【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。
(1)汽車尾氣中NO生成過程的能量變化如圖示。1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成NO會(huì)____(填“吸收”或“放出”)____kJ能量。
(2)通過NO傳感器可監(jiān)測(cè)汽車尾氣中NO的含量,其工作原理如圖所示:(提示:O2-可在此固體電解質(zhì)中自由移動(dòng))
①NiO電極上發(fā)生的是___________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②外電路中,電子是從_________電極流出(填“NiO”或“Pt”).
③Pt電極上的電極反應(yīng)式為________________________。
(3)一種新型催化劑用于NO和CO的反應(yīng):2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)速率,為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分條件已經(jīng)填在下表中。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | t(℃) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度(mol/L) | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.2×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.2×10﹣3 | b | 124 |
Ⅲ | 350 | a | 5.80×10﹣3 | 82 |
①請(qǐng)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:a ___________。
②能驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率規(guī)律的是實(shí)驗(yàn)____________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。
③實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,NO的物質(zhì)的量濃度c(NO)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示,其中表示實(shí)驗(yàn)Ⅱ的是曲線_______(填“甲”或“乙”)。
(4)在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2,不能說明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(不定項(xiàng)選擇);
A.容器內(nèi)混合氣體溫度不再變化 B.容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變
C.2υ逆(NO)=υ正(N2) D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
【答案】吸收 180 氧化 NiO O2+4e﹣=2O2﹣ 1.2×10﹣3 Ⅰ和Ⅲ 乙 CD
【解析】
(1)由圖可知,1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成NO時(shí),吸收的總能量大于放出的總能量,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(2)原電池工作時(shí),陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),由離子的定向移動(dòng)可知NiO極為原電池的負(fù)極,Pt極為原電池的正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);
(3)由題意可知,該實(shí)驗(yàn)?zāi)框?yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意在其他量相同的情況下,才能判斷變量對(duì)速率的影響,要驗(yàn)證溫度對(duì)速率的影響,催化劑的比表面積、反應(yīng)物的初始濃度等要相同;同理驗(yàn)證催化劑的比表面積對(duì)速率的影響,溫度、反應(yīng)物的初始濃度要相同;
(4)在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。
(1)由圖可知,1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成NO時(shí),反應(yīng)物化學(xué)鍵破壞吸收的總能量為946kJ +498kJ=1444kJ,生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量為2×632kJ=1264kJ,則反應(yīng)時(shí)需要吸收180kJ的熱量,故答案為:吸收;180;
(2)①原電池中,NiO為負(fù)極,電極上NO失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化氮,故答案為:氧化;
②外電路中,電子由負(fù)極NiO極流出,經(jīng)導(dǎo)線流入正極Pt極,故答案為:NiO;
③原電池中,Pt電極為正極, O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)生成O2-,電極反應(yīng)式為O2+4e﹣=2O2﹣,故答案為:O2+4e﹣=2O2﹣;
(3)①由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ溫度相同,催化劑的比表面積不同,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證催化劑的比表面積對(duì)速率的影響,則溫度和反應(yīng)物的初始濃度要相同;實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ催化劑的比表面積相同、溫度不同,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證溫度對(duì)速率的影響,則反應(yīng)物的初始濃度要相同;a應(yīng)該為1.2×10﹣3mol/L,故答案為:1.2×10﹣3;
②由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ催化劑的比表面積相同,溫度不同,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證溫度對(duì)速率的影響,故答案為:Ⅰ和Ⅲ;
③因Ⅰ、Ⅱ催化劑的比表面積不同,溫度相同、反應(yīng)物的初始濃度,催化劑的比表面積對(duì)平衡移動(dòng)無影響,但Ⅱ的速率大,先達(dá)到化學(xué)平衡,故實(shí)驗(yàn)Ⅱ選曲線乙,故答案為:乙;
(4)A、因反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行,容器內(nèi)混合氣體溫度會(huì)變化,當(dāng)溫度不再變化時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)到平衡;
B、該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng),當(dāng)容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達(dá)到平衡;
C、反應(yīng)已達(dá)到平衡,正逆反應(yīng)速率相等,υ逆(NO)= 2υ正(N2),2υ逆(NO)=υ正(N2)說明反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài);
D、由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,容器的體積不變,則容器內(nèi)混合氣體密度一直保持不變,混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡;
不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的為CD,故答案為:CD。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視,已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣,合成氣有廣泛應(yīng)用.試回答下列問題:
(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H>0。已知在1100°C時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。
①溫度升高,平衡移動(dòng)后達(dá)到新平衡,此時(shí)平衡常數(shù)值____(填“增大”“減小”“不變”);
②1100°C時(shí)測(cè)得高爐中,c(CO2)=0.025mol·L﹣1,c(CO)=0.1mol·L﹣1,則在這種情況下,該反應(yīng)這一時(shí)刻向_______進(jìn)行(填“左”或“右”)。
(2)目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇CH3OH,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=﹣49.0KJmol﹣1,某溫度下,向體積為1L恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,反應(yīng)過程中測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示.
