5.
N、C、S元素的单质及化合物在工农业生成中有着重要的应用
Ⅰ.CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2).某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+Cl2(g)?COCl2(g)反应过程中测定的部分数据如表:
(1)写出光气(COCl2)的电子式
(2)图1是T℃时,CO和Cl2的物质的量浓度随时间(t)的变化情况.用COCl2表示2min内的反应速率v(COCl2)=0.1mol/(L.min).该温度下的平衡常数K=5.
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molCl2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图1所示.
①下列说法能判断该反应达到化学平衡的是BD(填字母序号).
A.Cl2的消耗速率等于COCl2的生成速率
B.Cl2的体积分数不变
C.Cl2的转化率和CO的转化率相等
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B两点压强大小:P(A)<P(B)(填“>”、“<”或“=”)
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L.如果反应开始时仍充入10molCO和20molCl2,则在平衡状态B时容器的体积为4L.
Ⅱ甲醇是一种重要的化工原料,查资料,甲醇的制取可用以下两种方法:
(1)可用CO和H2制取甲醇:
已知CO、CH3OH和H2的燃烧分别是283kj/mol、726.83kj/mol、285.2kj/mol写出由 CO和H2制取甲醇的热化学方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l),△H=-126.57kJ/mol.
(2)用电化学法制取:某模拟植物光合作用的电化学装置如图2,该装置能将H2O和CO2转化为O2和甲醇(CH3OH).
①该装置工作时H+向b区移动(填“a”或“b”)
②b极上的电极反应式为6H++CO2+6e-=CH3OH+H2O.
Ⅰ.CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2).某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+Cl2(g)?COCl2(g)反应过程中测定的部分数据如表:
| t/min | n(CO)/mol | n(Cl2)/mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| 1 | 0.90 | |
| 2 | 0.80 | |
| 4 | 0.20 |
(2)图1是T℃时,CO和Cl2的物质的量浓度随时间(t)的变化情况.用COCl2表示2min内的反应速率v(COCl2)=0.1mol/(L.min).该温度下的平衡常数K=5.
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molCl2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图1所示.
①下列说法能判断该反应达到化学平衡的是BD(填字母序号).
A.Cl2的消耗速率等于COCl2的生成速率
B.Cl2的体积分数不变
C.Cl2的转化率和CO的转化率相等
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B两点压强大小:P(A)<P(B)(填“>”、“<”或“=”)
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L.如果反应开始时仍充入10molCO和20molCl2,则在平衡状态B时容器的体积为4L.
Ⅱ甲醇是一种重要的化工原料,查资料,甲醇的制取可用以下两种方法:
(1)可用CO和H2制取甲醇:
已知CO、CH3OH和H2的燃烧分别是283kj/mol、726.83kj/mol、285.2kj/mol写出由 CO和H2制取甲醇的热化学方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l),△H=-126.57kJ/mol.
(2)用电化学法制取:某模拟植物光合作用的电化学装置如图2,该装置能将H2O和CO2转化为O2和甲醇(CH3OH).
①该装置工作时H+向b区移动(填“a”或“b”)
②b极上的电极反应式为6H++CO2+6e-=CH3OH+H2O.
