摘要:19.37.6%模拟
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(2013?金华模拟)对化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析.下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题.
I.关于反应物之间的定量关系的研究:
(1)已知反应:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,向100mL,0.1moL?L-1的FeI2溶液中通入0.01mol Cl2,该反应的离子方程式为
(2)298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,将物质的量浓度均为2×10-4mol?L-1的氯化镁溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,能否产生氢氧化镁沉淀?
Ⅱ,关于反应速率、限度的研究:
近段时间,全国范围内的雾霾天气严重影响了人们的身体健康.环境问题越来越受到人们的重视.汽车尾气中含有较多的NO和CO,两种气体均会使人体中毒.以CO为例,其中毒原理是相同温度下CO与血红蛋白的结合能力远远大于氧气与血红蛋白的结合能力,反应如下:CO+HbO2?O2+HbCO(HbO2表示氧合血红蛋白).
如图表示HbO2浓度随时间的变化:曲线a表示向血样中通入氧气后的变化;曲线b表示在第4s时通入CO和O2混合气体后的变化.
(3)前3s以HbO2表示的平均反应速率为
(4)37℃时,CO+HbO2?O2+HbCO,该反应的平衡常数K=220,资料显示HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.022倍,就会导致人体智力受损.据此,通过计算可知,当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于
时,人的智力将会受到伤害.
(5)一氧化碳、氢气既是重要的能源,也可以催化还原NO等消除污染,还可以在一定条件下制取CH3OH.已知
N2(g)+O2(g)=2NO((g)△H=+180.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ?mol-1
H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ?mol-1
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式
(6)在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20molH2,在催化剂存在时反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如右图所示,当达到平衡状态A时,容器的体积为10L.如反应开始时仍充入10mol CO和20mol H2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=
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I.关于反应物之间的定量关系的研究:
(1)已知反应:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,向100mL,0.1moL?L-1的FeI2溶液中通入0.01mol Cl2,该反应的离子方程式为
2I-+Cl2=I2+2Cl-
2I-+Cl2=I2+2Cl-
.(2)298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,将物质的量浓度均为2×10-4mol?L-1的氯化镁溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,能否产生氢氧化镁沉淀?
否
否
(填“能”或“否”).Ⅱ,关于反应速率、限度的研究:
近段时间,全国范围内的雾霾天气严重影响了人们的身体健康.环境问题越来越受到人们的重视.汽车尾气中含有较多的NO和CO,两种气体均会使人体中毒.以CO为例,其中毒原理是相同温度下CO与血红蛋白的结合能力远远大于氧气与血红蛋白的结合能力,反应如下:CO+HbO2?O2+HbCO(HbO2表示氧合血红蛋白).
如图表示HbO2浓度随时间的变化:曲线a表示向血样中通入氧气后的变化;曲线b表示在第4s时通入CO和O2混合气体后的变化.
(3)前3s以HbO2表示的平均反应速率为
2×10-5mol/(L?s)
2×10-5mol/(L?s)
;第9s时,HbCO的浓度为8×10-5
8×10-5
mol?L-1.(4)37℃时,CO+HbO2?O2+HbCO,该反应的平衡常数K=220,资料显示HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.022倍,就会导致人体智力受损.据此,通过计算可知,当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于
1 |
10000 |
1 |
10000 |
(5)一氧化碳、氢气既是重要的能源,也可以催化还原NO等消除污染,还可以在一定条件下制取CH3OH.已知
N2(g)+O2(g)=2NO((g)△H=+180.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ?mol-1
H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ?mol-1
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式
2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g)△H=-664.1kJ/mol
2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g)△H=-664.1kJ/mol
.(6)在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20molH2,在催化剂存在时反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如右图所示,当达到平衡状态A时,容器的体积为10L.如反应开始时仍充入10mol CO和20mol H2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=
2
2
L.(2011?天津模拟)燃煤废气中的氮氧化物(NOX)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等.
