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反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系【查看更多】

二甲基亞砜有消炎止痛、鎮(zhèn)靜等作用．甲醇和硫化氫在γ-Al₂O₃催化劑作用下生成甲硫（CH₃-S-CH₃），甲硫醚再與NO₂反應(yīng)制取二甲基亞砜（

），有關(guān)反應(yīng)如下：
反應(yīng)①2CH₃OH（l）+H₂S（g）=（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1
反應(yīng)②（CH₃）₂S（l）+NO₂（g）=（CH₃）₂SO（l）+NO（g）△H=-bkJ??mol^-1
反應(yīng)③2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-ckJ?mol^-1
（1）寫出用甲硫醚直接和氧氣反應(yīng)制取二甲基亞砜的熱化學(xué)反應(yīng)方程式

2（CH₃）₂S（l）+O₂（g）=2（CH₃）₂SO（l）△H=-（2b+c）kJ?mol^-1

，
（2）能說(shuō)明反應(yīng)2CH₃OH（l）+H₂S（g）?（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）達(dá)平衡狀態(tài)的是

BC

．
A．v（CH₃OH）=2v（H₂S）
B．恒容容器中，體系的壓強(qiáng)不再改變
C．恒容容器中，體系中氣體的密度不再改變
D．恒容容器中，氣體的摩爾質(zhì)量不再改變
（3）反應(yīng)③在一定條件下可達(dá)到平衡，則此條件下該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c2(NO2)

C2(NO)c(O2)

c2(NO2)

C2(NO)c(O2)

．

（4）上圖是反應(yīng)③在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物能量與活化能的關(guān)系．在圖中曲線

b

（填“a”或“b”）表示加入催化劑的能量變化曲線，催化劑能加快反應(yīng)速率的原理是

催化劑能降低該反應(yīng)的活化能，提高活化分子的百分?jǐn)?shù)，化學(xué)反應(yīng)速率加快

；
（5）N₂O₅是一種新型綠色硝化劑，其制備方法有以下兩種．
方法一：4NO₂（g）+O₂（g）=2N₂O₅（g）；△H=-56.76KJ?mol^-1
常溫下，該反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行，則逆向反應(yīng)的△S

＞

0（填“＞、＜”或“=”）
方法二：用硼氫化鈉燃料電池作電源，采用電解法制備得到N₂O₅．工作原理如圖：

硼氫化鈉燃料電池的正極反應(yīng)式

H₂O₂+2e^-=2OH^-

．

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二甲基亞砜有消炎止痛、鎮(zhèn)靜等作用．甲醇和硫化氫在γ-Al₂O₃催化劑作用下生成甲硫（CH₃-S-CH₃），甲硫醚再與NO₂反應(yīng)制取二甲基亞砜（

），有關(guān)反應(yīng)如下：
反應(yīng)①2CH₃OH（l）+H₂S（g）=（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1
反應(yīng)②（CH₃）₂S（l）+NO₂（g）=（CH₃）₂SO（l）+NO（g）△H=-bkJ??mol^-1
反應(yīng)③2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-ckJ?mol^-1
（1）寫出用甲硫醚直接和氧氣反應(yīng)制取二甲基亞砜的熱化學(xué)反應(yīng)方程式    ，
（2）能說(shuō)明反應(yīng)2CH₃OH（l）+H₂S（g）?（CH₃）₂S（l）+2H₂O（l）達(dá)平衡狀態(tài)的是    ．
A．v（CH₃OH）=2v（H₂S）
B．恒容容器中，體系的壓強(qiáng)不再改變
C．恒容容器中，體系中氣體的密度不再改變
D．恒容容器中，氣體的摩爾質(zhì)量不再改變
（3）反應(yīng)③在一定條件下可達(dá)到平衡，則此條件下該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=    ．

（4）上圖是反應(yīng)③在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物能量與活化能的關(guān)系．在圖中曲線（填“a”或“b”）表示加入催化劑的能量變化曲線，催化劑能加快反應(yīng)速率的原理是；
（5）N₂O₅是一種新型綠色硝化劑，其制備方法有以下兩種．
方法一：4NO₂（g）+O₂（g）=2N₂O₅（g）；△H=-56.76KJ?mol^-1
常溫下，該反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行，則逆向反應(yīng)的△S 0（填“＞、＜”或“=”）
方法二：用硼氫化鈉燃料電池作電源，采用電解法制備得到N₂O₅．工作原理如圖：

硼氫化鈉燃料電池的正極反應(yīng)式．

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蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡(jiǎn)要工藝流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過(guò)濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等雜質(zhì)離子）．
Ⅱ．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol?L^-1H₂O₂溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純．
Ⅲ．制取氫氧化鎂：向步驟Ⅱ所得溶液中加入過(guò)量氨水．
已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
開始沉淀時(shí)	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全時(shí)	3.7	5.2	9.7	12.4

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟Ⅱ中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是

A

（填字母序號(hào)）．
A．MgO B．Na₂CO₃ C．蒸餾水
（2）Fe²⁺與H₂O₂溶液反應(yīng)的離子方程式為

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O

．
（3）工業(yè)上常以Mg²⁺的轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo)，確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過(guò)程的適宜條件．其中，反應(yīng)溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如右圖所示．
①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為

