运用化学反应原理研究氢、氧、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义
(1)已知:25℃时KSP(AgCl)=1.6×l0-10 KSP(AgI)=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素,常量元素如氯,微量元素如碘,其在海水中均以化合态存在。在25℃下,向0.1L0.002mol·L-l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol·L-l硝酸银溶液,有白色沉淀生成,产生沉淀的原因是(通过计算回答)________,向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是________,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)________。
(2)过氧化氢的制备方法很多,下列方法中原子利用率最高的是________(填序号)。
A.BaO2 + H2SO4= BaSO4 ↓ + H2O2
B.2NH4HSO4(NH4)2S2O8 + H2↑
(NH4)2S2O8 + 2H2O = 2NH4HSO4 + H2O2
C.CH3CHOHCH3 + O2→ CH3COCH3 + H2O2
D.乙基蒽醌法见下图
(3)某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响,实验结果如图1、图2所示。
注:以上实验均在温度为20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L―1的条件下进行。图1中曲线a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;图2中曲线f:反应时间为1h;g:反应时间为2h;两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知,下列叙述错误的是________(填序号)。
A.锰离子能使该降解反应速率减缓
B.亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C.海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D.一定条件下,铜离子浓度一定时,反应时间越长,海藻酸钠溶液浓度越小
高三化学填空题中等难度题
运用化学反应原理研究氢、氧、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义
(1)已知:25℃时KSP(AgCl)=1.6×l0-10 KSP(AgI)=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素,常量元素如氯,微量元素如碘,其在海水中均以化合态存在。在25℃下,向0.1L0.002mol·L-l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol·L-l硝酸银溶液,有白色沉淀生成,产生沉淀的原因是(通过计算回答)________,向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是________,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)________。
(2)过氧化氢的制备方法很多,下列方法中原子利用率最高的是________(填序号)。
A.BaO2 + H2SO4= BaSO4 ↓ + H2O2
B.2NH4HSO4(NH4)2S2O8 + H2↑
(NH4)2S2O8 + 2H2O = 2NH4HSO4 + H2O2
C.CH3CHOHCH3 + O2→ CH3COCH3 + H2O2
D.乙基蒽醌法见下图
(3)某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响,实验结果如图1、图2所示。
注:以上实验均在温度为20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L―1的条件下进行。图1中曲线a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;图2中曲线f:反应时间为1h;g:反应时间为2h;两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知,下列叙述错误的是________(填序号)。
A.锰离子能使该降解反应速率减缓
B.亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C.海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D.一定条件下,铜离子浓度一定时,反应时间越长,海藻酸钠溶液浓度越小
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
“绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对工业生产、缓解环境污染、解决能源危机等具有重要意义。
(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-1651.0kJ/mol
CO还原氧化铁的热化学方程式为_____________。
(2)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:
H2CO3 | H2S | |
Ka1 | 4.410-7 | 1.310-7 |
Ka2 | 4.710-11 | 7.110-15 |
①煤的气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为_______;
②常温下,0.1mol·L-1 NaHCO3溶液和0.1mol·L-1 NaHS溶液的pH相比,pH较小的为________ 溶液(填化学式)。
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入x mol CO2和y mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH (此反应在低温时为自发反应)。
①下图能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_____(填“a”或“b”),其判断依据是__________。
②若x=2、y=3,测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如下图所示,则在该时间段内,恰好达到化学平衡时,此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为_____________。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成28g N2时,转移的电子数为____mol(结果保留三位有效数字)。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图1)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是____。
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(19分)运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义;
(1)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下:
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________。
(2)利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤.