①反應(yīng)開始至平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=______,CO2的轉(zhuǎn)化率為_____;該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(分?jǐn)?shù)表示);
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列能使的值增大的措施是______(填符號(hào))。
a.升高溫度 b.再充入H2 c.再充入CO2 d.將H2O(g)從體系中分離 e.充入He(g)
③有人提出,可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g) (△H>0)來消除CO的污染,請(qǐng)你判斷上述反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行并說明理由________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實(shí)驗(yàn)室由芳香烴A制備G的合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________。C的化學(xué)名稱是________________________。
(2)③的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件分別是______________________,該反應(yīng)的類型是___________。
(3)⑤的反應(yīng)方程式為_____________________________________________。
吡啶是一種有機(jī)堿,其作用是______________________________。
(4)G的分子式為______________________________。
(5)H是G的同分異構(gòu)體,其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同,則Ⅱ可能的結(jié)構(gòu)有_________種。
(6)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細(xì)化工中間體,寫出由苯甲醚()制備小甲氧基乙酸苯胺的合成路線(其他試劑任選)_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究其降解效果,設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、pH對(duì)降解速率和效果的影響,實(shí)驗(yàn)測(cè)得M的濃度變化與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是( )
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 溫度(K) | pH |
① | 298 | 1 |
② | 310 | 1 |
③ | 298 | 7 |
④ | 298 | 1 |
A.實(shí)驗(yàn)①在15min內(nèi)M的降解速率為
B.若其他條件相同,實(shí)驗(yàn)①②說明升高溫度,M降解速率增大
C.若其他條件相同,實(shí)驗(yàn)①③證明pH越高,越不利于M的降解
D.若其他條件相同,實(shí)驗(yàn)①④說明M的濃度越小,降解的速率越快
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】今有如下3個(gè)熱化學(xué)方程式:H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H=a kJ/mol,H2(g)+ O2(g)= H2O(l) △H=b kJ/mol,2H2(g) + O2(g)= 2H2O(l) △H=c kJ/mol,關(guān)于它們的下列表述正確的是:
A.它們都是吸熱反應(yīng)B.a、b、c均為正值C.a=bD.c=2b
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物G是合成某種耐熱聚合物的單體,其合成方法如下:
已知:R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH
中含氧官能團(tuán)的名稱是 ______ ,F的名稱是 ______ 。
上述流程中的取代反應(yīng)除、外還有 ______ 填序號(hào),化合物E的核磁共振氫譜圖中共有 ______ 個(gè)吸收峰,峰面積比為 ______ 。
按下列合成路線可得到F的同分異構(gòu)體H,則可鑒別H與F的試劑是 ______ 。
與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______ 。
的同分異構(gòu)體K具有如下性質(zhì):能與NaOH溶液反應(yīng),且1molK完全反應(yīng)消耗4molNaOH能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且1molK與足量的銀氨溶液反應(yīng)生成4molAg分子中苯環(huán)上的一氯取代物只有一種。則K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ______ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B、C、D和氣體甲、乙、丙及物質(zhì)E、F、G、H、I,它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出)。
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式: B____________; F_____________;
(2)已知A的一種氧化物可以做核潛艇的供氧劑,則其氧化物供氧時(shí)的化學(xué)方程式為_____________
(3)①、④離子方程式:________________;________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列幾種有機(jī)物:A.CH4 B.(CH3)2C=CH﹣CH3 C.C2H2 D.C6H14 E.CH2=CH﹣CH=CH2 F.環(huán)戊烷
(1)上述有機(jī)物中互為同系物的是______(填序號(hào),下同),互為同分異構(gòu)體的是________;
(2)用系統(tǒng)命名法對(duì)B進(jìn)行命名________________;
(3)實(shí)驗(yàn)室制取C的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________;
(4)下圖表示的是一種叫做雙烯合成的有機(jī)反應(yīng),請(qǐng)寫出 B 與 E發(fā)生雙烯合成所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2/L2,Ksp(AgI)=1.0×10-16 mol2/L2。下列說法中正確的是
A. 在相同溫度下AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
B. AgCl和AgI都不溶于水,因此AgCl和AgI不能相互轉(zhuǎn)化
C. 常溫下,AgC1若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI,則NaI的濃度必須不低于 ×10-11mol/L
D. 將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中:①20mL0.01mol/LKCl溶液 ②10mL0.02mol/LCaCl2溶液 ③30mL0.05mol/LAgNO3溶液。AgCl的溶解度由大到小的順序?yàn)?/span>: ③>②>①
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