恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示:[已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H=-196.9kJ/mol]
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:_______________________;△H2=_______________;
(2)恒温恒容时,1mol SO2和2mol O2充分反应,放出热量的数值比|△H2|______(填 “大”、“小”或“相等”).
(3)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的有______。
a.升高温度 b.充入He气 c.再充入1mol SO2(g)和1mol O2(g) d.使用催化剂
(4)某SO2(g)和O2(g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间的关系如图2所示,若不改变SO2(g)和O2(g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是______;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是______。
(5)含硫废弃的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键,工业脱除废气中SO2的原理如下:
①用纯碱溶液吸收SO2,将其转化为HSO3-,该反应的离子方程式为___________________________;
②若石灰乳过量,将其产物再导入吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的电子式是____________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
(14分)含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:
(1)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏。
①氨气溶于水的过程中存在的平衡有 (用离子方程式表示)。
②向固体氧化钙中滴加浓氨水,可用于实验室制取少量氨气,简述原理 。
(2)转化Ⅱ中发生的系列反应,在工业上可以用来制备硝酸,写出①中反应的化学方程式为 。
(3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。转化Ⅲ中部分反应如下:
NH3+CO2+H2O NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl(饱和) NaHCO3↓+NH4Cl。
①转化Ⅲ中有NaHCO3沉淀析出的原因是 。
②欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数,某同学设计方案如下:
准确称取10.00g样品,加入过量的盐酸,充分反应,蒸干、冷却后称量。反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止,此时所得固体的质量为10.99g。样品中碳酸钠的质量分数为 。
(4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示:
①固体氧化物作为电池工作的电解质,O2一移向 (填字母)。
A.电极a B.电极b
②该电池工作时,电极a上发生的电极反应为 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
(14分)高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
(1)在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是______(填字母)。
A.过渡元素区域 B.金属和非金属元素的分界线附近
(2)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知:
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式 ______。
(3)某同学设计下列流程制备高纯硅:
①Y的化学式为______。
②写出反应Ⅰ的离子方程式 。
③写出反应Ⅳ的化学方程式 。
④步骤Ⅵ中硅烷(SiH4)分解生成高纯硅,已知甲烷分解的温度远远高于硅烷,用原子结构解释其原因是 。
(4)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应:
SiHCl3 (g) + H2(g) Si(s) + 3HCl(g),不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比应该是
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
高三化学简答题极难题查看答案及解析
两瓶颜色一致的红棕色液体,其中一瓶是溴水,怎样快速简便地鉴别出溴水?
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(14分)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为____________。
(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图。
①b为电源的________(填“正极”或“负极”)。
②写出电极c发生的电极反应式:________、________________。
(3)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为_______,此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
(4)已知:
若甲醇的燃烧热为ΔH3,试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的ΔH,则ΔH=_____。
(5)利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图所示,若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
(12分)聚合氯化铁铝(简称PAFC),其化学通式为[FexAly(OH)aClb·zH2O]m。某同学为测定其组成,进行如下实验:
①准确称取4.505 0 g样品,溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到2.330 0 g固体。
②另准确称取等质量样品溶于水,在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸,将Fe3+完全还原为Fe2+。用0.100 0 mol·L-1标准KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗标准溶液的体积为20.00 mL。
③另准确称取等质量样品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.305 0 g白色沉淀。
(1)若滴定管在使用前未用KMnO4标准溶液润洗,测得的Al3+含量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)实验室检验Fe3+常用的方法是__________________。
(3)通过计算确定PAFC的化学式(写出计算过程;m为聚合度,不必求出)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第IIIA族),他们的化合物或单质都有重要用途。回答下列问题:
