(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),都可說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài) |
(15分)
(1)C (3分)
(2)-(2Q2-2Q1-Q3) kJ·mol-1或(2Q1-2Q2+Q3)kJ·mol-1 (3分)
(3)Cr2O3 (3分) 10-12 (2分)
(4)NO2+NO3--e-=N2O5 (2分) 224(2分)
解析試題分析:(1)A、Ni是固體,濃度為常數(shù),改變用量對(duì)平衡無影響,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變,錯(cuò)誤;B、一定溫度下給定的化學(xué)方程式的△H不會(huì)隨著平衡移動(dòng)而改變,只與方程式的書寫方式有關(guān),錯(cuò)誤;C、因外界條件為恒溫恒容、Ni是固體且正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng),所以反應(yīng)達(dá)到平衡后充入CO,相當(dāng)于在恒溫恒壓條件下達(dá)平衡后又加壓,平衡右移,CO的轉(zhuǎn)化率提高,平衡后其體積分?jǐn)?shù)降低,正確;D、速率關(guān)系未說明正、逆,不能判斷是否已達(dá)平衡,錯(cuò)誤。
(2)已知的三個(gè)反應(yīng)分別用①②③表示,運(yùn)用蓋斯定律可得,SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)可由—①×2+②×2-③得到,則△H=-(2Q2-2Q1-Q3) kJ?mol-1或(2Q1-2Q2+Q3)kJ?mol-1
(3)700℃時(shí),越大則K越小,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度小,金屬氧化物越難被還原,根據(jù)圖像,Cr2O3對(duì)應(yīng)的最大,所以Cr2O3最難被還原;此時(shí)Cr2O3對(duì)應(yīng)的=4,得c(CO2)/c(CO)=10-4,結(jié)合Cr2O3與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式Cr2O3+3CO2Cr+3CO2,可得K="[" c(CO2)/c(CO)]3=10-12。
(4)石墨I(xiàn)電極上通入NO2,為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:NO2+NO3--e-=N2O5;根據(jù)電池總反應(yīng)4NO2+O2=2N2O5,收集到20molN2O5需消耗O2為10mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為224L。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)平衡、蓋斯定律、圖像的分析、原電池原理及計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(9分)(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱55.6kJ。則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________。
(2)下表中的數(shù)據(jù)表示破壞1 mol化學(xué)鍵需消耗的能量(即鍵能,單位為kJ·mol-1):
化學(xué)鍵 | C—H | C—F | H—F | F—F |
鍵能 | 414 | 489 | 565 | 158 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(4分)拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量,就是該共價(jià)鍵的鍵能。下表是某些共價(jià)鍵的鍵能:
共價(jià)鍵 | H-H | O=O | H-O |
鍵能/kJ ·mol-1 | 436 | 498 | X |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(10分)化學(xué)在生活中有很多的應(yīng)用,如臭氧可用于空氣凈化、飲用水消毒、工業(yè)廢物處理和作為漂白劑等,氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,具有較高的硬度且耐高溫。
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。已知:
反應(yīng)生成3 mol Ag2O(s)時(shí)放出的熱量為
反應(yīng)生成4 mol Ag(s)時(shí)吸收的熱量為62.2 kJ,試根據(jù)題給數(shù)據(jù)判斷O3轉(zhuǎn)化為O2是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)氮化硅()可由石英與焦炭在高溫的氯氣流中通過如下反應(yīng)制得:
在VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
①實(shí)驗(yàn)l和實(shí)驗(yàn)2表明,________對(duì)反應(yīng)速率有影響,對(duì)同一規(guī)律研究的實(shí)驗(yàn)還有一組是________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。本實(shí)驗(yàn)還研究了_______對(duì)反應(yīng)速率的影響。。
②實(shí)驗(yàn)5中,t1________(填“>”、“<”或“=”)120,平衡時(shí),二氧化硅的轉(zhuǎn)化率為____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(15分)
化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成lmol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。
①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v(AX5)= 。
②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?u> (填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b 、
c 。
③用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為
;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa為 、αc為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(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 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
光氣( COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與C12在活性炭催化下合成。
(1)實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿(CHC13)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別為?890.3kJ?mol?1、?285. 8 kJ?mol?1和?283.0 kJ?mol?1,則1molCH4與CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
(3)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) △H=+108kJ·mol-1。反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下同所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出):
①比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8min反應(yīng)溫度T(8)的高低:T(2) ____ T(8)(填“<”、“>”或“=”)
②比較反應(yīng)物COCl2在5?6min和15?16 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大。簐(5?6)
v(15?16)(填“<”、“>”或“=”),原因是 。
③計(jì)算反應(yīng)在第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K= ;(列出計(jì)算過程,結(jié)果保留兩位小數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點(diǎn)考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣,而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3
則反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH=______。
(2)如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。
②由CO合成甲醇時(shí),CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖所示,則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是____________。
③以下有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號(hào))。
A.恒溫、恒容條件下,若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化,則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
B.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí),可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
C.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D.某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2 mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(3)一定溫度下,向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=__________。該溫度下,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=__________。相同溫度下,若開始時(shí)加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則__________(填序號(hào))是原來的2倍。
A.平衡常數(shù) B.CH3OH的平衡濃度
C.達(dá)到平衡的時(shí)間 D.平衡時(shí)氣體的密度
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