①一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应,能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.体系的密度不发生变化
b.体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c.SO2与SO3的体积比保持不变
d.容器内的气体分子总数不再变化
e.单位时问内转移4 mol电子,同时消耗2molSO3
②T℃时,在1L密闭容器中充入0.6 molSO3,下图表示SO3物质的量随时间的变化曲线。达到平衡时,用SO2表示的化学反应速率为________;SO3的转化率为________(保留小数点后-位):T℃时,反应的平衡常数为_______;T℃其他条件不变,在8min时压缩容器体积至0.5 L,则n(SO3)的变化曲线为________(填字母)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。
电池正极的电极反应式是_____电解质溶液的pH______(填写增大、减小、不变),A.物质是______(写化学式)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)已知:1/2O2(g)=1/2O2+(g)+1/2e- △H1=587.9kJ/mol K1
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) △H2=-771.1kJ/mol K2
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-(g) △H3=482.2kJ/mol K3
则反应O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s)的△H=________,K=_______(用K1、K2、K3表示)
(2)一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数K 与温度T 的关系如图甲所示。
①T℃、p Pa压强下,在体积为VL的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_____。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内压强不再变化
C.v正(CO2)=v逆(FeO)
②T1温度下,向体积为VL的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示.则CO2的平衡转化率为_____,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为_______。
(3)在恒温条件下起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2+3H22NH3,有关数据及特定平衡状态见下表。
容器 | 起始投入 | 达平衡时 | |||
甲 | 2molN2 | 3molH2 | 0molNH3 | 1.5molNH3 | 同种物质的体积分数相同 |
乙 | amolN2 | bmolH2 | 0molNH3 | 1.2molNH3 | |
起始时乙容器中的压强是甲容器的____倍。
高三化学计算题简单题查看答案及解析
(14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法是:催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知:
则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是 。
(2)在压强为0.1 Mpa条件,将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为________________。
②若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是________。
A.升高温度
B.将CH3OH从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
(3)某研究小组在实验室研究某催化剂效果时,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。
①若不使用CO,温度超过775 ℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为________;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。
写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式________________。
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为________________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO 还原NO 的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g) ⇌2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g) △H1=-226 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) ⇌2NO2(g) △H2=+68 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H3=+183 kJ·mol-1
脱硝反应△H=__________,有利于提高NO 平衡转化率的条件是________________(写出两条)。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_________________;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在____________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染,写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式:_________。
③NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知NO2-的水解常数K=2×10-11,常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值为__________。
II.T ℃时,在刚性反应器中发生如下反应:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g),化学反应速率v =k Pm(CO)Pn(NO2),k 为化学反应速率常数。研究表明,该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示:
(3)若反应初始时P(CO)=P(NO2)=a kPa,反应t min时达到平衡,测得体系中P(NO)=b kPa,则此时v =___________ kPa·s-1(用含有a和b的代数式表示,下同),该反应的化学平衡常数Kp=_____(Kp是以分压表示的平衡常数)。
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运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)乙醇是一种重要的燃料,工业上利用乙烯制酒精:C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) ΔH,已知乙烯、乙醇的燃烧热分别是1411.0kJ·mol-1、1366.8 kJ·mol-1,则ΔH=_____________。
(2)用Cu2Al2O4作催化剂,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题:
①200~250℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是____________________________。
②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是____________________________。
(3)甲醇作为一种重要的化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH=-29.1kJ/mol。向体积为1L的密闭容器中充入3mol CH3OH(g)和3mol CO(g),测得容器内的压强(p: kPa) 随时间(t: min) 的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,Ⅱ中改变的反应条件是_______________________。
②Ⅲ和Ⅰ相比,Ⅲ中改变的反应条件是_________________,判断的理由是________________________。
③反应Ⅰ在5min 时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)= ________________。
④反应Ⅱ在2min 时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)= ______________。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入2mol CH3OH 和1mol HCOOCH3后,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”),原因是____________________________________________。
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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO还原NO的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g) △H2=+68kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) △H3=+183kJ·mol-1
脱硝反应△H=___,有利于提高NO平衡转化率的条件是___(写出两条)。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如图所示。
若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为____。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·mol-1中的相关化学键能如下:
则x= 。
(2)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g) +CO(g) HCOOCH3(g) ΔH=-29.1kJ·mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g) 和2mol CO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 。
②反应Ⅰ在5min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(HCOOCH3)= 。
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ) = 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1mol CO和2mol HCOOCH3后v(正) v(逆)(填“﹥”“﹤”“﹦”),原因是 。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“﹥”“﹤”“﹦”),判断的理由是 。
(3)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:
NO+CO N2+ CO2(有CO) 2NO N2+ O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 。
②在n(NO)/ n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在 左右。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·mol-1中的相关化学键能如下:
则x=______________________。
(2)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g) +CO(g) HCOOCH3(g) ΔH=-29.1kJ·mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g) 和2mol CO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是____________________。
②反应Ⅰ在5min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时速率v(HCOOCH3)=__________。
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ) =__________。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1mol CO和2mol HCOOCH3后v(正)_____v(逆)(填“﹥”“﹤”“﹦”),原因是_________________。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1______T3(填“﹥”“﹤”“﹦”),判断的理由是________________。
(3)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:
2NO+2CO N2+ 2CO2(有CO) 2NO N2+ O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为____________________。
②在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在___左右.
A.670K B.770K C.870K D.970K.
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