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ.mol-l
CH4(g)十4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ.mol-l
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为
(2)将燃煤废气中的C02转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
①若温度升高,则反应的平衡常数K将
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式
③利用甲醚燃料电池设计如图所示的装置:则该装置中Zn极为
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(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ.mol-l
CH4(g)十4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ.mol-l
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867KJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867KJ/mol
.(2)将燃煤废气中的C02转化为甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
催化剂 |
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比 | 500K | 600K | 700K | 800K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”.下同);若温度不变,提高投料比,则K将不变
不变
.该反应的△H<
<
0(填“>、<或=”):②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
.③利用甲醚燃料电池设计如图所示的装置:则该装置中Zn极为
阴
阴
极;B中Cu2+向Zn
Zn
极(填Zn或Cu)移动.当Zn片的质量变化为6.4g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为1.12
1.12
L.(2009?清远模拟)某校学生在实验室中设计了如下装置,模拟侯德榜制碱法,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓,依据此原理,再将碳酸氢钠晶体加热分解而制得碳酸钠晶体,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和:
(1)A装置的名称是:
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水是因为
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为
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(1)A装置的名称是:
启普发生器
启普发生器
.C装置中稀硫酸的作用为:吸收从B装置中的试管内逸出的氨气减少污染
吸收从B装置中的试管内逸出的氨气减少污染
,使用球形干燥管的目的是:防止倒吸
防止倒吸
.(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出
温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出
.(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在
A与B
A与B
装置之间(填写字母)连接一个盛有饱和NaHCO3溶液
饱和NaHCO3溶液
的洗气装置,其作用是除去CO2中混合的HCl气体
除去CO2中混合的HCl气体
.(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为
60%
60%
.(2009?广州模拟)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下:
(1)精制过程中反应的离子方程式为
(2)电解过程的总反应方程式为
(3)电解槽阳极产物可用于
(4)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表:
根据上述数据,脱盐的主要工序应为
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(1)精制过程中反应的离子方程式为
Ba2++SO42-=BaSO4↓,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓
Ba2++SO42-=BaSO4↓,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓
.(2)电解过程的总反应方程式为
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
| ||
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
.
| ||
(3)电解槽阳极产物可用于
制漂白粉、生产盐酸、自来水消毒、制高纯硅、合成塑料等(任写2种)
制漂白粉、生产盐酸、自来水消毒、制高纯硅、合成塑料等(任写2种)
(至少写出两种用途).(4)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表:
温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
NaOH/g | 109 | 118 | 129 | 146 | 177 | 300 | 313 | 318 | 337 |
NaCl/g | 36 | 36.3 | 36.6 | 37 | 37.3 | 37.8 | 38.4 | 39 | 39.8 |
蒸发
蒸发
、浓缩
浓缩
.脱盐后的碱液含NaOH约50%,含NaCl仅约2%左右,NaCl能够从溶液中大量析出的原因是蒸发过程中溶剂(水)大量减少,Na+浓度显著增加促进NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动(或:Na+浓度显著增加抑止了NaCl的溶解)
蒸发过程中溶剂(水)大量减少,Na+浓度显著增加促进NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动(或:Na+浓度显著增加抑止了NaCl的溶解)
.(2013?烟台模拟)硫、氮、碘都是重要的非金属元素.
(1)某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O.该反应中还原剂是
(2)已知:2I(g)═I2(g)△H=-151 kJ?mol-1;2H(g)═H2(g)△H=-436 kJ?mol-1;HI(g)=H(g)+I(g)△H=+298 kJ?mol-1.相同条件下,H2与I2反应生成HI的热化学方程式为:H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H=
(3)将1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:H2(g)+I2(g)?2HI(g)并达平衡.HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图曲线II所示:
①达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为
②保持加入的反应物的物质的量不变,若改变反应条
件,在某一条件下φ(HI)的变化如曲线I所示,则该条件可能是
A.恒温条件下,缩小反应的容积 B.恒容条件下.加入适当催化剂
C.在恒容下,升高温度 D.在恒容下,充入N2使容器压强增大
③若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入1mol H2(g)和2mol Hl(g),发生反应达到平衡时,H2的体积分数为
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(1)某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O.该反应中还原剂是
H2S
H2S
.若反应过程中转移了0.3mol电子,则反应的HNO3的质量是6.3
6.3
g.(2)已知:2I(g)═I2(g)△H=-151 kJ?mol-1;2H(g)═H2(g)△H=-436 kJ?mol-1;HI(g)=H(g)+I(g)△H=+298 kJ?mol-1.相同条件下,H2与I2反应生成HI的热化学方程式为:H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H=
-9
-9
kJ?mol-1.(3)将1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:H2(g)+I2(g)?2HI(g)并达平衡.HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图曲线II所示:
①达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为
0.05
0.05
mol?L-1.②保持加入的反应物的物质的量不变,若改变反应条
件,在某一条件下φ(HI)的变化如曲线I所示,则该条件可能是
AB
AB
(填编号),在这种条件下平衡常数K值不变
不变
(填“增大”、“变小”或“不变’,).A.恒温条件下,缩小反应的容积 B.恒容条件下.加入适当催化剂
C.在恒容下,升高温度 D.在恒容下,充入N2使容器压强增大
③若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入1mol H2(g)和2mol Hl(g),发生反应达到平衡时,H2的体积分数为
37%
37%
.