(1)写出基态镓原子占据的最高能层符号为________,基态铝原子有____个不同能级;基态镓原子的核外电子排布式为 。
(2)已知:无水氯化铝在178℃升华,它的蒸气是缔合的双分于(Al2Cl6),更高温度下Al2Cl6则离解生成A1Cl3单分子。
①固体氯化铝的晶体类型是 ;
②写出Al2Cl6分子的结构式 ;
③单分子A1Cl3的立体构型是 ,缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是 。
(3)晶体硼的结构单元是正二十面体的原子晶体,其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角各有一个原子,则这个基本结构单元由____个1硼原子组成,共含有____B-B键。
(4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,它是通过高温氢气氛围下(750℃)三溴化硼和三溴化磷反映值得的。BP晶胞如图所示。
①在BP晶胞中B的堆积方式为____。
②当晶胞晶格参数为acm(即途中立方体的每条边长为acm)时,磷化硼晶胞的密度为____。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
研究CO2与CH4反应转化为CO和H2,对减缓燃料危机、减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ·mol-1则CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g)△H=___kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为nmol的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是____。
a.CO2的浓度不在发生变化
b.V(CH4)=2v(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序位______,理由是____。
③在压强为P4、1100℃的条件下,用n和P4列式计算X电平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压*物质的量分数)。
(3)工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵(NH2COONH4)。氨基甲酸铵极易发生反应:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O,该反应在酸性条件下进行得更彻底。25℃时,向1L0.1molL-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵。若此时溶液几乎不含碳元素,则该溶液中c(NH4+)=____,NH4+水解平衡常数KA=____。
(4)控制溶液PH为9-10,用漂白粉可除去CN-、CI-废水中的CN-,CN-被氧化为两种无污染的气体,写出该反应的离子方程式____________。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
近年全国各地雾霾严重,为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。
I.氮氧化物的研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应: 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_______
A.混合气体的密度保持不变 B.NO的转化率保持不变
C.NO和O2的物质的量之比保持不变 D.O2的消耗速率和NO2的消耗速率相等
(2)已知反应:2NO(g) N2(g)+O2(g) ΔH<0,在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件中不同的是______ (填字母序号)。
A.压强 B.温度 C.催化剂
根据如图中的能量变化数据,计算反应:
2NO(g) N2(g)+O2(g) 的ΔH=__________
II.碳氧化物的研究
(3)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,现在体积为1L的恒容密闭容器(如图甲)中通入1molCO和2molH2,测定不同时间、不同温度(T)下容器中CO的物质的量,如下表:
请回答:
①T1_____ T2(填“>”或“<”或“=”),理由是____________________。已知T2℃时,第20min时容器内压强不再改变,此时H2的转化率为_________,该温度下的化学平衡常数为________ 。
②若将1molCO和2molH2通入原体积为1L的恒压密闭容器(如图乙)中,在T2℃下达到平衡,此时反应的平衡常数为_________;若再向容器中通入l mol CH3OH(g),重新达到平衡后,CH3OH(g)在体系中的百分含量_________(填“变大”或“变小”或“不变”)。
③以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池。以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程(装置如图所示)。其中物质b是________,阳极电极反应为________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
某工厂对工业污泥中的Cr元素回收与再利用的工艺如下(己知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | Fe3* | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
开始沉淀时 的pH | 1.9 | 7.0 | — | 一 | — |
沉淀完全时 的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 9 (>9溶解) |
(1)实验室用98% (密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制200mL4.8 mol·L-1的硫酸溶液,配制时需要量取98%的浓硫酸的体积为_________mL (保留小数点后一位小数),所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需__________________________________。
(2)在上述配制稀硫酸过程中,会导致所配溶液浓度偏小的操作是____________________(填序号)
a.定容时俯视刻度线 b.量取浓硫酸时,俯视刻度线
c.当容置瓶中液体占容积2/3左右时,未振荡摇匀 d.转移溶液时,没有等溶液冷却至室温
(3)加入H2O2的作用一方面是氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr (CrO42-或Cr2O72-),以便于与杂质离子分离;另一方面是_____________________________。(离子方程式表示)
(4)调节溶液的pH=8除去的杂质离子是___________________。
(5)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn +nNa+,被交换的杂质离子是_____________________。
(6)通SO2气体时,还原过程发生以下反应(填写缺项物质并配平)
____________________________________________________________Na2SO4.
高三化学简答题困难题查看答案及解析