化学反应原理在科研和生产中有广泛应用,根据题意回答下列问题:
I工业上制备Na2S的反应原理如下
①Na2SO4(s)===Na2S(s)+2O2(g) △H1=+1011.0kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) △H2=-393.5kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)===2CO(g) △H3=-221.0kJ·mol-1
④Na2SO4(s)+4C(s)===Na2S(s)+4CO(g) △H4
(1)△H4=___________ kJ·mol-1。
(2)反应④能自发进行的条件是___________。
(3)工业上制备Na2S不用反应①,而用反应④的理由是_____________________________。
Ⅱ.在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO发生反应:2NO(g)+2C0(g) 2CO2(g)+N2(B) △H=-748kJ/mo1。用气体传感器测得不同时间NO的浓度如下:
时间(s) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | …… |
C(NO)/mol/L | 0.100 | 0.050 | 0.025 | 0.010 | 0.010 | …… |
(1)计算此温度下该反应的K=______________________。
(2)达到平衡时,下列措施能提高NO转化率的是___________(填序号)。
A.选用更有效的催化剂
B.降低反应体系的温度
C.充入氩气使容器内压强增大
D.充入CO使容器内压强增大
Ⅲ.工业上常用臭氧处理含NO2-的废水。
(1)O3氧化NO2-可产生NO3-和O2,反应中每生成1mol的O2转移___________mol电子。
(2)O3可由电解稀硝酸制得,原理如图。图中阴极为___________(填“A”或“B”),阳极(惰性电极)的电极反应式为____________________________________________。
高三化学综合题困难题
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用,根据题意回答下列问题:
I工业上制备Na2S的反应原理如下
①Na2SO4(s)===Na2S(s)+2O2(g) △H1=+1011.0kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) △H2=-393.5kJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)===2CO(g) △H3=-221.0kJ·mol-1
④Na2SO4(s)+4C(s)===Na2S(s)+4CO(g) △H4
(1)△H4=___________ kJ·mol-1。
(2)反应④能自发进行的条件是___________。
(3)工业上制备Na2S不用反应①,而用反应④的理由是_____________________________。
Ⅱ.在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO发生反应:2NO(g)+2C0(g) 2CO2(g)+N2(B) △H=-748kJ/mo1。用气体传感器测得不同时间NO的浓度如下:
时间(s) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | …… |
C(NO)/mol/L | 0.100 | 0.050 | 0.025 | 0.010 | 0.010 | …… |
(1)计算此温度下该反应的K=______________________。
(2)达到平衡时,下列措施能提高NO转化率的是___________(填序号)。
A.选用更有效的催化剂
B.降低反应体系的温度
C.充入氩气使容器内压强增大
D.充入CO使容器内压强增大
Ⅲ.工业上常用臭氧处理含NO2-的废水。
(1)O3氧化NO2-可产生NO3-和O2,反应中每生成1mol的O2转移___________mol电子。
(2)O3可由电解稀硝酸制得,原理如图。图中阴极为___________(填“A”或“B”),阳极(惰性电极)的电极反应式为____________________________________________。
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) △H﹥0 (Ⅰ)反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=________,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为 ________,
(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1________T2(填“﹥”“﹤”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化为 H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为________,滴定反应的离子方程式为________,
(4)25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=________mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0(I)
反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2 (g)和足量TaS2(s),I2 (g)的平衡转化率为________。
(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 (g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1________T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为________,滴定反应的离子方程式为______________________。
(4)25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol·L-1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________mol·L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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铝的单质及其化合物在生产、生活、科研等领城应用广泛。
Ⅰ、工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)制备铝的某种化合物的工艺流程如下:
(1)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为______
(2)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:Fe2++___ClO-+ ________________________ ________________________═ Fe(OH)3↓+ Cl-+__________
Ⅱ、明矾在日常生活、生产中也占有一席之地。
(3)明矾是净水明星,用离子方程式表示其净水原理_____________________________。
(4)向0.02mol的明矾溶液中逐滴加入150mL0.2mol/LBa(OH)2溶液, 生成沉淀的质量为 _____克。
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
Ⅰ、如图装置所示,A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1,闭合K2、K3通直流电。
回答下列问题:
(1) a是电源的________极,写出A中的电极反应式为_____。
(2)湿的Na2SO4滤纸条上能观察到的现象有____________。
(3)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,若此时切断K2、K3,闭合K1,发现电流表的指针移动,写出此时B中的电极反应式为________。
Ⅱ、甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。请回答下列问题:
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
(4)由表中数据判断ΔH________ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)其他条件不变,只改变其中一个条件,下列措施可提高甲醇产率的是________。
A.升高温度;B.使用合适的催化剂;C.缩小容器的容积;D.充入过量的H2;E.恒压时,充入He;F.从体系中分离出CH3OH