Mg²⁺+2NH₃?H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺

．
②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是

吸熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
③圖中，溫度升高至50℃以上Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是

溫度過(guò)高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降

．
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)．已知：
Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺ （aq）+2OH^- （aq） K_sp=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）=5.6×10^-12
Ca（OH）₂（s）?Ca²⁺ （aq）+2OH^- （aq） K_sp=c（Ca²⁺）?c²（OH^-）=4.7×10^-6
若用石灰乳替代氨水，

能

（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是

Mg（OH）₂的溶解度小于Ca（OH）₂，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化

．

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（12分）蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡(jiǎn)要工藝流程如下：

I．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過(guò)濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂

（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等雜質(zhì)離子）。

II．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1 mol/L H₂O₂溶液，再

調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純。

III．制取氫氧化鎂：向步驟II所得溶液中加入過(guò)量氨水。

已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
開始沉淀時(shí)	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全時(shí)	3.7	5.2	9.7	12.4

請(qǐng)回答：

（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7~8的最佳試劑是　　　　　　（填字母序號(hào)）。

　　 A. MgO　　　　 B. Na₂CO₃　　　　　 C.蒸餾水

（2）工業(yè)上，常通過(guò)測(cè)定使鐵氰化鉀（K₃[Fe(CN) ₆]）溶液不變色所需H₂O₂溶液的量來(lái)確

定粗硫酸鎂中Fe²⁺的含量。已知，測(cè)定 123 g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1 mol/L H₂O₂

溶液的體積如下表所示。

	平行測(cè)定數(shù)據(jù)	平均值
實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2	3	4
消耗H₂O₂溶液的體積/mL	0.32	0.30	0.30	0.32	0.31

Fe²⁺與H₂O₂溶液反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。

（3）工業(yè)上常以Mg²⁺的轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo)，確定步驟III制備氫

氧化鎂工藝過(guò)程的適宜條件。其中，反應(yīng)溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率

的關(guān)系如右圖所示。

① 根據(jù)圖中所示 50℃前溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是　　　　（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

②圖中，溫度升高至 50℃以上Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是　　　　　　　　　　。

③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知：

Mg(OH)₂(s) 　Mg²⁺ (aq)+ 2OH^- (aq)　　　 Ksp = c(Mg²⁺)·c²(OH^-) = 5.6×10^-12

Ca(OH)₂(s)　Ca²⁺ (aq) + 2OH^- (aq)　　　Ｋsp = c(Ca²⁺)·c²(OH^-)= 4.7×10^-6

若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是　　　　　　　　。

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（14分，每空2分）

I．合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。其原理為：

N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H= -92.4 kJ/mol 據(jù)此回答以下問(wèn)題：

（1）為了提高氨氣的產(chǎn)率，可以選擇的方法是 _______ （填序號(hào)，錯(cuò)選扣分）。

① 升高溫度 ② 增大壓強(qiáng) ③ 使用催化劑 ④ 及時(shí)分離出NH₃

（2）對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，下列哪種情況下，

說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)____________________________________。

①N₂的正反應(yīng)速率是NH₃的逆反應(yīng)速率的1/2

②在恒容條件下，混合氣體的壓強(qiáng)保持不變

③N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為1：3：2

④單位時(shí)間內(nèi)每生成3mol H₂的同時(shí)有2mol NH₃生成

⑤3mol N-N鍵斷裂，同時(shí)有6mol N-H鍵斷裂

（3）一定條件下，NH₃在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（△H＞0）并達(dá)平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是＿＿＿＿_(dá)___________（選填序號(hào)）。

選項(xiàng)	a	b	c	d
x	溫度	溫度	加入H₂的物質(zhì)的量	加入NH₃的物質(zhì)的量
y	NH₃的物質(zhì)的量	平衡常數(shù)K	NH₃的轉(zhuǎn)化率	生成物物質(zhì)的量總和

II．（1）在酸性溶液中，碘酸鉀(KIO₃)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應(yīng)：

2IO₃^－＋5SO₃²^－＋2H^＋===I₂＋5SO₄²^－＋H₂O

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率。

某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示：

	0.01mol·L^－1 KIO₃酸性溶液(含淀粉)的體積/mL	0.01mol·L^－1 Na₂SO₃溶液的體積/mL	H₂O的體積 /mL	實(shí)驗(yàn) 溫度 /℃	溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)所需時(shí)間/s
實(shí)驗(yàn)1	5	V₁	35	25	---------
實(shí)驗(yàn)2	5	5	40	25	----------
實(shí)驗(yàn)3	5	5	V₂	0	-----------

該實(shí)驗(yàn)的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________；

表中V₁=___________mL.

（2）可逆反應(yīng)C(s)+H₂O(g) H₂(g)+CO(g)，△H>0達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變物質(zhì)的量的條件下），反應(yīng)速率與時(shí)間t的關(guān)系如右圖。

①圖中t₄到t₆段時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是；

②圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是。

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