(本題共12分)對(duì)燃煤煙氣和汽車尾氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫等處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排等目的。汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH= Q(Q>0)。
一定條件下,在一密閉容器中,用傳感器測(cè)得該反應(yīng)在不同時(shí)間的NO和CO濃度如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
29.寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式__________________________________________。
30.前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2) = mol/(L·s);達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為 。
31.下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是________________
A.2υ正(NO)=υ逆(N2)
B.容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
C.容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化
D.容器中CO的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化
32.采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù),同時(shí)吸收SO2和NOx,獲得(NH4)2SO4的稀溶液。往(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固體, 的值將 (填“變大”、“不變”或“變小”)
33.有物質(zhì)的量濃度相等的三種銨鹽溶液:①NH4Cl ②NH4HCO3 ③NH4HSO4,這三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是________________(填編號(hào));
34.向BaCl2溶液中通入足量SO2氣體,沒(méi)有沉淀生成,繼續(xù)滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀。用電離平衡原理解釋上述現(xiàn)象__________________________________________________________。
29. K=c(N2)·c(CO2) 2/c(NO)2·c(CO)2 (1分)
30.1.875×10-4 mol/(L·s) (2分) 25% (2分)
31.B、D (2分) 32.變大 (1分) 33.②>①>③ (2分)
34.飽和SO2溶液中電離產(chǎn)生的SO32-很少,因此沒(méi)有沉淀。加入氨水后,促進(jìn)H2SO3的電離,SO32-離子濃度增大,有沉淀產(chǎn)生。(2分)
【解析】
試題分析:29. 反應(yīng)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)是K=c(N2)·c(CO2) 2/c(NO)2·c(CO)2;
30. 在前2s內(nèi),c(NO)由1.00×10-3mol/L變?yōu)?.50×10-4mol/L,改變了7.50×10-4mol/L,則根據(jù)方程式中NO與N2的反應(yīng)關(guān)系可知N2濃度是7.50×10-4mol/L÷2=3.75mol/L。則V(N2)= 3.75mol/L÷2s=1.875×10-4 mol/(L·s);達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為[(3.60×10-3mol/L-2.70×10-3mol/L)÷3.60×10-3mol/L]×100%=25%;
31. A.在任何時(shí)刻都存在:υ正(NO)= 2υ正(N2) 。若2υ正(NO)=υ逆(N2),則υ逆(N2)=4υ正(N2) ,用同一種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,正逆反應(yīng)速率不等,反應(yīng)沒(méi)有處于平衡狀態(tài),錯(cuò)誤; B.由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的質(zhì)量不變的反應(yīng),若反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則氣體的物質(zhì)的量不變,容器中氣體的平均分子量就不變,因此容器中氣體的平均分子量應(yīng)不隨時(shí)間而變可以證明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),正確;C.由于該反應(yīng)反應(yīng)物和生成物都是氣體,容器的容積不變,所以在任何時(shí)刻容器中氣體的密度都不會(huì)發(fā)生變化,因此不能作為判斷平衡的標(biāo)志,錯(cuò)誤; D.若容器中CO的物質(zhì)的量發(fā)生變化,反應(yīng)就沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),若達(dá)到平衡狀態(tài),則CO的物質(zhì)的量不變,CO的轉(zhuǎn)化率不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),正確;
32.往(NH4)2SO4的稀溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固體,溶液的濃度增大。由于該鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)而消耗,濃度增大,鹽的水解平衡逆向移動(dòng),鹽水解的程度減小, 的值將變大。
33.在三種鹽溶液中都存在NH4+的水解作用,NH4++H2ONH3·H2O+H+;NH4+水解使溶液顯酸性,在NH4HCO3溶液中除了存在NH4+水解外,還存在HCO3-的水解作用:HCO3-+H2O H2CO3+OH-;HCO3-水解使溶液顯堿性,二者的水解的酸堿性相反,對(duì)彼此的水解起促進(jìn)作用,所以水解程度增大。對(duì)于NH4HSO4來(lái)說(shuō),是強(qiáng)酸的酸式鹽,NH4HSO4=NH4++H++SO42-。電離產(chǎn)生的H+對(duì)NH4+的水解平衡起抑制作用,是其水解程度減小。所以① NH4Cl、②NH4HCO3、③NH4HSO4這三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是②>①>③;
