题目内容

（10分）将1 mol氧气和一定量的HCl放入2L的密闭容器中，420℃时，在催化剂作用下发生反应：4HCl+O2  2Cl2+2H2O。5分钟后反应达到平衡，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，消耗NaOH 2.0 mol；再将剩余气体干燥后通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，溶液增重19.2 g。

请回答下列问题：

（1）写出平衡时，混合气体通入NaOH溶液中所发生反应的离子方程式。

（2）计算0~5分钟时，Cl2的平均生成速率是多少。

（3）计算平衡时HCl的转化率。

（10分）

(1)H++OH-=H2O  (2分)         Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O  (2分)

(2) 0.08 mol•L-1•min-1     (3分)       （3）80%     (3分)

练习册系列答案
相关题目
A、B、C、D、E、W均为短周期元素，原子序数依次增大．回答下列问题：
（1）E单质为双原子分子，气体E的密度3.17g．L-1（标准状况），写出用石灰水吸收E反应的离子方程式：
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O

（2）由A、B、D元素原子组成的化合物CH4和H2O在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）．将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L），达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如图．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为
0.0030mol?L-1?min-1
0.0030mol?L-1?min-1
．
②图中的P1
＜
＜
P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数为
2.25×10-4
2.25×10-4
．
③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）由A、C、D元素原子组成的化合物N2H4和H2O2有广泛的用途．
①N2H4（肼）一空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的氢氧化钾溶液．电池放电时，负极的电极反应式为
N2H4+4OH-=N2↑+4H2O+4e-
N2H4+4OH-=N2↑+4H2O+4e-
．
②已知：16g液态N2H4（肼）与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出320.75KJ的热量．　
H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
2H2O2（1）=2H2O（1）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-1
写出N2H4（肼）与氧气反应的热化学方程式为
N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（1）△H=-621.1kJ?mol-1
或N2H4（1）+O2（g）=N2+2H2O（g）△H=-533.1kJ?mol-1
N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（1）△H=-621.1kJ?mol-1
或N2H4（1）+O2（g）=N2+2H2O（g）△H=-533.1kJ?mol-1
．
为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）实验测得，5g液态甲醇（CH3OH）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式
2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452.8KJ/mol
2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452.8KJ/mol
；
（2）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．已知热化学方程式：
①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）；△H=+19kJ/mol
写出FeO（s）被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式
CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H=-11KJ/mol
CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H=-11KJ/mol
；
（3）甲醇是一种清洁高效的能源，若将甲醇、氧气和氢氧化钾溶液设计成燃料电池，该电池正极反应式为：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
将1.00mol二氧化硫和1.00mol氧气通入1.00L的密闭容器中，分别在500K、600K、700K三个不同的温度下进行2SO2+O2?2SO3反应，反应过程中SO3浓度随时间的变化如下面表格所示：
表一：500K
时间（min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
SO3
浓度（mol/L）		 0 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.50 0.55 0.60 0.60
表二：600K
时间（min） 0 5 10 15 20 25
SO3浓度（mol/L） 0 0.2 0.30 0.40 0.50 0.50
表三：700K
时间（min） 0 5 10 15 20 25
SO3浓度（mol/L） 0 0.25 0.35 0.35 0.35 0.35
（1）从上面三个表的数据可以判断该反应是
 
反应（填吸热或放热），利用表一计算0-40min内用
SO2表示该反应的化学反应速率v（SO2）=
 
mol/L?min；
（2）对该反应，下面的说法正确的是
 
；（双选）
A．当容器中的压强不再变化时，该反应就达到平衡
B．达到平衡时v正（SO2）=v逆（SO3）
C．平衡时c（SO2）=c（SO3）
D．当由500K平衡状态时升高温度至600K时，重新达到平衡状态时，容器的压强减少
（3）从上面三个表的数据，温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是
 
；
（4）计算在600K时的平衡常数（写出计算过程，最后结果取两位有效数字）
 
；
（5）下图曲线（Ⅰ）是在500K时SO3浓度的变化曲线，请你在图中画出在550K进行上述反应的曲线，并标明曲线（Ⅱ）．
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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）如图1是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图（图中涉及物质均为气态），请写出NO2和CO反应的热化学方程式　　　　。
（2）在0.5L的密闭容器中，充入一定量的氮气和氢气进行反应，三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图2所示。则Y是　　　　，2min内N2的反应速率υ(N2)=　　　　。
　　　
　　图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2
（3）硝酸工业在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位。随着化学纤维、近代有机合成、火箭、导弹等工业的迅速发展，需要使用大量的硝酸。
①工业生产中用铂系金属作为催化剂，用氨氧化法制取硝酸。第一步反应为氨在催化剂作用下与氧气发生反应生成NO，写出反应化学方程式　　　　。
②铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO3 →Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O （方程式未配平）。反应中还原产物是　　　　，0.6mol Cu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则得到标准状况下气体体积为　　　　L。

(17分)I．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：

 

将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。图中数据a(1，6)表示：在1 min时H2的物质的量是6 mol。

（1）a点正反应速率             (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。其化学平衡常数K=            

(2)下列时间段平均反应速率最大的是                      ，

A．O～1 min    B．1～3 min    C．3～8 min    D．8～11 min

(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线I对应的实验条件改变是                ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是                  ，体积不变再充入3molCO2和4 mol H2,H2O(g)的体积分数                  （填“增大”“不变”或“减小”）

Ⅱ．某实验小组欲探究 反应速率与温度的关系,现有1mol／L的KI溶液、0．1mol／L的H2S04溶液、淀粉溶液，则实验时这几种试剂的加入顺序为：KI溶液、                   、                  ；

反应的方程式为                             

Ⅲ. 粗镍样品中含Fe、Zn、Ag、Cu等四种金属杂质，为获得高纯度的镍，某兴趣小组同学拟用铅蓄电池为电源，粗镍及石墨为电极，电解硝酸镍溶液对粗镍进行提纯。

(1)电解结束后，在阳极附近的沉淀物中，主要的金属单质为               (填化学式)。

(2) 若按上图所示连接对铅蓄电池进行充电。充电一段时间后。则在A电极上生成               (填化学式)。B电极上的电极反应式为              ；充电完毕。铅蓄电池的正极是             极(填“A”或“B”)。

(3)如用甲烷燃料电池为电源，在25℃、101 kPa时，若CH4在氧气中直接燃烧生成1 mol水蒸气放热401 kJ，而l g水蒸气转化成液态水放热2．445 kJ，则CH4的燃烧热为                    (取整数)kJ·mol-。

 

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