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(15分)碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)  Ni(CO)4(g),H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是           
(填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,H减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低
D.当4vNi(CO)4=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态
(2)CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:C(s)+O2(g)==CO(g)  H= -Q1 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)==CO2(g)   H= -Q2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)==SO2(g)    H= -Q3 KJ·mol-1
则SO2(g)+2CO(g)==S(s)+2CO2(g)  H=         kJ·mol-1。
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图(1)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。
700oC时,其中最难被还原的金属氧化物是         (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于             。

(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图(2)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为              。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为       L。
(15分)
(1)C (3分)
(2)-(2Q2-2Q1-Q3) kJ·mol-1或(2Q1-2Q2+Q3)kJ·mol-1  (3分)
(3)Cr2O3   (3分)  10-12 (2分)
(4)NO2+NO3--e-=N2O5 (2分)  224(2分)

试题分析:(1)A、Ni是固体,浓度为常数,改变用量对平衡无影响,反应物的转化率不变,错误;B、一定温度下给定的化学方程式的△H不会随着平衡移动而改变,只与方程式的书写方式有关,错误;C、因外界条件为恒温恒容、Ni是固体且正反应为气体体积缩小的反应,所以反应达到平衡后充入CO,相当于在恒温恒压条件下达平衡后又加压,平衡右移,CO的转化率提高,平衡后其体积分数降低,正确;D、速率关系未说明正、逆,不能判断是否已达平衡,错误。
(2)已知的三个反应分别用①②③表示,运用盖斯定律可得,SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)可由—①×2+②×2-③得到,则△H=-(2Q2-2Q1-Q3) kJ?mol-1或(2Q1-2Q2+Q3)kJ?mol-1
(3)700℃时,越大则K越小,说明反应进行的程度小,金属氧化物越难被还原,根据图像,Cr2O3对应的最大,所以Cr2O3最难被还原;此时Cr2O3对应的=4,得c(CO2)/c(CO)=10-4,结合Cr2O3与CO反应的化学方程式Cr2O3+3CO2Cr+3CO2,可得K="[" c(CO2)/c(CO)]3=10-12。
(4)石墨I电极上通入NO2,为负极,发生的电极反应为:NO2+NO3--e-=N2O5;根据电池总反应4NO2+O2=2N2O5,收集到20molN2O5需消耗O2为10mol,标准状况下体积为224L。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法或表示方法中正确的是(    )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.由C(金刚石)→C(石墨)ΔH= -1.9KJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定
C.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1可知,H2的燃烧热为-571.6 kJ·mol-1
D.稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH= —53.7KJ/mol ,若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1 molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3KJ

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列图示与对应的叙述相符的是
A.图1表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示0.1000mol?L—1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol?L—1 CH3COOH溶液的滴定曲线
C.图3表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
D.图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间的变化,t时V正<V逆

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

生活中每时每刻都发生着各种化学反应,下列反应不一定属于放热反应的是(   )
A.硫酸和氢氧化钡溶液的反应B.燃烧反应
C.复分解反应D.中和反应

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知:25℃,101KPa下,固体白磷、固体红磷分别充分燃烧,放出热量如下:
①P(s,白磷)+5/4 O2(g)=" 1/4" P4O10(s) 放出755.2kJ的热
②P(s,红磷)+5/4 O2(g)=" 1/4" P4O10(s) 放出738.5kJ的热
据此判断下列说法中正确的是
A.由白磷变红磷是吸热反应
B.白磷、红磷都是磷的单质,相互可以自由转化,不吸热,也不放热
C.等质量时,白磷比红磷具有的能量高
D.等物质的量时,断白磷分子中的键比断红磷分子中的键消耗的能量多

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)汽车尾气是城市空气的主要污染物之一,其主要有害成分是CO、氮氧化物(NOx)等。
(1)NOx产生的原因之一是汽车发动机工作时引发N2和O2反应,其能量变化值如右图所示,

则:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=    。
(2)汽车尾气中CO、NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图一。

① NO与CO混存时,相互反应的化学方程式为                              。
② 1000K,n(NO)/n(CO)=5:4时,NO的转化率为75%,则CO的转化率约为       。
③ 由于n(NO)/n(CO)在实际过程中是不断变化的,保证NO转化率较高的措施是将温度大约控制在              K之间。
(3)汽车尾气中NOx有望通过燃料电池实现转化。已经有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料电池,其原理如图二。
① 图中石墨Ⅱ为电池的             极。
② 在该电池使用过程中,石墨I电极上的产物是氧化物Y,其电极反应式为      。
(4)甲醇也可用于燃料电池。工业上采用反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密闭反应器中,H2的平衡转化率与温度、压强的关
系如图三所示,则A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的
大小关系为        。

② 某高温下,将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生
反应,达到平衡后测得c(CO2)=2.0mol·L-1,则该温度下反应的平
衡常数值为      。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。

 (1)写出图1中阴极的电极反应式                   。
 (2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是                。

Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。                                  
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:

(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是                     。
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因                                                                      。
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为                        。
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式                                                 。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是                                                    
A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.在一个化学反应中,反应物的总能量与生成物的总能量一定相同
D.在一个化学反应中,反应物的总能量一定高于生成物的总能量

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

根据右图提供的信息,下列所得结论不正确的是(     )
A.反应物比生成物稳定B.该图可以表示石灰石高温分解
C.该反应的△H>0D.因为生成物的总能量高于反应物的总能量该反应一定需要加热

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