(14分)催化劑是化工技術(shù)的核心,絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)均需采用催化工藝。
⑴人們常用催化劑來(lái)選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。下圖所示為一定條件下1mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下,CH3OH與O2反應(yīng)主要生成 (填“CO、CO2或HCHO”)。
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)
△H= 。
③在稀硫酸催化下,HCHO可以通過(guò)反應(yīng)生成分子式為C3H6O3的環(huán)狀三聚甲醛分子,其分子中同種原子的化學(xué)環(huán)境均相同。寫出三聚甲醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化劑,含有AgCl會(huì)影響Ag催化劑的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,寫出該反應(yīng)的離子方程式: 。
⑵一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個(gè)過(guò)程:
①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO2的部分催化氧化,所發(fā)生反應(yīng)為:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
從環(huán)境保護(hù)的角度看,催化脫硫的意義為 ;每吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2,被SO2還原的O2的質(zhì)量為
g。
②利用下圖所示電化學(xué)裝置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
⑴①HCHO ;②-470kJ·mol-1;③;
④AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O或AgCl+2NH3=Ag(NH3)2++Cl-
⑵①防止酸雨的發(fā)生 ;8;②SO2+2H2O+Cu2+4H++SO42―+Cu
解析試題分析:(1)①使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,活化能越低,普通分子越容易轉(zhuǎn)化成活化分子,反應(yīng)越容易,反應(yīng)速率越快;
②根據(jù)圖表可知2HCHO(g)+O2(g)═2CO(g)+2H2O(g)中反應(yīng)物能量高,生成物能量低,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),然后依據(jù)圖中給出數(shù)據(jù)解答;
③三分子HCHO,通過(guò)加成聚合成三聚甲醛分子,該過(guò)程中C=O中的一個(gè)鍵斷裂,與其他兩分子甲醛加成聚合得到三聚甲醛;
④氯化銀中加入氨水,發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),生成銀氨絡(luò)合離子;
(2)①二氧化硫是一種有毒的氣體,排放到空氣中可引起酸雨的發(fā)生,對(duì)環(huán)境和人類健康有害,脫硫可以防止酸雨的發(fā)生;依據(jù)二氧化硫和氧氣反應(yīng)方程式,找出二氧化硫和氧氣量的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算;
②分析圖中電解裝置,可知左邊石墨是電解池的陽(yáng)極,右邊是電解池的陰極;
陽(yáng)極放電的物質(zhì)二氧化硫,失去電子生成硫酸根離子,電極反應(yīng)式:SO2-2e-+2H2O=SO42-+2H+;
陰極放電的物質(zhì)時(shí)銅離子,得到電子被還原成單質(zhì)銅,電極反應(yīng)式:Cu2++2e-=Cu;
將上述兩電極的電極反應(yīng)式得:SO2+2H2O+ Cu2+4H++SO42-+Cu。
考點(diǎn):考查反應(yīng)熱的求算,蓋斯定律,二氧化硫的污染和治理等知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是:
A.室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的 |
B.鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更容易生銹 |
C.,其他條件不變時(shí)升高溫度,反應(yīng)速率v(H2)和v(NH3)均增大 |
D.水的離子積常數(shù)KW隨著溫度的升高而增大,說(shuō)明水的電離是吸熱過(guò)程 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖中A、C分別表示_________、_________,E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響?_________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?_________,理由是__________________;
(2)圖中ΔH=_________kJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為:V2O5氧化SO2時(shí),自身被還原為四價(jià)釩氧化物VO2;四價(jià)釩氧化物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_____________________________;
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1,計(jì)算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求計(jì)算過(guò)程)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(15分)碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
(1)在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng): Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),H<0。利用該反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。對(duì)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是
(填字母編號(hào))。
A.增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率,Ni的轉(zhuǎn)化率降低 |
B.縮小容器容積,平衡右移,H減小 |
C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,充入CO再次達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)降低 |
D.當(dāng)4vNi(CO)4=v(CO)時(shí)或容器中混合氣體密度不變時(shí),都可說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(10分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖中A、C分別表示_________、_________,E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響?_________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?_________,理由是__________________;
(2)圖中ΔH=_________kJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為:V2O5氧化SO2時(shí),自身被還原為四價(jià)釩氧化物VO2;四價(jià)釩氧化物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_____________________________;
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1,計(jì)算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求計(jì)算過(guò)程)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
.(17分)減少污染、保護(hù)環(huán)境是全世界最熱門的課題。
(1)為了減少空氣中SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為 。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 (填序號(hào)):
a.Ca(OH)2 b.CaCl2 c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。
①M(fèi)、N兩點(diǎn)平衡狀態(tài)下,容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為:n(M)總:n(N)總= 。
②若M、N、Q三點(diǎn)的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為 。
(3)催化硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化硝化法中,用H2將NO還原為N2,一段時(shí)間后,溶液的堿性
明顯增強(qiáng)。則該反應(yīng)離子方程式為 。
②電化學(xué)降解NO的原理如圖所示,電源正極為 (填“a”或“b”);
若總反應(yīng)為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(15分)為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。
(1)在汽車排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器,可將汽車尾氣中主要污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。
已知:① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
②C和CO的燃燒熱(△H)分別為-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1
則2NO(g+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)) △H= kJ·mol-1
(2)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個(gè)容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)濃度變化如圖所示。
①CO在0-9min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=________mol(保留兩位有效數(shù)字);第12 min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為________。
A.升高溫度 | B.加入NO | C.加催化劑 | D.降低溫度 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置進(jìn)行中和熱的測(cè)定。回答下列問(wèn)題:
(1)該圖中有兩處實(shí)驗(yàn)用品未畫出,它們是 、 ;
(2)在操作正確的前提下提高中和熱測(cè)定的準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是: 。
(3)如果用0.5mol?L-1的鹽酸和氫氧化鈉固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則實(shí)驗(yàn)中所測(cè)出的“中和熱”將 (填“偏大”、“偏小”、“不變”)原因是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3:N2+3H2O2NH3+O2
進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(反應(yīng)時(shí)間3 h):
T/℃ | 30 | 40 | 50 |
生成NH3量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
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