;②K1=_____________;
③若4分钟时测得反应的热效应数值为a kJ,则该反应的热化学方程式为:_________;
④若第6分钟将容器压缩为5L,画出6~8分钟CO的浓度变化图像(注明起点坐标)______________;
(4)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度随时间变化如下表。
①3~4min时,v正________v逆(填“>”或“=”或“<”),C1 ____0.08 mol/L(填“>”或“=”或“<”);
②反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是_________ (单选),反应在5 min~6 min,平衡向正方向移动,可能的原因是___________ (单选)。
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
高二化学简答题困难题查看答案及解析
(14分)已知实验室由合成的反应流程如下(部分试剂和反应条件已略去) (X代表卤素原子,R代表烃基)
请回答下列问题:
(1)分别写出B、D的结构简式:B_______________、D_______________。
(2)反应①~⑦中属于消去反应的是____ (填数字代号)。属于加成反应的是________(填数字代号)。
(3)如果不考虑⑥、⑦反应,对于反应⑤,得到的E可能的结构简式还有: 。
(4)试写出C→D反应的化学方程式(有机物写结构简式,并注明反应条件) 。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
卤族元素是典型的非金属元素,其单质及其化合物具有广泛的用途。已知:KMnO4与浓盐酸常温下反应可生成氯气。根据所学化学知识及所给信息,回答下列有关问题:
(1)下列可以用来判断氯、溴、碘元素非金属性强弱的是 (填序号)。
①HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱;
②AgCl、AgBr、AgI的颜色逐渐加深;
③ HCl、HBr、HI的酸性依次减弱;
④ Cl2、Br2、I2的颜色逐渐加深;
⑤ Cl2、Br2、I2和H2反应条件由光照(或点燃)→ 一定温度→ 持续加热;条件由易到难;
⑥Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱。
(2)某化学探究小组选用右图所示的装置和下列所给的试剂来证明非金属性:Cl>I,请你按照他们的设计思路完成该实验。
可供选择的试剂有:①浓盐酸,②硝酸银溶液,③KMnO4,④稀盐酸,⑤淀粉碘化钾溶液, ⑥MnO2, ⑦NaOH溶液;⑧浓硫酸
烧瓶A中应盛放的药品是 (填序号),试管C中应盛放的药品是 (填序号),则装置D的作用是 。观察到 现象,即可证明非金属性Cl>I。
(3)一定条件,在水溶液中1 mol Cl-、ClOX-(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相对大小如图所示。
①D是 (填离子符号)。
②B→A+C反应的离子方程式为 ;生成1molC时, KJ的热(填吸收或放出以及具体数值)
高二化学简答题困难题查看答案及解析
(1)已知在2L的容器中进行下列可逆反应,各物质的有关数据如下:
aA (g)+ bB (g) 2C(g)
起始物质的量浓度(mol/L): 1.5 1 0
2s末物质的量浓度(mol/L): 0.9 0.8 0.4
则:①该可逆反应的化学方程式可表示为 ;
②0到2s用物质B来表示的反应速率为 ;
③从反应开始到2s末,A的转化率为 ;
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 。
A.容器内气体的密度不变
B.vA︰vB︰vC=3︰2︰2
C.vB(反应)= vC(生成)
D.容器内气体的总压强保持不变
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
(2)①锌电池有望代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应式是:
2Zn+O2=2ZnO。则该电池的负极材料是 ;当导线中有1 mol电子通过时,理论上消耗的O2在标准状况下的体积是 。
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下,该燃料电池工作时,外电路中电子的流动方向是从电极 到电极 ;电池的总反应为 。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料.一种制取铁黑的实验流程如下图所示:
制取铁黑的反应原理可表示为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3 Fe3O4
(1)加入氨水调pH至7~9时,发生反应的离子方程式为_______________。
(2)为了保证铁黑样品的质量,“合成”中需要控制的因素有______________(填三个)。
(3)铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法,进行的测定实验如下:
步骤1:称取1.908g样品置于锥形瓶中,加入足量盐酸,加热使之完全溶解。
步骤2:向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液,将Fe3+全部转化为Fe2+,除去过量的Sn2+,再加入一定量的硫酸和磷酸,并滴加指示剂。
步骤3:再向锥形瓶中滴加0.08200mol·L-1K2Cr2O7溶液,发生反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
恰好完全反应时,共消耗50.00mL K2Cr2O7溶液。请计算样品中Fe3O4的质量分数_____________(写出计算过程)。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
(1)积极保护生态环境可实现人与自然的和谐共处。
①下列做法会加剧温室效应的是__________(填字母)。
a.植树造林 b.燃煤供暖 c.风力发电
②下列防治“白色污染”的正确方法是_____________(填字母)。
a.使用可降解塑料 b.露天焚烧废旧塑料 c.直接填埋废旧塑料
③为减轻大气污染,多个城市已禁止燃放烟花爆竹。“禁止燃放烟花爆竹”的标识是_____(填字母)。
(2)合理使用化学知识可提高人们的生活质量。
某品牌牙膏的成分有甘油、山梨酸钾、氟化钠等。
①在上述牙膏成分中,属于防腐剂的是_______________。
②甘油的结构简式为____________;油脂水解可生成甘油和_____________。
③氟化钠(NaF)可与牙齿中的羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]反应,生成更难溶的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F],从而达到防治龋齿的目的。写出该反应的化学方程式:____________________。
(3)创新发展材料技术科推动人类社会的进步。
①石墨烯(见下图)可用作太阳能电池的电极,这里主要利用了石墨烯的______________性。
②基础工程建设中常用到水泥、玻璃、钢材等。生成水泥和玻璃都用到的原料是__________;在钢材中添加铬、镍等元素的目的是___________。
③新型战斗机常用纳米SiC粉体作为吸波材料。高温下焦炭和石英反应可制得SiC,石英的化学式为________________;高温分解Si(CH3)2Cl2也可制得SiC,同时还生成CH4和一种常见酸性气体,写出该反应的化学方程式:____________________________________。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
(13分)弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题
(1)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下,取0.2 mol·L-1 HCl溶液与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合,测得混合溶液后的pH=5。写出MOH的电离方程式: 。
(3)0.1mol/L的NaHA溶液中,测得溶液中的显碱性。则
①该溶液中c(H2A) c(A2-)(填“>”、“<”或“=”)。
②作出上述判断的依据是 (用文字解释)。
(4)含Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
①绿矾为FeSO4·7H2O。反应(I)中Cr2O72-与FeSO4的物质的量之比为 。
②常温下若处理后的废水中c(Cr3+)=6.0×10-7 mol·L-1,则处理后的废水的pH=______。(Ksp[Cr(OH) 3]=6.0×10-31)
高二化学简答题困难题查看答案及解析
(12分)请仔细观察下列三种装置的构造示意图。根据要求回答问题:
(1)电解精炼铜(如图1)时,b极材料是________(填“纯铜”或“粗铜”);其电解质溶液能否用CuCl2替代?答:________(“能”或“否”)。
(2)碱性锌锰电池(如图2)的总反应式为Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,该电池的负极反应式为______________________。若有0.65g锌参与了电池反应,则转移电子的物质的量为 mol。
(3)铅-硫酸蓄电池(如图3)放电过程中,负极的电极反应式为 ,充电时,Pb电极应接电源的______极(填“正极”或“负极”)。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题.已知:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
试回答下列问题
(1)上述正向反应是__反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的正反应速率增大且平衡向正反应方向移动,下列措施不可行的有__
A、加入催化剂
B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度
D、减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有_______
A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g)
D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=__
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K=__,T=__ ℃
高二化学简答题困难题查看答案及解析