(6)某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L密闭容器中,反应进行到4min末达到平衡,此时测得c(CO) =0.2 mol/L ,则0~4min内H2的反应速率为________;若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH,重新达到化学平衡状态,与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中CH3OH的体积分数________(填“变大”、“变小”、或“不变”)。
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KMnO4在实验室、生活、科学研究、工业生产中有广泛的应用。已知一种制备KMnO4的实验流程、原理及相关数据如下:
原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨绿色) (紫红色)
已知:25℃物质的溶解度g/100g水
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 |
111 | 33.7 | 6.34 |
(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,该反应的化学方程式为___________。
(2)步骤⑤中CO2______(填“能”或“不”能)过量,原因是_____________。
(3)流程中可循环利用的物质主要是_________(写化学式)。
(4)忽略本流程中含锰物质的循环利用,理论上0.3mol MnO2最多得到产品KMnO4的质量为________g。某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是_______________。
(5)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ.称取1.5800g高锰酸钾产品,配成100mL溶液
Ⅱ.准确称取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三个不同的洁净锥形瓶中,分别加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表
实验次数 | V1(滴定前读数/mL) | V2(滴定后读数/mL) | (V2 -V1)/mL |
1 | 2.65 | 22.67 | 20.02 |
2 | 2.60 | 23.02 | 20.42 |
3 | 2.60 | 22.58 | 19.98 |
已知:2MnO4﹣+ 5C2O42﹣+16H+ =2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O,则KMnO4的纯度为__________(保留四位有效数字);若滴定后俯视滴定管读数,所得KMnO4的纯度将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
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KMnO4在实验室、生活、科学研究、工业生产中有广泛的应用。已知一种制备KMnO4的实验流程、原理及相关数据如下:
原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨绿色) (紫红色)
已知:25℃物质的溶解度g/100g水
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 |
111 | 33.7 | 6.34 |
(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,该反应的化学方程式为___________。
(2)步骤⑤中CO2______(填“能”或“不”能)过量,原因是_____________。
(3)流程中可循环利用的物质主要是_________(写化学式)。
(4)忽略本流程中含锰物质的循环利用,理论上0.3mol MnO2最多得到产品KMnO4的质量为________g。某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是_______________。
(5)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ.称取1.5800g高锰酸钾产品,配成100mL溶液
Ⅱ.准确称取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三个不同的洁净锥形瓶中,分别加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表
实验次数 | V1(滴定前读数/mL) | V2(滴定后读数/mL) | (V2 -V1)/mL |
1 | 2.65 | 22.67 | 20.02 |
2 | 2.60 | 23.02 | 20.42 |
3 | 2.60 | 22.58 | 19.98 |
已知:2MnO4﹣+ 5C2O42﹣+16H+ =2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O,则KMnO4的纯度为__________(保留四位有效数字);若滴定后俯视滴定管读数,所得KMnO4的纯度将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
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水合肼是重要的化工原料,广泛地应用于医药、农药、染料等。其在工业上常利用尿素氧化法制备,反应原理为。某同学在实验室模仿工业制备方法制备。回答下列问题:
(1)溶液的制备,装置如图所示。
①实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的离子方程式为_________________。
②实验需要用到的NaOH溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除量筒外还有_____。
③锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________________________。
④因后续实验需要,需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液中NaOH的浓度。利用所提供试剂,设计实验方案:____________________________所提供的试剂有:溶液、溶液、的盐酸、酚酞试液。
(2)水合肼的制备,装置如图所示。
实验步骤:控制反应温度加热装置已省略,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应后,持续加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集馏分于锥形瓶中。已知。分液漏斗中的溶液是_________填“溶液”或“NaOH和NaClO混合溶液”,选择的理由是___________。
(3)馏分中水合肼含量的测定。
称取馏分,加入适量的固体滴定过程中,控制溶液的pH保持在左右,加水配成溶液,移出,用的溶液滴定。实验测得消耗溶液的平均值为,馏分中水合肼的质量分数为_____。已知:
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环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为),后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________。
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氯化亚砜(SOCl2)在科研和工业上应用比较广泛。回答下列问题:
I.工业上利用尾气SO2与SCl2、C12反应合成氯化亚砜。发生如下反应:
①C12(g)+SO2(g)SO2C12(g) △H=-471.7kJ·mol-1
②SO2C12(g)+SCl2(g)2SOC12(g)△H=-5.6kJ·mol-1
567K时,在10L密闭容器中,充入一定量的C12、SO2和SCl2,测得初始压强为p0,反应过程中容器内总压强(p)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与初始温度相同)如下图所示,起始各组分及达平衡时SO2C12(g)的物质的量如下表。
(1)0~1min,图中数据显示体系压强增大的原因是________________。
(2)0~4min内,v(C12)=_____mol·L-1·min-1,5min时SCl2的转化率为________。
(3)567K时,上述反应②的KP______。
(4)567K下,若扩大容器体积为20L,则平衡时c(SO2)_____(填“大于”“小于”或“等于”)上述反应平衡时的c(SO2)。
II.Li/SOCl2电池是一种高比能量电池,电解液为非水的LiAlC14的SOCl2溶液。正极为金属酞菁配合物(M-Pe,电池正极催化剂)附着的碳棒。正极催化过程为:SOCl2先与酞菁形成加合物,接着发生加合物的两步快速的电子转移,过程如图所示。
(5)上述正极催化过程M-PeSOCl2为_______(填“催化剂”或“中间产物”),放电过程中每转移1mol电子生成_____g硫单质。电池总反应的化学方程式为_______________________________________。
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