13.二氧化氯(C1O2)气体是一种常用高效的自来水消毒剂.
(1)KC1O3和浓盐酸在一定温度下反应会生成C1O2,反应方程为2C1O3十4HC1(浓)=2KC1+2C1O2↑+Cl2↑+2H2O,浓盐酸在该反应中表现出的性质是还原性和酸性.
(2)实验室常用KC1O3,草酸(H2C2O4)和稀硫酸制备C1O2.该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为1:1.
(3)将C1O2通入到硫化氢溶液中,然后加入少量的稀盐酸酸化的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成.写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式5H2S+8ClO2+4H2O=18H++5SO42-+8Cl-
(4)C1O2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl,则常温常压下,等体积的C1O2的消毒能是Cl2的2.5倍.
(5)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1-0.8mg•L-1之间.碘量法可以检测水中ClO2的浓度(不同pH环境中粒子种类如下图所示),步骤如下:
I.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再将反应后溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝.
II.加入一定量的Na2S2O3溶液.(己知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
III.加硫酸调节水样pH至1~3.
请问答:
①操作I中反应的离子方程式是2ClO2+2I-=2ClO2-+I2
②在操作III过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O.
③若水样的体积为1.0L,在操作II时消耗了1.0×10-3mol•L-1,的Na2S2O3溶液10mL,则水样中C1O2的浓度是0.675mg•L-1
7.在高中阶段化学学科中所涉及的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和难溶电解质溶解平衡四种,均符合勒夏特列原理,它们在工农业生产中都有广泛的应用.请回答下列问题:
Ⅰ:工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH22],反应的化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(l).
(1)已知该反应的平衡常数K195℃<K165℃,则该反应的△H<0(填“>”“=”或“<”).
(2)一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$=x,图1是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系.α随着x增大的原因是增大氨气浓度,平衡正向移动,CO2转化率增大;B点处,NH3的体积分数为85.7%(保留小数点后一位).
(3)取一定量的NH3和CO2放在一个密闭真空容器中,在一定温度下反应达平衡,若在恒温、恒容下充入气体He,CO(NH22的质量不变(填“增加”、“减小”或“不变”).
Ⅱ:(1)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7mol/L,该温度下,0.9mol/L NaOH溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合(不考虑溶液体积变化)后,溶液的pH=13.
(2)向100mL 0.10mol/L CH3COOH的溶液中加入0.010mol CH3COONa固体,溶液pH增大.已知该混合溶液中c(Na+)<c(CH3COO-),则c(CH3COOH)<c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)
Ⅲ:(1)图2为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2-浓度、金属阳离子浓度变化情况.如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是FeS(填化学式).
(2)向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀最终会转化为PbS(填化学式)沉淀.
6.金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系.请回答下列问题:

(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫.反应为:
2CO(g)+SO2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+S(l)△H=-270KJ.mol-1其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,不考虑催化剂的价格因素,选择c为该反应的催化剂较为合理.(选填序号)    
a.Cr2O3         b.NiO         c.Fe2O3
选择该催化剂的理由是:Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源.
某科研小组用选择的催化剂,在380℃时,研究了n(CO):n(SO2)分别为1:1、3:1时,SO2转化率的变化情况(图2).则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为a.
(2)科研小组研究利用铁屑除去地下水中NO3-的反应原理.
①pH=2.5时,用铁粉还原KNO3溶液,相关离子浓度、pH随时间的变化关系如图3(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前发生反应的离子方程式4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;t1时刻后,反应仍在进行,溶液中NH${\;}_{4}^{+}$的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有明显变化,可能的原因是t1后溶液pH较大,Fe2+水解生成Fe(OH)2
②若在①的反应中加入活性炭,可以提高除去NO3-的效果,其原因可能是活性炭和铁构成了原电池,加快反应速率.正常地下水中含有CO32-,会影响效果,其原因有:a.生成FeCO3沉淀覆盖在反应物的表面,阻止了反应的进行;b.CO32-消耗H+,溶液酸性减弱,效果降低.
(3)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环保等优点,可用于电动汽车.电池反应为:FePO4+Li$?_{充电}^{放电}$LiFePO4
PO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质.放电时电池正极反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4
4.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化.

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是A(填字母).
A.△H<0,△S<0     B.△H>0,△S<0
C.△H>0,△S>0     D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示.
①从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.225mol/(L•min);CO2的转化率a(CO2)=75%.
②该反应的平衡常数K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.75mol/L×0.75mol/L}{0.25mol/L×(1.75mol/L)^{3}}$.(只列表达式和计算式,不必计算出结果)
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是AD (填字母).
A.将CH3OH(g)及时液化抽出B.升高温度
C.选择高效催化剂D.再充入l molCO2和4molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出350.8kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-701.6 kJ•mol-1
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,其负极的电极反应式是:CH3OH+8OH?-6e-=CO32-+6H2O.
 0  172324  172332  172338  172342  172348  172350  172354  172360  172362  172368  172374  172378  172380  172384  172390  172392  172398  172402  172404  172408  172410  172414  172416  172418  172419  172420  172422  172423  172424  172426  172428  172432  172434  172438  172440  172444  172450  172452  172458  172462  172464  172468  172474  172480  172482  172488  172492  172494  172500  172504  172510  172518  203614 

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