34.由于酸性HCl>H2SO3,所以向BaCl2溶液中通入足量SO2氣體,只發(fā)生化合反應(yīng):SO2+H2O= H2SO3,H2SO3是弱酸,電離產(chǎn)生的SO32-濃度很小,沒(méi)有發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成沉淀生成,繼續(xù)滴加一定量的氨水后,氨水電離產(chǎn)生的OH-對(duì)H2SO3的電離平衡起促進(jìn)作用,產(chǎn)生更多的SO32-,使c(SO32-)增大,SO32-就與溶液中的Ba2+結(jié)合生成BaSO3沉淀。
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、鹽的水解程度的大小比較及影響因素、程度平衡理論的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率和物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算的知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市閘北區(qū)高三上學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
欲證明一瓶無(wú)色液體是純水,可靠的實(shí)驗(yàn)方法是
A.測(cè)得其pH=7 B.電解時(shí)得到H2與O2的體積比為2:1
C.遇鈉生成氫氣 D.1.01× 105Pa時(shí)沸點(diǎn)為100℃
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市嘉定區(qū)高三一模化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
常溫下有五種溶液:①NaHCO3 ;②KNO3;③ NH4HCO3;④ KOH;⑤ HCl
28.上述五種溶液中既能跟鹽酸反應(yīng)又能跟NaOH溶液反應(yīng)的是 (填序號(hào))。
上述①的水溶液呈堿性的原因是(用離子方程式表示) 。
29.取10mL 0.5mol/L⑤的溶液加水稀釋到500mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)= mol/L. ③跟足量的NaOH濃溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式是
30.②和④混合后撒入鋁粉,有氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
寫(xiě)出該反應(yīng)化學(xué)方程式:_______________________________________________________。
31.最新“人工固氮”的研究報(bào)道:常溫常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng):
2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ,如果反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變小,該反應(yīng) (選填編號(hào))。 A.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)
B.在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小
C.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大
32.如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中進(jìn)行,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列判斷錯(cuò)誤的是
A.容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
B.通入大量稀有氣體能提高反應(yīng)的速率
C.(N2)/ (O2)=2:3
D.容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化
33.若反應(yīng)的容器容積為2.0L,反應(yīng)時(shí)間4.0 min,容器內(nèi)氣體的密度增大了0.18 g/L,在這段時(shí)間內(nèi)O2的平均反應(yīng)速率為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市嘉定區(qū)高三一模化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
在已經(jīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的體系中,如果下列量發(fā)生變化,其中一定能表明平衡已經(jīng)發(fā)生移動(dòng)的是
A.反應(yīng)混合物的濃度 B.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
C.正、逆反應(yīng)速率 D.反應(yīng)混合物的壓強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市虹口區(qū)高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(本題共14分)
溴化鈉是工業(yè)提溴的中間產(chǎn)物,也是重要的化工生產(chǎn)原料,回答下列問(wèn)題。
56.工業(yè)上用氯氣氧化鹵水中的溴離子,吹出溴蒸氣后用10% 的純堿溶液吸收,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
3Na2CO3+ 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO2,吸收的Br2為_(kāi)_______g。
57.吹出的溴蒸氣中會(huì)含有少量未反應(yīng)的氯氣,用純堿吸收后實(shí)際生成的是NaCl、NaBr和NaBrO3。若所得溶液中含0.1 mol NaCl與0.6 mol NaBr,則溶液中NaBrO3的物質(zhì)的量為_(kāi)______mol。
58.將純堿吸收后所得的溶液濃縮,加入2 mol/L H2SO4后蒸餾可以回收純溴:
5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 → 3Na2SO4+ 3Br2↑+ 3H2O
已知向一定質(zhì)量的濃縮液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴,硫酸全部轉(zhuǎn)化為硫酸鈉。若改為加入180 mL硫酸,計(jì)算可回收的液溴的質(zhì)量。
