工业上研究燃料脱硫的过程中,涉及如下反应:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),K1,△H1=" 218.4" kJ·mol-l(反应I)
CaSO4(s)+2CO(g)
CaS(s)+2CO2(g),K2,△H2=" -87.8" kJ·mol-l(反应II)
(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)的△H= ;平衡常数K=____ (用K1,K2表示)。
(2)某温度下在一密闭容器中若只发生反应I,测得数据如下:
前100 s 内v(SO2)= mo1·L-1·s-l,平衡时CO的转化率为 。
(3)若只研究反应II,在不同条件下其反应能量变化如下图所示:图中曲线a到曲线b的措施是________,恒温恒容时,下列说法能说明反应Ⅱ到达平衡状态的是____ 。
A.体系中气体的平均摩尔质量不再改变 |
B.v(CO)=v(CO2) |
C.CO的转化率达到了最大限度 |
D.体系内气体压强不再发生变化 |
(4)某科研小组研究在其它条件不变的情况下,改变起始一氧化碳物质的量[用n(CO)表示]对CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)反应的影响,实验结果如右图所示(图中T表示温度):
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO2的转化率最高的是
____ 。
②图像中T2 T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”):判断的
理由是____ 。
对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)H= +180.5kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H =" -483.6" kJ·mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H =" -92.4" kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
H<0。一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①NO的平衡转化率为,0~20min平均反应速率v(NO)为 。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡II,变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是(填字母代号)。
(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为。假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是(填字母代号)。
a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变
b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变
c.每转移6.02×1023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液
(7分)现有部分元素的原子结构特点如下表:
X |
L层电子数是K层电子数的3倍 |
Y |
核外电子层数等于原子序数 |
Z |
L层电子数是K层和M层电子数之和 |
W |
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍 |
(1)画出W原子结构示意图:____________。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是______(填元素符号),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式:____________________________。
(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为________。
(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:_______________。
【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
有机化合物G是合成维生素类药物的中间体,其结构简式如图所示
G的合成路线如下图所示:
其中A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中部分产物及反应条件已略去
已知:
请回答下列问题:
(1)G的分子式是,G中官能团的名称是;
(2)第②步反应的化学方程式是;
(3)B的名称(系统命名)是;
(4)第②~⑥步反应中属于取代反应的有(填步骤编号);
(5)第④步反应的化学方程式是;
(6)写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式。
①只含一种官能团;②链状结构且无-O-O-;③核磁共振氢谱只有2种峰。
【化学——选修2:化学与技术】
技术的发展与创新永无止境,我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应选通入______(填化学式)。原因是______________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是__________________________________。
(3)母液中的溶质主要是________。向母液中通氨气加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通入氨气的作用是_____________________________________________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,物质X是__________,从沉淀池中提取沉淀的操作是__________。
(5)写出煅烧炉中发生反应的化学方程式_____________________________。
(6)这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是____________(填化学式),为检验该杂 质的存在,具体操作是__________________________________________。
应用化学学科知识,回答下列问题
(1)最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g)△H = -1275.6 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H = -566.0 kJ/mol
H2O(g)=H2O(1)△H = -44.0 kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ________。
(2)水煤气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H=" +" 181.6KJ/mol。此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知A和B在一定条件下可建立如下平衡:2A(g)+B(g)2C(g)。在500℃时,分别将2 molA和1molB置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中(两容器起始容积都为10L),充分反应。
①达到平衡所需时间是ⅠⅡ(填“>”、“<”或“=”,下同)。达到平衡后,两容器中C的体积分数关系是ⅠⅡ。
②平衡时,测得容器Ⅱ中的压强减小了30%,则该容器中A的转化率为。