4.下列叙述正确的是( )
| A. | 锅炉水垢中的CaSO4经饱和碳酸钠溶液浸泡可转化为CaCO3 | |
| B. | 常温下,在含有Ag+和Cl-的溶液中,Ag+和Cl-浓度之积是个常数 | |
| C. | 当醋酸达到电离平衡后,改变某条件电离平衡向正反应方向移动,则溶液的导电能力一定变强 | |
| D. | 将浓度为0.1 mol/L的HF溶液加水不断稀释,溶液$\frac{c({F}^{-})}{c({H}^{+})}$始终保持增大 |
3.烟气中含有SO2等大量有害物质,烟气除硫的方法有很多,其中石灰石法烟气除硫工艺的主要反应如下
Ⅰ.CaCO3(s)?CO2(g)+CaO(s)△H=+178.2kJ/mol
Ⅱ.SO2(g)+CaO(s)?CaSO3(s)△H=-402kJ/mol
Ⅲ.2CaSO3(s)+O2(s)+4H2O(l)?2[CaSO4•2H2O](s)△H=-234.2kJ/mol
(1)试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成的石灰膏的热化学反应方程式2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)+4H2O(l)=2[CaSO4•2H2O](s)+2CO2△H=-681.8kJ/mol
(2)反应Ⅱ为烟气除硫的关键,取相同用量的反应物在3个不同的容器中进行反应
A.容器保持恒温恒压 B.容器保持恒温恒容 C.容器保持恒容绝热,且初始时3个容器的容积和温度均相同,下列说法正确的是ad
a.3个容器中SO2的平均转化率的大小顺序:aA>aB>aC
b.当A容器内气体的平均摩尔质量不变时说明该反应处于化学平衡状态
c.A,B两个容器达到平衡所用的时间tA>tB
d.当C容器内平衡常数不变时,说明该反应处于化学平衡状态
(3)依据反应Ⅱ来除硫,将一定量的烟气压缩到一个20L的容器中,测得不同温度下容器内SO2的质量如下表:
①在T1温度下,计算20-40min内SO2的反应速率2×10-5mol/(L.min)
②若其它条件都相同,则T1<T2(填“>”或“<”“=”下同):x>0.06
③在T2温度下,若平衡后将容器的容积压缩为10L,则新平衡时SO2的浓度=原平衡时SO2的浓度(填“>”“<”或“=”),理由是该反应的平衡常数表达式为k=$\frac{1}{c(S{O}_{2})}$,温度不变,平衡常数不变,所以浓度相等..
Ⅰ.CaCO3(s)?CO2(g)+CaO(s)△H=+178.2kJ/mol
Ⅱ.SO2(g)+CaO(s)?CaSO3(s)△H=-402kJ/mol
Ⅲ.2CaSO3(s)+O2(s)+4H2O(l)?2[CaSO4•2H2O](s)△H=-234.2kJ/mol
(1)试写出由石灰石、二氧化硫、氧气和水反应生成的石灰膏的热化学反应方程式2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)+4H2O(l)=2[CaSO4•2H2O](s)+2CO2△H=-681.8kJ/mol
(2)反应Ⅱ为烟气除硫的关键,取相同用量的反应物在3个不同的容器中进行反应
A.容器保持恒温恒压 B.容器保持恒温恒容 C.容器保持恒容绝热,且初始时3个容器的容积和温度均相同,下列说法正确的是ad
a.3个容器中SO2的平均转化率的大小顺序:aA>aB>aC
b.当A容器内气体的平均摩尔质量不变时说明该反应处于化学平衡状态
c.A,B两个容器达到平衡所用的时间tA>tB
d.当C容器内平衡常数不变时,说明该反应处于化学平衡状态
(3)依据反应Ⅱ来除硫,将一定量的烟气压缩到一个20L的容器中,测得不同温度下容器内SO2的质量如下表:
| 时间/min SO2质量/10-3g 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| T1 | 2100 | 1052 | 540 | 199 | 8.7 | 0.06 | 0.06 |
| T2 | 2100 | 869 | 242 | x | x | x | x |
②若其它条件都相同,则T1<T2(填“>”或“<”“=”下同):x>0.06
③在T2温度下,若平衡后将容器的容积压缩为10L,则新平衡时SO2的浓度=原平衡时SO2的浓度(填“>”“<”或“=”),理由是该反应的平衡常数表达式为k=$\frac{1}{c(S{O}_{2})}$,温度不变,平衡常数不变,所以浓度相等..
20.
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)+хB(g)?2C(g).各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中物质C的浓度随时间变化关系分别用表和图表示:
下列说法正确的是( )
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 容积 | 0.5L | 0.5L | 1.0L |
| 温度/℃ | T1 | T2 | T3 |
| 反应物起始量 | 1.5molA 0.5molB | 1.5molA 0.5molB | 6.0molA 2.0molB |
| A. | 达平衡时A(g)的浓度:乙=丙>甲 | |
| B. | 甲容器中达平衡时B(g)的转化率为75% | |
| C. | 温度分别为T1、T2时,该反应的平衡常数:K(T1)<K(T2) | |
| D. | 丙容器中达到平衡后,若同时向容器中再充入1mol A(g)、1mol B(g)、1molC(g),则平衡向逆反应方向移动 |
19.室温时,向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体,下列各项中增大的是( )
| A. | c(Ag+) | B. | $\frac{c(C{l}^{-})}{c(B{r}^{-})}$ | C. | c(Cl-) | D. | $\frac{c(A{g}^{+})•c(B{r}^{-})}{c(C{l}^{-})}$ |
17.
