题目内容
18.(1)为提高生活用水的卫生标准,自来水厂常先后使用氯气和绿矾(FeSO4•7H2O)进行消毒和净化,以改善水质,其原理是Cl2与水反应生成HClO,HClO能杀死水中细菌起消毒作用;Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体具有很强的吸附能力,可吸附水中悬浮的杂质形成沉淀,使水净化.(2)某些化学试剂可用于净水.水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)nClm•yH2O]X,式中m等于6-n.
(3)青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,若青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O.
分析 (1)氯气具有强氧化性,可用于杀菌消毒,可与硫酸亚铁反应生成硫酸铁,硫酸铁可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体;
(2)根据化合物中各元素的化合价的代数和为0计算m;
(3)硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水,以此解答.
解答 解:(1)氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO,可用于杀菌消毒,可与硫酸亚铁反应生成硫酸铁,硫酸铁可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,可吸附水中悬浮的杂质形成沉淀,使水净化,
故答案为:Cl2与水反应生成HClO,HClO能杀死水中细菌起消毒作用;Cl2能将Fe2+ 氧化成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体具有很强的吸附能力,可吸附水中悬浮的杂质形成沉淀,使水净化;
(2)在化合物[Al2(OH)nClm•yH2O]X中Al是+3价,OH-是-1价,H2O是0价,Cl是-1价,所以
2×(+3)+n×(-1)+m×(-1)+y×0=0
所以m=6-n,
故答案为:6-n;
(3)硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O,
故答案为:Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O.
点评 本题考查元素化合物的性质与应用,为高频考点,侧重于化学与生后的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,注意:硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水,青石棉与盐酸、硝酸反应量的关系为解答难点,掌握相关物质的性质是解答关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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15.
在一定体积的密闭容器中,进行反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其反应化学平衡常数和T的关系如表所示:
a.此平衡体系,升温平衡向右移动.( A.向左、B.向右、C.不)
b.对原平衡,在t0时升高温度对化学反应速率产生影响,在图中绘出速率变化图.
| T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
b.对原平衡,在t0时升高温度对化学反应速率产生影响,在图中绘出速率变化图.
9.已知常温常压下,P2和P4燃烧的热化学方程式分别为:
2P2(g)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2 695.4kJ•mol-1,
P4(g)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2 925.1kJ•mol-1.则下列说法正确的是( )
2P2(g)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2 695.4kJ•mol-1,
P4(g)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2 925.1kJ•mol-1.则下列说法正确的是( )
| A. | 2P2(g)═P4(g)△H=-229.7 kJ•mol-1 | B. | P2制P4是放热反应 | ||
| C. | P2比P4更加稳定 | D. | 等质量时,P2比P4具有的能量高 |
6.碳、氮及其化合物在生产中有重要应用.
(1)设反应 ①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H=Q1的平衡常数为K1,反应②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H=Q2的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如表:
现有反应 ③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=Q3
结合表数据,根据反应①、②推导出推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=Q1-Q2,反应③是吸热(填“放”或“吸”)热反应.
(2)使用稀土催化剂有效消除汽车尾气中的NOx、碳氢化合物也已逐渐成为成熟技术.压缩天然气汽车利用这一技术将NOx、CH4转化成无毒物质,其中两个反应为:
Ⅰ.CH4(g)+4NO(g)$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
Ⅱ.CH4(g)+2NO2(g) $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
实验室在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生反应Ⅱ,测得在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率如表:
①写出该反应平衡常数的表达式K=$\frac{c({N}_{2})•c(C{O}_{2})•{c}^{2}({H}_{2}O)}{c(C{H}_{4})•{c}^{2}(N{O}_{2})}$,若降低温度,提高[n(NO2)/n(CH4)]
投料比,则K将增大.(填“增大”、“减小”或“不变”)
②400K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数17.4%.
③收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO):V(NO2)=1:1.
④在密闭容器内先通入一定量的CH4,然后再充入一定量的NO2.在不同温度下,同时发生反应Ⅱ:并在 t秒时测定其中NO2转化率,绘得图象如图所示:

产生这一现象的原因是在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大:反应未建立平衡,温度升高反应正向进行.450℃-600℃(温度较高)时,反应已达平衡,所以,温度升高平衡逆向移动,NOx转化率随温度升高反而减小.
(1)设反应 ①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H=Q1的平衡常数为K1,反应②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H=Q2的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如表:
| T/K | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.38 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
结合表数据,根据反应①、②推导出推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=Q1-Q2,反应③是吸热(填“放”或“吸”)热反应.
(2)使用稀土催化剂有效消除汽车尾气中的NOx、碳氢化合物也已逐渐成为成熟技术.压缩天然气汽车利用这一技术将NOx、CH4转化成无毒物质,其中两个反应为:
Ⅰ.CH4(g)+4NO(g)$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
Ⅱ.CH4(g)+2NO2(g) $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
实验室在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生反应Ⅱ,测得在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率如表:
| 投料比[n(NO2)/n(CH4)] | 400 K | 500 K | 600 K |
| 1 | 60% | 43% | 28% |
| 2 | 45% | 33% | 20% |
投料比,则K将增大.(填“增大”、“减小”或“不变”)
②400K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数17.4%.
③收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO):V(NO2)=1:1.
④在密闭容器内先通入一定量的CH4,然后再充入一定量的NO2.在不同温度下,同时发生反应Ⅱ:并在 t秒时测定其中NO2转化率,绘得图象如图所示:
产生这一现象的原因是在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大:反应未建立平衡,温度升高反应正向进行.450℃-600℃(温度较高)时,反应已达平衡,所以,温度升高平衡逆向移动,NOx转化率随温度升高反而减小.
13.下列说法正确的是( )
| A. | 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol | |
| B. | 已知NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol,则含0.5 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.65kJ | |
| C. | 可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热 | |
| D. | 已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=b kJ/mol,则a>b |
3.下列热化学方程式或说法正确的是( )
| A. | 甲烷的燃烧热为△H=-890kJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890 kJ?mol-1 | |
| B. | 500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-38.6 kJ•mol-1 | |
| C. | 已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g);△H=-270 kJ/mol,则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 KJ | |
| D. | 在C中相同条件下,2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和 |
7.
向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)?2C(g).各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以如表和如图表示:
下列说法正确的是( )
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 容积 | 0.5 L | 0.5 L | 1.0 L |
| 温度/℃ | T1 | T2 | T2 |
| 反应物 起始量 | 1.5 mol A 0.5 mol B | 1.5 mol A 0.5 mol B | 6.0 mol A 2.0 mol B |
| A. | 平衡后,向甲容器中再充入0.5 mol A,A和B的转化率均增大 | |
| B. | 达到平衡时反应吸收的热量:Q丙>2Q乙 | |
| C. | 若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动 | |
| D. | T1℃,起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B,平衡时A的转化率为25% |