题目内容
【题目】环境监测显示,某地市的主要气体污染物为SO2、NOx、CO等,其主要来源为燃煤、机动车尾气。进行如下研究:
(1)为减少燃煤对SO2的排放,可将煤转化为清洁燃料水煤气(CO和H2)。
已知:
ΔH=241.8kJ·mol-1,
ΔH=-110.5kJmol-1
写出焦炭与1mol水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式:________。
(2)汽车尾气中NO是在发动机汽缸中生成的,反应为N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH>0。
①将含0.8molN2和0.2molO2(近似空气组成)的混合气体充入某密闭容器中,保持1300℃反应达到平衡,测得生成8×10-4molNO。计算该温度下此反应的化学平衡常数K=________(填近似计算结果)。
②汽车启动后,汽缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是________.
(3)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并利用阴极排出的溶液吸收NO2。
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①电极A的电极反应式为________;
电极B的电极反应式为________。
②碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时生成SO32-。该反应的离子方程式为________。
【答案】C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-14×10-6温度升高,反应速率加快且平衡正向移动SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O4S2O42-+2NO2+8OH-=8SO32-+N2+4H2O
【解析】(1)①已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ/mol;②C(s)+
O2(g)═CO(g);△H=-110.51kJmol-1;利用盖斯定律,将②-①×
可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=(-110.5kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+13l.3 kJ/mol,所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+13l.30kJmol-1;
(2)①设反应容器的体积是aL,根据题意得:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)
初始浓度
0
转化浓度
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平衡浓度
- ![]()
-
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将各种物质的浓度带入表达式得K=
≈4×10-6;
②汽缸中发生的化学反应:N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H>0,这是个吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡向正方向移动,单位时间内产生的NO多;
(3)①依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的A区为阳极区,阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;B区为阴极区,HSO3-被还原为S2O42-,发生的电极反应为2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
②阴极排出的溶液为S2O42-,二氧化氮与其发生反应,S2O
【题目】某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
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Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体_____g。
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol):_____________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
起始温度t1/℃ | 终止温度 t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | |||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | ______ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | ||
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热△H=______________取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是:______。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
【题目】不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值 x 来表示,若 x 越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷的一方。
下面是某些短周期元素的 x 值:
元素符号 | Li | Be | B | C | N | F |
x 值 | 0.98 | 1.57 | 2.04 | 2.25 | 2.89 | 3.98 |
元素符号 | Na | Mg | Si | P | S | Cl |
x 值 | 0.93 | 1.35 | 1.90 | 2.19 | 2.58 | 3.16 |
(1)通过分析 x 值变化规律,确定Al、N的 x 值范围:________< x (Al)<________
(2)推测 x 值与原子半径关系是________,根据短周期元素的 x 值变化特点,体现了元素性质的________变化规律。
(3)某有机化合物结构式为:
,其中SO键中你认为共用电子对偏向谁?________(写原子名称)。
(4)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的 x 差值(Δ x )即 x >1.7时,一般为离子键;当Δ x <1.7时,一般为共价键。试推断AlF 3 中化学键类型是________。
(5)预测元素周期表中, x 值最小的元素的位置:_______(放射性元素除外)。