Ⅰ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t(℃) |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答下列问题:
(1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO) =" 0.01" mol/L,c(H2O) =" 0.03" mol/L,c(CO2) =" 0.01" mol/L,c(H2) =" 0.05" mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 __ _(填“大”、“小”或“不能确定”)。
Ⅱ.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO) (mol/L) |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO) (mol/L) |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)= 。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂,上述反应的△H________(填“增大” “减小” 或“不改变”)。
【化学—有机化学基础】
已知:通常羟基与烯键碳原子相连接时,易发生下列转化:
现有下列所示的转化关系:
已知:B、G均能发生银镜反应,C能与浓溴水发生反应产生白色沉淀,C的核磁共振氢谱中只出现4组峰。E能使溴水褪色。请回答:
(1)结构简式:A;F;
(2)写出③的反应类型;
(3)完成下列反应的化学方程式:
反应③;反应④。
【化学—物质结构与性质】
已知a、b、x、y、z五种元素的原子序数依次增大,其中a原子的半径是所有原子中半径最小的,b原子中的电子有6种不同的运动状态,y原子的L层有2对成对电子,z元素的电负性是前四周期中最小的。
(1)x、y两种元素的第一电离能的大小为xy(填“>”、“<”或“=”),用原子结构的知识解释原因;
(2)固体物质M的化学式为x a 5,它的所有原子最外层都符合相应的稀有气体原子的最外电子层结构。则该化合物中a元素的化合价为和;该化合物中x原子的杂化方式为 ;
(3)如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙,z原子可作为容体掺入C60晶体的空隙中,形成具有良好的超导性的掺杂C60化合物。现把C60 抽象成质点,该晶体的晶胞结构如图所示,若每个四面体空隙填入一个z元素的原子,则 z元素全部填满C60晶体的四面体空隙后,所形成的掺杂C60化合物的化学式为。
【化学—化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶,无臭无味,酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘;在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定,加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下,在反应器中发生反应的化学方程式为:6I2 +11KClO3 +3H2O=6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2
试回答下列问题:
(1)步骤①反应器发生的反应中,转移电子总数为___________;
(2)步骤②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是______________________;
(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为________;
(4)步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH,反应的化学方程式为:________;
碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)用CO2 和H2 合成CH3OH具有重要意义,既可以解决环境问题,还可解决能源危机。已知: +
=
+ 2
△H = -725.5 kJ·mol-1
2H2 (g)+O2(g) = 2H2O(l)△H = -565.6 kJ·mol-1,
请写出工业上用CO2 和H2 合成CH3OH(l)的热化学方程式:;
(2)一种新型燃料电池,一极通入空气,一极通入CH3OH(g),电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。则在该熔融电解质中,O2-向(填“正”或“负”)极移动,电池负极电极反应为: ;
(3)如图是一个电化学装置示意图。用CH3OH-空气燃料电池做此装置的电源。如果A是铂电极,B是石墨电极,C是CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入8 g CuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度和pH.则电解过程中收集到标准状况下的气体体积为;
(4)常温下0.01 mol·L-1的氨水中 = 1×10- 6 ,则该溶液的pH为____,溶液中的溶质电离出的阳离子浓度约为;将 pH = 4的盐酸溶液V1 L与 0.01 mol·L-1氨水V2 L混合,若混合溶液pH = 7,则V1和V2的关系为:V1V2(填“>”、“<”或“=”)。
已知B是一种由三种短周期(各位于不同周期)元素组成的正盐,该盐在常用锌锰干电池中做电解质;Y在常温下为液态,E的相对分子质量比D大16,它们存在如下转化关系(反应条件及部分产物已略去):
请回答下列问题:
(1)B的化学式为;F与Cu反应的离子方程式为_________;
(2)C可与过量的Cl2反应生成HCl和物质A,A可发生水解反应生成NH3 和HClO,则C与过量Cl2 反应的化学方程式为,反应中的还原剂为;
(3)D气体和CO都是汽车尾气的主要成分,降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2D(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g);△H<0。若在一定温度下,将1.4 mol D、1.2 mol CO充入1 L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。
①该反应的化学平衡常数为 K =;
②若保持温度不变,20 min 时再向容器中充入CO、N2
各0.8 mol,平衡将移动(填“向左”、“向右”或“不”)
③20 min时,若改变反应条件,导致CO浓度发生如图
所示的变化,则改变的条件可能是(填序号);
a.缩小容器体积 b.增加CO2的量
c.升高温度 d.加入催化剂