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【题目】目前,对CO、NOx的综合利用是科学家研究的热点。回答下列问题:

(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=-566kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H3=-116.2kJ·mol-1

写出CO和NO2反应生成N2的热化学方程式:____。

(2)制备AlCl3的实际生产过程中,常加入足量的碳粉,反应后生成CO(g)。T℃时,向恒容密闭容器中加入3mol Al2O3(s)、8mol C(s)和3.3mol Cl2(g),发生反应。Cl2的浓度变化如图1所示;图2为20min后改变容器中条件,平衡体系的反应速率(v)随时间(t)的变化关系,且四个阶段都各改变一种不同的条件。

①容器中发生反应的化学方程式为___。

②0~15min内,该反应的平均速率v(CO)=___mol·L-1·min-1。

③T℃时,该反应的平衡常数K=___。

④15min时的平衡常数K(15)、44 min时的平衡常数K(44)与55min时的平衡常数K(55)的大小关系为____。

(3)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是___(填标号)。

A.容器中气体的密度不发生变化

B.NO2和O2的体积比保持不变

C.v正(NO2)=2v逆(N2O5)

D.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变

【答案】2NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1196.3kJ·mol-1 Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO 0.02 1000 K(15)=K(44)<K(55) CD

【解析】

(1)根据盖斯定律分析热化学方程式;

(2)①该反应的化学方程式为:Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO;

②根据化学反应方程式,可以推出v(CO)=v(Cl2)=,依此计算;

③先计算出平衡时体系中气体组分的浓度,再计算平衡常数K即可;

④先判断出各个时刻改变的条件,再判断出对应的温度变化,因为平衡常数只和温度有关;

(3)A、在恒容的体系中,密度始终保持不变;

B、任何时刻,NO2和O2的体积比都为4:1;

C、v正(NO2)=2v逆(N2O5),说明正逆反应速率相同;

D、平衡时,气体的平均相对分子质量保持不变;

故CD可以说明反应达到平衡状态。

(1)该反应的化学方程式为4CO+2NO2=4CO2+N2,△H=2△H2-△H1-△H3=2×(-566kJ·mol-1)-180.5kJ·mol-1-(-116.2kJ·mol-1)= -1196.3kJ·mol-1,故该反应的热化学方程式为4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g) △H=-1196.3kJ·mol-1;

(2)①该反应的化学方程式为:Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO;

②根据图1可知,v(Cl2)==0.02mol·L-1·min-1,则v(CO)=v(Cl2)=0.02mol·L-1·min-1;

③△c(Cl2)=0.33mol·L-1-0.03mol·L-1=0.3mol·L-1,则反应的三段式为:

K===1000;

④观察图2,可知:20min、25min时,改变的条件可能是加入了正催化剂,或者增大了压强(反应前后气体体积不变);30min时,v正突然增大,v逆不变,接着反应达到平衡,则30min时改变的条件是增加了Cl2的浓度;45min时,v正、v逆都减小,且v逆减小得更多,则45min时改变的条件是降低温度,且平衡正向移动,则该反应是放热反应;由于T(15)=T(44)>T(55),且对于放热反应而言,温度降低,K增大,所以K(15)=K(44)<K(55);

(3)A、根据质量守恒定律可知,反应体系的质量始终不变,又由于反应是在恒容环境中进行的,反应体系的体积始终不变,所以反应体系的密度始终不变,故A选项不能说明该反应达到平衡状态;

B、任何时刻,NO2和O2的体积比都为4:1,故B选项不能说明该反应达到平衡状态;

C、v正(NO2)、v逆(N2O5)代表的方向相反,当v正(NO2)=2v逆(N2O5),说明正逆反应速率相同,故C选项能说明该反应达到平衡状态;

D、气体的平均相对分子质量保持不变,能说明该反应达到平衡状态;

故选CD。

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【题目】大量的__________和__________扩散到大气中,被雨水吸收,当雨水的pH小于________时就形成了酸雨。根据形成酸雨的主要物质可将其分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 我国酸雨危害十分严重,是世界三大酸雨区之一,且主要为硫酸型酸雨。形成硫酸型酸雨主要是由于空气中二氧化硫含量超标。形成硫酸型酸雨发生的主要反应的化学方程式为

途径一:___________________________________、___________________________________;

途径二:___________________________________、___________________________________。

某校科技活动小组的同学们采集酸雨样品,每隔一段时间测定样品的pH,得到下列数据:

时间

开始

8h后

16h后

24h后

32h后

40h后

48h后

pH

5.0

4.8

4.5

4.3

4.2

4.0

4.0

根据上述材料回答下列问题:

酸雨放置时,pH发生变化的主要原因为_____________。

下列物品中,最易被酸雨腐蚀的是____________

A 铜制塑像 B 大理石雕刻 C 水泥路面 D 铝制窗框

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【题目】化合物H是一种光伏材料中间体。工作室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:

已知:①RCHO+CH3CHO RCH=CHCHO+H2O

②

回答下列问题

(1)B所含官能团名称为___________。

(2)由B生成C和E生成F的反应类型分别为___________、___________。

(3)D的结构简式为___________。

(4)由A生成B的化学方程式为___________。

(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,符合要求的X的结构有___________种,写出其中一种结构简式___________。

(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以乙醇为原料合成 CH3CH2CH2COOH的合成路线(无机试剂在用)(合成路线示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH ______________________________________________。

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【题目】已知下列反应的热化学方程式:

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)△H1

2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)△H2

C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为

A. 12△H3+5△H2-2△H1 B. 2△H1-5△H2-12△H3

C. 12△H3-5△H2-2△H1 D. △H1-5△H2-12△H3

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【题目】在如图串联装置中,通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体,则下列说法不正确的是( )

A.标准状况下当甲中产生4.48L气体时,丙中Cu电极质量增加21.6g

B.电解过程中丙中溶液pH无变化

C.向甲中加入适量的盐酸,可使溶液恢复到电解前的状态

D.乙中左侧电极反应式:Cu2++2e-=Cu

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【题目】如图所示,某同学设计了一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相关问题:

(1)写出甲中负极的电极反应式__。

(2)反应一段时间后,乙装置中生成NaOH主要在___(填“铁极”或“石墨极”)区。

(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为___,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将___(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下的体积为___。

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【题目】下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置:

族

周期

ⅠA

0

1

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

2

①

②

3

③

④

⑤

⑥

请按要求回答下列问题。

(1)元素①的元素符号是_____________。

(2)元素②的单质电子式是______________。

(3)元素⑤的原子结构示意图是______________。

(4)这六种元素中,位于第三周期且原子半径最小的是(填元素符号)_______。

(5)这六种元素的最高价氧化物中,属于两性氧化物的元素是(填元素符号)_______。

(6)在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质,发生反应的离子方程式为_______________________;向上述反应后的溶液中再加入元素④的单质,发生反应的化学方程式为______________________。

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【题目】如下图所示,,,下列说法正确的是

A.石墨和金刚石的转化是物理变化

B.金刚石的稳定性强于石墨

C.石墨的键能比金刚石的键能大1.9kJ/mol

D. C(s,石墨)=C(s,金刚石),该反应的H<0

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【题目】电解Na2CO3溶液可制取NaHCO3溶液和NaOH溶液,原理如下图所示。下列说法不正确的是

A.b极为阴极,产生的气体A为H2

B.溶液中的Na+通过交换膜由b极室到a极室

C.B可以使用稀NaOH溶液,其效果优于纯水

D.a极电极反应为4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑

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