碳是形成物种最多的元素之一,许多含碳物质对人类极其重要.
(1)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,结构如图所示.则12g石墨烯中含有0.5NA个6元环.
(2)工业上利用甲烷和氧气直接氧化制取甲醇的反应如下:
CH4+$\frac{1}{2}$O2(g)?CH3OH(g)△H=-128.5kJ/mol
副反应有:
CH4(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)?CO(g)+2H2O(g)△H=a kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)+2H2O(g)△H=b kJ/mol
CH4(g)+O2(g)→HCHO(g)+H2O(g)△H=c kJ/mol
①若要有利于甲醇的生成,除了改变温度外,还可以采取的两种措施是增大压强、选用合适的催化剂;
②甲醇与氧气反应生成HCHO(g)和水蒸汽的热化学方程式为CH3OH(g)+1/2O2(g)→HCHO(g)+H2O(g)△H=(c+128.5)KJ•L-1.
(3)苯乙烷(C8H10)生产苯乙烯(C8H8)的反应:C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g)△H>0.T1℃下,将0.40mol苯乙烷充入2L密闭容器中反应,不同时间容器内n(C8H10)如下表:
①当反应进行到30min时恰好到达平衡,则n2取值的最小范围是0.22<n<0.26;
②改变温度为T2℃,其他条件不变,测得平衡时容器内气体压强为反应前的1.4倍,则此时苯乙烷的转化率为40%.
(4)用惰性电极电解葡萄糖和硫酸钠混合溶,可以制得葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH]和己六醇[CH2OH(CHOH)4CH2OH].葡萄糖酸在阳极生成,对应的电极反应式CH2OH(CHOH)4CHO+H2O-2e-═CH2OH(CHOH)4COOH+2H+.
0 160169 160177 160183 160187 160193 160195 160199 160205 160207 160213 160219 160223 160225 160229 160235 160237 160243 160247 160249 160253 160255 160259 160261 160263 160264 160265 160267 160268 160269 160271 160273 160277 160279 160283 160285 160289 160295 160297 160303 160307 160309 160313 160319 160325 160327 160333 160337 160339 160345 160349 160355 160363 203614
(1)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,结构如图所示.则12g石墨烯中含有0.5NA个6元环.
(2)工业上利用甲烷和氧气直接氧化制取甲醇的反应如下:
CH4+$\frac{1}{2}$O2(g)?CH3OH(g)△H=-128.5kJ/mol
副反应有:
CH4(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)?CO(g)+2H2O(g)△H=a kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)+2H2O(g)△H=b kJ/mol
CH4(g)+O2(g)→HCHO(g)+H2O(g)△H=c kJ/mol
①若要有利于甲醇的生成,除了改变温度外,还可以采取的两种措施是增大压强、选用合适的催化剂;
②甲醇与氧气反应生成HCHO(g)和水蒸汽的热化学方程式为CH3OH(g)+1/2O2(g)→HCHO(g)+H2O(g)△H=(c+128.5)KJ•L-1.
(3)苯乙烷(C8H10)生产苯乙烯(C8H8)的反应:C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g)△H>0.T1℃下,将0.40mol苯乙烷充入2L密闭容器中反应,不同时间容器内n(C8H10)如下表:
| 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 |
| n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2 |
②改变温度为T2℃,其他条件不变,测得平衡时容器内气体压强为反应前的1.4倍,则此时苯乙烷的转化率为40%.
(4)用惰性电极电解葡萄糖和硫酸钠混合溶,可以制得葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH]和己六醇[CH2OH(CHOH)4CH2OH].葡萄糖酸在阳极生成,对应的电极反应式CH2OH(CHOH)4CHO+H2O-2e-═CH2OH(CHOH)4COOH+2H+.