【题目】Ⅰ.50mL0.5mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
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(1)从实验装置上看,可知下图装置有三处不妥之处,请指出____________________
(2)在测定中和热的实验中,计算反应热时需要的数据有________________
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容
④反应前后溶液的温度差 ⑤操作所需时间
A.①②③⑤ B. ①②③④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤
(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸跟50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热_______ (填“相等”或“不相等”),所放出的热量____ (填“相等”或“不相等”)
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
Ⅱ.甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。已知:①下图为反应的能量变化和物质键能
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②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-280kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-284kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH=+ 44kJ/mol
请回答下列问题:
(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式_________________________。
(2)H—O键的键能x为_________kJ/mol。
(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为_________kJ/mol。
【答案】 无环形玻璃搅拌棒、在大小烧杯间没填满碎纸条
、大小烧杯口不相平 B 相等 不相等 偏小 CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJmol-1 462 510
【解析】Ⅰ. (1)装置图中错误是没有使用无环形玻璃搅拌棒、在大小烧杯间没填满碎纸条、大小烧杯口不相平;
(2)根据反应热的计算公式△H=Q=-cm△T可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容c、反应后溶液的质量以及生成水的物质的量m、反应前后温度,根据反应前后的温度获得反应前后温度变化△T,即需要数据①②③④,故答案为B;
(3)中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用60mL0.50molL-1盐酸溶液进行上述实验,测得中和热数值相等;而反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.5molL-1盐酸溶液跟50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,即两次放出的热量不相等。
(4)NH3H2O是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ,即测得的中和热数值会偏小;
Ⅱ.(1)燃烧热的热化学方程式中,可燃物为1mol,反应生成稳定的氧化物.
由图1可得热化学方程式:①CO(g)+2H2(l)=CH3OH(g)△H=-91kJ/mol;
又已知:②CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H=-280kJ/mol;③H2(g)+
O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol;根据盖斯定律,③×2+②-①可得:CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-757kJmol-1;
(2)已知:H2(g)+
O2(g)═H2O(l)△H=-284 kJ/mol;H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol;二者相加可得:H2(g)+
O2(g)═H2O(g)△H=-240 kJ/mol,反应热=反应物总键能-生成物总键能,则436kJ/mol+
×496kJ/mol-2×x kJ/mol=-240kJ/mol,解得x=462;
(3)由图形可知甲醇的活化能为(419+91)kJ/mol=510kJ/mol。
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【题目】 煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)NaClO2的化学名称为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×103 mol·L1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO42 | SO32 | NO3 | NO2 | Cl |
c/(mol·L1) | 8.35×104 | 6.87×106 | 1.5×104 | 1.2×105 | 3.4×103 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。
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①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_______。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。
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【题目】在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(1)K的表达式为: .
(2)该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”).
(3)能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是 .
A.容器中压强不变
B.混合气体中CO浓度不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=C(CO)
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【题目】电解装置如图所示:
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Ⅰ.当用惰性电极电解时,c为____________极,电极反应________d为____________极,电极反应______________,电解总反应的化学方程____________________
Ⅱ.(1)若用此装置进行铁上镀铜则c为__________(填铁或铜)d为___________(填铁或铜)电解液浓度_____________(增大,减小或不变)
(2)电镀一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16克,则电路中转移的电子___________mol.
Ⅲ.若用此装置进行粗铜的电解精炼。则要求粗铜板是图中电极________(填图中的字母);若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,则Fe以_______(填离子符号)形式进入溶液,c电极发生的反应______________,________________
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【题目】为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
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活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。
(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择 (填字母编号)。
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 。
(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃,101kPa时:4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s)
=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)
=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)
=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。
(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S,正极反应式是 。
(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3 kg。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有如下两个反应:(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(2)Fe+Cu2+=Fe2++Cu。判断Fe3+、Fe2+、Cu2+氧化性强弱顺序排列正确的是
A. Fe3+>Cu2+>Fe2+
B. Cu2+>Fe3+>Fe2+
C. Fe3+Fe2+>Cu2+
D. Fe2+>Cu2+>Fe3+
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一定温度下,将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)。
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=________。
(2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.5,则该温度下反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2=________
(3)已知在1000 ℃时,该反应的平衡常数K3=1.0,则该反应为_________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)在1 000 ℃下,从开始到20s时反应达到平衡状态,则CO浓度为____________mol/L,CO2的转化率为____________。此温度下,若某时刻CO2的物质的量为2 mol,则此时v正______________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用右图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
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选项 | ①中物质 | ②中物质 | 预测②中的现象 |
A. | 稀盐酸 | 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 | 立即产生气泡 |
B. | 浓硝酸 | 用砂纸打磨过的铝条 | 产生红棕色气体 |
C. | 氯化铝溶液 | 浓氢氧化钠溶液 | 产生大量白色沉淀 |
D. | 草酸溶液 | 高锰酸钾酸性溶液 | 溶液逐渐褪色 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是( )
A.原电池的正极材料必须是金属
B.原电池的负极发生还原反应
C.实验室欲快速制取氢气,可利用粗锌与稀硫酸反应
D.原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能
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