59.向0.3 mol NaBr固體中加入足量濃硫酸并微熱,產(chǎn)生的氣體呈紅棕色,且殘留物中不含溴元素。將所得氣體通入280 mL 2 mol/L的Na2SO3溶液中,無(wú)任何氣體逸出,最終得到只含NaBr、Na2SO4和NaHSO3三種溶質(zhì)的無(wú)色溶液。求紅棕色氣體中各組分的化學(xué)式與物質(zhì)的量。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市虹口區(qū)高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
將0.2 mol/L的醋酸鈉溶液與0.1 mol/L鹽酸等體積混合后,溶液顯酸性,則溶液中有關(guān)微粒的濃度關(guān)系正確的是
A.c (Cl-)>c (Ac-)>c (HAc)>c (H+)
B.c (Ac-)+ c (HAc)= 0.1mol/L
C.c (Na+) >c (H+)>c (Ac-)>c (OH-)
D.c (Na+)+c (H+)=c (Ac-)+c (Cl-)+c (OH-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市虹口區(qū)高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
鎢絲燈管中的W在使用過(guò)程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命,其工作原理為W(s) + 2I2(g)WI4(g)。下列說(shuō)法正確的是
A.溫度越高,燈絲的使用壽命越長(zhǎng)
B.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
C.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長(zhǎng)
D.溫度升高時(shí),WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年上海市長(zhǎng)寧區(qū)高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(本題共12分)大約100年前,德國(guó)化學(xué)家哈伯(F.Haber)開(kāi)始研究由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂。一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下:
28.天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫(xiě)出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________。
29.工業(yè)上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·nH2O的無(wú)機(jī)材料純化含某些雜質(zhì)的原料氫氣。已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為27。R原子核外電子有_____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài),最外層的p電子有_______種自旋方向。
30.常溫下,不能與M單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是_________(填序號(hào))
A.CuSO4溶液
B.Fe2O3
C.濃硫酸
D.NaOH溶液
E.Na2CO3固體
步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)- 206.4 kJ
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+ 41.2 kJ
31.對(duì)于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是 。
A.升高溫度 B.增大水蒸氣濃度 C.加入催化劑 D.降低壓強(qiáng)
32.利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。
33.依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響,在下圖坐標(biāo)系中,畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開(kāi)始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014-2015學(xué)年山西省等四校高三第二次聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(8分)近年來(lái)燃煤脫硫技術(shù)受到各界科研人員的重視,某脫硫技術(shù)涉及如下反應(yīng):
I CaSO4(s)+ CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4 kJ·mol-l
II CaO(s) +3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H2=-394.0 kJ·mol-l
(1)若用K1、K2分別表示反應(yīng)I、II的化學(xué)平衡常數(shù),則反應(yīng)1/2CaSO4(s)+2CO(g)1/2CaS(s)+2CO2(g)的平衡常數(shù)K=_________(用含K1、K2的式子表示)
(2)某溫度下在一密閉容器中若只發(fā)生反應(yīng)I,測(cè)得數(shù)據(jù)如下:
t/s | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 |
c(CO)mol/L | 3 | 1.8 | 1.2 | 0.9 | 0.9 |
前20 s 內(nèi)v(SO2)=__________mo1·L-l·s-l,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。
(3)某科研小組研究在其它條件不變的情況下,改變起始一氧化碳物質(zhì)的量,對(duì)反應(yīng)IICaO(s) +3CO(g) +SO2 (g)CaS(s)+3CO2(g)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(圖中T表示溫度):
①比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是_______________。
②圖像中T2_____T1(填“高于”、“低于”、“等于”或 “無(wú)法確定”)判斷的理由是____________________。
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